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접지봉
접지봉(接地棒, ground rod)은 전철구간에서 기관차의 탈선이나 기타 사고로 인하여 전차선을 단전시킨 후 전차선과 레일간을 접지시켜 안전하게 하는 막대기 또는 접지설비를 할 때 지중 매설물로서 봉으로 된 것과 판으로 된 접지(동)판을 말한다.[1]
접지봉
전기 시설에서 안전은 절대적인 요소다. 전기 장치나 설비를 사용할 때 발생하는 전기 충격이나 화재로부터 보호하기 위해서는 적절한 접지 시스템이 필요한다. 이때 사용되는 도구 중 하나가 접지봉이다. 접지봉은 전기 설비의 접지 작업을 수행하는 데 사용되며, 전기적인 안전을 확보한다.
접지봉은 길이가 다양하며, 일반적으로 금속으로 만들어진 막대 형태다. 주로 구리, 알루미늄, 또는 강철로 제작되며, 내전압을 효과적으로 분산시키는 역할을 한다. 접지봉은 전기 설비의 접지 시스템에 연결되어 전기적인 에너지를 지구로 흐르게 함으로써 전기 충격이나 화재를 예방한다.
접지봉은 전기 작업자들이 전기 설비를 접근하거나 작업할 때 안전한 환경을 제공한다. 전기 설비의 접지 시스템은 전기 장치의 외부로 흐르는 전기적인 에너지를 지구로 유도하여 전기 충격을 최소화하고, 전기 장치나 설비의 이상 동작으로 인한 화재를 예방한다. 따라서 접지봉은 전기 작업자들의 안전을 보장하는 데 매우 중요하다.
접지봉은 전기 작업자들이 전기 설비를 접근할 때 항상 사용되어야 한다. 전기 작업자들은 접지봉을 사용하여 전기 설비에 접근하고 작업하기 전에 반드시 접지 상태를 확인해야 한다. 접지봉은 전기 설비의 접지 시스템과 연결되어 있으므로, 전기 작업자들은 접지봉을 사용하여 전기적인 에너지를 지구로 유도할 수 있다.
접지봉은 전기 작업자들에게 안전한 작업 환경을 제공하는 동시에, 전기 설비의 안전성을 확보하는 데도 중요한 역할을 한다. 전기 작업자들은 접지봉을 사용하여 전기 설비의 접지 상태를 확인하고, 전기적인 에너지를 지구로 유도함으로써 전기 충격이나 화재로부터 안전하게 작업할 수 있다.
마지막으로, 접지봉은 전기 작업자들뿐만 아니라 일반인에게도 중요한 도구다. 전기 작업을 하지 않더라도 가정이나 사무실에서 전기 설비를 사용하는 경우, 접지봉을 사용하여 전기적인 안전을 확보할 수 있다. 따라서 접지봉은 우리 모두에게 안전한 전기 시설을 위한 필수 도구라고 할 수 있다.[2]
접지
일반적으로 전자제품을 사용하면 경우에 따라 유도전류, EMI(electromagnetic interference, 전자파 간섭) 필터, 설계/고장 등의 기타 원인으로 인하여 누설되는 전류가 생긴다. 이 누설전류가 가지는 전압, 전류는 기기마다 다르지만, 사람의 피부가 닿았을 경우 따끔한 현상이 생길 수도 있고, 특히 기기의 안전성에 해가 될 수 있다. 또한 그것이 누전으로 인한 것이라면 생명에 지장을 초래한다. 따라서 이런 누설 전류를 무한하다고 할 만큼 큰 대전체인 "지구"에 흘려 주는 것이다. 또한, 접지는 전력선이 어떤 원인에 의해 누전되었을 때, 그 누설된 전기가 사람이 아닌 땅을 통해 흐르게 하여 감전을 막는 역할도 한다. 실제 우리 생활에서 대부분의 접지는 땅을 이용한다. 낙뢰가 떨어질 때 피뢰침이 그 전류를 땅으로 흘려보내는 것 또한 일종의 접지라 할 수 있으며, 사실 접지할 때는 그 물체보다 상대적으로 부피가 크면 된다. 전기용량이라는 것은 쉽게 말하자면 얼마나 많은 전하를 담을 수 있는지와 관련이 있고 곧 그 물체의 부피에 비례한다. 지구가 굉장히 부피가 크기에 전기용량이 웬만한 물체들보다 훨씬 커서 접지하기 좋은 것이다.
