접지계획+PSM+유해위험방지계획서

접지계획

 

접 지 계 획 

 

 

1) 적용법규 및 규격

○ 산업안전보건법

○ KSC IEC 62305

○ 전기설비 기술기준

○ NEC

 

2) 적용범위

○ 이상 전류 및 이상 전압 등으로 인한 전기설비의 손상방지 및 보호계전기의 확실한 동작 확보를 위한 계통 접지

○ 인명 보호 목적의 전기기기 외함 접지

○ 낙뢰 등으로 인한 기기 및 구조물의보호를 위한 피뢰 접지

○ 정전기 발생 등으로 인한 생산장비 보호용 약전 회로용 접지

○ 기타 등전위용 접지 등

 

3) 접지방식

 

가) 접지계통

① 접지는 공정지역, 건물, 구조물, 전기설비실, 변전실 등을 포함한 모든 주변에 대하여 계통적으로 이루어져야 한다.

    접지계통은 케이블루우프, 접지부스, 접지극 및 대상기기 등에 대하여 접지용 도체(이하, 도체라 함)로 구성하여야 한다.

② 계통의 전반적 등전위 분포를 위하여 계통내에서 적절한 위치에서 각 도체는 상호 연결한다.

    단, 접지계획에서 원거리 이격된 기기 등에 대한 접지는 단독 계통을 형성할 수 있다.

 

나) 접지용 도체

① 도체의 명세는 꼬임 연동 PVC 절연전선(녹색) 혹은 꼬임 경동선(HDCC 혹은 이와 동등이상)을 사용하여야 한다. 도체의 최소 굵기는 직접 매설용은 38㎟이상, 노출 배선용은 14㎟이상이어야 하며 계통 Loop용 도체 및 중성점 접지용 주접지선은 100㎟이상으로 한다. 단, 개별기기 등을 위한 도체의 굵기는 각각 기기의 용량 등을 고려하여 선정하되 그 최소 굵기는 3.5㎟이상이어야 한다.

② 매설용 도체의 매설 깊이는 60mm(마감 Level 로부터)이상으로 하고 포장된 장소인 경우 300mm이상으로 한다.

③ 매설용 도체가 차량용 도로를 통과하는 경우에는 후강 전선관 또는 이와 동등이상의 강도를 갖는 방법으로 보호한다.

④ 노출용 도체는 후강 전선관 또는 이와 동등이상의 강도를 갖는 방법으로 보호한다.

⑤ 피뢰용 도체의 보호는 지하 300mm부터 지상 2m이상까지 고강도 PVC 전선관으로 보호한다.

 

다) 도체의 접속

① 노출 배선용 도체의 접속은 압착 단자형 또는 볼트 조임형 금구를 사용하여 견고하게 접속한다.

② 매설용 도체의 접속은 볼트 조임형(Spit bolt connector) 또는 용융형 금구를 사용한다.

③ 기기 접속용 말단 접속은 압착 단자형 금구를 사용한다.

 

라) 접지극

① 접지극은 동봉, 동피복 강봉 또는 동판 등으로 사용한다.

② 접지극과 도체의 접속은 용융형 금구로 접속한다.

③ 접지저항 점검구에는 접지극을 설치하고, 그 상부에 동대단자를 설치한다.

④ 접지극과 접지극의 이격거리는 최소 3m이상으로 하여야 한다. 

     단, 한 지점에서 일정 접지 저항을 얻기 위한 목적인 경우의 극간 이격거리는 1.5 m로 한다.

⑤ 접지극의 최소 규격은 다음과 같다.

    동봉 또는 동 피복 강봉 : 직경 16 mm, 길이 1800 mm

    동판 : 두께 2.3 mm, 종․횡 길이 300 mm

 

4) 계통 중성점 접지

 

가) 중성점 접지 저항은 직접 접지 계통에서는 5 Ω 이하 이어야 하며, 기타 계통접지방식에서는 그 접지 장치를 분리한 상태에서 5 Ω 이하 이어야 한다.

나) 중성점 접지용 도체는 지락보호 계전기가 작동하여 차단기가 투입될 때까지의 허용시간내의 최대지락전류가 흐를 경우 이에 상응하는 온도상승에 견디어야 한다.

