접지 및 그리드

전기 그리드는 전선을 통해 우리 집으로 전력을 전송합니다. Bryan Cockfield는 Electrical Grid Demystified 시리즈에서 이를 매우 잘 다루었지만 접지는 어떤 역할을 합니까? 흔히 안전을 위해 사용되는 것으로 알려져 있지만, 경우에 따라서는 동력 전달용으로도 사용된다는 사실을 알고 계셨나요?

집의 접지 시스템에 대한 매우 일반적인 다이어그램이 일반적으로 활선 및 중성선이라고 불리는 몇 가지 전류 전달 도체와 함께 여기에 표시됩니다. 맨 왼쪽에는 집 밖의 변압기가 있고 맨 오른쪽에는 전원이 연결된 가전제품이 있습니다. 그 사이에는 북미 스타일의 차단기 패널과 벽면 소켓이 있습니다. 녹색 점선은 전류가 흐르는 정상적인 경로를 보여줍니다.

접지와 전기 연결을 위한 접지 전극을 확인하십시오. 미국 NEC(National Electrical Code)를 예로 들어 기사 250.52에는 8가지 유형의 접지 전극이 나열되어 있습니다. 매우 좋은 유형 중 하나는 콘크리트에 싸인 전극입니다. 콘크리트는 계속해서 지면에서 수분을 끌어당기고 무게로 인해 물리적 접촉이 잘 되기 때문입니다. 또 다른 하나는 길이가 최소 8피트이고 땅에 충분히 깊게 삽입된 접지 막대 또는 파이프입니다. 충분히 깊다는 것은 서리선이 저항력이 높기 때문에 좋은 지반으로 간주되지 않는다는 사실과 같은 요소를 포함한다는 의미입니다. 지하로 들어가는 것처럼 보이는 금속 수도관은 정기적인 유지관리 시 비금속 수도관으로 교체되는 경우가 많기 때문에 주의해야 합니다.

다이어그램에는 다양한 금속 케이스가 접지 시스템에 연결되는 장소도 있습니다. 이것을 결합이라고 합니다.

이제 이 모든 시스템 접지가 우리에게 어떻게 도움이 됩니까? 결함 처리부터 시작해 보겠습니다.

접지 시스템의 목적 중 하나는 어딘가에 단락이 있을 경우 차단기 패널의 차단기가 작동하도록 하는 것입니다. 금속 케이스가 있는 기기가 있고 기기의 활선 절연체가 손상되어 내부의 구리선이 금속 케이스에 닿는 경우에 발생합니다. 케이스는 해당 활선의 확장이 됩니다. 이를 결함이라고 합니다.

그러나 금속 케이스는 벽면 콘센트에 연결된 전원 코드의 접지선과 벽면 콘센트에서 차단기 패널까지의 전선으로 구성된 전기 경로에 연결됩니다. 미국 NEC(National Electrical Code)에서는 이를 장비 접지 도체라고 합니다.

적어도 북미에서는 서비스가 처음 집에 들어오는 상자에서 장비 접지 도체가 중성선에 연결됩니다. 이 경우 해당 상자는 주 차단기 패널입니다. 대부분의 차단기 패널에서 이 연결은 두 전선을 패널 케이스에 나사로 고정하거나 접착하는 금속 막대에 연결하여 케이스를 통해 전기 연결을 만드는 방식으로 이루어집니다.

결함의 빨간색 점선을 따라 이제 높은 전류가 활선과 기기 케이스를 통해 흐르고 장비 접지선을 차단기 패널로의 복귀 경로로 사용합니다. 거기에서 전류는 패널의 케이스를 통해 중성선으로 이동하고 중성선은 다시 변압기로 이동합니다. 도중에 활선이 차단기 패널의 차단기를 통과하고 전류가 트립될 만큼 충분히 높아서 회로가 열리고 다시 안전해집니다.

그러나 땅바닥은 어디로 들어가나요? 종종 그렇지 않습니다. 그러나 때때로 파란색 점선으로 표시된 것처럼 접지 전극과 접지를 포함하는 평행 경로를 통해 약간의 전류가 흐를 수 있습니다.

여기 Hackaday의 많은 사람들이 매우 잘 알고 있는 접지의 목적이 있습니다. 이는 MOSFET, CMOS IC, TTL 칩과 같은 정전기에 민감한 장치 및 구성 요소에 대한 표유 전하 및 정전기 방전 문제입니다. 이를 처리하는 방법은 정전기 방지 스트랩을 착용하거나 정전기 방지 매트 위에서 작업하는 것입니다. 일반적으로 접지에 연결하기 위한 클립이나 전용 소켓이 있습니다.