한국전기설비규정(KEC) 정리 11번째 저압 전기설비 211. 감전에 대한 보호의 1. 보호대책 일반 요구사항과 2.전원의 자동 차단에 대한 보호대책까지입니다.
저압 전기설비의 안전한 운영을 위한 감전 보호대책에 대하여 확인해 보겠습니다.
(210 안전을 위한 보호)
211 감전에 대한 보호
211.1 보호대책 일반 요구사항
211.1.1 적용범위
인축에 대한 기본보호와 고장보호를 위한 필수 조건을 규정하고 있다. 외부영향과 관련된 조건의 적용과 특수설비 및 특수장소의 시설에 있어서의 추가적인 보호의 적용을 위한 조건도 규정한다.
211.1.2 일반 요구사항
1. 안전을 위한 보호에서 별도의 언급이 없는 한 다음의 전압 규정에 따른다.
가. 교류전압은 실효값으로 한다.
나. 직류전압은 리플프리로 한다.
2. 보호대책은 다음과 같이 구성하여야 한다.
가. 기본보호와 고장보호를 독립적으로 조합
나. 기본보호와 고장보호를 모두 제공하는 강화된 보호 규정
다. 추가적 보호는 외부영향의 특정 조건과 특정한 특수설비(240)에서의 보호대책의 일부로 규정
3. 설비의 각 부분에서 하나 이상의 보호대책은 외부영향의 조건을 고려하여 적용하여야 한다.
가. 다음의 보호대책을 일반적으로 적용하여야 한다.
(1) 전원의 자동차단(211.2)
(2) 이중절연 또는 강화절연(211.3)
(3) 한 개의 전기사용기기에 전기를 공급하기 위한 전기적 분리(211.4)
(4) SELV와 PELV에 의한 특별저압(211.5)
나. 전기기기의 선정과 시공을 할 때는 설비에 적용되는 보호대책을 고려하여야 한다.
4. 특수설비 또는 특수장소의 보호대책은 240에 해당되는 특별한 보호대책을 적용하여야 한다.
5. 장애물을 두거나 접촉범위 밖에 배치하는 보호대책(211.8)은 다음과 같은 사람이 접근할 수 있는 설비에 사용하여야 한다.
가. 숙련자 또는 기능자
나. 숙련자 또는 기능자의 감독 아래에 있는 사람
6. 숙련자와 기능자의 통제 또는 감독이 있는 설비에 적용 가능한 보호대책(211.9)은 다음과 같다. 다만, 무단 변경이 발생하지 않도록 설비는 숙련자 또는 기능자의 감독 아래에 있는 경우에 적용하여야 한다.
가. 비도전성 장소
나. 비접지 국부등전위본딩
다. 두 개 이상의 전기사용기기에 공급하기 위한 전기적 분리
7. 보호대책의 특정 조건을 충족시킬 수 없는 경우에는 보조대책을 적용하는 등 동등한 안전수준을 달성할 수 있도록 시설하여야 한다.
8. 동일한 설비, 설비의 일부 또는 기기 안에서 달리 적용하는 보호대책은 한 가지 보호대책의 고장이 다른 보호대책에 나쁜 영향을 줄 수 있으므로 상호 영향을 주지 않도록 하여야 한다.
9. 고장보호에 관한 규정은 다음 기기에서는 생략할 수 있다.
가. 건물에 부착되고 접촉범위 밖에 있는 가공선 애자의 금속 지지물
나. 가공선의 철근강화콘크리트주로서 그 철근에 접근할 수 없는 것
다. 볼트, 리벳트, 명판, 케이블 클립 등과 같이 크기가 작은 경우(약 50 ㎜ × 50 ㎜ 이내) 또는 배치가 손에 쥘 수 없거나 인체의 일부가 접촉할 수 없는 노출도전부로서 보호도체의 접속이 어렵거나 접속의 신뢰성이 없는 경우
라. 211.3에 따라 전기기기를 보호하는 금속관 또는 다른 금속제 외함
211.2 전원의 자동차단에 의한 보호대책
211.2.1 보호대책 일반 요구사항
1. 전원의 자동차단에 의한 보호대책
가. 기본보호는 211.2.2에 따라 충전부의 기본절연 또는 격벽이나 외함에 의한다.