 

5) 전기기기의 접지

 

가) 외함 접지용 접지 저항은 10Ω 이하(3종 접지저항은 100Ω 이하)이어야 한다.

나) 전기기기와 연결되는 철제 구조물 즉, 전선관, 케이블트레이 및 덕트, 철제지지물 등은 전기적으로 상호 연결되어야 한다.

다) 케이블 등의 시일드 말단에는 반드시 접지를 하여야 한다.

 

6) 이상 전압방지용 접지

차단기 개폐시의 서지, 외부사고 및 낙뢰 등으로 인한 이상전압 발생이 우려되는 경우에는 적절한 위치에 피뢰기 또는 Surge absorber 등을 설치하여야 하며, 이들 기기의 접지를 하여야 한다.

 

7) 피뢰설비 접지

가) 관련기준 : 산업안전기준에 관한 규칙 제357조(피뢰침의 설치)

① 사업주는 화약류 또는 위험물을 저장하거나 취급하는 시설물에는 낙뢰에 의한 산업재해를 예방하기 위하여 피뢰침을 설치하여야 한다.

② 사업주는 제1항에 따라 피뢰침을 설치할 때에는 「산업표준화법」에 따른 한국산업표준 "KS C IEC62305-3" 피뢰시스템( 구조물의 물리적 손상 및 인명위험) 표준에 적합한 것을 설치해야 한다.

 

 

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나) 한국산업표준 참고자료

피뢰시스템( 구조물의 물리적 손상 및 인명위험)

KS C IEC 62305-3

1. 적용범위 낙뢰에 의해 발생되는 물질적인 손상을 방지하기 위하여 건물높이에 관계없이 모든 건물에 적용한다 ※ 철근콘크리트 구조건축물에서 수평 바와 수직 바의 상호접속의 주요 부분이 용접되거나 또는 다른 방법으로 확실하게 접속되면     전기적으로 연속적인 것으로 볼 수 있으며 전기저항은 0.2 Ω이하이어야 한다. 2. 외부 피뢰시스템 가. 수뢰부시스템 ① 수뢰부시스템은 돌침(자립형 지지대(마스트) 포함),, 평도체, 메시도체로 구성된다     * 방사능 피뢰침의 사용은 허용되지 않는다. ② 구조물의 모퉁이, 뾰족한 점, 모서리(특히 용마루)에는 다음의 하나 이상 방법으로 수뢰부시스템을 배치해야 한다.      - 회전구체법 : 모든 경우에 적용      - 보호각법 : 간단한 형상의 건물에 적용      - 메시법 : 구조물의 표면이 평평한 경우 적합하다

 

③ 수뢰부시스템의 높이는 표1에 제시된 값에 따른다.

 

표1 피뢰시스템의 레벨별 회전구체 반경, 메시치수와 보호각의 최대값

	보호법
피뢰시스템의 레벨	회전구체 반경 r (m)	메시치수 W (m)	보호각 α˚
Ⅰ	20	5×5	아래 그림 참조
Ⅱ	30	10×10
Ⅲ	45	15×15
Ⅳ	60	20×20

 

(1) 높은 구조물의 측뢰에 대한 수뢰부시스템

높이 60 m를 넘는 구조물의 특히 뾰족한 점, 모퉁이, 모서리에는 측뢰가 입사할 수 있다.

높은 구조물의 상층부(대체로 구조물 높이의 최상부 20 %)와 이 부분에 설치한 설비를 보호할 수 있도록 수뢰부시스템을 시설

 

 

 

<그림1> 회전구체법에 따른 수뢰부 시스템의 설계

 

(2) 시설

지붕마감재가 불연성 재료인 경우 수뢰도체는 지붕 표면에 설치할수 있으나 가연성 재료인 경우 강철제 바를 사용하지 않은 초가지붕의 경우 0.15 m의 거리가 적당하다. 다른 가연성 재료의 경우는 0.1 m이상의 거리를 유지하도록 한다.

 

(3) 자연적 구성부재

납땜, 용접, 주름이음, 봉합이음, 나사 조임 등으로 각 부분 사이의 전기적 연속성이 있어야 하며 금속판 두께는 수뢰부시스템용 금속판 또는 금속배관의 최소 두께기준을 참조하여 적용한다

 

나. 인하도선시스템

① 분리된 피뢰시스템의 배치

수뢰부가 금속 또는 서로 접속된 철골이 아닌 별개의 지주(또는 하나의 지주)에 설치된 돌침인 경우 각 지주에는 1조 이상의 인하도선이 필요하다.

