K	S	K	S	K	S	K	S	KS C IEC 60364-5-54
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			건축전기설비 - 제5부 전기기기의 선정 및 시공 - 제54장 접지설비 및 보호도체
					KS C IEC 60364-5-54: 2002 (IEC 60364-5-54: 1980)

산업표준심의회 심의

	한국산업규격	KS
	건축전기설비 - 제5부 전기기기의 선정 및 시공 - 제54장 접지설비 및 보호도체	CIEC 60364-5-54 : 2002
Electrical installations of buildings - Part 5 : Selection and erection of electrical equipment - Chapter 54 : Earthing arrangements and protective conductors

서 문 본 규격은 1980에 제1판으로 발행된 IEC 60364-5-54, Electrical installations of buildings - Part 5 : Selection and erection of electrical equipment - Chapter 54: Earthing arrangements and protective conductors를 번역하여 기술적인 내용과 규격표 양식을 변경하지 않고 작성한 한국산업규격이다.

541. 일반사항

541.1 접지설비의 성능은 전기설비에 대한 안전 및 기능적 요구사항에 적합해야 한다.

542. 대지로의 접속

542.1 접지설비

542.1.1 접지설비는 전기설비의 요구사항에 의거한 보호 및 기능용으로 겸용 또는 분리해 사용할 수도 있다.

542.1.2 접지설비용 기기의 선정 및 시공은 다음과 같도록 해야 한다.

- 접지저항값은 전기설비의 보호 및 기능 요건에 따르고 연속적 유효성이 기대됨.

- 지락전류 및 대지누설전류를 특히 열적, 열·기계적 및 전기·기계적 스트레스의 위험이 없게 흘려보냄.

- 외적영향(제32장)이 예상되는 조건에 대해 충분한 내성을 갖거나 추가조치를 이용한 기계적 보호를 마련한 것.

542.1.3 전류의 전식작용으로 다른 금속제부에 손상의 위험이 없도록 예방조치를 마련해야 한다.

542.2 접지극

542.2.1 다음과 같은 형태의 접지극을 사용할 수 있다.

- 접지봉이나 관

- 접지테입이나 선

- 접지판

- 기초부에 매입한 접지극

- 철근콘크리트

비고. 프리스트레스 콘크리트 구조인 경우에는 특별히 주의하는 것이 필요하다.

- 542.2.5항의 조건에 따른 금속제 수도관설비

- 기타 적당한 지하구조물(542.2.6항 참조)

비고. 접지극의 효과는 해당 토지의 토양조건에 의존한다. 토양조건 및 필요한 접지저항값에 적합한 하나 이상의 접지극을 선정하는 것이 바람직하다. 접지저항값은 계산이나 실측을 할 수도 있다. 실무가이드의 작성은 현재 검토중.

542.2.2 접지극의 종류 및 매설깊이는 토양의 건조나 동결로 인해 접지저항값이 필요한 값 이상으로 증가되지 않도록 선정해야 한다.

542.2.3 접지극의 재료 및 구조는 부식으로 인한 기계적 손상을 견딜 수 있도록 해야 한다.

542.2.4 접지설비는 부식으로 인한 접지극의 저항이 증가할 가능성을 고려해야 한다.

542.2.5 수도 사업당국의 동의를 얻고 수도관 설비의 해당 변경이 전기설비 사용자에게 예고되도록 적절한 설비를 갖추고 있는 경우에는 금속제 수도관설비를 접지극으로 사용해도 무방하다.

비고. 접지설비의 신뢰성은 다른 분야와 독립시키는 것이 바람직하다.

542.2.6 542.2.5항은 수도관 설비만을 언급한 것으로 이 이외의 금속제 배관설비(가령, 가연성 액체 또는 가스, 난방 설비 등)는 보호접지용의 보호극으로 사용해서는 아니된다.

비고. 이러한 요구사항은 제41장에 따르는 기타 공급설비의 등전위본딩도 포함된다.

542.2.7 과다한 부식으로도 열화될 가능성이 없는 연(鉛)외장 및 기타 금속제 피복케이블은 케이블 소유자의 동의를 얻고 접지극으로의 적합성에 영향을 미칠 수 있는 해당 변경이 전기설비의 사용자에게 예고되도록 적절한 설비를 갖추고 있는 경우에는 접지극으로 사용해도 무방하다.