나. 고장보호는 211.2.3부터 211.2.7까지에 따른 고장일 경우 보호등전위본딩 및 자동차단에 의한다.
다. 추가적인 보호로 누전차단기를 시설할 수 있다.
2. 누설전류감시장치는 보호장치는 아니지만 전기설비의 누설전류를 감시하는데 사용된다. 다만, 누설전류감시장치는 누설전류의 설정 값을 초과하는 경우 음향 또는 음향과 시각적인 신호를 발생시켜야 한다.
211.2.2 기본보호의 요구사항
모든 전기설비는 211.7의 조건에 따라야 한다. 숙련자 또는 기능자에 의해 통제 또는 감독되는 경우에는 211.8에서 규정하고 있는 조건에 따를 수 있다.
211.2.3 고장보호의 요구사항
1. 보호접지
가. 노출도전부는 계통접지별로 규정된 특정조건에서 보호도체에 접속하여야 한다.
나. 동시에 접근 가능한 노출도전부는 개별적 또는 집합적으로 같은 접지계통에 접속하여야 한다. 보호접지에 관한 도체는 140에 따라야하고, 각 회로는 해당 접지단자에 접속된 보호도체를 이용하여야 한다.
2. 보호등전위본딩
143.2.1에서 정하는 도전성부분은 보호등전위본딩으로 접속하여야 하며, 건축물 외부로부터 인입된 도전부는 건축물 안쪽의 가까운 지점에서 본딩하여야 한다. 다만, 통신케이블의 금속외피는 소유자 또는 운영자의 요구사항을 고려하여 보호등전위본딩에 접속해야 한다.
3. 고장시의 자동차단
가. “마”및“바”에서 규정하는 것을 제외하고 보호장치는 회로의 선도체와 노출도전부 또는 선도체와 기기의 보호도체 사이의 임피던스가 무시할 정도로 되는 고장의 경우“나”, “다”또는 “라”에 규정된 차단시간 내에서 회로의 선도체 또는 설비의 전원을 자동으로 차단하여야 한다.
나. 표 211.2-1에 최대차단시간은 32 A 이하 분기회로에 적용한다.
| [단위: 초] | ||||||||
| 계통 | 50 V＜ U0 ≤120V | 120 V＜ U0 ≤230V | 230 V＜ U0 ≤400 V | U0 ＞400 V | ||||
| 교류 | 직류 | 교류 | 직류 | 교류 | 직류 | 교류 | 직류 | |
| TN | 0.8 | [비고1] | 0.4 | 5 | 0.2 | 0.4 | 0.1 | 0.1 |
| TT | 0.3 | [비고1] | 0.2 | 0.4 | 0.07 | 0.2 | 0.04 | 0.1 |
| TT 계통에서 차단은 과전류보호장치에 의해 이루어지고 보호등전위본딩은 설비 안의 모든 계통외도전부와 접속되는 경우 TN 계통에 적용 가능한 최대차단시간이 사용될 수 있다. U0는 대지에서 공칭교류전압 또는 직류 선간전압이다. |
||||||||
| [비고1] 차단은 감전보호 외에 다른 원인에 의해 요구될 수도 있다. [비고2] 누전차단기에 의한 차단은 211.2.4 참조. |
||||||||
다. TN 계통에서 배전회로(간선)와 “나”의 경우를 제외하고는 5초 이하의 차단시간을 허용한다.
라. TT 계통에서 배전회로(간선)와 “나”의 경우를 제외하고는 1초 이하의 차단시간을 허용한다.
마. 공칭대지전압 U0가 교류 50 V 또는 직류 120 V를 초과하는 계통에서 지락고장이 발생한 경우, 전원의 출력전압이 “나”, “다”또는 “라”에 따른 차단시간 이내에 교류 50 V 또는 직류 120 V 이하로 감소된다면 자동차단은 요구되지 않는다. 다만, 감전보호 외에 다른 차단요구사항에 관한 것은 고려하여야 한다.
바. “가”에 따른 자동차단이 “나”, “다”또는 “라”에 의해 요구되는 시간에 이루어질 수 없을 경우 211.6.2에 따라 추가적으로 보조 보호등전위본딩을 하여야 한다.
4. 추가적인 보호
다음에 따른 교류계통에서는 211.6.1에 따른 누전차단기에 의한 추가적 보호를 하여야 한다.
