접지선 굵기 계산기 — KEC 기준 보호도체 단면적 계산

접지선 굵기는 상도체 단면적에서 계산으로 나오는 값입니다.
KEC 142.3.2는 상도체 단면적 S를 기준으로 보호도체(접지선)의 최소 단면적을 정하고 있고, 여기에 기계적 보호 여부에 따른 하한이 추가 됩니다.
아래 계산기에 상도체 굵기를 넣으면 최소 단면적과 실제로 적용 할 규격품 굵기가 바로 나옵니다. 상도체 굵기를 아직 모르면 모터 용량으로 역산하는 모드도 함께 넣어 뒀습니다.

⚡ 접지선 굵기 계산기

접지선 굵기 계산 기준 — KEC 142.3.2

접지선 굵기 계산의 기준은 상도체 단면적 S 하나입니다.
KEC 142.3.2 보호도체 규정은 상도체와 보호도체가 같은 재질일 때 아래 세 구간으로 최소 단면적을 정하고 있습니다.

계산값이 규격 사이즈에 딱 떨어지지 않으면 바로 위 규격품으로 올려서 씁니다.
47.5㎟라는 전선은 판매되지 않으므로 50㎟를 적용하는 식이고, 계산기도 같은 방식으로 올림 처리합니다.

여기에 하한이 추가 됩니다

구간 계산만 끝내고 발주하면 얇은 회로에서 걸립니다.
기계적 보호가 없는 보호도체는 구리 4㎟ 이상, 전선관이나 케이블 내부처럼 기계적으로 보호되는 경우는 구리 2.5㎟ 이상이라는 하한이 따로 있습니다.
1.5㎟ 회로에서 계산값이 1.5㎟로 나와도, 노출 배선이면 4㎟를 써야 한다는 뜻입니다. 계산기의 “접지선 포설 방식” 선택이 이 하한을 결정합니다.

알루미늄 도체를 쓰는 경우에는 계산값을 그대로 쓰면 안 됩니다.
재질이 다르면 도체 재료 계수(k) 비율만큼 보정해야 하고, 구리 기준 계산값에 대략 1.5배를 곱한 값이 알루미늄 보호도체의 필요 단면적이 됩니다.

보호도체와 접지도체는 계산 기준이 다릅니다

이 계산기가 다루는 것은 보호도체(PE), 즉 설비 안에서 기기 외함과 접지 기준점을 잇는 전선입니다.
같은 “접지선”이라고 불러도, 설비의 접지 기준점에서 땅속 접지극까지 나가는 접지도체는 상도체 단면적으로 계산하지 않습니다.
접지도체는 큰 고장 전류가 흐르지 않는 경우 구리 6㎟(철제 50㎟) 이상, 피뢰시스템이 접속되는 경우 구리 16㎟ 이상이 최소 기준입니다.
계산기 결과 아래에도 이 값을 함께 표시해 두었으니, 반 내부 배선과 접지극 인출선을 구분해서 적용하면 됩니다.

계산기 사용법 — 모드 A와 모드 B의 차이

두 모드는 시작점이 다를 뿐, 마지막에 KEC 표를 적용하는 부분은 같습니다.
전원선 굵기가 이미 정해져 있으면 모드 A, 모터 용량밖에 없으면 모드 B를 쓰면 됩니다.

모드 B의 결과는 상도체를 추정한 값이므로, 케이블 규격이 확정되면 그 굵기로 모드 A를 다시 돌려 확인하는 순서가 안전합니다.
모드 B는 허용전류(안전율 1.25, 관로 포설 보정 0.8)와 전압강하 2% 두 조건을 모두 만족하는 굵기를 상도체로 잡습니다.
전원선 굵기 자체를 제대로 계산하려면 전선 굵기 계산기 — 전류용량·전압강하 계산 방법을 함께 쓰는 편이 낫습니다.

계산 예제 — 380V 3상 15kW 모터 배선

380V 3상 15kW 모터를 30m 거리에 배선하고, 접지선은 전선관 안으로 함께 넣는 조건으로 계산해 보겠습니다.
모드 B에 그대로 넣으면 아래 순서로 값이 나옵니다.

1단계 — 정격전류 확인

380V 3상 15kW 유도전동기의 정격전류는 약 29A입니다.
카탈로그 값이 있으면 그 값을 쓰는 것이 정확하고, 없으면 이 정도를 기준으로 잡습니다.

2단계 — 상도체 굵기 결정

허용전류 기준으로는 29A에 안전율 1.25와 관로 보정 0.8을 적용해 약 45A가 필요하고, 전압강하 2% 기준으로는 약 3.5㎟가 나옵니다.
두 조건 중 큰 쪽을 따라 상도체는 10㎟로 결정됩니다.

