표제지
목차
약어 및 기호 13
요약 14
I. 서론 16
1. 연구배경 16
2. 연구방법 17
II. 접지시스템 19
1. 접지의 기본 개념 19
가. 접지시스템 개요 19
나. 접지저항의 종류 20
다. 접지전위 21
라. 접촉전압과 보폭전압[원문불량;p.7] 22
마. 접지설계 24
바. 접지저항 측정 32
2. 접지계통에 영향을 미치는 전류 33
가. 고장전류의 분류 33
나. 도체전류 분류율 35
다. GPR 전류 분류율 36
III. 국내·외 변전소 접지관련 기준 39
1. 국내·외 변전소 접지 기준 40
2. 변전소 접지저항 기준 47
3. 등전위 본딩접지 49
4. 철도변전소 통합접지시스템 54
가. 국제표준 철도 통합접지시스템 54
나. 국내 철도 통합접지시스템 55
5. 접지저감재 시공 효과 56
IV. 지락계수 및 메쉬간격 최적화방안 60
1. 보링전극 적용을 고려한 접지저항과 위험전압 예측 60
2. 지락계수 및 메쉬간격 최적화 66
3. 최적화 방안 제시 79
V. 변전소 접지설비 설계 및 시공사례 분석 81
1. 한전변전소와 전철변전소 접지설비 설계기준 81
2. 한전변전소 접지설비 시공사례 분석 86
가. 추가전극 및 접지저감재 시공사례 비교 분석 86
나. 추가전극 수량 및 길이에 따른 접지저항 비교 분석 89
다. 접지저감재 포설 시 효과 분석 91
라. 추가전극 직경과 접지저감재 포설에 따른 접지저항 효과 분석 93
3. 전철변전소 접지설비 시공사례 분석 94
가. 표본변전소 선정 94
나. 대지저항률 및 접지저항 측정 97
다. 추가전극 및 접지저감재 시공시 접지효과 측정결과 106
라. 추가전극과 접지저감재 시공시 효과 분석 108
4. 통합접지시스템 접지효과 분석 109
5. 등전위 본딩접지 개선방안 111
6. 경제성 분석 112
7. 설계 및 시공기준 개선방안 113
VI. 결론 116
참고 문헌 118
ABSTRACT 121
〈표 3.1〉 국내 변전소 접지 적합성 판정기준 비교표 40
〈표 3.2.a〉 국외 변전소 접지 적합성 판정기준 비교표 42
〈표 3.2.b〉 국외 변전소 접지 적합성 판정기준 비교표 43
〈표 3.3.a〉 접지저항 기준 대비표 47
〈표 3.3.b〉 접지저항 기준 대비표 48
〈표 4.1〉 메쉬전극 + 보링전극 14개 시공시 접지성능 62
〈표 4.2〉 메쉬전극 + 보링전극 4개 시공시 접지성능 62
〈표 4.3〉 평해전철변전소 대지저항률 data 66
〈표 4.4〉 고장 유입전류 조건 66
〈표 4.5〉 각 Case별 개별조건 67
〈표 4.6〉 지락전류의 분류계수 80
〈표 5.1〉 한전변전소와 전철변전소 설계기준(규격) 81
〈표 5.2〉 한전변전소와 전철변전소 설계기준(접지설비) 82
〈표 5.3〉 한전변전소와 전철변전소 설계기준(접지저항계산) 83
〈표 5.4〉 한전변전소와 전철변전소 설계기준(메쉬전압) 84
〈표 5.5〉 한전변전소와 전철변전소 설계기준(메쉬전압계수) 85
〈표 5.6〉 변전소 접지보강 전후 비교 87
〈표 5.7〉 한전변전소 토양구조 측정결과 89
〈표 5.8〉 접지저항 저감효과 비교 89
〈표 5.9〉 포설부지의 토양구조 측정결과 91
〈표 5.10〉 접지저감재 사용여부에 따른 접지저항 변화추이 측정결과 93
〈표 5.11〉 접지저항 측정결과 94
〈표 5.12〉 표본변전소 선정 설계 Case별 데이터 95
〈표 5.13〉 표본변전소 각 Case별 조건 96
〈표 5.14〉 대지저항률 및 접지저항 측정장비 97
