🔌 전기설계 접지 케이블 계산, 제대로 알고 계신가요?

놓치기 쉬운 '접지 케이블'의 중요성

 

전기설비 설계를 할 때, 대부분의 초점은 전력 공급, 부하 용량, 차단기 선정 등에 맞춰지기 마련입니다. 하지만 정작 사고 예방과 인명 보호의 핵심인 접지 설계는 부차적으로 여겨지곤 하죠.
특히 접지 케이블 계산은 '그냥 굵은 거 쓰면 되겠지' 하는 식으로 넘어가기도 합니다.

하지만,
⚠️ 접지 케이블 계산이 잘못되면 누전 발생 시 안전장치가 제대로 작동하지 않거나,
⚠️ 낙뢰 및 이상 전압 유입 시 장비 손상은 물론 화재 위험까지 발생할 수 있습니다.

이번 글에서는 전시설계 실무자를 위한 접지 케이블의 정확한 계산법과 고려사항, 실무 팁까지 담아보았습니다.

---

 

접지 케이블 계산의 핵심 포인트

 

1️⃣ 접지 케이블의 역할부터 정확히 이해하자

접지 케이블은 전기설비의 비정상 전류(누전, 낙뢰 등)를 안전하게 대지로 방전시키는 역할을 합니다.
이는 곧, 사람의 생명과 장비의 안전을 지키는 최후의 보호막이 되는 셈이죠.

 

2️⃣ 접지 케이블의 굵기 계산 공식

실무에서 가장 많이 활용되는 공식은 아래와 같습니다:

 

S = √(I² × t) / k

S: 접지선 단면적 (㎟)

I: 예상 최대 고장 전류 (A)

t: 고장 지속 시간 (초)

k: 전선 재질에 따른 계수

동(Cu): 115

알루미늄(Al): 76

🔧 예시 계산

예상 고장 전류: 5000A

차단 시간: 0.2초

동선 사용 시:

S = √(5000² × 0.2) / 115 ≈ 27.57㎟
→ 35㎟ 이상 사용 권장

 

※ 항상 상위 표준 규격을 적용하는 것이 안전합니다.

 

3️⃣ 고려해야 할 실무 요소들

✅ 고장 전류 계산 정확도: 계통 전류 계산 프로그램 or 변전소 기준으로 산정

✅ 차단기 트립 시간 확인: 보호협조 조정과 연결됨

✅ 사용 장소 조건: 습기, 온도, 노출 조건에 따라 굵기 여유분 필요

✅ 전선 길이: 길어질수록 전압강하 고려 필요

✅ 공통접지 vs 독립접지: 방재 기준, ICT 설비 분리 여부 확인

 

4️⃣ 실무자들이 자주 실수하는 포인트

❌ "접지는 그냥 16㎟ 쓰면 되죠" → 비상용 발전기나 대형 설비엔 부족

❌ PE선과 N선 혼용 → 누전 차단기 오작동 유발

❌ 공통 접지 시 접지 저항 확인 누락 → 규정 위반 가능

 

---

 

정확한 계산이 최고의 안전장치입니다

 

접지 설계는 눈에 잘 띄지 않지만, 전기설비의 기초이자 마지막 보루입니다.
특히 접지 케이블 계산은 막연한 감에 의존하기보단, 공식과 기준, 현장 조건을 바탕으로 체계적으로 접근하는 것이 중요합니다.

조금 복잡해 보여도, 한 번 기준을 잡아두면 다양한 현장에서 반복 활용할 수 있습니다.
다음 포스팅에서는 접지 저항 측정 방법과 기준도 자세히 다뤄보겠습니다.

 

---

 

❓ Q&A: 실무자들이 자주 묻는 질문들

 

Q1. 접지선은 반드시 연동선(동선)을 사용해야 하나요?

A. 꼭 그렇진 않습니다. 일반 설비에는 알루미늄도 사용 가능하지만, 내식성이나 내열성이 중요한 곳, 대지 접속부에는 연동선이 더 안정적입니다.

 

Q2. 접지 케이블을 너무 굵게 잡아도 괜찮을까요?

A. 기능적으로는 문제 없지만, 비용 낭비가 발생할 수 있습니다.
굵은 전선은 작업 난이도와 비용이 높아지므로 적정한 여유 범위 내에서 계산하세요.

 

Q3. 접지선 길이가 길면 어떤 문제가 생기나요?

A. 전압강하가 발생하거나, 고장 전류가 제대로 흐르지 않아 차단기가 동작하지 않을 위험이 있습니다. 가능하면 짧고 굵게 설계하세요.

 

Q4. 비상 발전기나 UPS에도 별도 접지가 필요한가요?

A. 네, 특히 비상 전원 계통은 접지 분리 여부가 매우 중요합니다. 감전 및 장비 보호를 위해 이중 접지 여부를 확인해야 합니다.

 

Q5. 단순한 분전반 공사에도 접지 계산이 필요한가요?

A. 설비의 크기에 따라 다릅니다.
전열기기, 의료기기, IT설비가 포함된다면 반드시 별도 계산이 필요합니다.