Bonding, Grounding 및 Earthing의 차이점은 무엇입니까?

04. 접지

Bonding, Grounding 및 Earthing의 차이점은 무엇입니까?

라라기업 2022. 10. 10. 16:58

Bonding, Grounding 및 Earthing의 차이점은 무엇입니까?
Bonding, Grounding and Earthing의 차이점
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1. 소개 (Introduction)
2. 본딩 (Bonding)
3. 접지 (Earthing)
4. 그라운딩(Grounding)
5. Earthing and Grounding 미세한 차이
6. 접지선의 잘못된 교체 방법 (Illegal Practice of interchange Purpose of Grounding and Earthing wire)
7. 결론(Conclusion)

Bonding, Grounding 및 Earthing의 차이점은 무엇입니까?

소개
가장 오해하기 쉽고 혼란스러운 개념 중 하나는 Bonding, Grounding 및 Earthing의 차이 입니다. Bonding은 Grounding 및 Earthing 와 비교할 때 더 명확한 단어이지만 Grounding 및 Earthing 간 에는 미세한 차이가 있습니다.Grounding 및 Earthing는 동일한 개념을 표현하지만 실제로 다른 용어입니다.

주 전원 전기 배선 시스템의 Ground 및 Earth는 기기에 위험한 전압이 나타나지 않도록 접지에 대한 낮은 임피던스 경로를 제공하는 도체입니다. Earthing은 영국, 유럽 및 대부분의 commonwealth countries(영 연방국가들) 표준 (IEC, IS)에서보다 일반적으로 사용되고 있고 Grounding 은 북미 표준 (NEC, IEEE, ANSI, UL)에서 사용되는 단어입니다.

사진) 배전반 후면 도어 (금속 부품)에 접지 연결

우리는 Grounding or Earthing 이 필요하다는 것을 알고 있으며, 어떻게 해야 하는지를 알고 있지만,그것에 대한 명확한 개념은 없습니다.Grounding 및 Earthing이라고 하는 동일한 목적을 위해 실제로 하는 두 가지 작업이 있다는 것을이해하여야 합니다.

Earthing 이란 우리의 전원을 Earth로 연결하는 것입니다. (대개 어떤 종류의 막대를 Earth 또는 Earth와 직접 접촉하는 다른 금속으로 연결하여 연결)기계에서 Grounded 된 회로는 제대로 작동하려면 기계에서 전원으로의 효과적인 복귀 경로가 필요합니다. (여기서는 Neutral Circuit 라고 함).또한 장비 외함, 배전반(enclosure) 및 구조용 강과 같은 시스템의 비 전류 전달 금속 구성 요소는 전기적으로 상호 연결되고 Earthed 되어야 하므로 전압 잠재력이 존재할 수 없습니다. 그러나 " bonding ", " Grounding "및 " Earthing" 와 같은 용어가 특정 상황에서 상호 교환되거나 혼동될 때 문제가 발생할 수 있습니다.

TN 타입 배전 시스템, [미국 NEC(및 기타)사용 시]
장비가 Earth 되어 사고 전류를 전달하고 장치 enclosure에 전기를 공급하지 않더라도 보호 장치를 작동시킵니다. 중성은 위상에 대한 전류 복귀 경로입니다. 이러한 Earthing 도체와 중성선은 분배 패널과 분기회로에서 함께 연결되고 Earth 되지만, 일시적 고장 상태 이외에는 Earth되는 전류가 없도록 하기 위한 것입니다.

여기서 우리는 Grounding 및 Earthing 가 실제와 거의 같다고 말할 수 있습니다.

그러나 TT 타입 배전 시스템 (인도) 에서는 배전선로 (배전 변압기)에서 중성 점 (실제로는 Grounding라고함) 만 Earth 되고 4 개의 전선 (중립 및 삼상 )은 소비자에게 배전 됩니다. 소비자 측면에서 모든 전기 장비 몸체는 소비자 구내 (여기서는 Earthing이라고 함)에서 연결되고 접지됩니다. 소비자는 자신의 집에서 중성점을 Earth 와 혼합할 수 있는 어떠한 권한도 없습니다. Earthing and Grounding는 연(실)습에 따라 다릅니다. 위의 두 경우 모두 Earthing and Grounding은 동일한 목적으로 사용됩니다. 이 용어를 하나씩 이해하려고 합시다.

