전기안전관리_002_저압 전기설비의 점검

출처 : 한국전기기술인협회 전기안전관리교육 특별과정

 

1. 절연저항의 측정

1) 절연저항의 의미

- 절연물로 보호된 전기기기나 배선에 µA ~mA정도의 전류가 누설되는 것을 저항값(MΩ)의 단위로 표현

- 일반적으로 저항값이 클수록 안전한 설비를 말함

 

2) 절연저항 측정 목적

- 감전사고 예방

- 전기화재의 예방

- 전기기기의 건전성 확인

- 전기재해의 예측

 

3) 절연저항계의 종류

- 아날로그식 절연저항계 : 전자회로에서 건전지 전압을 DC고전압으로 승압

- 디지털방식 절연저항계 : 아날로그식과 작동 원리 동일

- 발전기식 절연저항계 : 기기에 부착된 핸들을 돌려 전압을 발생

 

4) 측정전압에 따른 분류

구분	용도
25V, 50V	통신 회로
100V, 125V, 150V	통신회로, 110V 전자기기 전원회로 측정
250V	220V 전자기기 전원회로 측정
500V	저압 전기회로, 전기기기 회로 측정 (전자기기용 회로 제외) : 저압용으로 가장 많이 사용됨
1,000V, 2,000V	3,300V 용 고압 전기기기 및 전로 측정
5,000V	6,600V 및 22,900V용 고압 및 특별고압의 전기기기 및 전로 측정
10,000V	22,900V (중성선 다중접지) 용 전기기기 및 전로 측정
20,000V	22,000V (비접지) 용 전기기기 및 전로 측정

 

5) 절연저항계 사용방법

- 측정전로의 전원 차단

- 접지단자가 없을 경우 측정대상 전로의 중성선을 이용

- 측정 대상 설비는 중성선을 포함한 모든 전로를 전원측에서 분리

- 절연저항계의 내부 건전시 상태 확인

- 절연저항계의 흑색 리드선을 접지단자에 연결

- 절연저항계의 적색 리드선을 전원이 차단된 전로 및 기기에 접촉하여 측정

- 측정완료 후 모든 회로를 원상복구

 

6) 절연저항계 사용시 주의사항

① 대상 전기기기의 내부회로 파악 : 

전자회로가 연결되어 있는 경우 절연저항계에서 출력되는 높은 전압으로 반도체 등이 소손될 수 있으므로 250V 이하의 절연저항계를 사용하여 측정

② 대상 전기기기의 내절연 한도 숙지 : 

사용 전압별 절연저항 값 확인 사용전압에 맞는 전압의 절연 저항 측정

③ 저압 전로에는 DC 500V 절연저항계 사용

 

<저압전로의 절연저항 기준 값>

전로의 사용전압 구분		절연저항 (기존)	절연저항 (현행)
400V 미만	대지전압이 150V 이하인 경우	0.1MΩ	1MΩ
	대지전압이 150V 를 넘고 300V 이하인 경우	0.2MΩ	1MΩ
	사용전압이 300V 를 넘고 400V 미만인 경우	0.3MΩ	1MΩ
400V 이상		0.4MΩ	1MΩ

<전기설비기술기준 개정(2019.3.25)>

제52조 (저압전로의 절연성능) 전기사용 장소의 사용전압이 저압인 전로의 전선 상호간 및 전로와 대지 사이의 절연저항은 개폐기 또는 과전류차단기로 구분할 수 있는 전로마다 다음 표에서 정한 값 이상이어야 한다.

다만, 전선 상호간의 절연저항은 기계기구를 쉽게 분리가 곤란한 분기회로의 경우 기기 접속 전에 측정할 수 있다. 또한, 측정 시 영향을 주거나 손상을 받을 수 있는 SPD 또는 기타 기기 등은 측정 전에 분리시켜야 하고, 부득이하게 분리가 어려운 경우에는 시험전압을 250V DC로 낮추어 측정할 수 있지만 절연저항 값을 1MΩ 이상이어야 한다.

전로의 사용 전압 V	DC 시험 전압 V	절연저항 MΩ
SELV 및 PELV	250	0.5
FELV, 500V 이하	500	1.0
500V 초과	1,000	1.0
[주] 특별저압 (extra low voltage : 2차 전압이 AC 50V. DC 120V 이하) 으로 SELV(비접지회로 구성) 및 PELV(접지회로 구성)은 1차와 2차가 전기적으로 절연된 회로, FELV는 1차와 2차가 전기적으로 절연되지 않은 회로

 

더 자세한 내용은 아래 전기설비기술기준 홈페이지 링크에서 확인 바랍니다.

