[법령,규정] KEC 법령 / KEC 규정 / 태양광 법령

KEC 법령 / KEC 규정 / 태양광 법령

안녕하세요. 태양광윤대리입니다.

태양광사업 또는 O&M에서 KEC 규정을 많이 접하게 되는데요.

도움되실까하여 공유드립니다.

 

 

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목차

1. KEC 배경

2. KEC 개정내용

     1) 저압 범위 개정

     2) 상구분 & 전선 색상

     3) 전선의 허용전류 및 단면적

     4) 전압강하

     5)보호도체의 선정

     6) 절연저항

     7) 접지시스템

     8) 등전위본딩

     9) 태양광발전설비

 

 

 

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1. KEC 배경

출처 : KEC

 

- 전기설비기술기준에서는 전기설비기술기준과 KEC를 담당합니다.

- 2021년 1월 이후, 기술기준 판단기준이 한국전기설비규정(KEC)로 대체되었습니다.

- 기술기준과 판단기준은 밀접한 관계가 있기 때문에, 기술기준의 부분개정 또는 세칙규정은 지속적으로 진행될 것입니다.

 

■ IEC와 KEC의 구분 ■

대한민국은 2020년까지 일본의 전기설비기술을 기준을 적용했습니다.(1962 ~ 2020)

하지만, 일본의 전기설비기술기준과 국제전기표준규격(IEC publication)간에 지속적인 마찰이 발생하였습니다.

한국기업의 기술 수출 등에 제한이 발생하는 등 한국시장에 혼란으로 확대되었습니다.

전 세계 국가 82%가 IEC를 표준으로 적용하고 있기 때문에, 정부에서는 여러 기술 문제가 지속될 것이라 판단하였습니다.

 

2021년 1월 1일,

국제화 신기술을 유연하게 대처하기 위해 IEC 기술을 바탕으로 한국에 적합하게 적용시킨 KEC가 도입되었습니다.

2021년 1월 1일부터 2021년 12월 31일까지, 전기설비기술기준의 판단기준과 KEC 병행하였습니다.

그 이후부터 판단기준은 적용하지 않습니다.

 

* IEC : International Electronical Commission : 국제전기기술위원회

* KEC : Korea Electro-trechnical Code : 한국전기설비규정

 

 

 

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2. KEC 개정내용

1) 저압 범위 개정

	개정 전	→	개정 후
저  압	교류 600V 이하  직류 750V 이하		교류 1kV 이하  직류 1.5kV 이하
고  압	교류 600V 초과 ~ 7kV이하  직류 750V 초과 ~ 7kV이하		교류 1kV 초과 ~ 7kV이하  직류 1.5kV 초과 ~ 7KV이하
특고압	7kV 초과		7kV 초과

 

 

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2) 상구분 & 전선 색상

(1) 상 구분

구분	변경 전	→	변경 후
상 1	R		L1
상 2	S		L2
상 3	T		L3
중성선	N		N
보호도체	PE		PE

 

(2) 전선 색상

구분	변경 전	→	변경 후
L1	흑색		갈색
L2	적색		흑색
L3	청색		회색
N	흰색		청색
PE	녹색		녹색 · 노란색

 

 

 

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3) 전선의 허용전류 및 단면적

규정상, 태양광발전에 사용되는 전선은

공칭단면적 2.5mm² 이상의 연동선 또는 이와 동등 이상의 세기 및 굵기의 전선을 사용해야 합니다.

위는 최소규격이며, 실제 전선의 단면적은 아래 ①~⑥ 값 중 가장 큰 값을 기준으로 설정합니다.

 

① 운전시(전동기, 일반부하) 허용전압강하를 고려한 단면적

└ 직류회로의 경우 단상 2선식을 적용합니다.

└ 전압강하(e)는 5%이내로 허용되기 때문에, 5%를 기준으로 설정합니다.

└ 동작전류(Impp)를 기준으로 설정합니다.

 

동작전류를 10A, 전압강하 5%, 전선 길이 60m 로 설정해보겠습니다.

A = 35.6 x 60(m) x 10A / (1000 x 5) = 4.2mm²

대략적으로, 60m 보다 짧을 경우 4mm² 까지 허용되며, 60m 보다 길 경우 6mm² 전선이 허용됩니다.

