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전기 패널 접지는 지 단순히 패널을 접지봉에 연결하는 것이 아닙니다. 일반적인 전원 공급 시스템의 경우, 설계 시 접지 전극 시스템과 효과적인 지락 전류 경로를 모두 제공해야 합니다. 서비스 장비에서 접지된 도체는 허용된 서비스 본딩 지점에서 장비 본딩 네트워크에 연결됩니다. 하위 피더 패널에서 접지된 도체는 일반적으로 인클로저 및 장비 접지 도체와 분리됩니다.
도어에 부착된 라벨인 “메인 패널” 또는 “서브패널”이라는 명칭이 문제를 해결해 주지는 않습니다. 먼저 다음을 식별하십시오. 서비스 차단 수단, 즉 전원과 해당 패널이 서비스 장비인지, 피더 공급 장비인지, 아니면 별도로 파생된 시스템의 일부인지를 확인하십시오. 그런 다음 현지에서 채택된 NFPA 70(National Electrical Code, NEC) 판본, 장비 목록 및 지침, 유틸리티 요구 사항, 그리고 관할 당국(AHJ)의 규정을 적용하십시오.
안전 경계: 패널 작업 시 메인 차단기가 열려 있어도 통전 상태를 유지하는 서비스 도체 및 라인 단자가 노출될 수 있습니다. 이 문서는 개념적인 NEC 가이드이며, 설치 또는 통전 테스트 절차가 아닙니다. 설계, 변경, 검증 및 서비스는 정확한 장비 문서와 필수 전기 안전 작업 관행을 사용하는 자격을 갖춘 사람이 수행해야 합니다.
혼동해서는 안 되는 세 가지 경로
대부분의 접지 오류는 서로 다른 세 가지 전류 경로를 하나로 취급하는 것에서 시작됩니다.
| 길 | 정상적인 역할 | 혼동해서는 안 되는 것 |
|---|---|---|
| 접지된 도체, 일반적으로 중성선 | 연결된 선간-중성선 부하에 대한 정상적인 복귀 전류를 전달함 | 장비 접지 도체 또는 접지 전극 도체 |
| 효과적인 지락 전류 경로 | 보호 장치가 작동할 수 있도록 본딩된 금속 및 장비 접지 경로를 통해 고장 전류를 전원 측으로 전달함 | 주로 토양이나 접지봉에 의존하는 전류 경로 |
| 접지 전극 연결 | 건물 또는 구조물의 적격 전극에 시스템을 연결합니다 | 장비 접지 도체 또는 과전류 보호 장치의 대체물 |
OSHA는 장비 접지 도체를 위험한 고장 전류를 공급원으로 되돌려 보내고 회로 차단기나 퓨즈가 작동할 수 있게 하는 경로로 설명합니다. 또한 전기 표준에서는 회로, 장비 및 외함의 접지 경로가 영구적이고 연속적이며 효과적이어야 한다고 규정합니다. NEC도 동일한 필수 시스템 논리를 적용하여, 대지는 정상적인 효과적 지락 전류 경로로 사용되지 않습니다.
본딩된 금속 외함에 접촉하는 선 도체를 고려해 보십시오. 의도된 차단 경로는 외함 본딩 및 장비 접지 경로를 거쳐 서비스 본딩 연결을 통과한 후 소스 권선으로 돌아가는 것입니다. 해당 저임피던스 금속 회로는 적용 가능한 과전류 보호 장치가 그 특성 내에서 작동할 수 있도록 충분한 고장 전류가 흐르게 합니다.
접지 전극 시스템은 구내 시스템을 대지에 연결하고 특정 조건에서 대지 전압을 제한하는 데 도움을 주는 등 다른 필수적인 기능을 수행합니다. 이는 누락된 장비 접지 경로를 허용 가능한 것으로 만들지 않으며, 접지봉을 추가한다고 해서 단선된 피더 장비 접지 도체가 수리되는 것은 아닙니다.