대부분 접지에 사용하는 케이블은 초록색+노랑색 또는 초록색이며 접지봉 혹은 접지판에 설치하여 땅을 파서 접지판에 저감제와 물을 섞은 뒤 묻어버린다. 흔히 사람들이 보는 땅에 박혀있는 초록색 선은 이것이다.
접지는 전자제품의 EMI 노이즈 필터가 제 역할을 다하게 하여 전원 노이즈를 필터링함으로써 안정적인 동작을 가능하게 한다. 접지된 상태에서의 컴퓨터 같은 전자제품은 비접지 상태보다 기대 수명이 높은 것은 당연하다. 또한 서지프로텍터를 이용할 경우 낙뢰로 전력선을 통해 타고 들어오는 이상전류/전압을 접지로 우회시켜서 전자제품의 피해를 최소화하는 보호를 한다. 그러니까 컴퓨터를 보호하고 싶다면 꼭 접지된 환경에서 품질보증된 멀티탭으로 좋은 것을 쓰는 것이 좋다. 접지가 안 된 경우 마이크나 스피커에서 지이이이잉 하는 노이즈가 난다. 그러므로 황금귀들이 고가에 거래하는 접지박스는 효과가 전혀 없는 사기제품이라고 할 수 있다.
키르히호프의 법칙에 따르면 닫힌 회로 안에서 흐르는 전류의 총량은 변화가 없다. 주변에서 흔히 볼 수 있는 삼상 교류 전력 시스템을 예로 들면, 변압기의 중성선쪽이 접지선과 연결되어 있기 때문에, 전류는 '변압기→활선→전자기기→기기의 외함→접지선→땅→중성선→변압기→...' 식으로 무한히 돌게 된다. 따라서 땅에 누설전류가 흡수되어 사라지는 것이 아니라 실제로는 닫힌 회로 안에서 끊임없이 돌게 된다. 때문에 오디오 기기는 일반적으론 접지된 콘센트를 쓰면 노이즈가 사라지지만, 이 경우에는 오히려 접지된 콘센트를 쓰면 접지 때문에 노이즈가 들어오는 '그라운드 루프 노이즈'가 발생하기도 한다. 이런 경우에는 플러그의 접지단자 접촉부를 절연테이프로 막아버리고 꽂으면 해결된다.[3]
접지 종류
접지는 신호접지(Signal ground), 섀시접지(Chassis ground), 대지접지(Earth ground 혹은 Earth) 세 가지로 나눌 수 있다. 회로도에서 기호가 다르다. 심플한 삼각형 모양이 신호접지 기호, 갈퀴 모양이 섀시접지 기호, 이 항목의 개요 위에 나와있는 접지 기호가 대지접지이다. 특히 신호접지는 회로의 정상동작을 위해 노이즈가 타고 들어가지 않도록 간섭의 영향을 최대한 받지 않도록 주의해서 설계해야 한다.
접지 시공
접지는 기본적으로 대지에 다수의 동봉 또는 동판을 땅 깊이 매설하여 대지와 접촉시킨 후에 접지선을 배선하여 이루어진다. 항아리 등을 흙으로 채운 후 동봉이나 동판을 매설하여 접지하는 것은 당연하게도 전혀 의미가 없다. 접지저항 확보를 위해 접지저항 저감제를 같이 매립하거나 동 재질이 아닌 다른 재질의 접지기구를 매설하기도 한다. 또한 가능한 깊이 매설해야 계절/온도 변화에 영향을 적게 받는다.
접지는 땅과 접촉되는 저항에 따라 급이 나뉜다. 정밀기기나 고압전류를 다루는 경우 당연히 저항치가 낮은 접지가 쓰여야 한다.
