제어시스템 접지의 기초

접지는 다양한 의미를 가지고 있습니다. 전기 시스템의 범위 내에는 서로 다른 정의가 있을 뿐만 아니라 각 연구 분야는 접지를 사용하여 다른 결과를 가져옵니다. 어떤 경우에는 사람과 장비의 안전을 보장하는 데 사용됩니다. 다른 경우에는 디지털 통신을 위한 신호 선명도를 향상시킬 수 있습니다. 또한 접지는 부하 장치에서 전류를 전달하는 도체에 대한 기준이 될 수도 있습니다

 

기계장치 프레임의 공통 접지점

 

 

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1. 제어 시스템 접지

대부분의 사람들이 접지에 대해 이야기 할 때 접지 된 콘센트와 기계 사이의 녹색 접지선을 떠올립니다.  

그라운드(접지)의 개념이 시설이나 거주지 외부와 전봇대, 변전소 등과 같은 다양한 장소에서 땅에 박힌 긴 말뚝이었습니다.

시설이나 주거지 내부에서는 금속으로 된 모든 것이 광활한 대형 접지 연결부에 이상적으로 연결되며, 심지어 콘센트에 연결된 장치도 마찬가지입니다.

 

이 접지 시스템의 요점은 살아있는 활성 전압이 직접 또는 물, 피부 또는 다른 도체를 통해 금속에 닿는 경우 시스템에 가장 가까운 지점으로 즉시 경로가 제공된다는 것입니다. 이 상호 연결된 전선 네트워크는 이러한 활성 전압 오류가 발생할 경우 경로를 제공할 뿐만 아니라 모든 물체가 동일한 전압 전위를 갖도록 합니다.

 

DIN 레일에 부착된 접지 단자대

 

위 그림에 표시된 단자대에는 금속 DIN 레일에 고정된 노출된 금속 베이스가 있어 기계의 나머지 부분에 연결할 수 있습니다.

 

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2. 안전 및 신호 컨디셔닝을 위한 접지

접지는 일반적으로 개인 안전과 신호 컨디셔닝의 두 가지 주요 영역으로 그룹화됩니다. 사용을 둘러싼 규칙은 상황에 따라 필요한 범주에 따라 다소 결정됩니다.

 

첫 번째 범주는 장비 및 개인 안전을 위한 접지입니다. 이 범주에는 모든 주거용 및 산업용 기계 연결이 포함되며 전선 크기, 위치, 색상 및 저항에 대한 매우 구체적인 규정을 따릅니다.

 

두 번째 범주는 신호 컨디셔닝을 위한 접지입니다. 접지는 저전압 및 고속 디지털 통신의 문제를 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다. 따라서 산업용 네트워크, 디지털 회로 및 무선 주파수(RF) 애플리케이션을 다룰 때 매우 중요한 논의가 됩니다.

 

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3. 접지의 예

1) 주거용 시스템 안전: GFCI 및 접지 콘센트

주거 시스템 안전이 가장 잘 알려진 예입니다. 접지된 콘센트는 대부분의 콘센트의 표준이며 벽에 연결하는 대부분의 장치에는 세 번째 접지 단자가 있습니다. 이를 통해 모든 종류의 전기 배선 오류가 접지로 돌아가는 경로를 가질 수 있으므로 감전 위험이 있는 대신 회로 차단기를 트립할 수 있습니다.

 

감전의 위험이 더 심각한 경우, 특히 물이 근처에 있을 때는 접지 오류 회로 차단기(GFCI) 콘센트가 필요합니다. 물은 올바르게 배선된 장치에서도 충격의 경로를 만들 수 있으므로 습한 환경에서는 안전에 더 많은 주의가 필요합니다.

 

GFCI형 콘센트

 

 

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2) 기계 프레임 및 모터 접지

산업용 기계 프레임과 모터에는 접지 연결 지점과 접지선을 통해 측정해야 하는 최대 저항량에 대한 요구 사항이 있으며 보호하는 부하 장치보다 더 적은 저항을 측정합니다. 모든 고장(또는 습기)은 접지 경로를 통해 소스로 다시 이동하여 궁극적으로 차단기를 트립하거나 퓨즈를 태워야 합니다.

 

 

3) DC 시스템 접지

DC 전압 시스템, 특히 제어 시스템에서 접지 네트워크는 전선 주위에 보호층을 제공하여 전자기 간섭(EMI) 또는 '노이즈'가 통신 전선에 유입되는 것을 방지할 수 있습니다

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EMI는 모터 및 기타 AC 소스에서 도입되지만 케이블의 도체를 감싼 접지선으로 차단할 수 있습니다. 이 '차폐' 전선에는 접지 네트워크에 부착된 절연 재킷 바로 아래에 직조 또는 호일 메쉬가 있습니다.

 

PCB의 접지 연결

 

이 경우 전원 공급 장치 보드로서 노이즈에 대한 보호 및 보드의 변압기에 대한 중복 안전 연결을 제공합니다.

 

4) 제어 캐비닛 및 AC 전원 분배 장치

제어 캐비닛 내부 및 AC 전원 분배 장치 주변의 접지 연결은 모터와 동일한 규칙을 따릅니다. 이러한 유형의 접지는 '본딩'이라고도 하며 모든 금속 제어 캐비닛에서 볼 수 있습니다. 녹색 또는 녹색/노란색 와이어는 나사, 잠금 너트 또는 와이어를 금속 인클로저에 연결하는 특수 터미널 블록을 사용하여 캐비닛에 부착됩니다.

 

변압기 출력 와이어는 단일 또는 다중 전압 출력을 허용하는 전략을 사용하여 접지에 연결되는 동시에 해당 와이어 중 하나를 통해 접지 네트워크로 돌아가는 일관된 경로를 유지합니다.