등전위 본딩


등전위 본딩

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  • 등전위 본딩이란 건축물 내의 각종 도전성 부분 간을 접속하여 건축물을 하나의 등전위로함으로써 전위차에 의해 발생될수 있는 전기사고를 예방하기 위한 전기적 접속을 말한다
  • IEEE(미국전기전자학회)
    • 등전위를 이루기 위하여 도전성 부분을 전기적으로 연결하는 것
    • 전로를 형성시키기 위하여 금속부분을 연결하는 것
  • 등전위 본딩의 분류
분류감전보호용뇌보호용기능용
대상
설비
저압선로설비피뢰설비전자, 통신설비
역할접촉전압 저감
계통 고장루프
임피던스저감
과도전압 및
불꽃방전 방지
EMC대책
ERP(기준전위)확보
EMC대책
종류주 보조 비접지 국부적등 전위본딩LPS, SPM(LPMS)Star, Mesh, 조합형

등전위 본딩 설치 대상

공통 통합 접지공사를 하는 경우 접촉할 우려가 있는 범위(수평방향 2.5[m], 높이2.5[m])에 있는 모든 고정설비의 노출 도전성 부분 및 계통외 도전성 부분

등전위 본딩의 개요

1)개요

  • 노출 도전성 부분 상호 건, 노출 도전성과 부분과 계통 외 도전성 부분간 및 다른 계통의 도전성 부분 간을 실질적으로 등전위 하는 전기적 접속을 말한다

2)역할

  • 저압전로설비 : 주로 감전보호
  • 정보통신설비 : 주로 기능보증, 전위 기준점 확보, EMC 대책
  • 피뢰용(뇌보호)설비 : 주로 과전압 보호, 불꽃방전 방지, EMC 대책

3)구성

감전보호용 등전위 본딩

1)목적

  • 동시 접근 가능한 도전성 부분 간 동시에 덥속하더라도 위험한 접촉전압이 발생되지 않기위한 도전성 부분 간의 전기적 접속
  • 주등전위 본딩, 보조등전위 본딩, 비접지 등전위 본딩으로 구분한다.

2) 주등전위 본딩

  • 건물 내의 모든 도전성부분을 거의 동일한 전위를 가지도록 주접지단자에 집중하여 등전위화 접속하는 것을 말한다. 이와 같은 주접지단자를 주체로 하는 전기적인 접속
  • 전기설비의 노출도전성 부분을 보호도체(PE)로 주접지단자 접속
  • 계통외 도전성 부분(가스관, 수도관, 건축물 구성부재 등)을 주접지단자에 접속
  • 접지선을 주접지단자에 접속
  • 저압전로 설비에서 가장 중요

3) 보조 등전위 본딩(국부적 본딩)

  • 주등전위 본딩을 보조하는 역할을 위하여 추가적으로 접속하는 국부적인 본딩을 말한다.
  • 과전류차단기 또는 누전차단기에 의한 자동차단조건을 만족하지 못하는 경우에 보조등전위 본딩을 실시한다.
  • 노출도전성 부분과 동시에 접근가능(암즈리치 범위 내)한 계통외 도전성부분을 접속하여 본딩하는 것이 이에 해당하며, 사이에서 발생될 수 있는 전위차를 저감하여 인체의 감전위험을 방지한다.
  • 노출도전성 부분 사이를 본딩
  • 노출도전성 부분과 계통외 도전성 부분의 본딩
보호용 등전위 본딩의 개념
손의 접근한계: 암즈리치(Arm’s Reach)

4)비접지 등전위 본딩 국부적 등전위 본딩

  • 전원 자동차단에 의한 보호가 불가능한 경우, 보호접지가 없는 경우 보호수단
  • 대지 절연된 공간에서 동시에 접촉 가능한 노출 도전성 부분, 계통 외 도전성 부분 설치

5)저압 전원계통의 등전위 본딩

TN계통

  • 전기설비의 노출 도전부와 계통 외 도전부는 주등전위 본딩에 접속해야 한다
  • 고장 시 전원의 자동차단 시간이 최종단 회로가 32[A]이하인 경우 표에 규정된 시간을 넘기거나 최종단 회로가32[A]를 초과하는 회로 또는 분전반의 회로에서 5초를 넘는 경우 보조 등전위 본딩을 해야 한다
공칭대지전압50<V
≤120
120<V
≤230
230<V
≤400
400<V
차단시간(초)0.80.40.40.1

TT계통

  • 전기설비의 노출 도전부 및 계통 외 도전부는 전기적으로 접속하고 접지해야 한다
  • 동일한 보보장치에 의해 총괄적으로 보호하는 모든 노출 도전부를 동통의 접지전극에 보호도체로 접속해야 한다
  • 분기회로 차단기의 정격 전류가 32[A]이하인 경우 고장 시 전원의 자동차단 시간이 표에 규정된 시간을 초과하거나 분기회로 차단기의 정격전류가 32[A]를 초과 또는 분전반의 회로에서 최대 차단시간이 1초를 넘는 경우 보조 등전위 본딩을 해야 한다
공칭대지전압50<V
≤120
120<V
≤230
230<V
≤400
400<V
차단시간(초)0.30.20.070.04

피뢰등전위 본딩

1) 피뢰등전위 본딩

  • 등전위화
    • 구조물 금속부분
    • 금속제 설비
    • 내부 시스템
    • 구조물에 접속된 외부 도전성 부분과 선로
  • 등전위 본딩 상호 접속
    • 자연적 구성부재를 통한 본딩
    • 전기적 연속성이 제공되지 않는 장소의 경우 : 본딩도체
    • 본딩도체로 직접 접속이 적합하지 않은 장소 : SPD
    • 본딩도체로 직접 접속이 허용되지 않는 장소 : ISG