② 분리되지 않은 피뢰시스템의 배치

각 분리되지 않은 피뢰시스템의 경우 2조 이상의 인하도선이 필요하다.

 

표2 피뢰시스템의 레벨별 대표적인 인하도선사이의 간격과 환상도체 사이의 간격

피뢰시스템의 레벨	인하도선 및 환상도체 설치간격 (m)
Ⅰ	10
Ⅱ	10
Ⅲ	15
Ⅳ	20

 

(1) 시설

인하도선은 가능한 한 수뢰도체와 직접 연속성이 형성되도록 시설해야 하며, 최단거리로 대지에 가장 직접적인 경로를 구성하도록 곧게 수직으로 설치해야 한다.

(2) 자연적 구성부재

(가) 각 부분간의 전기적 연속성을 가지며, 적합한 내구성이 있을 것

(나) 표준인하도선으로 규정된 값(규격참조) 이상의 크기일 것

       ※ 플랜지접속에서 금속가스켓이 아니거나 플랜지측이 적절히 본딩되어 있지 않으면 가연성이거나 폭발성 혼합물을 수송하는 배관은

          자연적 구성부재의 인하도선으로 사용금지

(3) 시험용 접속점

각 인하도선과 접지시스템과의 접속점에서 시험용 접속점을 설치하고 측정을 위해서는 공구 등으로 개방할 수 있어야 하나 평상시에는 폐로되어야 한다.

 

다. 접지시스템

① 위험한 과전압을 최소화하고 뇌격전류를 대지로 방류하기위하여 일반적으로 낮은 접지저항(가능한 한 저주파수에서 10 Ω 이하의 접지저항)이 바람직하다.

② 구조체를 사용한 통합 단일의 접지시스템(즉, 피뢰, 전원계통과 통신시스템)이 바람직하다

 

(1) 일반조건에서 접지극

(가) A형 접지극

 

※ 접지시스템의 접지저항이 10 Ω 이하이면 최소 길이로 하지 않아도 된다.

 

(나) B형 접지극

보호대상 구조물의 외측에 전체 길이의 최소 80 % 이상이 지중에 설치된 환상도체 또는 기초접지극으로 이루어지며, 접지극은 메시형이다.

 

(2) 접지극의 설치

A형 접지극 : 상단이 최소 0.5 m 이상의 깊이로 균등하게 배치, 검사가 가능하도록 접지극을 설치 B형 접지극(환상 접지극) : 벽과 1 m 이상 떨어져 최소깊이 0.5 m에 매설.

※ 견고한 암반이 노출된 장소, 전자시스템을 많이 사용하거나 화재의 위험성이 높은 구조물에 적합

 

(3) 자연적 구성 부재의 접지극

콘크리트기초 내부의 상호 접속된 철근이나 기타 적당한 금속제 지하구조물을 접지극으로서 사용할 수 있으나 기계적 파열을 방지하기 위해 상호 접속에 특별히 주의해야 한다.

 

라. 유지관리

① 피뢰시스템은 최소한 1년에 1회의 육안검사를 한다.

     ※ 폭발성 위험이 있는 구조물에 시설된 피뢰시스템은 매 6개월마다 육안검사를 한다.

② 건축물의 증축, 개보수 및 낙뢰가 입사된 것이 확인되었을 때는 임시검사

 

3. 폭발위험이 있는 구조물

 

가) 일반사항

(1) 피뢰시스템의 시설이 요구되는 경우 최소한 레벨 Ⅱ의 피뢰시스템을 채택하는 것이 좋다.

(2) 폭발 위험성을 갖는 구조물에 사용하는 모든 피뢰시스템은 B형 접지극 배열이 바람직하다.

(3) 고체 폭발 물질과 폭발 혼합물을 저장하는 구조물의 접지저항은 가능한 작아야 하며, 10 Ω이하면 좋다.

나) 고체 폭발성 물질을 저장하는 구조물

 

(1) 고체 폭발성 재료를 저장하는 구조물에 대해서는 분리된 외부피뢰시스템이 바람직하다.