서비스 장비 대 하위 패널 접지
첫 번째 설계 질문은 “녹색 나사가 어디에 있는가?”가 아닙니다. “이 외함이 차지하는 전기적 경계는 무엇인가?”입니다.”
| 패널 컨텍스트 | 접지 도체 / 중성선 | 장비 접지 및 외함 | 접지 전극 연결 |
|---|---|---|---|
| 서비스 차단 수단의 서비스 장비 | 필수 또는 허용된 주 본딩 구성을 통해 장비 본딩 네트워크에 연결됨 | 외함 및 장비 접지 단자는 유효한 고장 전류 경로에 본딩됨 | 접지 전극 도체는 채택된 규정에 따라 서비스 접지/본딩 지점을 접지 전극 시스템에 연결함 |
| 하위 피더 패널 | 인클로저 및 장비 접지 바와 상시 절연됨 | 장비 접지 바와 인클로저는 피더 장비 접지 경로에 본딩됨 | 별도의 건물이나 기타 조건에 필요한 경우 설치되는 로컬 전극은 피더 장비 접지 경로를 대체하거나 제2의 중성선 본딩을 허용하지 않음 |
| 별도로 유도된 시스템 | 본딩 위치는 시스템 전원, 차단기 구성, 보호 장치 및 적용 가능한 NEC 규정에 따라 다름 | 시스템별 본딩 및 접지 분석이 필요함 | 해당 유도 시스템에 적용 가능한 접지 전극 연결을 사용함 |
하위 중성선이 상시 절연되는 이유
접지된 도체가 서비스 본딩 지점의 부하 측에서 외함이나 장비 접지 시스템에 다시 연결되면, 정상적인 중성선 전류가 금속 배관, 장비 접지 도체, 외함 및 기타 본딩된 경로로 분산될 수 있습니다. 이는 일반적으로 전류가 흐르지 않는 금속 부품을 정상적인 복귀 회로의 일부로 만듭니다.
NFPA의 NEC 섹션 250.24 개발 자료는 부하 측 규칙을 다음과 같이 명시합니다. 코드에서 특별히 허용하는 경우를 제외하고, 접지된 도체는 서비스 차단 수단의 부하 측에서 장비 접지 도체, 일반적으로 전류가 흐르지 않는 금속 또는 접지에 다시 연결되지 않습니다. 이것이 바로 일상적인 별칭인 “메인 패널'이 아닌 서비스 경계가 결정의 기준이 되는 이유입니다.
버스 구조에 대한 자세한 내용은 별도의 중성선 바 대 접지 바 가이드를 참조하십시오. 절연된 중성선 바와 본딩된 장비 접지 바는 하위 패널에서 단순히 시각적인 선호 사항이 아니라 기능적인 요구 사항입니다.
패널 검토를 위한 NEC Article 250 대조표
Article 250은 광범위한 접지 및 본딩 시스템을 다룹니다. 다음 대조표는 코드를 복제하거나 채택된 판을 대체하지 않으면서 패널 검토와 가장 관련이 깊은 부분을 식별합니다.
| Article 250 영역 | 검토 질문 | 수집할 증거 |
|---|---|---|
| 일반 접지 및 본딩 성능 | 효과적이고 영구적이며 연속적인 고장 전류 경로가 존재하며, 바람직하지 않은 전류 경로는 방지되었습니까? | 단선 결선도, 피더 방식, 본딩 연속성, 현장 상태 |
| 인입 공급 시스템 | 인입 차단 장치는 어디에 있으며, 인입 본딩 연결은 어디에서 허용됩니까? | 인입 장비 표시, 유틸리티/인입 레이아웃, 패널 및 차단기 지침 |
| 주 본딩 점퍼 | 본딩 수단이 존재하며, 올바른 위치에 있고, 장비에 대해 등재되었거나 제공되었으며, 적절한 크기로 되어 있습니까? | 장비 라벨/매뉴얼, 도체 및 인입선 데이터, 채택된 NEC 표 |
| 접지 전극 시스템 | 어떤 적격 접지 전극이 존재하며, 존재하는 전극들이 요구사항에 따라 서로 본딩되어 있습니까? | 기초 및 현장 기록, 전극 검사, 연결 문서 |
| 접지 전극 도체 | 해당 재질, 경로, 보호, 연결 및 크기가 실제 인입선 및 전극에 적합합니까? | 인입 도체 데이터, 채택된 NEC 요구사항, 등재된 커넥터 정보 |
| 장비 접지 도체 | 피더와 각 회로가 승인된 단락 전류 경로를 제공합니까? | 배선 방식, 도체/레이스웨이 연속성, 상류/하류 도면 |
| 외함 및 금속 시스템의 본딩 | 모든 필수 도전성 부품이 정상 전류 경로를 생성하지 않으면서 전기적으로 연속되어 있습니까? | 외함, 레이스웨이, 수도관, 구조용 금속 및 본딩 검사 |
섹션 번호와 표 세부 사항은 판본에 따라 변경될 수 있으며, 지역별 개정안에 따라 적용이 달라질 수 있습니다. 최신 발행된 NEC가 자동으로 프로젝트에 적용된다고 가정하기보다는 관할 당국이 채택한 판본을 사용하십시오.