〈표 5.15〉 메쉬전극 외 추가전극 시공 시 접지저항 저감효과(설계값) 106
〈표 5.16〉 메쉬전극 외 추가전극 시공 시 접지저항 저감효과(측정 결과) 107
〈표 5.17〉 변전소 접지망과 선로변 공통접지(매설지선) 접지효과 측정결과 110
〈표 5.18〉 접지저항과 안전전압 설계 경제성 비교 112
그림 2.1. 고장전류에 의한 대전전위분포[원문불량;p.7] 22
그림 2.2. 접촉전압과 보폭전압의 개념 23
그림 2.3. 위험전압의 기본 개념도 25
그림 2.4. 접촉전압 발생 상황 28
그림 2.5. 접촉전압의 등가회로 29
그림 2.6. 보폭전압 발생 상황 29
그림 2.7. 보폭전압의 등가회로 30
그림 2.8. 표토층의 두께와 감쇄계수의 관계 32
그림 2.9. 접지시스템의 고장전류의 개념 34
그림 2.10. 고장전류의 접지도체 내부에서의 분포 34
그림 2.11. 접지 그리드의 구성도 35
그림 2.12. 접지전위 영향을 미치는 전류의 개념 37
그림 3.1. 접촉전압과 통전시간과의 관계 41
그림 3.2. 변전소 등전위 본딩 접지 사례 52
그림 3.3. 변전소 주접지망의 건물 인입 53
그림 3.4. 국제표준 철도 통합접지시스템 개념도 54
그림 3.5. 국내 철도 통합접지시스템 개념(토공 구간) 55
그림 3.6. 접지저감재 등가 모델 56
그림 3.7. 접지저감재 처리방법 58
그림 4.1. 접지저항과 위험전압의 저감 분석을 위한 모델 61
그림 4.2. 접지저항 저감 특성 63
그림 4.3. 접촉전압 저감 특성 64
그림 4.4. 보폭전압 저감 특성 64
그림 4.5. Mesh(120㎟) + XIT(10m) 구조도 및 결과[기본조건] 68
그림 4.6. Mesh(120㎟) + XIT(10m) 구조도 및 결과[고장시간 0.5(sec)] 69
그림 4.7. Mesh(120㎟) + XIT(10m) 구조도 및 결과[β=20%] 70
그림 4.8. Mesh(120㎟) + XIT(10m) 구조도 및 결과[표피저항 21(Ω·m)] 71
그림 4.9. Mesh(120㎟) + XIT(10m) 구조도 및 결과[표피저항 10,000(Ω·m)] 72
그림 4.10. Mesh(120㎟) + XIT(10m) 구조도 및 결과[β=40%, 매설깊이 0.2(m)] 73
그림 4.11. Mesh(120㎟) + XIT(10m) 구조도 및 결과[β=20%, 매설깊이 0.2(m)] 74
그림 4.12. Mesh(120㎟) 구조도 및 결과[β=20%, 등간격] 75
그림 4.13. Mesh(120㎟) 구조도 및 결과[β=20%, 비등간격] 76
그림 4.14. Mesh(120㎟) + XIT(10m) 구조도 및 결과[β=40%, 비등간격] 77
그림 5.1. A변전소 부지의 토양특성 88
그림 5.2. B변전소 부지의 토양특성[원문불량;p.73] 88
그림 5.3. 한전변전소 부지의 토양특성 90
그림 5.4. 한전변전소 접지망 보강 전후 비교 90
그림 5.5. 접지저항 변화추이 비교 92
그림 5.6. 횡성변전소 측정 98
그림 5.7. 어둔보조급전구분소 측정 99
그림 5.8. 유포보조급전구분소 측정 100
그림 5.9. 대화변전소 측정 101
그림 5.10. 강매급전구분소 측정 102
그림 5.11. 금남병렬급전소 측정 103
그림 5.12. 마암병렬급전소 측정 104
그림 5.13. 봉명급전구분소 측정 105
그림 5.14. 변전소 접지망과 매설지선의 접지효과 측정 사진 109
그림 5.15. 대지 저항률 측정선의 선정 115