전기설비기술기준 홈페이지 입니다.

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7) 절연저항 측정 방법

(1) 변압기 2차에서 주개폐기 1차의 절연저항 측정

① 안전을 위해 반드시 정전 후 측정

② 절연저항계의 사용 위치로 레인지 고정

③ 변압기의 저압측 제2종 접지선을 분리

④ ACB, 또는 MCCB의 주차단기 개방 (부하측 회로가 분리)

⑤ 절연저항계의 흑색리드선을 제2종 접지선에 연결하고 적색리드선은 변압기 2차 A, B, C, N상에 접촉시켜 절연저항계의 측정버튼을 눌러 측정

 

(2) 주개폐기 2차에서 분기개폐기 1차의 절연저항 측정

① 주로 배전반 내 모선이 대상

② 모든 분기 개폐기를 개방하고 측정

③ 절연저항계의 흑색 리드선을 제3종 접지선에 연결하고 적색 리드선은 주개폐기 2차에 접촉시켜 절연저항계의 측정버튼을 눌러 측정

 

(3) 분기개폐기 2차에서 분전반 1차의 절연저항 측정

① 배전반에 설치된 각 층별 또는 각 기긱별 메인개폐기의 2차를 개방

② 절연저항계의 흑색 리드선을 제3종 접지선에 연결하고 적색 리드선은 분기 개폐기 2차에 접촉시켜 절연저항계의 측정버튼을 눌러 측정

 

(4) 역률개선용 콘덴서의 절연저항 측정

① 콘덴서용 MCCB를 개방

② 충전되어 있던 잔류전하의 방전을 위하여 5분 정도 기다림

③ 절연저항계의 흑색 리드선을 제3종 접지선에 연결하고 적색 리드선은 콘덴서용 개폐기 2차 또는 콘덴서 단자에 접촉시켜 절연저항계의 측정버튼을 눌러 측정

 

(5) 각 분전반 분기 (전등 및 전열) 의 절연저항 측정

① 분전반의 분기개폐기를 개방

② 500V 용 절연저항계를 사용시 전자회로의 반도체가 소손될 수 있으므로 250V 용 절연저항계를 사용

③ 절연저항계의 흑색 리드선을 제3종 접지선에 연결하고 적색 리드선은 분기 개폐기 2차에 접촉시켜 절연저항계의 측정버튼을 눌러 측정

 

(6) MCC Panel의 절연저항 측정

① 회로의 MCCB를 개방

② 절연저항계의 흑색 리드선을 제3종 접지선 또는 외함에 연결하고 적색 리드선은 분기 개폐기 2차에 접촉시켜 절연저항계의 측정버튼을 눌러 측정

③ 전자접촉기 2차회로의 절연저항을 측정

 

2. 누설전류의 측정

1) 누설전류의 의미

- 정해진 전로 이외의 경로로 흐르는 모든 전류

- 전로의 절연체 내부 및 표면과 공간을 통하여 선간 또는 대지로 흐르는 전류

 

2) 누설전류의 측정 목적

- 무정전 상태에서 수시로 선로 및 기기의 누설전류 관리

- 정전이 어려워 절연저항 측정이 곤란한 경우

- 누전으로 인한 감전 및 전기화재의 예방

- 전기기기의 건전성과 경년 변화의 확인

 

3) 누설전류의 발생 원인

- 선로 또는 기기의 절연이 저하된 경우

- 선로가 긴 경우 선로와 대지간 정전용량

- 정자기기 노이즈필터의 C성분

- 중성선 다중접지에 의한 불평형부하전류 및 유도성 순환전류

- 부하측에서 중성선과 접지선이 바뀐 경우

 

4) 누설전류계 종류

- 4CT 누설전류계

- 플렉시블 누설전류계

- 클램프식 누설전류계

 

5) 누설전류계 사용 시 주의사항

- 안전장구 착용 : 활선상태에서 측정하므로 반드시 안전장구 착용

- 외부 자기장에 의한 오차 : 변압기 또는 전류가 많이 흐르는 간선과 가까운 경우 외부 누설자속에 의한 오차 발생

- 대용량 부하의 누설전류 측정 : 대용량 부하의 누설전류 측정 시 클램프의 불평형 특성으로 오차 발생

- 계측기기 특성 : 제조사, 철심재료, 철심구조 등에 따른 오차 발생

 

[KEC(한국전기설비규정) 132]

132 ( 전로의 절연저항 및 절연내력)

(전로의 절연저항 및 절연내력) ① 사용전압이 저압인 전로의 절연성능은 기술기준 제52조를 충족하여야 한다. 다만, 저압 전로에서 정전이 어려운 경우 등 절연저항 측정이 곤란한 경우 저항성분의 누설전류가 1mA이하이면 그 전로의 절연성능은 적합한 것으로 본다.

