신재생에너지발전설비(태양광) 기사 필기 공부 #6

728x90

목차
1.3.7 저압 계통접지의 방식
(1) 계통접지 구성
(2) TN계통
(3) TT계통
(4) IT계통

1.3.15 분산형 전원설비
(1) 분산형전원 계통 연계설비의 시설

1.3.16 특정 기술을 이용한 전기저장장치의 시설
(1) 적용범위
(2) 전용건물에 시설하는 경우 (시설장소의 요구사항)
(3) 전용건물 이외의 장소에 시설하는 경우 (시설장소의 요구사항)
(4) 제어 및 보호장치 등

1.3.17 태양광발전설비
(1) 설치장소의 요구사항
(2) 설비의 안전 요구사항
(3) 옥내전로의 대지전압 제한
(4) 태양광설비 간선의 전기배선
(5) 태양광설비의 시설기준
(6) 제어 및 보호장치 등

1.3.7 저압 계통접지의 방식

(1) 계통접지 구성

1) 분류

① TN 계통

② TT 계통

③ IT 계통

2) 문자의 정의

① 제1문자 - 전원계통과 대지의 관계

ⓐ T - Terre(프랑스어의 Earth) : 한 점을 대지에 직접 접속

ⓑ I - Isolated / Insulated : 모든 충전부를 대지와 절연시키거나 높은 임피던스를 통하여 한 점을 대지에 직접 접속

② 제2문자 - 전기설비의 노출도전부와 대지의 관계

ⓐ T - Terre : 노출도전부를 대지로 직접 접속. 전원계통의 접지와는 무관

ⓑ N - Neutral : 노출도전부를 전원계통의 접지점(교류 계통에서는 통상적으로 중성점, 중성점이 없을 경우 선도체)에 직접 접속

③ 그 다음 문자(문자가 있을 경우) - 중성선과 보호도체의 배치(TN 계통만 해당)

ⓐ S - Seperated: 중성선 또는 접지된 선도체 외에 별도의 도체에 의해 제공되는 보호 기능

ⓑ C - Combined: 중성선과 보호 기능을 한 개의 도체로 겸용(PEN도체)

3) 그림의 기호

(2) TN계통

전원측의 한 점을 직접접지하고 설비의 노출도전부를 보호도체로 접속시키는 방식으로 중성선 및 보호도체(PE 도체)의 배치 및 접속방식에 따라 다음과 같이 분류한다.

1) TN-S 계통은 계통 전체에 대해 별도의 중성선 또는 PE 도체를 사용한다. 배전계통에서 PE 도체를 추가로 접지할 수 있다.

계통 내에서 접지된 보호도체는 있으나 중성선의 배선이 없는 TN-S 계통

2) TN-C 계통은 그 계통 전체에 대해 중성선과 보호도체의 기능을 동일도체로 겸용한 PEN 도체를 사용한다. 배전계통에서 PEN 도체를 추가로 접지할 수 있다.

3) TN-C-S계통은 계통의 일부분에서 PEN 도체를 사용하거나, 중성선과 별도의 PE 도체를 사용하는 방식이 있다. 배전계통에서 PEN 도체와 PE 도체를 추가로 접지할 수 있다.

설비의 어느 곳에서 PEN이 PE와 N으로 분리된 3상 4선식 TN-C-S 계통

(3) TT계통

전원의 한 점을 직접 접지하고 설비의 노출도전부는 전원의 접지전극과 전기적으로 독립적인 접지극에 접속시킨다. 배전계통에서 PE 도체를 추가로 접지할 수 있다.

(4) IT계통

1) 충전부 전체를 대지로부터 절연시키거나, 한 점을 임피던스를 통해 대지에 접속시킨다. 전기설비의 노출도전부를 단독 또는 일괄적으로 계통의 PE 도체에 접속시킨다. 배전계통에서 추가접지가 가능하다.

2) 계통은 충분히 높은 임피던스를 통하여 접지할 수 있다. 이 접속은 중성점, 인위적 중성점, 선도체 등에서 할 수 있다. 중성선은 배선할 수도 있고, 배선하지 않을 수도 있다.

계통 내의 모든 노출도전부가 보호도체에 의해 접속되어 일괄 접지된 IT 계통

1.3.15 분산형 전원설비

(1) 분산형전원 계통 연계설비의 시설

1) 계통 연계의 범위

분산형전원설비 등을 전력계통에 연계하는 경우에 적용하며, 여기서 전력계통이라 함은 전기판매사업자의 계통, 구내계통 및 독립전원계통 모두를 말한다.

2) 전기 공급방식 등

분산형전원설비의 전기 공급방식, 측정 장치 등은 다음에 따른다.