542.3 접지선

542.3.1 접지선은 543.2에 적합해야 한다. 또한 지중에 매설하는 경우에 접지선의 단면적은 표54A에 적합해야 한다.

비고. 비원형 도체의 크기에 대해서는 현재 검토중.

표54A  접지선의 규약 단면적

구 분	기계적 보호 있음	기계적 보호 없음
부식에 대한 보호 있음	543.1에 의함	16mm2 /Cu 16mm2 /Fe
부식에 대한 보호 없음	25mm2 /Cu 50mm2 /Fe

542.3.2 접지선과 접지극과의 접속은 견고하고 전기적으로 연속성을 갖도록 해야 한다.

클램프를 사용할 경우에는 접지극(예 : 파이프) 또는 접지선을 손상시키지 말아야 한다.

542.4 주 접지단자 또는 바

542.4.1 각 설비에는 주 접지단자 또는 바를 설치하고 다음과 같은 도체를 연결시켜야 한다.

- 접지선

- 보호도체

- 주 등전위본딩용 도체

- 필요한 경우에는 기능용 접지선

542.4.2 접지선을 분리하기 위한 장치를 점검 가능한 장소에 설치해야 한다. 이러한 장치는 접지설비의 저항측정이 가능하도록 주 접지단자 또는 바와 병합시켜도 무방하다. 이러한 접속부는 공구 등으로만 분리가 가능해야 하고 충분한 기계적 강도를 가지며 전기적 연속성을 유지시켜야 한다.

542.5 다른 계통의 접지설비와의 상호접속

542.5.1 보다 높은 전압계통

검토중

542.5.2 뇌보호계통

검토중

542.5.3 기타 다른 계통

KS C IEC 60364-1의 1.3항에 제시된 설비에 대해서는 검토중.

543. 보호도체

비고. 등전위본딩용 보호도체는 547절을 참조.

543.1 최소단면적

보호도체의 단면적은 다음 중 어느 한가지 방법을 따라야 한다.

- 543.1.1항에 따른 계산

- 543.1.2항에 따른 선정

두 경우 모두 543.1.3항을 고려해야 한다.

비고. 전기설비는 기기의 단자가 이들 보호도체를 수용할 수 있도록 설치해야 한다.

543.1.1 보호도체의 단면적은 다음 식으로 계산한 값 이상이어야 한다(이 식은 차단시간이 5초 이하인 경우에만 적용한다).

[eqn: S = sqrt{I^2 t``} over k]

여기서 [eqn: S ~:] 단면적[mm2]

[eqn: I~:] 보호계전기를 통해 흐를 수 있는 임피던스 무시 가능한 지락고장전류 값(교류실효값)(A)

[eqn: t ~:] 차단기의 동작시간(S)

비고. 회로 임피던스에의 전류제한효과 및 보호기의 제한용량(줄 적분)을 고려해야 한다.

[eqn: k~:] 보호도체, 절연, 기타 부위의 재료 및 초기온도와 최종온도로 정해지는 계수([eqn: k]의 계산은 부속서A 참조)

다양하게 사용하는 보호도체의 [eqn: k]값을 표54B, 표54C, 표54D와 표54E에 나타내었다.

위 식으로 표준규격에 일치하지 않은 크기가 나온 경우에는 가장 가까운 상위 표준 단면적을 가진 도체를 사용해야 한다.

비고 1. 위 식으로 계산한 단면적은 고장루프 임피던스와 관련한 조건에 적합할 필요가 있다.

2. 방폭설비의 온도한도에 대해서는 IEC 60079-8를 참조.

3. 접속부에 대한 최대허용온도를 고려해야 한다.

4. MI케이블에 대한 값은 검토중.

표54B  케이블에 포함되지 않은 절연보호도체 또는 케이블 외피와 접촉하는 나전선 보호도체에 대한 [eqn: k] 값

구분	보호도체의 절연 또는 케이블의 피복
	PVC	에틸렌프로필렌고무 가교폴리에틸렌	부틸고무
최종온도	160□	250□	220□
도체재료	[eqn: k]
구리 알루미늄 철	143 95 52	176 116 64	166 110 60
비고. 도체의 초기온도는 30□로 가정한다.