2)금속제 설비에 대한 피뢰등전위 본딩

  • 피보호 구조물과 분리된 외부 피뢰시스템의 경우
    피뢰등전위 본딩을 지표면에만 설치
  • 피보호 구조물과 접속된 외부 피뢰시스템의 경우
    • 지하 부분이나 피뢰면 부근의 장소
    • 본딩용 도체는 쉽게 점검할 수 있도록 설치
    • 본딩용 바는 접지 시스템에 접속
    • 대형 건축물(높이20m이상)에서는 두개 이상의 본딩용 바를 설치
  • 본딩도체의 최소 단면적
    • 뇌전류 대부분을 흘리는 본딩도체 Cu:16 Al:25 Fe:50
    • 뇌전류 일부를 흘리는 본딩도체 Cu:16 Al:25 Fe:50

3)외부 도전성 부분에 대한 피뢰등전위 본딩

  • 외부 도전부는 보호대상 건축물의 인입구 근방에 등전위 본딩
  • 본딩도체는 외부 도전부에 흐르는 뇌격전류에 견디는 굵기

4)내부시스템에 대한 피뢰등전위 본딩

  • 피뢰등전위 본딩은 반드시 금속제 설비에 대한 피뢰등전위 본딩에 따라 시설
  • 내부시스템 도체가 차폐되어 있거나 금속관 내에 배선된 경우 : 차폐층과 금속관을 본딩
  • 내부시스템도체가 차폐되어 있거나 금속관 내에 배선되지 않은 경우 : 내부시스템도체는 SPD로 본딩
  • TN계통에서 PN, PEN은 피뢰시스템에 본딩

5)피보호구조물에 접속된 선로에 대한 피뢰등전위 본딩(인입설비)

  • 통신선은 외부 도전성 부분에 대한 피뢰등전위 본딩에 따라 시설
  • 각 선의 도체는 본딩
  • 충전선은 SPD를 본딩 바에 접속
  • TN계통에서 PE, PEN은 본딩바에 접속
  • 본딩 바는 접지시스템에 접속
  • 전원선이나 통신선이 차폐되어 있거나 금속관 내에 배선된 경우
    • 차폐층과 금속관을 본딩
    • 케이블 차폐층과 금속관의 등전위본딩은 구조물 인입점 근방에서 해야 함
등전위 본딩을 할 수 없는 경우

전기전자 시스템의 등전위 본딩
(=기능용 등전위 본딩)

1) 목적

  • 정보·통신 설비를 대상으로 하는 등전위 접지이다.
  • 정보·통신 설비는 외부 노이즈에 의해서 비정상적인 동작을 하는 경우가 많다.
  • 이런 이유로 정보·통신 설비의 정상적인 동작확보를 위해서 하는 접지가 기능용 등전위본딩이다.

2)접지본딩 시설

  • EMC(전자파 양립성)와 밀접하게 관계
  • 일반적으로 5m의 메시폭을 가진 3차원 구조물처럼 구성
  • 구조물과 구조물 내부 금속체의 다중 접속이 필요

3)피뢰구역 경계에서의 본딩

  • LEMP가 전기전자 시스템에 영향을 미치지 않도록 한다
  • LPZ를 설정하고 LPMS을 시설

4)기능용 등전위본딩 시스템이 적용되는 기기 및 설비

  • 접지귀로가 있는 데이터 통신기기 및 데이터 처리설비
  • 건축물 내부의 정보통신에 사용되는 직류전원의 공급망
  • 전화 자동교환설비, LAN설비
  • 화재경보시스템 및 침입경보시스템

5)전원계통의 전자기적 영향

  • TN-C
    부하불평형 시 PEN에 전류가 흐르기 때문에 전자계 영향에 민감한 설비는 피한다
  • TN-S
    전위차가 발생하지 않아 적합한 방식이다.

6) 기능용 등전위 본딩 구성 방법

  • 본딩도체는 50[㎟]의 동도체
    (KS C IEC 603464-5-458, 상용주파수)
  • 정보·통신설비의 장해를 극복하기 위해서는 무엇보다도 접지저항을 낮추는 것이 최선의 방법이다. 등전위 접지를 통해서 접지저항을 최소화 할 수 있다.
  • 1점에 집중시키는 스타형, 다점으로 분산시켜 면적으로 기준점을 설치하는 메시형과 이둘을 혼합한 구성방법이 있다.
기능용 등전위 본딩 구성 방법

7)등전위 본딩을 위한 구조물 보강봉을 이용한 방식

등전위 본딩

8)본딩용 도체 선정

재질뇌전류 일부를 흘리는
본딩도체
뇌전류 대부분을 흘리는
본딩도체
6㎟16㎟
알루미늄10㎟25㎟
16㎟50㎟

9)기준접지 바

  • 본딩은 낮은 임피건스로 가장 짧은 경로를 통해 접지시스템에 접속
  • 기준접지 바는 내식성을 가지며 안전하게 전류를 흘릴 수 있어야 한다.

접지방식의 결정(형태에따른)

단독접지의 공용접지
도심지 대형 건축물의 구조체 접지설계 시 검토사항
통합 공통접지방식
등전위 본딩
접지선 접지봉
서지 침입시 접지극의 과도현상과 대책


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