접지공사 방법은 다음과 같다. 간단히 말해 우리가 흔히 보는 전신주의 접지 방법이라고 생각하면 된다. 분전반이나 전신주에서 내려와 땅으로 들어가는 녹색 또는 녹-황색 피복의 전선이 바로 접지선이다. 그러나 전기설비업자가 규격을 따르지 않고 녹색이나 녹-황색을 전력선으로 시공한 경우도 많으므로 건물 내외부의 녹색선을 무조건 접지선이라고 생각해서는 안 되며 함부로 잡거나 작업을 해서는 안된다. 무적격 업자뿐만 아니라 전기공사업 면허가 있는 업체에서도 녹색을 전력선으로 사용하여 시공한 사례가 있다. 더 심한 경우 전압선, 중성선, 접지선을 포함한 모든 전선이 녹색인 시설물도 있으므로 전선을 만질 때는 활선 경보기, 테스터 등 계측 기기로 직접 확인하면서 작업해야 안전하다.
- 접지극은 지면으로부터 75cm 이상의 깊이에 매설해야 한다.
- 접지선은 절연 전선이나 케이블을 사용해야 한다.
- 접지선은 지하 75cm부터 지상 2m의 높이까지 보호관을 사용해서 보호해야 한다.
- 접지극은 지하에 존재하는 금속체(수도관등의 물체)에서 1m 이상 이격하거나 30cm 더 깊이 매설해야 한다.
접지 공사의 생략
놀랍게도 접지는 생략할 수 있는 기준이 마련되어 있다. 말이 안 된다고 생각하겠지만, 접지 공사가 생략되었다는 말은 그만큼 안전한 위치에 놓여 있다는 뜻으로 해석할 수도 있다. 그러나 이 기준은 어디까지나 사람이 죽거나 큰 상해를 입을 일이 없다고 판단하여 접지를 생략하는 것이지, 전자제품의 누전으로 인한 고장을 예방해주는 수준까지 기대하기는 힘들다. 그러므로 일부러 건드려서 감전되는 행동을 해서는 안 된다. 그리고 냉장고, 전자레인지 등 직접적으로 손이 자주 닿는 가전제품과 습기가 적은 곳의 전기 제품은 접지가 없는 상태로 접촉하면 불쾌감을 느끼거나 약간의 통증을 유발할 정도의 미세 전류는 통하기도 하므로 가급적이면 접지설비를 마련하고, 접지 설비가 마련돼 있다면 적극적으로 사용하는 것이 좋다.
- 직류 300V / 교류 대지전압 150V 이하의 기계기구를 건조한 장소에 시설 시.
- 기계 기구를 사람이 쉽게 접촉할 우려가 없는 나무 전봇대(목주) 위에 설치. 미국의 경우 지금도 종종 볼 수 있지만, 한국의 경우 최소 1990년대 이후로는 실제로 사용하는 나무 전봇대는 거의 볼 수 없다.
- 이중절연 구조의 기계. 헤어드라이어, 히팅건 등 열풍기와 드릴, 그라인더 같은 전동공구가 대표적이다. 이들의 전원 플러그는 접지 연결부위가 없는 무접지 플러그이다.
- 발전소 및 개폐소에 시설한 기계기구.
- 철대 또는 외함의 주위에 적당한 절연대를 설치한 기기.
- 절연을 하는 것이 기술적으로 곤란한 기기. 전기로나 시험용으로 제작한 변압기 등.
- 정격 감도 전류 30mA이하, 동작 시간이 0.03초 이하의 누전차단기 설치 시.
- 저압용 전로의 전원측에 출력이 300V 이하, 용량 3kVA 이하의 절연변압기를 시설하고 부하측 전로를 비접지로 한 경우.
동영상
각주
참고자료
- 〈접지봉〉, 《네이버지식백과》
- 〈접지〉, 《나무위키》
- 루지, 〈접지봉: 안전한 전기 시설을 위한 필수 도구〉, 《네이버블로그》, 2023-07-25
같이 보기
