전기공사기사 중성점접지 — 유효접지와 비접지 방식

유효접지(직접접지)는 변압기 중성점을 대지에 직접 연결하는 방식이다. 1선 지락이 나면 지락전류가 매우 크게 흘러 보호계전기가 신속하고 확실하게 동작하므로 고장 검출과 차단이 쉽다. 건전상 전압 상승은 거의 없어 기기 절연강도를 낮출 수 있으므로 초고압 송전선로에서 경제성을 높이기 위해 채택한다. 다만 지락전류가 커서 통신선에는 전자유도장해가 생긴다. 이에 대한 대책은 송전선 최상부에 차폐선(가공지선)을 다중으로 설치해 지락전류를 분담·귀환시키는 것이다.

비접지 방식은 중성점을 땅에 연결하지 않는다. 1선 지락이 나도 큰 전류가 흐르지 못하고 미소한 충전전류만 흐르므로 통신선 유도장해가 적다. 대신 건전상의 대지전압이 상전압의 √3배, 곧 선간전압까지 올라가므로 기기 절연을 강화해야 한다.

3상 단락은 평형 고장이라 영상분량이 0이 되어 중성점 전위가 움직이지 않는다. 반면 비접지 계통의 1선 지락은 불평형 고장으로, 중성점이 상전압만큼 이동해 건전상 대지전압이 √3배로 상승한다.

비접지 계통의 1선 지락전류는 Ig = 3ωCE로 구한다. 선간전압 22.9kV, 주파수 60Hz, 각 상의 대지 정전용량 0.5μF이면 상전압 E는 22.9/1.732로 약 13.2kV, 정전용량 리액턴스는 1/(2πfC)로 약 5,308Ω이 되어 지락전류는 약 7.47A가 된다. 이때 건전상 대지전압은 √3E로 22.9kV까지 상승한다.