① 분산형전원설비의 전기 공급방식은 전력계통과 연계되는 전기 공급방식과 동일할 것

② 분산형전원설비 사업자의 한 사업장의 설비 용량 합계가 250 kVA 이상일 경우에는 송‧배전계통과 연계지점의 연결 상태를 감시 또는 유효전력, 무효전력 및 전압을 측정할 수 있는 장치를 시설할 것

3) 저압계통 연계 시 직류유출방지 변압기의 시설

분산형전원설비를 인버터를 이용하여 전기판매사업자의 저압 전력계통에 연계하는 경우 인버터로부터 직류가 계통으로 유출되는 것을 방지하기 위하여 접속점(접속설비와 분산형전원설비 설치자 측 전기설비의 접속점을 말한다)과 인버터 사이에 상용주파수 변압기(단권변압기를 제외한다)를 시설하여야 한다. 다만, 다음을 모두 충족하는 경우에는 예외로 한다.

① 인버터의 직류 측 회로가 비접지인 경우 또는 고주파 변압기를 사용하는 경우

② 인버터의 교류출력 측에 직류 검출기를 구비하고, 직류 검출 시에 교류출력을 정지하는 기능을 갖춘 경우

1.3.16 특정 기술을 이용한 전기저장장치의 시설

(1) 적용범위

20 [kWh]를 초과하는 리튬･나트륨･레독스플로우 계열의 이차전지를 이용한 전기저장장치의 경우 기술기준의 “적절한 보호 및 제어장치를 갖추고 폭발의 우려가 없도록 시설”하는 것은 511(전기저장장치), 512(전기저장장치 시설) 및 515(특정 기술을 전기저장장치의 시설)에서 정한 사항을 말한다.

(2) 전용건물에 시설하는 경우 (시설장소의 요구사항)

1) 전기저장장치를 일반인이 출입하는 건물과 분리된 별도의 장소에 시설하는 경우에는 다음에 따라 시설하여야 한다.

2) 전기저장장치 시설장소의 바닥, 천장(지붕), 벽면 재료는 ｢건축물의 피난･방화구조 등의 기준에 관한 규칙｣에 따른 불연재료이어야 한다. 단, 단열재는 준불연재료 또는 이와 동등 이상의 것을 사용할 수 있다.

3) 전기저장장치 시설장소는 지표면을 기준으로 높이 22 [m] 이내로 하고 해당 장소의 출구가 있는 바닥면을 기준으로 깊이 9 [m] 이내로 하여야 한다.

4) 이차전지는 전력변환장치(PCS) 등의 다른 전기설비와 분리된 격실(이차전지실)에 설치하고 다음에 따라야 한다.

① 이차전지실의 벽면 재료 및 단열재는 제2의 것과 같아야 한다.

② 이차전지는 벽면으로부터 1 [m] 이상 이격하여 설치하여야 한다. 단, 옥외의 전용 컨테이너에서 적정 거리를 이격한 경우에는 규정에 의하지 아니할 수 있다.

③ 이차전지와 물리적으로 인접 시설해야 하는 제어장치 및 보조설비(공조설비 및 조명설비 등)는 이차전지실 내에 설치할 수 있다.

④ 이차전지실 내부에는 가연성 물질을 두지 않아야 한다.

5) 제2항에도 불구하고 인화성 또는 유독성 가스가 축적되지 않는 근거를 제조사에서 제공하는 경우에는 이차전지실에 한하여 환기시설을 생략할 수 있다.

6) 전기저장장치가 차량에 의해 충격을 받을 우려가 있는 장소에 시설되는 경우에는 충돌방지장치 등을 설치하여야 한다.

7) 전기저장장치 시설장소는 주변 시설(도로, 건물, 가연물질 등)로부터 1.5 [m] 이상 이격하고 다른 건물의 출입구나 피난계단 등 이와 유사한 장소로부터는 3 [m] 이상 이격하여야 한다.

(3) 전용건물 이외의 장소에 시설하는 경우 (시설장소의 요구사항)

1) 전기저장장치를 일반인이 출입하는 건물의 부속공간에 시설(옥상에는 설치할 수 없다)하는 경우에는 전용건물에 시설하는 경우 및 전용건물 이외의 장소에 시설하는 경우에 따라 시설하여야 한다.

2) 전기저장장치 시설장소는 ｢건축물의 피난‧방화구조 등의 기준에 관한 규칙｣에 따른 내화구조이어야 한다.

3) 이차전지모듈의 직렬 연결체(이차전지랙)의 용량은 50 [kWh] 이하로 하고 건물 내 시설 가능한 이차전지의 총 용량은 600 [kWh] 이하이어야 한다.