접지 전극 시스템은 접지봉 그 이상입니다
NEC 용어는 다음을 지칭합니다 접지 전극 시스템, 단순히 “로드”만을 의미하지 않습니다. NFPA의 섹션 250.50에 대한 공개 자료에 따르면, 건물이나 구조물에 존재하는 적격 접지 전극은 서로 본딩되어 해당 시스템을 구성합니다.
현장 및 채택된 규정에 따라, 시스템에는 적격한 금속 지하 수도관, 지중 금속 지지대, 콘크리트 매립 전극, 접지 링, 인증된 전극, 로드 또는 파이프 전극, 또는 판형 전극이 포함될 수 있습니다. 존재한다고 해서 자동으로 적격성이 입증되는 것은 아니며, 치수, 대지와의 접촉, 연속성, 접근성, 부식 방지 및 연결 방법 등이 모두 중요합니다.
철근을 사용할 수 있습니까?
“NEC는 철근을 전극으로 사용하는 것을 금지한다”는 포괄적인 진술은 잘못된 것입니다. 적격한 콘크리트 매립 전극은 적용 가능한 시공, 길이, 직경, 연속성, 콘크리트 매립 및 대지 접촉 조건을 충족하는 강철 보강 바 또는 로드를 사용할 수 있습니다. 일반적인 철근이 자동으로 적격성을 갖추는 것은 아니며, 기존 건물의 접근 불가능한 전극에는 특정 처리 방식이 적용됩니다. 실제 기초와 채택된 NEC 판본을 확인하십시오.
25-ohm 규칙은 무엇을 의미합니까?
자주 인용되는 25-ohm 규정은 적용 가능한 단일 로드, 파이프 또는 판형 전극에 한정됩니다 규정. 일반적인 NEC 구성 하에서, 하나의 접지 전극이 25 ohms 이하의 대지 저항을 갖는다는 것이 입증되지 않으면, 보조 전극을 설치하고 요구되는 간격을 유지해야 합니다. 이는 모든 유형의 접지 전극에 대한 보편적인 목표가 아니며, 접지봉을 추가한다고 해서 효과적인 장비 고장 전류 경로가 생성된다는 보장은 아닙니다.
OSHA의 건설 접지 지침도 마찬가지로 25 ohms를 초과하는 단일 전극은 최소 6 feet 떨어진 곳에 추가 전극을 설치하여 보강하도록 명시하고 있습니다. 프로젝트는 채택된 NEC 본문, 지역 수정안, 시험 방법, 전극 유형 및 AHJ의 해석을 따라야 합니다. 이 제한적인 규정을 “패널은 반드시 25 ohms 미만으로 측정되어야 한다”는 보편적인 규칙으로 변질시키지 마십시오.