가. 일반적으로 사용되며 일반인이 사용하는 정격전류 20 A 이하 콘센트
나. 옥외에서 사용되는 정격전류 32 A 이하 이동용 전기기기
211.2.4 누전차단기의 시설
1. 전원의 자동차단에 의한 저압전로의 보호대책으로 누전차단기를 시설해야할 대상은 다음과 같다. 누전차단기의 정격 동작전류, 정격 동작시간 등은 211.2.6의 3 등과 같이 적용대상의 전로, 기기 등에서 요구하는 조건에 따라야 한다.
가. 금속제 외함을 가지는 사용전압이 50 V를 초과하는 저압의 기계기구로서 사람이 쉽게 접촉할 우려가 있는 곳에 시설하는 것에 전기를 공급하는 전로. 다만, 다음의 어느 하나에 해당하는 경우에는 적용하지 않는다.
(1) 기계기구를 발전소ㆍ변전소ㆍ개폐소 또는 이에 준하는 곳에 시설하는 경우
(2) 기계기구를 건조한 곳에 시설하는 경우
(3) 대지전압이 150 V 이하인 기계기구를 물기가 있는 곳 이외의 곳에 시설하는 경우
(4) ｢전기용품 및 생활용품 안전관리법｣의 적용을 받는 이중절연구조의 기계기구를 시설하는 경우
(5) 그 전로의 전원측에 절연변압기(2차 전압이 300 V 이하인 경우에 한한다)를 시설하고 또한 그 절연 변압기의 부하측의 전로에 접지하지 아니하는 경우
(6) 기계기구가 고무ㆍ합성수지 기타 절연물로 피복된 경우
(7) 기계기구가 유도전동기의 2차측 전로에 접속되는 것일 경우
(8) 기계기구가 131의 8에 규정하는 것일 경우
(9) 기계기구내에 ｢전기용품 및 생활용품 안전관리법｣의 적용을 받는 누전차단기를 설치하고 또한 기계기구의 전원 연결선이 손상을 받을 우려가 없도록 시설하는 경우
나. 주택의 인입구 등 이 규정에서 누전차단기 설치를 요구하는 전로
다. 특고압전로, 고압전로 또는 저압전로와 변압기에 의하여 결합되는 사용전압 400 V 초과의 저압전로 또는 발전기에서 공급하는 사용전압 400 V 초과의 저압전로(발전소 및 변전소와 이에 준하는 곳에 있는 부분의 전로를 제외한다).
라. 다음의 전로에는 전기용품안전기준 “K60947-2의 부속서 P”의 적용을 받는 자동복구 기능을 갖는 누전차단기를 시설할 수 있다.
(1) 독립된 무인 통신중계소ㆍ기지국
(2) 관련법령에 의해 일반인의 출입을 금지 또는 제한하는 곳
(3) 옥외의 장소에 무인으로 운전하는 통신중계기 또는 단위기기 전용회로. 단, 일반인이 특정한 목적을 위해 지체하는(머물러 있는) 장소로서 버스정류장, 횡단보도 등에는 시설할 수 없다.
2. 저압용 비상용 조명장치ㆍ비상용승강기ㆍ유도등ㆍ철도용 신호장치, 비접지 저압전로, 322.5의 6에 의한 전로, 기타 그 정지가 공공의 안전 확보에 지장을 줄 우려가 있는 기계기구에 전기를 공급하는 전로의 경우, 그 전로에서 지락이 생겼을 때에 이를 기술원 감시소에 경보하는 장치를 설치한 때에는 제1에서 규정하는 장치를 시설하지 않을 수 있다.
3. IEC 표준을 도입한 누전차단기를 저압전로에 사용하는 경우 일반인이 접촉할 우려가 있는 장소(세대 내 분전반 및 이와 유사한 장소)에는 주택용 누전차단기를 시설하여야 하고, 주택용 누전차단기를 정방향(세로)으로 부착할 경우에는 차단기의 위쪽이 켜짐(on)으로, 차단기의 아래쪽은 꺼짐(off)으로 시설하여야 한다.
211.2.5 TN 계통
1. TN 계통에서 설비의 접지 신뢰성은 PEN 도체 또는 PE 도체와 접지극과의 효과적인 접속에 의한다.
2. 접지가 공공계통 또는 다른 전원계통으로부터 제공되는 경우 그 설비의 외부측에 필요한 조건은 전기공급자가 준수하여야 한다. 조건에 포함된 예는 다음과 같다.
