접지선·본딩선 길이에 규정이 있나요?

없습니다. KEC도, 국제 규격도 접지선·본딩선의 길이를 정하지 않습니다. 정하는 것은 단면적저항뿐입니다. 빠뜨린 것이 아니라, 그 규정들이 보는 주파수에서는 길이가 문제가 되지 않기 때문입니다.

KEC가 정하는 것 — 굵기와 저항

접지선·보호도체의 굵기는 세 가지 방법으로 정합니다.

조항정하는 것내용
KEC 142.3.2
보호도체
단면적 (표)상도체 S ≤ 16㎟ → S
16 < S ≤ 35㎟ → 16㎟
S > 35㎟ → S/2
KEC 142.3.2
보호도체
단면적 (계산)고장전류와 차단시간으로 산출
KEC 142.3.3
단면적 보강
단면적 (누설)정상 운전 중 보호도체 전류 10mA 초과 → 구리 10㎟ · 알루미늄 16㎟ 이상

계산식은 이렇습니다. I는 예상 고장전류 실효값(A), t는 보호장치 동작시간(s), k는 도체 재질과 초기·최종 온도로 정해지는 계수입니다.

S = √(I²t) / k

세 가지가 서로 다른 것을 봅니다. 표와 계산식은 지락 「고장」 전류를 견디는지 보고, 142.3.3은 정상 운전 중 흐르는 누설 전류를 봅니다. 셋 중 가장 굵은 값을 따릅니다.

인버터 설비는 대개 142.3.3에 걸립니다. 정상 운전 중 누설이 수십 mA로 나오는 것이 보통이라, 상도체가 가늘어도 접지선은 구리 10㎟ 이상으로 올라갑니다.

본딩선도 마찬가지입니다 — 단면적과 저항뿐

감전보호용 등전위본딩은 KEC 143이 다룹니다. 여기도 길이 조항은 없습니다.

조항정하는 것
143.3.1 보호등전위본딩 도체최소 단면적구리 6㎟ · 알루미늄 16㎟ · 강철 50㎟
(상한 구리 25㎟)
143.3.2 보조 보호등전위본딩 도체최소 단면적기계적 보호 있음 구리 2.5㎟
없음 구리 4㎟
143.2.2 유효성 확인저항교류 R ≤ 50V / Ia
직류 R ≤ 1200V / Ia

저항 조건식에 50V보호장치 동작전류가 들어가는 것만 봐도 무엇을 위한 기준인지 알 수 있습니다. 사람이 감전되지 않게 하는 것이지, 고주파를 흘리기 위한 기준이 아닙니다.

⚠ 「2.5m」를 길이 제한으로 읽지 마십시오

KEC 143.2.2에 2.5m라는 숫자가 나옵니다. 본딩선을 2.5m까지 쓸 수 있다는 뜻으로 읽기 쉬운데, 그게 아닙니다. 동시에 만질 수 있는 고정기기까지의 거리를 말하는 것이고, 그 범위 안에 있으면 보조 본딩을 하라는 조건입니다. 도체를 얼마나 길게 뽑아도 되는지와는 무관합니다.

국제 규격에도 고주파용 굵기 규정은 없습니다

KEC만 그런 것이 아닙니다. 어느 나라 안전 규격도 「고주파용 접지선은 몇 ㎟」를 정하지 않습니다.

규격·문서정하는 것성격
IEC 60364-5-54 / KEC 142·143단면적 ㎟상용주파 안전 규정
NEC 250 (미국)본딩 점퍼 단면적상용주파 안전 규정
IEC 61800-5-1인버터 기기의 보호도체 요구기기 안전 규격
IEC TR 61000-5-2길이 — 1MHz까지 유효하려면 1m 미만EMC 설치 기술보고서
MIL-STD-464C길이 대 폭 5:1 이하미 군용 조달 규격

있는 것은 전부 길이와 형상비이지 단면적이 아닙니다. 그마저도 강제되는 조항이 아닙니다 — IEC 61000-5-2는 규정이 아니라 기술보고서(TR)이고, MIL-STD는 군용 조달 문서입니다. 민수 설비에 적용되는 법적 근거는 없습니다.

왜 ㎟로 정할 수가 없나 — 표피효과

고주파에서는 전류가 도체 표면만 타고 흐릅니다. 구리 기준으로 계산하면 이렇습니다.

주파수표피 깊이구리 10㎟ 둥근 전선에서 실제로 쓰이는 구리
60Hz8.42 mm10.00 ㎟ (100%)
1kHz2.06 mm10.00 ㎟ (100%)
100kHz0.21 mm2.18 ㎟ (21.8%)
1MHz0.065 mm0.72 ㎟ (7.2%)
10MHz0.021 mm0.23 ㎟ (2.3%)

상용주파에서는 단면적이 전부 일합니다. 그래서 ㎟로 기준을 정하는 것이 옳습니다. 그런데 축전류가 사는 대역인 수십 kHz~MHz에서는 구리의 90% 이상이 놀고 있습니다. 이 대역에서 ㎟는 잣대가 되지 못합니다.

실제로 일하는 것은 둘레입니다. 그런데 둘레는 굵기를 키워도 잘 늘지 않습니다.

단면적을 9.5배로 (10 → 95㎟)      둘레는 3.1배뿐
같은 10㎟ 를 25mm 폭으로 펴면      둘레 50.8mm — 둥근 전선의 4.5배

같은 구리 양으로 둘레를 4.5배 만드는 방법이 「납작하게 펴는 것」입니다. 편조선이 굵어서 좋은 것이 아니라 넓어서 좋은 이유가 여기 있습니다. 규격이 굵기 대신 길이 대 폭 비로 적는 것도 같은 이유입니다.

그래서 무엇을 보고 정하나

규정이 없다고 기준이 없는 것은 아닙니다. 축이 둘로 나뉠 뿐입니다.

안전 (감전·화재)축전류 (고주파)
정하는 것단면적 ㎟길이와 폭
근거KEC 142·143 — 법적 의무EMC 지침·제조사 문헌 — 권고
인버터 설비구리 10㎟ 이상 (142.3.3)짧게, 넓게, 금속 대 금속

두 가지를 다 지켜야 합니다. 접지선을 10㎟로 올렸다고 축전류 대책이 된 것이 아니고, 편조선을 달았다고 접지선을 뺄 수 있는 것도 아닙니다. 얼마나 짧아야 하는지는 길이와 폭이 임피던스에 들어가는 방식에서 계산으로 나옵니다.

조항 내용은 한국전기설비규정(KEC) 142·143을 정리한 것입니다. 개정이 잦으므로 실제 점검·판정에 적용하실 때는 최신 원문을 확인해 주십시오. 표피효과 수치는 구리 고유저항 1.68×10⁻⁸ Ω·m 기준으로 직접 계산한 값입니다. 고주파 본딩 관련 서술은 Electro Static Technology 백서 High-Frequency Bonding for Inverter-Driven Motors and Systems(2016)를 참고했습니다.

접지 설계가 규정에 맞는지 확인이 필요하시면

테라비스는 제철소와 관공서, 교육청 등의 공장·건물 전기 공사와 한국전력공사 전선로 설치를 수행합니다. 설비 용량과 인버터 유무, 현재 접지선 굵기만 알려 주셔도 1차 검토가 가능합니다.

TEL 061-793-9597 · 온라인 문의

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