접지전극 과도특성

과도특성이란

접지전극의 과도특성은 뇌전류 같은 펄스·고주파 전류가 흐를 때 나타나는 임피던스 특성이다.

정상 접지저항과 과도접지저항은 같은 값이 아니므로 구분해야 한다.

그래서 같은 접지극이라도 측정 전류에 따라 저항 값이 다르게 나타난다.

정상과 과도 접지저항

정상 접지저항은 수백 Hz 교류로 측정한 값이고, 과도접지저항은 뇌전류에 대한 값이다.

정상 값은 전극 근방 대지저항률이 주로 정하고, 과도 값은 인덕턴스와 토양 이온화의 영향을 받는다.

두 값을 같은 것으로 쓰면 감점이 된다.

과도 응답의 원리

뇌격전류는 상승시간이 매우 짧은 펄스이므로 접지계는 인덕턴스의 영향을 받는다.

전류 변화율이 클수록 유도성 임피던스가 커지고, 고전류에서 토양이 이온화되면 저항이 낮아진다.

이 두 효과가 겹쳐 충격임피던스는 정상 상태 값과 크게 달라진다.

충격계수

충격계수는 충격 접지저항을 정상 접지저항으로 나눈 값이다.

1보다 작으면 충격 시 접지저항이 낮아지고, 1보다 크면 인덕턴스 영향으로 커진다.

예를 들어 정상 10Ω, 계수 0.6이면 충격 저항은 6Ω이 된다. 가상 조건의 계산이다.

정상 상태 값만으로 설계하면 뇌격 시 전위 상승을 과소평가할 수 있다.

접지극 형태별 차이

접지극 형태에 따라 과도 특성의 크기가 달라진다.

봉과 판 접지는 정상 값과 과도 값의 차이가 작다.

반면 매설지선 접지는 공사 방법에 따라 두 값이 크게 달라진다.

시험 포인트와 정리

시험에서는 정상 접지저항과 과도접지저항의 차이를 묻는 문제가 반복해서 출제된다.

가장 흔한 실수는 교류 접지저항을 과도접지저항처럼 바꿔 쓰는 것이다.

정리하면 정상 값은 수백 Hz 교류 기준이고, 과도 값은 뇌전류 기준이다.

대책은 보강전극이 어떤 경로의 임피던스를 낮추는지 원리와 함께 설명해야 한다.