접지선에 전류가 흐르는 원인은?

핵심 답변

접지선(보호도체)은 평소에는 거의 전류가 흐르지 않고, 고장 때 고장 전류를 안전하게 돌려보내는 통로입니다. 그런데도 전류가 흐른다면 흔한 원인은 네 가지입니다. 인버터·UPS·컴퓨터 같은 기기의 노이즈 필터가 내보내는 작은 누설전류가 여러 대 모인 경우, 부하 쪽에서 중성선과 접지선이 잘못 연결돼 중성선 전류 일부가 접지선으로 흐르는 경우, 절연이 나빠져 누전(지락)이 생긴 경우, 그리고 중성선과 보호도체를 겸용하는 구간에서 전류가 나뉘어 흐르는 경우입니다. 누설전류 합은 기기 사양으로 설명되는지, 나머지는 회로를 하나씩 분리하며 원인을 좁혀야 합니다.

원리 이해

KEC는 접지시스템이 지락전류와 보호도체 전류를 감전 위험 없이 대지로 전달하도록 정하고(142.1.2), 정상 운전 중 보호도체에 흐르는 전류도 안전과 정상 운전에 적합해야 한다고 정합니다(231.2.6)^[1]. 국제 용어집은 누설전류를 정상 상태에서 의도하지 않은 도전 경로로 흐르는 전류로 정의합니다^[2]. 기기의 노이즈 필터 콘덴서는 정상 상태에서도 외함(보호도체) 쪽으로 작은 전류를 흘리므로, 같은 회로에 기기가 많으면 그 합이 커집니다.

중성선은 운전 전류가 흐르는 도체이고 보호도체는 고장 때만 전류를 흘리는 도체입니다. 그래서 KEC는 설비 일부에서 중성선과 보호도체를 따로 배선했다면 그 뒤로는 중성선을 다른 접지된 부분에 접속하지 않도록 하고(142.3.4)^[1], 중성선과 보호도체를 한 도체로 겸용하는 TN-C 계통에는 누전차단기를 쓰지 않으며, TN-C-S 계통에서 누전차단기를 달 때는 그 부하 쪽에 겸용도체(PEN)를 쓰지 않도록 합니다(211.2.5)^[1].

원인·상황별 정리

점검 순서

1. 누구나 기기 외함에서 찌릿함, 누전차단기 동작 이력, 탄 냄새가 있는지 확인하고 관리자에게 알립니다.
2. 관리자 분전반의 계통 방식(단선도의 TN-S·TN-C-S·TT 표기)과 회로표를 확인합니다.
3. 자격자 누설전류 측정이 되는 클램프미터로 간선과 각 분기회로의 접지선 전류를 잽니다. 노출 충전부에 닿지 않게 절연 보호구를 갖춰 측정합니다.
4. 관리자 전류가 큰 회로의 부하를 하나씩 끄며 값이 줄어드는 기기를 찾습니다. 기기를 끄는 것만으로도 원인이 좁혀지는 경우가 많습니다.
5. 자격자 부하와 함께 변하는 전류라면 정전 후 분전반과 기기 단자에서 중성선과 접지선이 이어진 곳이 있는지 확인하고 바로잡습니다.
6. 자격자 특정 기기·회로에서만 크면 절연저항을 재서 열화된 배선·기기를 교체합니다.

하지 말아야 할 것

• 접지선 전류를 없애겠다고 접지선을 떼거나 끊지 마세요.
• 중성선을 접지 단자에 연결해 '접지를 보강'하지 마세요. 중성선 전류가 접지선과 구조물로 흐르고 누전차단기가 오동작합니다.
• 누전차단기가 자꾸 떨어진다고 감도전류를 임의로 키우거나 일반 차단기로 바꾸지 마세요.

관련 기준과 근거

• KEC 112 용어(지락전류·보호도체·계통접지 등), 142.1.2 접지시스템 요구사항^[1]
• KEC 142.3.4 보호도체와 계통도체 겸용(중성선과 보호도체를 따로 배선한 뒤 재접속 금지)^[1]
• KEC 203 계통접지의 방식(TN·TT·IT), 211.2.5 TN 계통(TN-C 누전차단기 사용 금지 등)^[1]
• KEC 231.2.6 보호도체 전류와 관련 조치사항, IEC 60050 누설전류 정의^[1·2]

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