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컴퓨터 프로그램을 이용한 접지분석

세계적인 접지 전문 컨설팅 회사인 캐나다 SES(Safe Engineering Services & Technologes ltd.)에서 개발한 CDEGS (Current Distribution, Electromagnetic fields, Grounding and Soil structure analysis) 프로그램을 이요한 접지분석을 한다.

CDEGS 프로그램의 주요 특징

  • 접지망 해석

    • 접지망을 여러개의 도체 조각으로 분리
    • 각 요소들간의 상호작용을 기술하는 방정식 수립
    • 각 도체조각으로부터 대지로 누설되는 전류값을 계산
    • Site의 대지전위 분포 계산
  • 분석 및 설계 능력

    • 대지저항률 및 토양구조 분석
    • 각종 접지시스템 접지 설계
    • 접지저항 측정, 전위분포 특성 및 서지특성 분석
    • 접촉전압, 보폭전압 등의 분석
  • 수작업 접지저항 계산과의 비교

    접지저항 계산은 Laurent와 Niemann식 Sverak식, Dwight식의 낮은 값을 나타내고, Schwarz식과 Takahashi식이
    가장 높게 나타난다. IEEE Std80 예제 C44의 계산식 값과 CDEGS 계산 결과는 0.5~3.58% 정도의 오차를 나타내고 있다.
    수작업 계산은 부정확하고 복잡하다. 정밀 계산이 필요한 경우에 컴퓨터 프로그램을 이용하여 접지계통을 설계하는 것이
    바람직하다.

대지저항률 측정

등간격 4점(Wenner Method) 측정방법은 4개의 측정 탐침을 일직선 상에 일정한 간격으로
박은 후 탐침을 통해 대지에 전류를 흘려보내 대지저항을 측정하여 얻어진다.
대지저항률 측정 계산치는 측정치와 측정간경에 2π를 곱하여 얻어지며 단위는 ohm-m로 표시한다.

대지저항률 분석

  • 분석방법

    • CDEGS 프로그램의 RESAP 모듈을 활용
    • Wenner 전극법에 의해 측정한 겉보기 저항률 값 입력
    • 토양의 적정한 p-a곡선 결정
    • 각 층 두께 및 대지저항률 식별
  • 프로그램 분석의 장점

    • 실제 토양구조와 유사 모델 설정
    • 수평다층, 수직다층, 지수함수층, 타원형(backfill모의) 등
    • 다양한 토양구조로 분석 (균일토양구조로 등가화 과정 불필요)
    • 오차 발생의 상당한 차이를 줄임
    • 입출력 관련 내용과 실행에 필요한 제어내용 파악
    • 측정과 동시에 지층구조를 현장에서 확인

접지시스템 설계

  • 설계방법

    • CDEGS 프로그램의 MALT 모듈을 활용
    • 분석한 대지저항률 분석치 입력
    • 접지 전극 배치 설계
    • 접지저항 계산
  • 프로그램을 이용한 설계의 장점

    • 접지저항, 위험전압 계산시 실제 토양구조와 유사 모델 사용
    • 임의형상 접지망의 고려 가능
    • 심타전극, 비대칭 접지망 등의 접지성능을 정확히 예측
      (수계산 설계는 정방형, 직사각형에서만 가능)
    • 모델링 에러 (잘못된 도체분할, 부적절한 등가토양)을 찾을 수 있음
    • 설계 및 시공 오류 최소화
    • 설계의 용이성, 경제성

뇌보호 컨설팅 시스템

기후변화와 산업화로 인한 기기의 정밀화 등으로 인하여 낙뢰 및 서지의 유입에 따른 피해가 빈번히 발생하고 있으며, 피해금액도 급격히 증가되고 있다. 이러한 문제를 방지하기 위해서는 낙뢰 등으로 인한 서지의 유입 등에 따른 피해가 발생한 현장을 정밀조사하여 현장상황에 적합한 컨설팅이 필요하다.

컨설팅 현장

  • ㅇㅇ 하수처리장

  • 삼성동 ㅇㅇ 아파트

  • 안성 ㅇㅇ 아파트

  • 홍천 ㅇㅇ 골프장

  • 부산 ㅇㅇ 골프장

  • 진천 ㅇㅇ 골프장

  • 용인 ㅇㅇ 고등학교

  • 창원 ㅇㅇ 대학 외 다수 현장

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