전체적으로 두께 5 mm 강철 또는 이와 동등한 (두께 7 mm의 알루미늄 구조물) 금속제 외피(shell)로 둘러싸인 구조물은 자연적 구성부재 수뢰부시스템으로 해도 된다.

(2) 서지보호장치는 외측에 배치하며, 폭발성 물질이나 먼지에 노출된 장소의 내측에 배치된 서지보호장치는 방폭형이거나 방폭외함에 내장하는 것이 좋다.

 

다) 위험지역을 포함하는 구조물

외부피뢰시스템(수뢰부와 인하도선)의 모든 부분은 가능하면 위험구역으로부터 최소한 1 m이상 떨어뜨려야 한다. 만약에 1 m 이상 떨어뜨리지 못하면, 위험구역의 0.5 m 이내를 통과하는 도체는 접속점이 없거나 압축접속부품을 사용하거나 용접으로 접속한다.

 

라) 등전위본딩

뇌격전류가 흐르는 경우, 배관에 접속하는 것은 불꽃방전이 발생하지 않는 한 종류이어야 한다.

 

(마) 저장 용기

(1) 가연성 기화 물질을 제조할 수 있는 액체의 저장 또는 가연성 기체의 저장에 사용되는 구조물의 형태는 근본적으로 자체적으로 보호되며(스파크갭이 없고, 두께 5 mm 이상의 강철) 추가보호가 필요 없다.

(2) 분리된 탱크 혹은 용기는 5절에 따라 접지하며, 가장 큰 수평도체의 치수(직경 또는 길이)에 따라 20 m 까지: 한 번,- 20 m 이상: 두 번

(3) 부동성 지붕으로 된 탱크의 경우, 부동성 지붕은 주 탱크 외피에 유효하게 본딩한다.

 

바) 배관계통

(1) 생산시설 외측에 있는 지상 금속 배관계통은 30 m 마다 접지시스템에 연결시키거나, 또는 표면접지극이나 접지봉으로 접지한다. 가연성 액체 수송을 위한 장거리 배관에는 다음의 사항을 적용한다.

- 양수부, 활강부와 유사설비에서 금속외장배관을 포함한 모든 인입배관은 최소 단면적 50 mm2인 도선으로 교락시킨다.

- 연결도선은 특히 용접된 돌출부나 자동으로 풀리는 나사로 인입배관의 플랜지에 안전하게 접속한다. 배관의 절연부는 스파크갭으로 교락시킨다.

 

4. 그 밖에 피뢰설비와 관련된 사항은 한국산업규격에 적합하게 설치할 것

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8) 정전기 접지 및 생산장비용 접지

 

가) 관련기준 : 노동부고시 제2001-5호(정전기재해예방을 위한 기술상의 지침)

                      E-89-2017 정전기 재해예방에 관한 기술지침

나) 정전기 제거 목적으로 접지하는 기기의 대상은 정전기 충전이 예상되는 생산장비, 저장용장치, 수송용 배관 및 부속장치, 열교환기, 호퍼, 타워 등으로 한다.

다) 각 대상기기 상호간 또는 대상기기와 배관 등의 연결부위에 각종 가스킷 등으로 전기적으로 분리된 경우에는 반드시 본딩을 통하여 등전위를 이루도록 하여야 한다.

라) 각종 본딩 등을 위한 도체의 최소 규격은 14 ㎟이상으로 한다.

마) 정전기 접지저항은 100 Ω이하로 한다.

 

9) 고정장치류의 접지

 

가) 탱크류의 접지 개소는 다음과 같다.

저장능력 기준 1,000 ㎘ 이하 : 2개소 이상

                    5,000 ㎘ 이하 : 3개소 이상

                  20,000 ㎘ 이하 : 5개소 이상

                             그 이상 : 8개소 이상

 

나) 기타 고정장치류 즉, 압력용기, 열교환기, 증류탑, 반응기 등은 최소 1개소 이상 접지를 실시하여야 한다.

다) 접지저항은 피뢰침 설비를 생략하는 경우 5 Ω이하로 하고, 전기장치와 접속된 경우에는 10 Ω 하로 한다

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출처 : 안전보건공단 유해․위험방지계획서 작성요령 및 예시