메시접지망의 접지저항이 증가하는 가장 큰 원인은 접지도체 및 접속부의 부식

메시접지망(Grounding Mesh/Grid)의 접지 성능은 시간이 지나면서 다양한 환경적·기계적 요인으로 저하되며, 이를 관리하려면 정기적인 저항 측정과 육안·전기적 점검을 병행해야 합니다.

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성능 저하 원인

메시접지망의 접지저항이 증가하는 가장 큰 원인은 접지도체 및 접속부의 부식입니다. 시간이 지남에 따라 토양 내 수분·염분 함량, 산성도, 전식(전기화학적 부식) 작용으로 도체 표면이 산화되어 접촉저항이 증가합니다. 부식은 도체 표면 거칠기를 증가시키고 절연성 산화막을 형성해 도체-대지 및 도체 간 접속 저항을 크게 높입니다.

• 부식·전식: 매설 도체와 접속부(클램프, 용접부)의 산화·부식으로 저항 증가

• 계절·기후 변화: 여름 우기·겨울 동결 등 계절 변동에 따라 토양 함수율과 대지저항률이 변화하여 측정값이 달라짐

• 지반 침하·지진 등 지반 이동: 접지망 도체의 단선, 접속부 이완 유발

• 낙뢰 등 대전류 유입: 순간적인 고에너지 전류가 도체와 접속부를 손상(그리드 피로)시킴

• 공사·굴착 손상: 인근 공사, 배관 매설 등으로 인한 물리적 단선이나 손상

• 접지망 주변 대지저항률 상승: 건조화, 토양 조성 변화, 인접 구조물 확장 등으로 유효 접지 면적 감소

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측정 및 유지관리 방법

정기 점검 체계

접지시스템은 정기적으로 육안 점검과 전기적 시험을 병행해야 하며, 변전소 접지전극 시스템(매설지선 포함)과 접지망 상태를 주기적으로 확인해야 합니다. 손상되거나 부식된 부품은 발견 즉시 교체·보수하는 것이 원칙입니다.

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접지저항 측정 방법

가장 널리 쓰이는 방식은 3점법(폴 리코드법, Fall-of-Potential Method)입니다.

1. 측정 대상 접지극에서 일직선상으로 보조 전류전극(C2)을 통상 50m, 전위전극(P2)을 25m 지점에 설치합니다

2. 접지저항계의 C1·P1 단자를 측정 대상 접지극에, C2를 원방 보조 전류전극에 연결합니다

3. 전위전극 위치를 전체 거리의 40%, 50%, 60% 지점으로 옮겨가며 측정하고, 각 지점 간 오차가 5% 이하이면 유효한 측정값으로 인정합니다

4. 오차가 5%를 초과하면 보조전극 거리를 늘려 재측정합니다

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대규모 접지망처럼 보조전극 설치가 어려운 경우, 접지 루프 임피던스를 휘스톤 브리지, 캘빈 브리지, 디지털 저저항 측정기 등으로 측정하는 방법도 활용됩니다. 또한 연속성·건전성 시험(continuity and integrity test)을 통해 접지망 내부 도체의 단선 여부를 별도로 확인할 수 있습니다.

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유지관리 시 유의사항

콘크리트 매설형 접지(기초 콘크리트 내 접지극 시설) 방식은 대지저항률이 높은 지역에서 접촉저항과 주변 대지저항률을 동시에 낮추는 대안으로 연구되고 있어, 신규 설계나 대규모 개보수 시 참고.