 

하지만, 태양광 특성상 외부에 지속적인 노출을 받기 때문에 전선의 길이와 관계없이 6mm²로 시설합니다.

게다가, KEC기준을 따라 ①~⑥ 중에서 가장 높은 값을 선정해야 합니다.

때문에, 애초에 6mm² 로 시설하는 것이 안전합니다.

 

정확한 법령은 어디에 나와있는지 정말 모르겠습니다만, (한번 안전공사에 문의해보겠습니다.)

신재생에너지발전설비기사 문제에서도 태양광 직류 전선의 굵기를 6mm²로 규정하였습니다.(2021 이후)

따라서, 태양광 직류전선은 6mm²로 픽스. 땅땅땅

일반적

* 직류의 경우에는 '단상 2선식'으로 적용합니다.

* 역률은 1, 리액턴스는 무시, 도전율 약 97%로 가정하에 설정합니다.

* 35.6 / 30.8 / 17.8 의 값은 동선의 고유저항[Ω.m/mm²]를 의미합니다.

 

② 설계전류를 고려한 단면적

 

③ 단락고장전류에 의한 도체의 온도상승을 고려한 단면적

 

④ 전동기 기동시 허용전압강하를 고려한 단면적

 

⑤ 전동기 기동전류에 의한 도체의 온도상승을 고려한 단면적

 

⑥ 과전류보호장치(차단기) 정격전류(In)와 보호협조를 고려한 단면적

 

 

 

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4) 전압강하

 

 

 

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5)보호도체의 선정

개정 전		→	개정 후
접지대상	단면적		상도체 단면적(S)에 따라 선정 (1) 상도체와 보호도체의 종류가 같을 경우 S   ≤ 16 일 경우            →     S (상도체와 동일규격) 16 ＜ S ≤ 35 일 경우    →     16mm² S   > 일 경우                →     S/2 (상도체의 절반규격) (2) 상도체와 보호도체의 종류가 다를 경우 동일 할 경우에서 도출된 값에 (k₁/k₂)를 곱해줍니다. S   ≤ 16 일 경우            →    (k₁/k₂) x S 16 ＜ S ≤ 35 일 경우    →    (k₁/k₂) x 16mm² S   > 35 일 경우           →    (k₁/k₂) x S/2 * k₁ : 상도체의 온도계수 * k₂ : 보호도체의 온도계수
고압 · 특고압 설비	1종 접지 : 6.0mm² 이상
변압기	2종 접지 : 16mm² 이상
400V 초과 ~ 600V 이하	특3종 접지 : 2.5mm² 이상
400이하	3종 접지 : 2.5mm² 이상

 

 

추가) 차단기간이 5초 이하인 경우에 다음 계산식을 적용하고, 둘 중 더 큰 값을 따른다.

 

 

 

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6) 절연저항

개정 전		→	개정 후
전로의 사용전압(V)	절연저항(MΩ)		전로의 사용전압(V)	DC 시험전압(V)	절연저항(MΩ)
대지전압 150V 이하 (비접지식 전로는 선간전압)	0.1		SELV 및 PELV	250	0.5
대지전압 150V 초과 300V 이하	0.2		FELV, 500V 이하	500	1.0
사용전압 300V 초과 400V 미만	0.3		500V 초과	1000	1.0
사용전압 400V 이상	0.4

 

* SELV, PELV, FELV를 특별저압으로 구분합니다.

*특별저압 : 2차 전압이 AC 50V, DC120V 이하의 회로를 의미합니다.

특별저압 구분
SELV	비접지 회로이며, 1차와 2차가 전기적으로 절연된 회로
PELV	접지회로 구성이며, 1차와 2차가 전기적으로 절연된 회로
FELV	접지여부 관계없이, 1차와 2차가 전기적으로 절연되지 않은 회로

*저압 전로에서 정전이 어려운 환경일 경우, 저항성분의 누설전류 1mA 이하로 정상여부 확인가능

 

 

 