표54C  다심케이블의 1심을 이용한 보호도체에 대한 [eqn: k] 값

	절연재료
	PVC	에틸렌프로필렌고무 가교폴리에틸렌	부틸 고무
초기온도	70□	90□	85□
최종온도	160□	250□	220□
도체재료	[eqn: k]
동 알루미늄	115 76	143 93	134 89

표54D  케이블의 외장 또는 차폐를 이용한 보호도체에 대한 [eqn: k] 값

구 분	절연재료
	PVC	에틸렌프로필렌고무 가교폴리에틸렌	부틸 고무
초기온도
최종온도	160□	250□	220□
도체재료	[eqn: k]
철 철/구리 알루미늄 납	값은 검토중

표54E  제시된 온도에서 모든 인접재료에 위험이 발생할 우려가 없을 경우에 나전선 도체의 [eqn: k] 값

조건 도체재료		볼 수 있으며 한정된 장소*	일반조건	화재의 위험
구리	적용최고온도	500□	200□	150□
	[eqn: k]	228	159	138
알루미늄	적용최고온도	300□	200□	150□
	[eqn: k]	125	105	91
철	적용최고온도	500□	200□	150□
	[eqn: k]	82	58	50
비고. 도체의 초기온도는 30□로 가정한다.
* 여기서 제시한 온도는 접속부의 성능을 손상시키기 않는 경우에만 적용할 수 있다.

543.1.2 보호도체의 단면적은 표54F에 제시된 적정값 이상이어야 한다. 이러한 경우에 일반적으로 543.1.1항에 적합한지의 여부 확인은 필요없다.

이 표를 적용하여 표준 규격에 일치하지 않는 크기가 나온 경우에는 가장 가까운 단면적을 갖는 도체를 사용한다.

표54F

설비의 상도체의 단면적 S[mm2]	보호도체의 최소단면적 SF[mm2]
S □ 16 16 ＠ S □ 35 S Ｂ 35	S 16 S/2

표54F의 값은 보호도체가 상도체와 동질의 금속재료인 경우에만 적용할 수 있다. 그렇지 않을 경우에 보호도체의 단면적은 표54F를 적용할 때와 같은 도전율을 갖도록 선정한다.

543.1.3 보호도체가 전원케이블 또는 케이블 용기의 일부로 구성되어 있지 않는 경우에는 단면적을 어떠한 경우에도 다음 값 이상으로 해야 한다.

- 기계적 보호가 된 것은 2.5□.

- 기계적 보호가 되어 있지 않은 것은 4.0□.

비고. 외적영향과 관련된 도체 및 케이블의 선정과 시공은 제52장을 참조.

543.2 보호도체의 종류

비고. 각종 보호도체의 선정과 시공은 제52장와 제54장을 참조할 것.

543.2.1 보호도체는 다음과 같은 재료로 구성되어 있다.

- 다심 케이블 도체

- 충전용 도체를 포함하는 공통 용기에 수납한 절연도체 및 나도체

- 고정 배선한 나도체 또는 절연도체

- 금속제 피복, 가령 어떤 케이블의 차폐, 실드 및 외장(자세한 요구사항은 검토중)

- 금속제 전선관 또는 기타 도체용 금속제 용기(자세한 요구사항은 검토중).

- 어떤 종류의 계통외 도전성부분

543.2.2 설비에 공장조립 용기나 프레임 또는 금속제 수납형버스바 트렁킹 시스템(버스웨이)이 있는 경우에 다음과 같은 세가지 요구사항을 동시에 만족한다면 금속제 용기 또는 프레임을 보호도체로서 사용할 수 있다.

a) 기계적, 화학적 또는 전기·화학적 열화에 대해 확실히 보호할 수 있는 방법으로 전기적 연속성을 유지할 것.

b) 도전율은 543.1에서 요구하는 값 이상일 것.

c) 탭을 내려는 모든 지점에서 다른 보호도체를 접속할 수 있을 것.