Bonding
Bonding 은 단순히 두 개의 전기 전도체를 결합하는 행위입니다. 이들은 2 개의 전선이나, 하나의 전선과 하나의 파이프 일 수 있으며 또는 2 개의 장비 일 수 있습니다. Bonding은 정상 작동 중에 전류가 흐르지 않아야 하는 모든 금속 부품을 동일한 전기 전위로 확보하기 위해 연결되어야 합니다. 본딩을 사용하면 이러한 두 물질이 동일한 전기 전위를 갖도록 보장할 수 있습니다. 그것은 우리가 하나의 장비에 또는 두개의 다른 장비에 전기를 공급하지 않는다는 것을 의미한다. 두 접합된 차체 사이에는 전위가 동일하기 때문에 전류가 흐를 수 없습니다.

Bonding 자체는 아무 것도 보호하지 않습니다.
그러나 그 중 하나가 Earth되어 있으면 전기 에너지가 축적되지 않습니다. Grounding 된 box가 다른 box에 결합되면 다른 box도 제로 전위에 있게 됩니다. 다른 전위를 가진 장비 사이의 전류 흐름을 줄임으로써 장비와 사람을 보호합니다.
Bonding 하는 첫번째 이유는 인명의 안전입니다. 따라서 장비 2개를 동시에 만지는 사람은 서로 다른 전위에 있을 경우 평형 하는 경로가 되어 충격을 받지 않습니다. 두 번째 이유는 위상 도체가 외부 금속 부분에 닿을 수 있는 경우 발생하는 현상과 관련이 있습니다. Bonding은 소스로 돌아오는 낮은 임피던스 경로를 생성하는 데 도움이 됩니다. 이렇게 하면 큰 전류가 흐르게 되어 차단기가 트립 됩니다.

바꿔 말하면, 본딩을 통해 차단기가 트립 되어 고장을 종로 시킬 수 있도록 하는 것입니다.

사진 : 일반적인 Bonding 연결

전기 도체를 Bonding 하는 것은 모든 도체 (인체, 표면 및 제품 )가 동일한 전위 를 갖도록 하는 데 광범위하게 사용됩니다. 모든 컨덕터가 같은 전위에 있을 때 방전이 일어나지 않습니다. IEEE(미국전기전자학회)의 용어사전에서는 등 전위 본딩을 다음과 같이 정의하고 있다.
① 등전위를 이루기 위하여 도전성 부분을 전기적으로 연결하는 것
② 전로를 형성시키기 위하여 금속부분을 연결하는 것 본딩 이란 건축공간에 있어서 금속도체들을 서로 연결 함으로서 전위를 똑같게 하는 것이다.여기에서 전위차를 완전하게 똑같이 할 수 없는 경우가 있지만 수mV의 범위라면 본딩에 의해 등전위화를 이루었다고 볼 수 있다.

본딩 과 접지를 비교하여 보면 접지는 대지를 대상으로 하지만 본딩은 건축 공간을 대상으로 하고있다. 또한 본딩은 1점에 집중된 것을 접지하는 경우도 있지만 의도적으로 대지에 접속하지 않고 비 접지로 하는 경우도 있다. 본딩의 대상은 크게 저압전로, 정보․ 통신설비 및 뇌보호설비 등이다. 저압 전로 설비에 있어서 등 전위 본딩(보호용 등 전위 본딩) 보호용 등 전위 본딩은 감전방지를 위해 접촉전압 저감 또는 제로화, 그리고 루프 임피던스를 저감하기 위해 실시한다

Earthing
Earthing 란, 전기 부품의 프레임, enclosure, 지지대 등과 같이 dead part (정상 상태에서 전류가 흐르지 않는 부분 )을 Earth에 연결하는 것을 의미합니다. Earthing의 목적은 결함이 있을 때 금속 부품을 만지면 전기 충격을 받을 위험을 최소화하는 것 입니다. 일반적으로 녹색 와이어가 이런 행위를 대변하는 것으로 사용됩니다. 아래에서 오류 상태 개인 또는 포유 동물이 닿지 이들 접근하는 것은 실시될 수 있도록 이러한 프레임 enclosure 같은 전기 설비의 금속 부품을 운반하는 비 유동 지원 등 펜싱은 접지에 대한 높은 가능성을 달성할 수 전위 치명적인 결과를 초래할 수 있는 그러한 가치의 사람이나 동물의 몸을 통한 전류의 흐름을 초래할 수 있는 차이.고장 상태에서 프레임, enclosure, 지지대, 펜스 등과 같은 전기 설비에서 전류가 없는 운반 금속 부분등 지면과 관련하여 높은 전위 을 발휘할 수 있으므로 이들과 접촉하거나 접근하는 사람이나 배설물이 전위 차이를 겪을 수 있으므로 사람이나 동물의 몸을 통해 전류와 같은 흐름이 발생할 수 있습니다.치명적 일 수도 있습니다.