4) 이차전지랙과 랙 사이 및 랙과 벽면 사이는 각각 1 [m] 이상 이격하여야 한다. 다만, 제2에 의한 벽이 삽입된 경우 이차전지랙과 랙 사이의 이격은 예외로 할 수 있다.

5) 이차전지실은 건물 내 다른 시설(수전설비, 가연물질 등)로부터 1.5 [m] 이상 이격하고 각 실의 출입구나 피난계단 등 이와 유사한 장소로부터 3 [m] 이상 이격하여야 한다.

6) 배선설비가 이차전지실 벽면을 관통하는 경우 관통부는 해당 구획부재의 내화성능을 저하시키지 않도록 충전(充塡)하여야 한다.

(4) 제어 및 보호장치 등

1) 낙뢰 및 서지 등 과도과전압으로부터 주요 설비를 보호하기 위해 직류 전로에 직류서지보호장치(SPD)를 설치하여야 한다.

2) 제조사가 정하는 정격 이상의 과충전, 과방전, 과전압, 과전류, 지락전류 및 온도 상승, 냉각장치 고장, 통신 불량 등 긴급상황이 발생한 경우에는 관리자에게 경보하고 즉시 전기저장장치를 자동 및 수동으로 정지시킬 수 있는 비상정지장치를 설치하여야 하며 수동 조작을 위한 비상정지장치는 신속한 접근 및 조작이 가능한 장소에 설치하여야 한다.

3) 전기저장장치의 상시 운영정보 및 제2호의 긴급상황 관련 계측정보 등은 이차전지실 외부의 안전한 장소에 안전하게 전송되어 최소 1개월 이상 보관될 수 있도록 하여야 한다.

4) 전기저장장치의 제어장치를 포함한 주요 설비 사이의 통신장애를 방지하기 위한 보호대책을 고려하여 시설하여야 한다.

5) 전기저장장치는 정격 이내의 최대 충전범위를 초과하여 충전하지 않도록 하여야 하고 만(滿)충전 후 추가 충전은 금지하여야 한다.

1.3.17 태양광발전설비

(1) 설치장소의 요구사항

1) 인버터, 제어반, 배전반 등의 시설은 기기 등을 조작 또는 보수점검할 수 있는 충분한 공간을 확보하고 필요한 조명설비를 시설하여야 한다.

2) 인버터 등을 수납하는 공간에는 실내온도의 과열 상승을 방지하기 위한 환기시설을 갖추어야하며 적정한 온도와 습도를 유지하도록 시설하여야 한다.

3) 배전반, 인버터, 접속장치 등을 옥외에 시설하는 경우 침수의 우려가 없도록 시설하여야 한다.

4) 태양전지 모듈을 지붕에 시설하는 경우 취급자에게 추락의 위험이 없도록 점검통로를 안전하게 시설하여야 한다.

5) 태양전지 모듈의 직렬군 최대개방전압이 직류 750 [V] 초과 1500 [V] 이하인 시설장소는 다음에 따라 울타리 등의 안전조치를 하여야 한다.

① 태양전지 모듈을 지상에 설치하는 경우는 울타리·담 등을 시설하여야 한다.

② 태양전지 모듈을 일반인이 쉽게 출입할 수 있는 옥상 등에 시설하는 경우는 “①” 또는 충전부분이 노출되지 아니하고 기계기구를 사람이 쉽게 접촉할 수 없도록 시설하여야 하고 식별이 가능하도록 위험 표시를 하여야 한다.

③ 태양전지 모듈을 일반인이 쉽게 출입할 수 없는 옥상·지붕에 설치하는 경우는 모듈 프레임 등 쉽게 식별할 수 있는 위치에 위험 표시를 하여야 한다.

④ 태양전지 모듈을 주차장 상부에 시설하는 경우는 “②”와 같이 시설하고 차량의 출입 등에 의한 구조물, 모듈 등의 손상이 없도록 하여야 한다.

⑤ 태양전지 모듈을 수상에 설치하는 경우는 “③”와 같이 시설하여야 한다.

(2) 설비의 안전 요구사항

1) 태양전지 모듈, 전선, 개폐기 및 기타 기구는 충전부분이 노출되지 않도록 시설하여야 한다.

2) 모든 접속함에는 내부의 충전부가 인버터로부터 분리된 후에도 여전히 충전상태일 수 있음을 나타내는 경고가 붙어 있어야 한다.

3) 태양광설비의 고장이나 외부 환경요인으로 인하여 계통연계에 문제가 있을 경우 회로분리를 위한 안전시스템이 있어야 한다.

(3) 옥내전로의 대지전압 제한

주택의 태양전지모듈에 접속하는 부하측 옥내배선(복수의 태양전지모듈을 시설하는 경우에는 그 집합체에 접속하는 부하 측의 배선)의 대지전압은 직류 600 [V]까지 적용할 수 있다.