543.2.3 어떤 종류의 배선 외장(나전선 또는 절연), 특히 MI케이블의 외장 뿐만 아니라 금속제 전선관 및 전기용 트렁킹(종류는 검토 중) 등의 금속제 피복을 해당 회로의 보호도체로 사용할 수 있다. 단, 543.2.2항의 a)와 b)의 요구사항을 만족할 경우에 해당된다.

기타 전선관은 보호도체로 사용할 수 없다.

543.2.4 계통외 도전성부분이 다음과 같은 4가지 요구사항 모두를 만족할 경우에 보호도체로 사용할 수 있다.

a) 기계적, 화학적 또는 전기·화학적 열화에 대해 확실히 보호할 수 있는 방법으로 전기적 연속성을 시공시나 적절한 연결로 확실히 보장할 것.

b) 도전율은 543.1항에서 요구하는 값 이상일 것.

c) 대체수단이 없는 경우에는 제거되지 않도록 주의해야 한다.

d) 필요한 경우에 이러한 사용에 적절한 것으로 간주함.

수도사업자 또는 책임자의 동의를 얻은 경우에는 금속제 수도관을 사용할 수 있다. 가스관은 보호도체로 사용할 수 없다.

543.2.5 계통외 도전성부분은 PEN도체로 사용하지 않는다.

543.3 보호도체의 전기적 연속성 유지

543.3.1 보호도체를 기계적, 화학적 열화 및 전기역학적 힘에 대해 적절히 보호해 주어야 한다.

543.3.2 보호도체의 접속부는 콤파운드 충전 또는 캡슐에 수납한 접속부인 경우를 제외하고, 검사 및 시험 시에 접근 가능하도록 해야 한다.

543.3.3 보호도체에는 개폐기를 삽입해서는 아니된다. 다만, 시험용으로 공구를 사용해 분리시킬 수 있는 접속부 설치는 가능하다.

543.3.4 접지 연속성을 전기적으로 감시하는 경우에는 동작 코일을 보호도체에 삽입하지 말아야 한다.

543.3.5 543.2.2항에서 인정하는 경우를 제외하고 전기장치의 노출 도전성부분은 다른 기기의 보호도체브의 일부로 사용하지 않는다.

544. 보호접지설비

비고. TN, TT 및 IT 접지계통의 보호수단은 제41장을 참조할 것.

544.1 과전류보호기와 함께 사용하는 보호도체

비고. 감전보호용으로 과전류보호기를 사용할 경우에는 충전용 도체로 동일한 배선계통 또는 근접장소에 보호도체를 포함시키는 것이 상당히 바람직하다.

544.2 전압동작형 누전차단기의 접지 및 보호도체

544.2.1 보조 접지극은 다른 접지된 금속체, 가령 구조물 금속체, 관, 금속외장케이블 등과 전기적으로 독립시켜야 한다. 이러한 요구사항은 보조접지극을 다른 접지된 금속체로부터 규정된 일정 거리를 두고 설치할 경우에 만족하는 것으로 간주한다(이격값은 검토중).

544.2.2 보조 접지극에 연결하는 접지선은 보호도체 또는 이와 연결되어 있는 부분 또는 계통외 도전성부분과 접촉할 우려가 없도록 절연시켜야 한다.

비고. 이러한 요구사항은 전압 민감소자가 우발적으로 교락되는 것을 방지하는데 필요하다.

544.2.3 보호도체는 지락 고장시에 보호기를 동작시켜 전원을 차단하는 전기기기의 노출 도전성부분에만 접속시켜야 한다.

544.3 과대한 대지누설전류

요구사항은 현재 검토 중.

545. 기능목적의 접지설비

545.1 일반사항

전기기기의 정상적인 동작을 보증하거나 전기설비의 신뢰성 및 적정한 기능을 확보하기 위해서 기능용 접지설비를 시설해야 한다. (자세한 요구사항은 검토중)

545.2 저소음

검토 중

546. 보호 및 기능 겸용의 접지설비

546.1 일반사항

보호 및 기능목적을 겸용하는 접지가 필요한 경우에는 보호조치용 요구사항을 우선시 해야 한다.

