Evaluation of the Accuracy of Grounding Impedance Measurement of Grounding Grid

Recently, the common grounding systems are adapted in most large structures. Since the ground resistance is insufficient to evaluate the performance of grounding systems, it is needed to measure grounding impedance. Even though the methods of measuring grounding impedance of large grounding systems are presented in IEEE standard 81.2, but they have not been described in detail. In this paper, we present the accurate method of measuring grounding impedance based on the revised fall-of-potential method and measurement errors due to earth mutual resistance and ac mutual coupling depending on locating test electrodes at remote earth were examined for the 15[m]$\times$15[m] grounding grid. As a result, the measurement error due to earth mutual resistance is decreased when the distance to auxiliary electrodes increased. To get rid of measurement errors due to mutual coupling, the potential lead should be installed at a right angle to the current lead. When the angle between the potential and the current leads is an acute angle or an obtuse angle, the mutual couple voltage is positive or negative, respectively. Generally, the measurement errors due to mutual coupling with an obtuse angle route are lower than those with an acute angle route.

접지그리드의 접지임피던스 측정의 정확도 평가

최근 대형 건축물들은 접지그리드를 기반으로 한 공통접지방식을 채택하고 있다. 이러한 접지시스템의 성능평가는 접지저항만으로 불충분하므로 접지임피던스의 측정이 요구된다. 대형 접지시스템의 접지임피던스에 대한 측정 방법은 IEEE standard 81.2에 기술되었으나 세부적인 평가방법들은 제시되지 못한 상태이다. 본 논문은 15[m]$\times$15[m] 접지그리드에 대하여 수정된 전위강하법에 기반한 접지임피던스의 정확한 측정방법과 보조전극의 위치에 따른 도전유도 및 전자유도에 의한 측정오차를 기술한다. 그 결과 도전유도에 의한 오차는 보조전극의 거리가 늘어날수록 감소하였다. 전자유도에 의한 오차를 배제하기 위해서 전위측정선은 전류측정선과 90도를 이루어야 한다. 전위측정선과 전류측정선이 예각 또는 둔각을 이루었을 때 전자유도전압은 각각 + 또는 -를 나타내었다. 일반적으로 전자유도에 의한 오차는 예각에 비해서 둔각의 경로가 작게 나타났다.