(4) 태양광설비 간선의 전기배선

1) 전선은 다음에 의하여 시설하여야 한다.

① 모듈 및 기타 기구에 전선을 접속하는 경우는 나사로 조이거나 기타 이와 동등 이상의 효력이 있는 방법으로 기계적·전기적으로 안전하게 접속하고, 접속점에 장력이 가해지지 않도록 할 것

② 배선시스템은 바람, 결빙, 물, 온도, 태양방사와 같이 예상되는 외부 영향을 견디도록 시설할 것

③ 모듈의 출력배선은 극성별로 확인할 수 있도록 표시할 것

④ 직렬 연결된 태양전지모듈의 배선은 과도과전압의 유도에 의한 영향을 줄이기 위하여 스트링 양극간의 배선간격이 최소가 되도록 배치할 것

(5) 태양광설비의 시설기준

1) 태양광설비에 시설하는 태양전지 모듈(이하 “모듈”이라 한다)은 다음에 따라 시설하여야 한다.

① 모듈은 자중, 적설, 풍압, 지진 및 기타의 진동과 충격에 대하여 탈락하지 아니하도록 지지물에 의하여 견고하게 설치할 것

② 모듈의 각 직렬군은 동일한 단락전류를 가진 모듈로 구성하여야 하며 1대의 인버터(멀티스트링 인버터의 경우 1대의 MPPT 제어기)에 연결된 모듈 직렬군이 2병렬 이상일 경우에는 각 직렬군의 출력전압 및 출력전류가 동일하게 형성되도록 배열할 것

2) 전력변환장치의 시설

인버터, 절연변압기 및 계통 연계 보호장치 등 전력변환장치의 시설은 다음에 따라 시설하여야 한다.

① 인버터는 실내․실외용을 구분할 것

② 각 직렬군의 태양전지 개방전압은 인버터 입력전압 범위 이내일 것

③ 옥외에 시설하는 경우 방수등급은 IPX4 이상일 것

3) 모듈의 지지물은 다음에 의하여 시설하여야 한다.

① 자중, 적재하중, 적설 또는 풍압, 지진 및 기타의 진동과 충격에 대하여 안전한 구조일 것

② 부식환경에 의하여 부식되지 아니하도록 다음의 재질로 제작할 것

ⓐ 용융아연 또는 용융아연-알루미늄-마그네슘합금 도금된 형강

ⓑ 스테인리스 스틸(STS)

ⓓ 상기와 동등이상의 성능(인장강도, 항복강도, 압축강도, 내구성 등)을 가지는 재질로서 KS제품 또는 동등이상의 성능의 제품일 것

③ 모듈 지지대와 그 연결부재의 경우 용융아연도금처리 또는 녹방지 처리를 하여야 하며, 절단가공 및 용접부위는 방식처리를 할 것

④ 설치 시에는 건축물의 방수 등에 문제가 없도록 설치하여야 하며 볼트조립은 헐거움이 없이 단단히 조립하여야 하며, 모듈-지지대의 고정 볼트에는 스프링 와셔 또는 풀림방지너트 등으로 체결할 것

(6) 제어 및 보호장치 등

1) 어레이 출력 개폐기

어레이 출력 개폐기는 다음과 같이 시설하여야 한다.

① 태양전지 모듈에 접속하는 부하측의 태양전지 어레이에서 전력변환장치에 이르는 전로(복수의 태양전지 모듈을 시설한 경우에는 그 집합체에 접속하는 부하측의 전로)에는 그 접속점에 근접하여 개폐기 기타 이와 유사한 기구(부하전류를 개폐할 수 있는 것에 한한다)를 시설할 것

② 어레이 출력개폐기는 점검이나 조작이 가능한 곳에 시설할 것

2) 과전류 및 지락 보호장치

① 모듈을 병렬로 접속하는 전로에는 그 전로에 단락전류가 발생할 경우에 전로를 보호하는 과전류차단기 또는 기타 기구를 시설하여야 한다. 단, 그 전로가 단락전류에 견딜 수 있는 경우에는 그러하지 아니하다.

② 태양전지 발전설비의 직류 전로에 지락이 발생했을 때 자동적으로 전로를 차단하는 장치를 시설하여야 한다.

4) 접지설비

① 태양전지 모듈의 프레임은 지지물과 전기적으로 완전하게 접속하여야 한다.

② 수상에 시설하는 태양전지 모듈 등의 금속제는 접지를 해야하고, 접지시 접지극을 수중에 띄우거나, 수중 바닥에 노출된 상태로 시설하여서는 아니 된다.

③ 기타 접지시설은 140(접지시스템)의 규정에 따른다.