 

6) 누설전류 측정 원리

① 단상의 경우 영상변류기는 두 전선에 흐르는 전류의 차이만큼 누설전류가 검출되며 누설전류계도 영상변류기(ZCT)와 원리는 동일

② 기기 또는 선로에서 누설이 발생될 경우 전원측에는 전류의 편차가 발생하고 누설전류가 측정됨

③ 단상2선식은 2가닥을 누설전류계 클램프에 통과시켜야 하고 3상3선식은 3가닥을, 그리고 3상4선식은 4가닥을 누설전류계 클램프에 통과. 접지선을 클램프 내부로 통과 시킬 경우 누설전류가 측정되지 않음

 

7) 누설전류 측정방법

 

※ 2종접지 -> KEC :계통접지 (중성점접지)

 

(1) 변압기 제2종 접지선에서 누설전류 측정

① 측정 시 외부 누설자속에 의한 영향을 받지 않도록 다른 전선 또는 변압기와 이격하여 측정

② 변압기 제2종 접지선에서 누설전류 측정방법

- 누설전류 최대 1A가 측정되도록 누설전류계의 레인지를 설정

- 누설전류계 클램프 내에 제2종접지선을 삽입하여 측정

- 측정 시 다른 전선 또는 변압기와 이격하여 측정

- 누설전류 제한 값 초과 시는 회로 내 모든 분기 누설전류를 측정

 

(2) 배전반 분기개폐기 2차에서 누설전류 측정

- CT 4개의 K,L 극성을 모두 일치

- 플랙시블 CT : 4가닥을 함께 삽입

- 대구경 클램프 : 4가닥을 함께 삽입

- 60파이 누설전류계 : 4가닥을 함께 삽입 ( 접지선의 동시 삽입은 잘못된 방법)

 

(3) 분전반 분기개폐기 2차에서 누설전류 측정

- 3상4선식은 누설전류계 클램프에 4가닥을 삽입하여 측정

- 3상3선식은 누설전류계 클램프에 3가닥을 삽입하여 측정

- 단상은 누설전류계 클램프에 2가닥을 함께 삽입하여 측정

 

3. 접지저항의 측정

1) 접지저항의 의미

- 접지전극과 대지간의 전기저항

- 도체가 대지와 접촉되어 있는 접촉저항 (접촉면적에 따라 크게 변화)

- 접지저항값이 낮을수록 기기 파괴나, 감전사고 시 안정적

- 대지가 갖는 토양 저항값의 합을 접지저항으로 나타냄 ( 일기, 온도, 습도, 토질에 의해 변화)

 

2) 접지저항의 측정 목적

- 노출된 충전부 접촉에 의한 감전사고 예방

- 접지저항 값의 변화 유무 확인

- 접지경로의 이상 유무 확인

- 지락보호 시스템의 동작 확보

 

3) 접지저항계의 종류

- 아날로그식 접지저항계

- 디지털식 접지저항계

- 클램프식 접지저항계

- 대지저항률 측정기

 

4) 저압측 접지저항의 규정

 

※ 3종 및 특별3종접지 -> KEC : "보호접지"란 고장 시 감전에 대한 보호를 목적으로 기기의 한 점 또는 여러 점을 접지하는 것을 말한다.

※ 3종 및 특별3종접지 (저항값) -> KEC :접지저항 값은 다음에 의한다. ① 부식, 건조 및 동결 등 대지환경 변화에 충족하여야 한다. ② 인체 감전보호를 위한 값과 전기설비의 기계적 요구에 의한 값을 만족하여야 한다.

 

<판단기준 제18조 (접지공사의 종류)>

제3종 접지공사 - 100Ω 이하

특별 제3종 접지공사 - 10Ω 이하

 

<판단기준 제20조 (제3종접지공사의 특례)>

① 제3종 접지공사를 하여야 하는 금속체와 대지 사이에 전기저항 값이 100Ω 이하인 경우에는 제3종 접지공사를 한 것으로 본다.