가. PEN 도체는 여러 지점에서 접지하여 PEN 도체의 단선위험을 최소화할 수 있도록 한다.
나. RB/RE ≤ 50/(U0-50)
RB: 병렬 접지극 전체의 접지저항 값(Ω)
RE: 1선 지락이 발생할 수 있으며 보호도체와 접속되어 있지 않는 계통외도전부의 대지와의 접촉저항의 최소값(Ω)
U0: 공칭대지전압(실효 값)
3. 전원 공급계통의 중성점이나 중간점은 접지하여야 한다. 중성점이나 중간점을 접지할 수 없는 경우에는 선도체 중 하나를 접지하여야 한다. 설비의 노출도전부는 보호도체로 전원공급계통의 접지점에 접속하여야 한다.
4. 다른 유효한 접지점이 있다면, 보호도체(PE 및 PEN 도체)는 건물이나 구내의 인입구 또는 추가로 접지하여야 한다.
5. 고정설비에서 보호도체와 중성선을 겸하여(PEN 도체) 사용될 수 있다. 이러한 경우에는 PEN 도체에는 어떠한 개폐장치나 단로장치가 삽입되지 않아야 하며, PEN 도체는 142.3.2의 조건을 충족하여야 한다.
6. 보호장치의 특성과 회로의 임피던스는 다음 조건을 충족하여야 한다.
Zs: 다음과 같이 구성된 고장루프임피던스(Ω)
- 전원의 임피던스
- 고장점까지의 선도체 임피던스
- 고장점과 전원 사이의 보호도체 임피던스
Ia: 211.2.3의 3의 “다”또는 표 211.2-1에서 제시된 시간 내에 차단장치 또는 누전차단기를 자동으로 동작하게 하는 전류(A)
U0: 공칭대지전압(V)
7. TN 계통에서 과전류보호장치 및 누전차단기는 고장보호에 사용할 수 있다. 누전차단기를 사용하는 경우 과전류보호 겸용의 것을 사용해야 한다.
8. TN-C 계통에는 누전차단기를 사용해서는 아니 된다. TN-C-S 계통에 누전차단기를 설치하는 경우에는 누전차단기의 부하측에는 PEN 도체를 사용할 수 없다. 이러한 경우 PE도체는 누전차단기의 전원측에서 PEN 도체에 접속하여야 한다.
211.2.6 TT 계통
1. 전원계통의 중성점이나 중간점은 접지하여야 한다. 중성점이나 중간점을 이용할 수 없는 경우, 선도체 중 하나를 접지하여야 한다.
2. TT 계통은 누전차단기를 사용하여 고장보호를 하여야 하며, 누전차단기를 적용하는 경우에는 211.2.4에 따라야 한다. 다만, 과전류보호장치에 의하여 고장전류 차단이 가능할 정도로 고장루프임피던스가 낮을 때는 과전류보호장치에 의하여 고장보호를 할 수 있다.
3. 누전차단기를 사용하여 TT 계통의 고장보호를 하는 경우에는 다음에 적합하여야 한다.
가. 211.2.3의 3의 “라” 또는 표 211.2-1에서 요구하는 차단시간
나.
Ra: 노출도전부에 접속된 보호도체와 접지극 저항의 합(Ω)
In: 누전차단기의 정격동작 전류(A)
4. 과전류보호장치를 사용하여 TT 계통의 고장보호를 할 때에는 다음의 조건을 충족하여야 한다.
Zs: 다음과 같이 구성된 고장루프임피던스(Ω)
- 전원
- 고장점까지의 선도체
- 노출도전부의 보호도체
- 접지도체
- 설비의 접지극
- 전원의 접지극
Ia : 211.2.3의 3의 “라” 또는 표 211.2-1에서 요구하는 차단시간 내에 차단장치가 자동 작동하는 전류(A)
U0 : 공칭 대지전압(V)
211.2.7 IT 계통
1. 노출도전부 또는 대지로 단일고장이 발생한 경우에는 고장전류가 작기 때문에 제2의 조건을 충족시키는 경우에는 211.2.3의 3에 따른 자동차단이 절대적 요구사항은 아니다. 그러나 두 곳에서 고장발생시 동시에 접근이 가능한 노출도전부에 접촉되는 경우에는 인체에 위험을 피하기 위한 조치를 하여야 한다.