이러한 비 전류 운반을 방지하기 위하여 전시시스템의 금속 부품은 Earth 도체로 구성된 Earthing 시스템을 사용하여 일반적인 Earth 와 연결하여 사고 전류를 안전하게 Ground에 연결됩니다.

Earthing은 금속재로 본딩을 통하여 이루어졌습니다. Ground rod 나 다른 전극을 땅속에(Earth) 깊숙이 삽입하면 정상적으로 이루어집니다. Earthing은 전기 에너지를 Earth로 방출하여 전기 장비와 인간의 안전 또는 보호를 보장하는 것입니다.

Grounding
Grounding 이란 충전 부 (정상 상태에서 전류를 운반하는 부분을 의미함)를 Earth에 연결하는 것을 의미합니다. (예: 전원 변압기의 중성 점). 이는 전원 시스템 장비의 보호 및 기계에서 전원 소스 로서의 효과적인 복귀 경로를 제공하기 위해 수행됩니다. 예를 들면 스타 결선 된 변압기의 중성 점 Grounding. 같은 것입니다. Grounding 은 Neutral (변압기 또는 발전기) 과 같은 시스템의 전류 운반 부분을 나타냅니다. 번개, 라인 써지 또는 기타 고압선과의 의도하지 않은 접촉으로 인해 위험한 고전압이 배전시스템 선로에서 발생할 수 있습니다. Grounding은 집안의 전기 시스템 주변을 안전하고 대체할 수 있는 경로를 제공하여 그러한 사고로 인한 피해를 최소화합니다.

일반적으로 블랙 와이어가 사용됩니다.
모든 전기 / 전자 회로 (AC & DC)는 발전기에서 부하로 흐르는 전류를 가능 하게하기 위해 Ground 라고 하는 참조 전위 (제로 볼트)가 필요합니다. Ground 는 Earth 되거나 Earth 되지 않을 수도 있습니다. 전기 배전에서 분배지점에서 Earth 되거나 소비자 측에서 Earth 되지만 자동차에서는 접지되지 않습니다. (예를 들어, 모든 차량의 전기 회로는 샤시에 Ground 연결되어 있고, 타이어를 통해 Earth로부터 절연된 금속 본체로 되어 있습니다.) 배선의 전압 강하로 인해 Ground 전압이 중성이 될 수 있으므로 중립은 반드시 Ground 전위 일 필요는 없습니다.

적절하게 균형 잡힌 시스템에서 위상 전류는 서로 균형을 이루므로 총 중립 전류도 0 이 됩니다. 개별 시스템의 경우, 이것이 가능하지는 않지만, 우리는 전체적으로 가깝게 하려고 노력합니다. 이 밸런싱은 배전 변압기의 2 차 권선의 최대 효율을 허용합니다.

Earthing 와 Grounding 간의 미세한 차이점
Earthing and Grounding 사이에는 큰 차이가 없습니다. 둘 다 " 전기 회로 또는 장치를 Earthing 에 연결 " 입니다. 이것은 원하지 않는 전류를 흘려 보내고 회로를 필요로 하는 회로에 대한 기준 전압을 제공하여 섬세한 장비로부터 번개를 물리치는 등의 다양한 목적을 충족시킵니다.

Earthing 와 Grounding 사이에 미세한 차이:
1. 용어의 차이
미국에서는 Grounding 가 사용되지만 영국에서는 Earthing 가 사용됩니다.
2. 로드 밸런싱 과 세프티 밸런싱
Ground는 불필요한 전류 의 원천 이며 주전원의 귀환 경로이기도 합니다. Earthing 은 귀환 경로가 아닌 민감한 장비의 보호를 위해서만 수행됩니다. 이것은 전류를 한 대체 저항 경로입니다. 우리가 3 상 불균형 연결을 위해 중성선을 꺼낸 것을 Grounding 이라고 합니다. Ground 는 불평형 부하의 균형을 유지하기 위해 수행됩니다. 감전 및 장비 손상을 방지하기 위해서는 Earth가 사용됩니다.
3. 장비 보호 와 인간 안전
Earthing 은 높은 전압이 천둥 또는 기타 소스에 의해 통과될 때마다 회로 요소를 보호하는 것이고 Grounding 은 전압 레벨을 유지하기위한 회로의 콤몬 포인트 입니다. Earthing 는 결함 상태의 인체 안전을 위해 사용되는 반면 Grounding(Neutral Earth로서 )은 장비 보호를 위해 사용됩니다. Grounding는 단지 귀환 경로에 불과하지만 Earthing은 예방 조치입니다.
Ground 도체는 위상 도체가 실수로 Ground 된 물체와 접촉할 때 결함 전류에 대한 복귀 경로를 제공합니다. 이것은 배선 시스템의 안전 기능이며 정상 작동 중에 도체 전류 흐름을 예상하지 않습니다.