② 특별 제3종 접지공사를 하여야 하는 금속체와 대지 사이에 전기저항 값이 10Ω 이하인 경우에는 특별 제3종접지공사를 한 것으로 본다.

 

5) 측정방법에 다른 접지저항 측정  및 주의사항

(1) 3단자 접지저항 측정방법

- 주접지극에 E단자 리드선을 연결

- 2개의 보조 접지극은 주접지극과 5~10m 정도 이격하여 한쪽 방향으로 대지에 꽂음

- 첫 번째 보조접지극에 P단자 리드선을 연결하고 마지막 보조 접지극에 C단자 리드선을 연결

- 접지저항 측정 전 대지전압을 측정 (지전압에 의한 허용차 (JIS C 1304))

등가 지전압	허용오차
5V	±5%
10V	±30%

- 접지저항계의 측정 사용 위치로 레인지를 고정 후 측정버튼을 눌러 측정

 

(2) 2단자 접지저항 측방방법

 2단자 접지저항 측정방법은 계측기 내부 또는 외부에 P단자와 C단자가 연결되어야 하며,측정값은 주접지와 보조접지의 합성저항값이 표시

- 주접지극에 E단자 리드선을 연결

- 보조접지극에 P단자와 C단자의 공통 연결 리드선을 연결

- 접지저항계의 측정버튼을 눌러 측정

- 측정값에서 보조접지 저항값을 빼주면 주접지저항값이 됨

 

(3) 클램프 접지저항 측정방법 및 주의사항

보조접지극 없이 간편하게 측정할 수 있는 방법으로 특성상 다중접지 계통의 접지저항 측정에 활용된다. 내부에는 인버터 회로에 의한 고주파 전압 발진기 (수kHz) 및 전력 증폭기가 내장되어 있고 두 종류의 CT(주입용, 검출용) 클램프가 있으며 피측정 접지극에 주입용 CT를 통하여 고주파 전류를 주입하고 검출용  CT에서 전류를 검출하여 그 비에 의한 접지저항 값을 환산한다.

- 주접지극과 보조극이 폐루프 조건에서 측정

- 2단자 접지저항 측정방법과 같이 주접지와 보조접지의 합성저항값이 표시

- 보조접지저항 값이 1~2Ω 대로 매우 낮은 한국전력공사 중성선 다중접지 환경에서 주로 사용

- 수배전반 내부 기기의 접지저항 측정 시, 수배전반 외함과 기기간 폐루프에 의해 0Ω  대의 매우 낮은 값이 표시될 수 있음

- 접지선에 누설전류가 흐르고 있는 경우 오차가 발생

 

6) 측정위치에 따른 접지저항 측정 및 주의사항

(1) 접지단자함의 제3종접지저항 측정

- 안전을 위해 반드시 정전작업 후 측정

- 접지단자함의 접지극과 기기간의 연결부스바를 분리

- 측정하고자 하는 접지극에 E단자 리드선을 연결

- 2개의 보조 접지극에 P단자 리드선과 C단자 리드선을 연결

- 접지저항계의 측정 사용 위치로 레인지를 고정 후 측정버튼을 눌러 측정

 

(2) 분전반의 2단자 접지저항 측정

- 보조접지극 연결이 용이하지 않은 건물 내부 분전반의 접지저항 측정 시 2단자 방식을 사용

- 5Ω  이하의 제2종접지와 연결되어 N상을 보조접지로 사용

- 분전반 중성선에 P단자와 C단자의 공통 연결 리드선을 연결

- 분전반 접지 부스바에 E단자 리드선을 연결

- 접지저항계의 측정사용 위치로 레인지를 고정한 후 측정버튼을 눌러 측정

- 측정 후 보조접지 저항값을 빼주면 실제 제3종 접지저항값이 됨

- 주의 : 접지단자함에서 제2종접지와 제3종접지가 연결되어 있으면 0Ω  에 가까운 낮은 수치가 나옴 (반드시 제거 후 측정)

 

(3) 옥외 MCC Panel의 접지저항 측정

- 2개의 접지극을 5~10미터 간격으로 설치하고 접지저항계 P와 C단자에 연결

- E단자를 MCC Panel 외함에 연결한 후 대지전압을 측정

- 접지저항계의 측정 사용 위치로 레인지를 고정 후 측정버튼을 눌러 측정

 

 

전기안전관리_001_점검 및 측정

 

전기안전관리_003_특고압 전기설비의 점검