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7) 접지시스템

(1) 접지시스템 구분 / 접지저항

개정 전		→	개정 후
접지대상	접지저항값 기준		■ 특고압과 고압의 혼촉방지시설 : 10Ω 이하 ■ 피뢰기 : 10Ω 이하 ■ 변압기 중성점접지 : 150(300,600) / Ig ■ 고압이상 및 공통접지 : 대지전위상승 ≤ 허용접촉전압
고압 · 특고압 설비	1종 접지 : 10Ω 이하
변압기	2종 접지 : 별도 계산값
400V 초과 ~ 600V 이하	특3종 접지 : 10Ω 이하
400이하	3종 접지 : 100Ω 이하

요약하자면,

개정 전	→	개정 후
접지공사 별 접지저항값 규정		1. 접촉전압을 허용범위(50V) 내로 제한하는 접지저항값 유지 2. 계통접지방식 규정 3. 접지시스템 규정 4. 변압기 중성점 접지 규정

 

(2) KEC 접지 규정

① 주접지단자

   -접지시스템은 주접지단자를 설치하고, 다음의 도체들을 접속하여야 합니다.

   가. 등전위본딩도체

   나. 접지도체

   다. 보호도체

② PEN 도체 최소단면적은 중성선과 동일하게 적용합니다.

 

 

자세한 내용은 아래 링크를 참고하시면 될 것 같습니다.

[전기,전자] 접지시스템 종류(단독,공통,통합) / 접지에 대해서(1)

[전기,전자] 접지시스템 종류(단독,공통,통합) / 접지에 대해서(1)

[전기,전자] 변압기 중성점 접지(비접지,직접접지···) / 접지에 대해서(2)

[전기,전자] 변압기 중성점 접지(비접지,직접접지···) / 접지에 대해서(2)

[전기,전자] 계통접지방식(TT,TN,IT) / 접지에 대해서(3)

[전기,전자] 계통접지방식(TT,TN,IT) / 접지에 대해서(3)

[전기,전자] 종별 접지공사(제1종,제2종···) / 접지에 대해서(完)

[전기,전자] 종별 접지공사(제1종,제2종···) / 접지에 대해서(完)

 

 

 

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8) 등전위본딩

등전위본딩의 목적은 접지와 동일합니다. 인체  감전사고 예방을 목적으로 합니다.

등전위본딩은 보호 등전위본딩, 보조 보호 등전위본딩으로 구분됩니다.

출처 : KEC

 

 

■ 보호 등전위본딩

▷ 목적 : 전로와 도전체 간 발생하는 전위차에 의한 감전사고 예방을 목적으로 합니다.

전로에 절연에 문제가 발생하면, 아무런 관계가 없는 도전체도 대지간에 전위를 가질 수 있습니다.

이를 방지하기 위해서, 전로와 도전체 간 접지연결이 필요합니다.

전로 절연에 문제가 발생하였더라도, 도전체간에 전위가 0이 되게끔하여 감전사고를 예방할 수 있습니다.

 

▷ 대상 : 외부와 내부가 이어지는 도전체 전체로 식별하시면 편합니다.

     가. 수도관 · 가스관 등 외부에서 내부로 인입되는 금속배관

     나. 건축물 · 구조물의 철근, 철골 등 금속보강재

     다. 일상생활에서 접촉이 가능한 금속제 난방배관 및 공조설비 등 계통외도전부*

          * 계통외도전부 : 전기설비가 아닌 도전체

- 이들 부분이 다른 도체 내 주접지단자에 연결된 경우는 대상에 해당되지 않습니다.

 

▷ 접지 규정

조건 1. 다음의 단면적 이상이어야 합니다.

   가. 구리도체 6mm²

   나. 알루미늄도체 16mm²

   다. 강철도체 50mm²

조건 2. 조건 1을 만족하면서, 설비 내에 있는 가장 큰 보호도체 단면적의 절반(1/2) 이상이어야 합니다.

+) 주접지단자에 접속하는 등전위본딩의 경우,구리도체(또는 동등한 도전성을 지닌 재질) 25 mm²를 초과할 필요는 없다.

 

조건 3. 등전위본딩 도체의 상호접속은 153.2.1의 2를 따른다.

   가. 자연적 구성부재의 전기적 연속성이 확보되지 않은 경우에는 본딩도체로 연결한다.

   나. 본딩도체로 직접 접속할 수 없는 장소의 경우에는 서지보호장치를 이용한다.

