Hazards and Solutions of Loss of the PEN Conductor in TN-C-S System

This paper presents the electric shock hazards and solutions of loss of the combined protective and neutral (PEN) conductor in TN-C-S system. In order to mitigate the touch voltage on exposed-conductive-parts in a break in the PEN conductor, the touch voltages on exposed-conductive-parts in a break in the PEN conductor were experimentally investigated as a function of the ground resistances of the source grounding electrode and customer's additional grounding electrode. As a result, the equipotential bonding is one of important requirements for installations supplied by TN-C-S system. A solution of mitigating the touch voltages on exposed-conductor-parts caused by a loss of the PEN conductor would be the installation of the additional grounding electrode at the customer's service entrance. The ground resistance of additional grounding electrode necessary to limit the touch voltage to a safety voltage of less than 50[V] depends on the load and circuit parameters. In addition, the undervoltage sensing devices oner affordable solutions to detect a loss of the PEN conductor in TN-C-S system.

TN-C-S계통에서 PEN도체의 단선고장의 위험성 및 보호대책

본 논문은 TN-C-S계통에서 중성선 겸용 보호도체(PEN도체)의 단선고장시 감전의 위험성 및 보호대책에 관한 것으로 PEN도체의 단선고장시 노출도전성 부분의 접촉전압을 줄이기 위하여 전원측 접지저항과 수용가 추가접지 저항에 따른 PEN도체 단선시 노출도전성 부분에 나타나는 접촉전압을 실험적으로 조사하였다. 그 결과 TN-C-S 계통으로 공급되는 설비에 대하여 등전위본딩은 중요한 요건이다. 수용가의 인입구에 추가접지를 하는 것은 PEN 도체의 단선시 노출도전성 부분에 나타나는 접촉전압을 저감시키는 방법 중의 하나이다. 접촉전압을 안전전압 50[V]이하로 제한하는데 필요한 추가접지의 접지저항은 부하용량과 고장회로정수에 의하여 정해진다. 또한 부족전압계전기는 TN-C-S계통에서 PEN도체의 단선고장을 검출할 수 있는 적절한 해결방안이 될 수 있다.