각 도체 및 점퍼의 역할
| 항목 | 연결 | 주요 기능 | 선정 권한 |
|---|---|---|---|
| 접지된 도체 | 전원 중성점부터 허용된 부하 및 서비스 접지/본딩 지점까지 | 정상 복귀 경로 및 접지된 시스템 기준 | 시스템 설계, 채택된 NEC, 장비 지침 |
| 장비 접지 도체(EGC) | 장비 외함 및 접지 단자에서 전원 본딩 지점까지 | 유효 지락 전류 경로의 일부 | 배선 방식, 회로/피더 설계, 채택된 NEC |
| 접지 전극 도체(GEC) | 인입 서비스 또는 파생 시스템 접지 지점에서 접지 전극 시스템까지 | 전기 시스템을 전극 시스템에 연결 | 인입 서비스/파생 시스템 데이터, 전극 유형, 채택된 NEC |
| 주 본딩 점퍼(MBJ) | 인입구 설비의 접지 도체와 장비 본딩 네트워크 간 연결 | 인입구 고장 전류 귀로 관계를 완성함 | 인입구 설비 구조 및 채택된 NEC |
| 시스템 본딩 점퍼(SBJ) | 별도로 파생된 시스템을 위한 접지 도체와 장비 본딩 네트워크 간 연결 | 파생 시스템 본딩 지점을 설정함 | 전원 및 차단기 아키텍처, 채택된 NEC |
이 명칭들은 전기적 기능을 설명하는 것이지, 녹색 또는 나체 전선의 교체 가능한 부품을 의미하는 것이 아닙니다. EGC 표에서 GEC 규격을 선정하거나, 접지 바를 중성선 바처럼 사용하거나, 모든 인클로저에 본딩 나사가 필요하다고 가정하는 것은 잘못된 설치를 초래할 수 있습니다.
자격을 갖춘 사람을 위한 점검 체크리스트
이 체크리스트는 전문적인 검토 범위를 정하고 문서화하기 위한 것입니다. 단자별 지침은 의도적으로 배제하였습니다.
- 전원 및 경계를 식별하십시오. 인입점, 서비스 차단 수단, 간선 기점, 대체 전원 및 별도로 도출된 전원을 찾으십시오.
- 모든 도체의 기능을 식별하십시오. 도면과 장비 표시를 통해 비접지 도체, 접지 도체, 장비 접지 도체, 접지 전극 도체 및 본딩 점퍼를 구분하십시오.
- 각 중성선-접지 연결 지점을 찾으십시오. 서비스 및 파생 시스템 본딩 지점이 승인된 설계와 일치하는지, 그리고 의도하지 않은 하위 연결로 인해 병렬 정상 전류 경로가 생성되지 않았는지 확인하십시오.
- 하위 중성선 절연을 확인하십시오. 중성선 바, 외함, 장비 접지 바, 피더 배선 방식, 그리고 본딩 나사나 스트랩이 나열된 패널 지침과 일치하는지 확인하십시오.
- 전체 고장 전류 경로를 매핑하십시오. 노출된 도전부에서 소스 본딩 지점까지의 연속성을 확인하십시오. 토양이나 독립 접지봉을 정상적인 차단 경로로 간주하지 마십시오.
- 접지 전극 목록을 작성하십시오. 어떤 적격 전극이 존재하는지, 그리고 필수 전극들이 하나의 시스템으로 본딩되어 있는지 확인하십시오.
- 도체 및 커넥터 상태를 확인하십시오. 채택된 NEC 및 정확한 장비 지침에 따라 재질, 크기, 배선 경로, 물리적 보호, 커넥터 목록, 환경 적합성 및 단자 연결 허용 여부를 확인하십시오.
- 단자 사용 및 토크 관련 문서를 확인하십시오. 장비 표시 또는 제조업체 지침을 통해 도체 수, 도체 재질/범위, 준비 상태 및 토크를 확인하십시오. 일반적인 토크 값을 사용하지 마십시오.
- 전원 차단 및 확인 절차를 계획하십시오. 자격을 갖춘 작업자가 적용 가능한 전기 안전 작업 규칙에 따라 서비스 측의 충전부, 잠금/표지(lockout/tagout), 시험 장비의 적합성 및 필수 개인 보호 장비를 다루어야 합니다.