2. 노출도전부는 개별 또는 집합적으로 접지하여야 하며, 다음 조건을 충족하여야 한다.
가. 교류계통:
나. 직류계통:
Ra : 접지극과 노출도전부에 접속된 보호도체 저항의 합
Id : 하나의 선도체와 노출도전부 사이에서 무시할 수 있는 임피던스로 1차 고장이 발생했을 때의 고장전류(A)로 전기설비의 누설전류와 총 접지임피던스를 고려한 값
3. IT 계통은 다음과 같은 감시장치와 보호장치를 사용할 수 있으며, 1차 고장이 지속되는 동안 작동되어야 한다. 절연감시장치는 음향 및 시각신호를 갖추어야 한다.
가. 절연감시장치
나. 누설전류감시장치
다. 절연고장점검출장치
라. 과전류보호장치
마. 누전차단기
4. 1차 고장이 발생한 후 다른 충전도체에서 2차 고장이 발생하는 경우 전원자동차단 조건은 다음과 같다.
가. 노출도전부가 같은 접지계통에 집합적으로 접지된 보호도체와 상호 접속된 경우에는 TN 계통과 유사한 조건을 적용한다.
(1) 중성선과 중점선이 배선되지 않은 경우에는 다음의 조건을 충족해야 한다.
(2) 중성선과 중점선이 배선된 경우에는 다음 조건을 충족해야 한다.
U0 : 선도체와 중성선 또는 중점선 사이의 공칭전압(V)
U : 선간 공칭전압(V)
Zs: 회로의 선도체와 보호도체를 포함하는 고장루프임피던스(Ω)
Zs' : 회로의 중성선과 보호도체를 포함하는 고장루프임피던스(Ω)
Ia : TN계통에 대한 211.2.3의 3의 “나” 또는 “다”에서 요구하는 차단시간 내에 보호장치를 동작 시키는 전류(A)
나. 노출도전부가 그룹별 또는 개별로 접지되어 있는 경우 다음의 조건을 적용하여야 한다.
Ra : 접지극과 노출도전부 접속된 보호도체와 접지극 저항의 합
Id: TT계통에 대한 211.2.3의 3의 “나”또는 “라”에서 요구하는 차단시간 내에 보호장치를 동작 시키는 전류(A)
5. IT 계통에서 누전차단기를 이용하여 고장보호를 하고자 할 때는, 211.2.4를 준용하여야 한다.
211.2.8 기능적 특별저압(FELV)
기능상의 이유로 교류 50 V, 직류 120 V 이하인 공칭전압을 사용하지만, SELV 또는 PELV(211.5)에 대한 모든 요구조건이 충족되지 않고 SELV와 PELV가 필요치 않은 경우에는 기본보호 및 고장보호의 보장을 위해 다음에 따라야 한다. 이러한 조건의 조합을 FELV라 한다.
1. 기본보호는 다음 중 어느 하나에 따른다.
가. 전원의 1차 회로의 공칭전압에 대응하는 211.7에 따른 기본절연
나. 211.7에 따른 격벽 또는 외함
2. 고장보호는 1차 회로가 211.2.3부터 211.2.7까지에 명시된 전원의 자동차단에 의한 보호가 될 경우 FELV 회로 기기의 노출도전부는 전원의 1차 회로의 보호도체에 접속하여야 한다.
3. FELV 계통의 전원은 최소한 단순 분리형 변압기 또는 211.5.3에 의한다. 만약 FELV 계통이 단권변압기 등과 같이 최소한의 단순 분리가 되지 않은 기기에 의해 높은 전압계통으로부터 공급되는 경우 FELV 계통은 높은 전압계통의 연장으로 간주되고 높은 전압계통에 적용되는 보호방법에 의해 보호해야 한다.
4. FELV 계통용 플러그와 콘센트는 다음의 모든 요구사항에 부합하여야 한다.
가. 플러그를 다른 전압 계통의 콘센트에 꽂을 수 없어야 한다.
나. 콘센트는 다른 전압 계통의 플러그를 수용할 수 없어야 한다.
다. 콘센트는 보호도체에 접속하여야 한다.
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