전위강하법 (접지저항 측정)

정의

전위강하법은 접지극의 전위 분포를 이용해 접지저항을 구하는 3극 측정법이다.

접지극 E와 전류 보조전극 C 사이에 교류 전류 I를 흘리고, E와 전위 보조전극 P 사이 전압 V를 잰다.

옴의 법칙에 따라 접지저항은 R = V / I로 구한다.

전압을 전류로 나누면 접지저항이 된다.

측정 배치

전류 보조전극 C는 측정 대상 접지극 E에서 충분히 떨어진 곳에 설치한다.

E와 C를 잇는 직선 위에 전위 보조전극 P를 놓고 옮기며 잰다.

P는 E–C 거리의 61.8% 지점에 두는 것이 기준이다.

C는 접지극 규모의 6.5배 이상 또는 80m 이상 떨어뜨리는 것이 일반적이다.

측정 절차와 판정

측정은 전류를 흘린 뒤 P를 한 점씩 옮기며 저항을 구하는 순서로 진행된다.

각 위치의 R = V / I를 계산해 P 위치에 대한 그래프를 그린다.

그래프에 평평한 구간이 나타나면 그 값을 접지저항으로 판정한다.

평평한 구간이 없으면 측정 불량으로 보고 C를 더 멀리 옮겨 다시 측정한다.

헷갈리는 보조전극 위치

전위강하법 답안에서 가장 많이 틀리는 부분은 보조전극 위치다.

C를 접지극 가까이 두면 두 저항구역이 겹쳐 수평부가 생기지 않는다.

P는 접지극 쪽에서 잰 61.8% 지점이라는 점을 분명히 써야 한다.

51.8%, 71.8% 지점을 추가로 측정해 검증하는 절차도 빠뜨리지 않는다.

계산 예제

E와 C 사이 거리가 40m이면 P는 E에서 C 방향으로 61.8% 지점에 놓는다.

그 거리는 0.618에 40을 곱한 24.72 m이다.

전류 2.0 A를 흘려 E–P 전압 8.0 V를 재면 R은 8.0 ÷ 2.0 = 4.0 Ω이다.

전압과 전류 단위를 맞춘 뒤 대입하는 것이 중요하다.

정리

정리하면 전위강하법은 전류 보조전극과 전위 보조전극으로 접지저항을 직접 읽는 방법이다.

P는 61.8% 지점에 두고, 수평부로 참값을 판정한다.

C는 저항구역 밖에 두고, 검증 지점 51.8%와 71.8%도 측정한다.

이 네 가지를 기억하면 답안의 핵심을 빠뜨리지 않는다.