중요: 배전 변압기 또는 소비자 측의 주 서비스 패널에 말단에서 Ground되어 있을 때는 중성선을 두 번 Ground하지 마십시오. Grounding은 중성으로 작용합니다. 그러나 중성은 Ground처럼 행동할 수 없다.

4. 시스템 제로 전위와 회로 제로 전위
Earthing and Grounding은 둘 다 제로 전위 를 의미하지만 제로 전위 에 연결된 시스템은 제로 전위에 연결된 장비와 다릅니다. 발전기 또는 변압기의 중성점이 제로 전위에 연결된 경우 이것을 Grounding 이라고 합니다. 동시에 변압기 또는 발전기의 몸체가 제로 전위에 연결되어 있다면 이것을 Earthing 이라고 합니다. Earthing 이라는 용어는 회로가 물리적으로 Grounded 되어 있고 Ground(Earth)에 대해 제로 볼트 전위 이지만 Grounding의 경우 물리적으로 Ground에 연결되어 있지 않지만 회로의 잠재력은 0입니다.그러나 " Virtual Grounding(가상 접지) " 라고도 알려진 다른 지점과 관련하여 전위는 0 입니다. Earth는 제로 전위인 반면 Neutral은 약간의 전위를 가질 수 있습니다. 즉, Neutral은 항상 Ground 와 관련하여 항상 전위가 없는 것은 아닙니다. Earthing 에는 Earth에 대하여 제로 볼트 전위를 가지고 있으며 Grounding에는 회로에 대한 로컬 제로 볼트 전위 기준을 가지고 있습니다. 배전 시스템에 두 개의 서로 다른 전원 회로를 연결할 때 동일한 Zero Volt reference를 가지려고 하기 때문에 Ground에 함께 연결하려고 합니다. 이 공통 기준은 Earth 전위와 다를 수 있습니다.

Grounding and Earthing wire의 교체 목적이 잘못된 경우
전력계통 연결에서 Neutral wire 는 안전을 위해 필수입니다. 건물의 4 층에 있는 사람이 조명을 켜기 위해 Earth선을 Neutral로 사용한다고 상상 해 보십시오. (지하실 지하에서 Earth)2 층의 다른 사람은 정상적인 설정을 하고 같은 목적으로 중립을 사용합니다. 또한 Neutral wire는 Ground Level 에서 Earth됩니다. (미국 기준은 건물에서 Neutral 은 Grounded (Earthed))

그러나 Ground wire (Neutral wire) 은 Earth Wire (Earthing) 보다 훨씬 낮은 전기 저항을 가지므로 접지 간 전위차 (즉, 전압) 가 발생합니다. 이 전압은 수십 볼트의 전압을 가질 수 있기 때문에 Earth Wire (장비의 금속 본체)를 만지는 사람에게는 매우 위험합니다. 두 번째 쟁점은 합법성 입니다. 중성선 대신 Ground wire 을 사용하면 계량기가 에너지 소비를 기록하기 위해 위상 및 중성 만 사용하여야 하는 것에 위배됨으로 에너지 도둑이 됩니다. 많은 소비자들이 계량기에서 Earthing wire 를 Neutral wire 로 사용하여 에너지 도난을 방지합니다.

결론
Ground 는 원하지 않는 전류의 소스이며 주 전류의 복귀 경로이기도 합니다. Earthing는 귀환 경로가 아니라 민감한 장비의 보호를 위해서만 수행됩니다. 이것은 전류를 위한 대체 저 저항 경로입니다. Earth 는 고장상태에서 인체의 안전을 위해 사용되고Grounding (As Neutral Earth) 장비 보호를 위해 사용됩니다.

[부속 참고자료]

배전계통의 종류와 기호
○○-○-○ 형식으로 표현

First letter: 전원과 대지와의 관계를 표시
T(Terre): 대지의 1점에서 직접 접지 (계통 접지)하는 것.
I(Insulation): 대지에서 완전히 절연하거나 임피던스를 통한 대지의 1점 접지

Second letter: 기기의 도전성 노출부분과 대지와의 관계
T(Terre): 도전성 노출부분을 대지에 접지하는 것. 기기 접지
N(Neutral): 중성선에 접지하는 것

Other letter: 중성선 및 보호 도체 포설 관계
S(Separated): 중성선과 보호 도체가 분리된 상태로 도체를 포설
C(Combined): 중성선과 보호 도체가 조합된 상태

PE(Protective Earthing): 보호 도체
N(Natural): 중성선
PEN: PE와 N이 조합

TN 접지 System
◎ TN-S