   다. 등전위본딩 부품재료 및 최소 단면적은 KS C IEC 62305-3의 "5.6 재료 및 치수" 에 따른다 

   라. 기타 등전위본딩에 대하여는 KS C IEC 62305-3의 "6.2 피뢰등전위본딩"에 의한다.

* KS C IEC 62305-3 : 피뢰시스템 제 3부_ 구조물의 물리적 손상 및 인명위험

KS C IEC 62305-3의 6.2_ 피뢰등전위본딩

 

 

 

■ 보조 보호 등전위본딩

▷ 목적 : 보호 등전위본딩과 동일합니다.

 

▷ 대상 : KEC 규정 참고(아래)

 - 전원자동차단에 의한 감전보호방식에서 고장발생 시, 자동차단시간이 KEC 211.2.3의 3에서 요구하는 계통별 최대차단시간을 초과하는 경우에 시설해야 합니다.

 

<KEC 211.2.3>

 

특별저압에 해당할 경우(AC≤50V, DC ≤ 120V), 별도 차단허용시간이 존재합니다.

TN계통일 경우에는 차단허용시간을 5초로 규정합니다.

TT계통일 경우에는 차단허용시간을 1초로 규정합니다.

 

▷ 접지 규정

조건 1. (두개의 노출도전부를 접속하는)보호본딩도체의 도전성은 보호접지의 도전성보다 더 커야합니다.

조건 2. (노출도전부를 계통외도전부에 접속하는)보호본딩도체의 도전성은 동일한 단면적의 보호도체의 절반(1/2) 이상이어야 합니다.

조건3. 143.3.2 (케이블의 일부가 아닌 경우 또는) 선로도체와 함께 수납되지 않은 본딩도체는 다음값 이상이어야 한다.

   가. 기계적손상에 대한 보호가 있는 것은 구리도체 2.5mm² , 알루미늄도체 16mm²

   나. 기계적손상에 대한 보호가 없는 것은 구리도체 4mm² , 알루미늄도체 16mm²

 

※여기서 기계적 손상에 대한 보호 또는 기계적 보호의 의미는 무엇일까요?

대한전기협회 질의답변 中)

KEC 142.3.2의 1에 명시한 “기계적 손상에 대해 보호가 되는 경우”란 KEC 핸드북(p.70)에서 설명하는 바와 같이 “보호도체의 절연피복이 기계적 손상에 대해 보호가 되는 경우”로서, “보호도체가 전선관에 설치되거나 트렁킹 내부에 설치되는 경우 등”으로 사료됨을 참고하시기 바랍니다

즉, 보호도체에 전선관 또는 덕트, 트레이가 포설된 경우, '기계적손상에 대한 보호'가 되어있음을 의미합니다.

 

※ 반드시, 주접지단자에 주접지, 보호접지, 보호등전위본딩을 접속하여야 합니다.

출처 : KEC 교육자

 

 

 

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9) 태양광발전설비

■ 521 일반사항

521.1 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 시설하 여야 한다.

   4. 태양전지 모듈을 지붕에 시설하는 경우 취급자에게 추락의 위험이 없도록 점검통로 를 안전하게 시설하여야 한다.

   5. 태양전지 모듈의 직렬군 최대개방전압이 직류 750 V 초과 1500 V 이하인 시설장소 는 다음에 따라 울타리 등의 안전조치를 하여야 한다.

     가. 태양전지 모듈을 지상에 설치하는 경우는 351.1의 1에 의하여 울타리·담 등을 시 설하여야 한다.

     나. 태양전지 모듈을 일반인이 쉽게 출입할 수 있는 옥상 등에 시설하는 경우는 “가” 또는 341.8의 1의“바”에 의하여 시설하여야 하고 식별이 가능하도록 위 험 표시를 하여야 한다.

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

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

     마. 태양전지 모듈을 수상에 설치하는 경우는 “다”와 같이 시설하여야 한다.

 

521.2 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.

 

521.3 옥내전로의 대지전압 제한

주택의 태양전지모듈에 접속하는 부하측 옥내배선(복수의 태양전지모듈을 시설하는 경우에는 그 집합체에 접속하는 부하 측의 배선)의 대지전압 제한은 511.3에 따른다.