- 채택된 규정 및 승인 근거를 기록하십시오. NEC 판본, 지역별 개정 사항, 허가/AHJ 요구 사항, 장비 문서, 시험 결과 및 시정 조치 사항을 기록하십시오.
일반적인 발견 사항과 그 실제 의미
| 발견 사항 | 중요한 이유 | 그 자체로 해결되지 않는 것 |
|---|---|---|
| 하위 패널에서 다시 접지된 중성선 | 장비 접지 및 접지된 금속 경로에 정상적인 중성선 전류를 흐르게 할 수 있음 | 접지봉 추가 |
| 누락되거나 단절된 피더 장비 접지 경로 | 의도된 금속성 고장 전류 경로가 보호 장치 작동에 충분한 전류를 전달하지 못하게 할 수 있음 | 국부 접지 전극만으로는 부족함 |
| 접지 전극 도체가 존재하지만 연결이 끊어졌거나 부식됨 | 전기 시스템과 접지 전극 시스템 간의 연결을 손상시킴 | 분기 회로 EGC가 모든 전극 기능을 수행한다고 가정함 |
| 다른 적격 전극이 존재함에도 하나의 전극만 고려함 | 필수 접지 전극 시스템이 불완전한 상태로 남을 수 있음 | 가장 눈에 잘 띄는 로드를 전체 시스템으로 간주함 |
| 패널 명칭을 통해 본딩 나사 상태를 추론함 | 서비스 차단기의 잘못된 측면에 본딩을 배치할 수 있음 | 하나의 외함을 “메인 패널”이라고 부름” |
| 해당 용도로 지정되지 않은 단자에 여러 도체를 연결하는 경우 | 연결 불량을 초래하고 장비 지침을 위반할 수 있음 | 추정 토크로 조임 |
접지 및 본딩은 해당 기능이 요구되는 곳에서 GFCI(지락 회로 차단기) 보호나 SPD를 대체하지 않습니다. 다음의 접지 vs GFCI vs 서지 보호 가이드 는 이 세 가지 안전 계층을 구분합니다.
핵심 질문
메인 회로 차단기를 열면 전체 패널이 안전해집니까?
아니요. 인입 도체와 차단기 앞단의 라인 측 단자는 여전히 통전 상태일 수 있습니다. 패널은 자격을 갖춘 사람이 적용 가능한 전기 안전 작업 관행에 따라 평가해야 하며, 비접촉식 표시기나 일반적인 멀티미터 점검은 해당 과정을 대체할 수 없습니다.
서브패널에서 중성선과 접지를 본딩해야 합니까?
일반적인 피더 공급 하위 패널에서 접지된 도체는 외함 및 장비 접지 도체와 분리되어야 합니다. 정확한 결정은 “서브패널'이라는 용어 하나가 아니라 실제 인입 서비스, 피더, 별도로 파생된 전원, 기존 설치 조건, 장비 리스팅 및 채택된 규정에 따라 달라집니다.
별도 건물 패널에 접지봉이 필요합니까?
피더로 공급되는 건물이나 구조물은 피더 장비 접지 경로 외에도 접지 전극 요건을 가질 수 있습니다. 로컬 전극이 장비 접지 도체를 대체하거나 의도하지 않은 중성선-접지 연결을 허용하는 것은 아닙니다. 채택된 규정의 피더, 건물 및 기존 설치 규칙을 확인하십시오.
접지봉이 지락 사고 시 회로 차단기를 트립시킬 수 있습니까?
일반적인 설계는 대지를 유효한 지락 전류 경로로 의존하지 않습니다. 전원 측으로 되돌아가는 본딩된 금속 장비 접지 경로가 과전류 보호 장치가 그 특성 내에서 작동할 수 있도록 충분한 고장 전류를 흐르게 합니다.
누가 패널 접지를 검토해야 합니까?
현지에서 채택된 NEC 에디션, 서비스 장비, 정확한 패널 리스팅 및 지침, 그리고 AHJ의 요구 사항에 정통한 자격을 갖춘 전기 전문가를 활용하십시오. 기술 문서는 결정의 경계를 설명할 수는 있지만, 특정 설치 상태를 검증할 수는 없습니다.