3단계 — 접지선 굵기 산출

상도체 10㎟는 S ≤ 16 구간이므로 접지선도 10㎟입니다.
전선관 내부 포설이라 하한은 2.5㎟이고, 계산값 10㎟가 이미 하한보다 크므로 최종 접지선은 10㎟가 됩니다.
같은 조건에서 접지선만 노출로 끌더라도 하한이 4㎟라 결과는 10㎟ 그대로입니다.

조견표와 값이 다를 때

같은 15kW라도 참고하는 조견표마다 16㎟를 제시하기도 합니다.
조견표는 배선 거리를 길게 잡거나 여유를 크게 둔 값이고, 계산기는 입력한 길이와 포설 조건만 반영하기 때문입니다.
실제로 배선 길이를 100m로 바꿔 넣으면 전압강하 기준이 커지면서 상도체가 16㎟로 올라가고, 접지선도 16㎟가 나옵니다. 조견표 값과 같아지는 구간입니다.
조견표는 거리를 길게 가정한 값이라 보수적이고, 계산기는 입력한 조건에 맞춘 값이라는 차이로 이해하면 됩니다. 어느 쪽이든 실제로 선정한 전원선 굵기가 정해지면 그 값으로 다시 계산하는 것이 기준입니다.

계산 결과를 그대로 쓰면 안 되는 경우

굵기 계산이 맞아도 접지 성능이 나오지 않는 경우가 있습니다.
계산기가 다루지 않는 조건들을 정리했습니다.

시공 후에는 굵기와 별개로 도통 저항을 측정해 확인하는 편이 좋습니다. 제어반 기준으로는 10A 이상의 시험전류에서 0.1Ω 이하가 통용되는 기준입니다.
접지 대상 판정과 시공 순서, 도통 시험 방법은 기계 접지란? — 기계 접지 방법과 접지선 굵기 선정 기준에 정리해 두었습니다.
인버터 설비의 노이즈 경로 설계는 노이즈 필터란? — 인버터 노이즈 대책과 선정·설치 기준을 참고하면 됩니다.

KEC 조문 원문과 개정 이력은 한국전기안전공사 자료실에서 확인할 수 있습니다.

접지선 굵기 계산에서 자주 나오는 질문

접지선을 상도체보다 굵게 쓰면 더 안전한가요?

고장 전류 측면에서는 유리하지만, 실제 성능을 좌우하는 것은 굵기보다 접촉 저항과 경로 길이입니다.
50㎟ 접지선을 써도 도장면 위에 단자를 조여 두면 그 지점의 저항이 전체를 지배합니다.
굵기는 계산값을 맞추고, 남는 노력은 접촉면 처리와 배선 길이 단축에 쓰는 편이 효과가 큽니다.

케이블에 포함된 접지선(4심 중 녹황선)도 같은 기준인가요?

같은 KEC 142.3.2 기준을 적용합니다.
다만 케이블 내부이므로 기계적 보호가 되는 것으로 보아 하한은 2.5㎟가 적용됩니다.
4심 케이블은 보통 접지선이 상도체와 같은 굵기이거나 한 단계 아래로 구성돼 있으므로, 규격표를 확인해 계산값 이상인지 대조하면 됩니다.

차단기 용량을 기준으로 접지선을 정해도 되나요?

기준은 차단기 용량이 아니라 상도체 단면적입니다.
다만 차단기 정격이 커지면 그에 맞춰 상도체도 굵어지므로 결과적으로 연동되는 관계입니다.
차단기 정격 선정은 차단기 용량 계산기 — 차단기 용량 선정 및 계산 방법에서 계산할 수 있습니다.

모드 B의 정격전류가 모터 명판과 다릅니다

모드 B의 전류는 380V 3상 유도전동기의 일반적인 값을 기준으로 한 추정치입니다.
극수나 효율 등급, 제조사에 따라 명판 전류는 달라지므로, 명판 값이 있으면 그 전류로 전선 굵기 계산기에서 상도체를 구한 뒤 모드 A를 쓰는 편이 정확합니다.

정리 

접지선 굵기는 상도체 단면적 S에서 KEC 142.3.2 구간을 적용하고, 기계적 보호 여부에 따른 하한을 겹쳐 본 뒤, 바로 위 규격품으로 올려서 정합니다.
상도체가 아직 없으면 모드 B로 추정하되 케이블 규격이 확정되면 모드 A로 다시 확인하는 것이 좋습니다.
굵기를 맞춘 뒤에는 압착단자 규격과 접촉면 처리, 도통 저항 측정까지 확인해야 계산이 실제 성능으로 이어집니다.

본 글은 일반적인 기술 정보 제공을 목적으로 작성되었으며, 실제 설계 및 시공 시에는 반드시 자격을 갖춘 전문가와 상담하시기 바랍니다. 현장 조건과 법규에 따라 적용 방법이 달라질 수 있습니다.