 

 

■ 522 태양광설비의 시설

522.1 간선의 시설기준

  └ 522.1.1 전기배선

   1. 전선은 다음에 의하여 시설하여야 한다.

     가. 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

     나. 배선시스템은 바람, 결빙, 물, 온도, 태양방사와 같이 예상되는 외부 영향을 견디 도록 시설할 것

     다. 모듈의 출력배선은 극성별로 확인할 수 있도록 표시할 것

     라. 직렬 연결된 태양전지모듈의 배선은 과도과전압의 유도에 의한 영향을 줄이기 위 하여 스트링 양극간의 배선간격이 최소가 되도록 배치할 것

     마. 기타 사항은 512.1.1에 따를 것

   2. 단자와 접속은 512.1.2에 따른다.

 

522.2 태양광설비의 시설기준

└ 522.2.1 태양전지 모듈의 시설 태양광설비에 시설하는 태양전지 모듈은 다음에 따라 시설하여야 한다.

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

     나. 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 배열 할 것

 

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

     가. 인버터는 실내․실외용을 구분할 것

     나. 각 직렬군의 태양전지 개방전압은 인버터 입력전압 범위 이내일 것

     다. 옥외에 시설하는 경우 방수등급은 IPX4 이상일 것

 

└ 522.2.3 모듈을 지지하는 구조물 모듈의 지지물은 다음에 의하여 시설하여야 한다.

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

     나. 부식환경에 의하여 부식되지 아니하도록 다음의 재질로 제작할 것

         (1) 용융아연 또는 용융아연-알루미늄-마그네슘합금 도금된 형강

         (2) 스테인리스 스틸(STS)

         (3) 알루미늄합금

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

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

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

 

■ 522.3 제어 및 보호장치 등

└ 522.3.1 어레이 출력 개폐기

   1. 어레이 출력 개폐기는 다음과 같이 시설하여야 한다.

     가. 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

     나. 어레이 출력개폐기는 점검이나 조작이 가능한 곳에 시설할 것

 

└ 522.3.2 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 시설하고 그 방법 및 성능은 IEC 60364-7-712(2017) 712.42 또는 712.53에 따를 수 있다.

 

└ 522.3.3 상주 감시를 하지 아니하는 태양광발전소의 시설 상주감시를 하지 아니하는 태양광발전소의 시설은 351.8에 따른다.

 

522.3.4 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 아니된다.

   3. 기타 접지시설은 140의 규정에 따른다.

 

└ 522.3.5 피뢰설비 태양광설비의 외부피뢰시스템은 150의 규정에 따라 시설한다.

└ 522.3.6 태양광설비의 계측장치 태양광설비에는 전압과 전류 또는 전압과 전력을 계측하는 장치를 시설하여야 한다

 

511.2 전기저장장치의 시설

└ 511.2.1 전기배선 전기배선은 다음에 의하여 시설하여야 한다.

     가. 전선은 공칭단면적 2.5 ㎟ 이상의 연동선 또는 이와 동등 이상의 세기 및 굵기의 것일 것.

     나. 옥내에 시설할 경우 배선설비 공사는 232.11, 232.12, 232.13, 232.51 또는 232.3.7 의 규정에 준하여 시설할 것.

     다. 옥측 또는 옥외에 시설할 경우 배선설비 공사는 232.11, 232.12, 232.13 또는 232.51(232.51.3은 제외한다)의 규정에 준하여 시설할 것.

     라. 전력변환장치에 시설하는 배선의 과부하 및 단락고장에 대한 보호는 212에 따를 것.

     마. 전기배선은 절연 파괴를 일으키는 모서리, 나사선, 돌출부분, 가동부품 등 모든 부품들과 이격하여 설치할 것.

 

 

 

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2023.11.02 - [■ 태양광 규정·약관] - [약관,규정] 태양광 관련 규정 / 한국전력 (1 of 4)

[약관,규정] 태양광 관련 규정 / 한국전력 (1 of 4)

2023.11.02 - [■ 태양광 규정·약관] - [약관,규정] 태양광 관련 규정 / 한국에너지공단 (2 of 4)

[약관,규정] 태양광 관련 규정 / 한국에너지공단 (2 of 4)

 

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이상입니다.

읽어주셔서 감사합니다.