TN-S 계통과 TT 계통 비교 - 누전시 고장전류 크기, 감전위험, 뇌서지 침입시 설비기기 손상

 

TN-S 계통과 TT 계통 비교 - 누전시 고장전류 크기, 감전위험, 뇌서지 침입시 설비기기 손상

 

 

1. 개요 

 

전력 시스템에서 TN-S 계통과 TT 계통은 전기 안전과 관련하여 중요한 역할을 합니다. 두 계통은 누전 시 고장전류의 크기, 감전 위험, 뇌서지로 인한 설비기기 손상 등의 측면에서 서로 다른 특성을 가지고 있습니다. 본 답안에서는 TN-S 계통과 TT 계통을 비교하여 각각의 특성과 장단점을 설명하고, 그에 따른 전기 안전 대책을 논의하고자 합니다.

 

 

2. 누전시 고장전류 크기 및 감전 위험

 

TN-S 계통

• 고장전류 크기: TN-S 계통은 중성선(N)과 보호도체(PE)가 분리된 시스템입니다. 누전이 발생하면 고장전류는 보호도체를 통해 흐르며, 고장전류의 크기는 매우 큽니다. 이는 차단기가 빠르게 동작하여 고장 부분을 신속히 격리할 수 있게 합니다.
• 감전 위험: TN-S 계통은 보호도체와 접지 시스템이 잘 되어 있어 고장 발생 시에도 전기기기 외함에 발생하는 전압 상승이 작습니다. 따라서, 감전 위험이 상대적으로 낮으며, 차단기의 빠른 작동으로 인해 인체에 유해한 전류 노출 시간이 짧아 감전 위험을 최소화할 수 있습니다.

TT 계통

• 고장전류 크기: TT 계통은 전기기기의 노출된 도전성 부분이 독립적인 접지 시스템에 연결되어 있습니다. 누전이 발생하면 고장전류는 접지 저항에 의해 제한됩니다. 접지 저항이 높을 경우 고장전류가 충분히 크지 않아 차단기가 제대로 동작하지 않을 가능성이 있습니다.
• 감전 위험: TT 계통에서는 접지 저항이 높아지면 고장 시 전기기기 외함에 높은 전압이 걸릴 수 있습니다. 이는 감전 위험을 증가시킬 수 있으며, 이를 보완하기 위해 RCD(Residual Current Device)와 같은 보호장치를 사용하여 고장 전류를 신속히 차단해야 합니다.

 

3. 뇌서지 침입시 설비기기 손상

 

TN-S 계통

• 설비기기 손상: TN-S 계통은 중성선과 보호도체가 분리되어 있어 뇌서지로 인한 과도전압이 발생해도 효과적으로 분산될 수 있습니다. 특히, 서지 보호기(SPD)를 설치하면 뇌서지로 인한 설비기기의 손상을 최소화할 수 있습니다.
• 보호 장치: TN-S 계통에서는 서지 보호기가 효과적으로 작동하여 뇌서지로 인한 과도 전압을 신속히 억제하고, 설비기기를 보호할 수 있습니다.

TT 계통

• 설비기기 손상: TT 계통은 각각의 기기 접지 시스템이 독립적이기 때문에 뇌서지 발생 시 전기기기 외함에 높은 전압이 발생할 수 있습니다. 이는 설비기기에 직접적인 손상을 입힐 가능성이 큽니다.
• 보호 장치: TT 계통에서도 서지 보호기를 설치해야 하지만, 접지 저항이 높을 경우 서지 보호기가 충분히 효과적으로 작동하지 않을 위험이 있습니다. 따라서, 적절한 접지 저항을 유지하고 서지 보호기를 설치하는 것이 중요합니다.

 

4. 결론

 

TN-S 계통과 TT 계통은 각각의 특성과 장단점이 있습니다. TN-S 계통은 고장전류가 크고 신속한 차단으로 감전 위험이 낮으며, 뇌서지에 대한 보호가 상대적으로 강한 반면, TT 계통은 접지 저항에 따라 고장전류와 감전 위험이 달라지고 뇌서지에 취약할 수 있습니다. 각 계통의 특성을 고려하여 적절한 보호장치를 설치하고 유지보수하는 것이 전기 안전을 확보하는 데 중요합니다.