546.2 PEN 도체

546.2.1 TN계통에서 단면적이 구리 및 알루미늄 10□이상인 고정배선설비의 케이블에서 해당 설비부분이 누전차단기로 보호되지 않을 경우에는 단일도체를 보호도체와 중성선 겸용으로 사용할 수 있다. 단 케이블이 IEC가 규정한 동심형이고 동심 도체의 전체길이에 걸쳐 모든 접속부와 단자부에 이중의 연속 연결부가 있는 경우에는 PEN도체의 최소단면적을 4□로 할 수 있다.

546.2.2 미주전류의 발생을 막기 위해 PEN 도체는 최대전압에 대해 절연시켜야 한다.

비고. 스위치기어 및 콘트롤기어 내부에는 PEN도체를 절연시킬 필요가 없다.

546.2.3 설비의 일정 부분으로부터 중성선과 보호도체를 별개의 도체로 설치하는 경우에 해당 부분으로부터 이들 도체를 서로 접속시키는 것은 바람직하지 못하다. 분리부에 보호도체 및 중성선용의 개별 단자 또는 바를 설치해야 한다. PEN도체는 보호도체용 단자 또는 바에 접속시켜야 한다.

547. 등전위본딩용 도체

547.1 최소단면적

547.1.1 주 등전위본딩용 도체

주 등전위본딩용 도체는 설비 보호도체의 최대단면적에 1/2이상인 단면적을 가져야 한다. 즉, 최소 6□로 한다. 단, 본딩용 도체가 구리이거나 단면적이 기타 다른 금속과 동등한 허용전류를 갖는 경우에는 25□를 초과할 필요가 없다.

547.1.2 보조 등전위본딩용 도체

두 개의 노출 도전성부분을 연결하는 보조 등전위본딩용 도체의 단면적은 해당 노출 도전성부분에 접속된 작은 쪽 보호도체의 단면적 이상으로 할 수 있다.

노출 도전성부분과 계통외 도전성부분을 접속하는 보조 등전위본딩용 도체의 단면적은 해당 보호도체 단면적의 1/2 이상으로 할 수 있다. 필요한 경우 543.1.3항에 적합해야 한다.

보조 등전위본딩은 금속구조체와 같이 영구적인 계통외 도전성부분 또는 보조도체, 또는 둘을 조합해 공사할 수 있다.

547.1.3 수도 계량기의 본딩

건축물의 수도관을 접지극 또는 보호도체로 사용하는 경우에는 수도계량기에 교차 본딩을 실시하고 본딩용 도체는 보호도체, 등전위본딩용 도체 또는 기능용접지선으로 사용하는 데에 적당한 단면적을 가져야 한다.

547.2 비접지 등전위본딩

검토 중

부속서A

543.1.1항의 계수 [eqn: k]의 산출법

계수[eqn: k]는 다음 식으로 계산한다.

[eqn: k ~=~ sqrt{{Q_c (B+20)} over rho_20 ln left(1 + { theta _f - theta_1} over BETA+theta_1right)}]

여기서, [eqn: Q_c ~:~]도체재료의 열용량(J/□mm3)

[eqn: BETA ~:~]0□에서 도체의 저항온도계수의 역수(□)

[eqn: rho _20 ~:~]20□에서 도체재료의 전기저항률(□□mm)

[eqn: theta _1 ~:~]도체의 초기온도(□)

[eqn: theta _f ~:~]도체의 최종온도(□)

*  IEC 60028, IEC 60111 와 IEC 60287(표 Ⅲ)에서 얻은 값

**  ELECTRA, 24. Oct, 1972, P.63에서 얻은 값

재 료	[eqn: BETA] [□]*	[eqn: Q_c] [J/□mm3]**	[eqn: rho _20] [□mm]	[eqn: sqrt {{Q_c (B+20)} over rho _20}}]
구리 알루미늄 납 철	234.5 228 230 202	3.45□10-3 2.5 □10-3 1.45 □10-3 3.8 □10-3	17.241□10-6 28.264□10-6 214 □10-6 138 □10-6	236 148 42 78

부속서 B

접지선 및 보호도체

1 = 보호도체

2 = 주 등전위본딩용 도체

3 = 접지선

4 = 보조 등전위본딩용 도체

B = 주 접지단자

M = 노출 도전성부분

C = 계통외 도전성부분

P = 주 금속제 수도관

T = 접지극