기초 개념 · Basics IEC 60364-1, -4-41

접지 계통 TN·TT·IT 이해하기Understanding TN, TT and IT earthing systems

접지 계통 문자 기호의 뜻, 고장 전류가 흐르는 길, 계통별 보호 방법
What the letters mean, where fault current flows and how each system is protected

읽는 시간 약 10분 · about 10 min · 기초 코스 1/6

한 줄 요약 In one line

접지 계통은 "고장이 났을 때 전류가 어느 길로 돌아오는가"를 정하는 약속이고, 그 길에 따라 감전 보호 방법이 달라집니다.

An earthing system decides the path a fault current takes back to the source, and that path decides how people are protected.

왜 필요한가 Why it matters

전선의 절연이 상하면 금속 외함에 전압이 걸립니다. 그 외함을 사람이 만지면 몸을 통해 전류가 흐릅니다. 이를 막으려면 외함을 미리 어딘가에 연결해 두어 고장 전류를 다른 길로 크게 흘리고, 그 전류로 보호장치가 빨리 회로를 끊게 해야 합니다. 이 연결 방식을 정리한 것이 접지 계통입니다(KS C IEC 60364-1 312.2).

When insulation fails, a metal enclosure becomes live. Connecting it in advance gives the fault current a low-impedance path so a protective device can disconnect quickly.

문자 기호 읽기 Reading the letters

위치Position문자Letter뜻Meaning
첫째: 전원과 대지T전원의 한 점(보통 중성점)을 대지에 직접 접지 · terre, earth
I대지와 절연하거나 높은 임피던스로 접지 · isolated
둘째: 기기 외함과 대지T외함을 기기 쪽 접지극에 따로 접지
N외함을 보호도체로 전원의 접지점에 연결 · neutral
셋째(TN만): 중성선과 보호도체SN과 PE를 따로 둠 · separate
CN과 PE를 한 도체(PEN)로 겸함 · combined

다섯 가지 계통 그림 The five systems

빨간 번개는 선 도체가 외함에 닿은 고장, 주황 점선은 고장 전류가 전원으로 돌아가는 길입니다. 선 도체는 세 상 중 하나만 그렸습니다.

TN-S전원 · source기기 · equipment외함(노출도전부)LNPE고장
TN-S
TN-C전원 · source기기 · equipment외함(노출도전부)LPEN고장
TN-C
TN-C-S전원 · source기기 · equipment외함(노출도전부)LPENNPE고장
TN-C-S
TT전원 · source기기 · equipment외함(노출도전부)LNRA고장대지를 거쳐 귀환 · earth
TT
IT전원 · source기기 · equipment외함(노출도전부)LN절연 또는 고임피던스RA고장첫 고장 전류가 매우 작음 · tiny
IT

TN-S keeps N and PE separate; TN-C combines them as PEN (large fixed conductors only); TN-C-S splits PEN into N and PE inside the installation; TT earths exposed parts locally so fault current returns via earth and RCDs are needed; IT isolates the source so the first fault current is tiny.

계통별 보호 조건 Protection conditions

KS C IEC 60364-4-41은 고장 시 정해진 시간 안에 전원을 끊도록 요구합니다(411, 자동 전원 차단).

계통조건Condition뜻Meaning
TNZs × Ia ≤ U0 (411.4.4)고장 루프 임피던스 Zs가 작아서, 공칭 대지전압 U0로 흐르는 고장 전류가 보호장치를 정해진 시간 안에 동작시키는 전류 Ia 이상이어야 함
TTRA × IΔn ≤ 50 V (411.5.3)접지극과 보호도체 저항 RA에 누전차단기 감도전류가 흐를 때 외함 전압이 50 V 이하
IT첫 고장: 경보 · 두 번째 고장: 차단 (411.6)절연감시장치로 첫 고장을 알리고, 두 번째 고장 때는 TN이나 TT 조건으로 차단

차단 시간은 계통과 대지전압에 따라 다릅니다. 예를 들어 230 V(교류) 회로 중 콘센트가 있는 63 A 이하 최종 회로는 TN 0.4초, TT 0.2초 안에 끊어야 하고, 배전 회로는 TN 5초, TT 1초까지 허용됩니다(표 41.1, 411.3.2.3·411.3.2.4). TT가 더 빠른 이유는 외함 전압이 대지 기준으로 높게 걸리기 때문입니다.

Disconnection times depend on the system and voltage: for 230 V a.c. final circuits up to 63 A with sockets, 0.4 s in TN and 0.2 s in TT; distribution circuits 5 s (TN) and 1 s (TT).

손계산 예 Worked example

TT 계통, 누전차단기 감도전류 300 mA라면 허용 RA = 50 V ÷ 0.3 A ≈ 167 Ω입니다. 대지 저항률 500 Ω·m 땅에 3 m 접지봉 하나를 박으면 R ≈ ρ/L = 500/3 ≈ 167 Ω(60364-5-54 부속서 D)이라 경계값입니다. 30 mA 차단기라면 허용 RA가 1 667 Ω이므로 여유가 큽니다.

TN 계통, U0 = 230 V, 차단기가 0.4초 안에 끊으려면 2 000 A가 필요하다면 Zs ≤ 230/2 000 = 0.115 Ω이어야 합니다. 케이블이 길거나 가늘면 Zs가 커져 이 조건을 못 맞출 수 있습니다.

TT with a 300 mA RCD: RA ≤ 50/0.3 ≈ 167 Ω, about one 3 m rod in 500 Ω·m soil. TN at 230 V needing 2 000 A to trip in 0.4 s: Zs ≤ 0.115 Ω.

실무 팁과 자주 하는 실수 Tips and common mistakes

확인 퀴즈 Check your understanding

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Q1. TT 계통에서 첫 글자 T가 뜻하는 것은?In TT, what does the first T mean?
Q2. TN 계통에서 지락 고장 전류가 전원으로 돌아가는 주된 길은?In a TN system, the fault current mainly returns through…
Q3. TT 계통에서 누전차단기로 고장보호를 할 때의 조건은? (RA: 접지극+보호도체 저항)Condition for RCD fault protection in TT?
Q4. IT 계통에서 첫 번째 지락 고장이 생기면 일반적으로 어떻게 되나?What usually happens at the first earth fault in IT?

계산기로 확인하기 Try it in the calculators

규격 원문의 문장과 표를 옮기지 않고 풀어 썼으며 조항 번호로 근거를 밝혔습니다. 그림은 이 사이트에서 직접 그렸습니다. · Paraphrased with clause references; figures drawn by this site.