나. 등전위본딩

1) 본딩의 정의[IEEE(미국전기전자학회) 용어 사전]

① 등전위를 이루기 위하여 도전성 부분을 전기적으로 연결하는 것

② 전로를 형성시키기 위하여 금속부분을 연결하는 것

즉 본딩이란 건축공간에 있어서 금속도체들을 서로 연결함으로서 등전위하는 것을 말한다.

2) 본딩의 대상

① 저압 전기설비 ⇒ 보호용 등전위본딩

② 정보․통신설비 ⇒ 기능용 등전위본딩

③ 피뢰설비 ⇒ 뇌보호용 등전위본딩

특히 저압 전기설비 및 정보․통신설비의 과전압보호를 위해서는 서지보호장치(SPD : Surge Protective Divice)와 병용해서 등전위화를 실현할 수 있다.

3) 보호용 등전위본딩(IEC 60364-5-54)

보호를 목적으로 한 보호용 등전위본딩은 감전방지를 위해 접촉전압을 저감 또는 영(0)으로 하고 루프임피던스를 저감하기 위하여 실시한다.

① 주등전위본딩

부하기기의 노출도전성 부분을 보호도체(PE)로 접속하고 주접지단자(또는 모선)에 집중시키며 그 때 건축물 내에 존재하는 설비 배관 등과 같은 금속제 부분도 접속하여 본딩을 한다. 이와 같이 주접지단자를 주체로 하는 본딩을 주 등전위본딩이라고 하며 그림 3과 같다.

② 보조등전위본딩

노출도전성 부분에 대한 접근가능(암즈리츠 범위 내)한 건축물의 구성부재인 계통외 도전성부분을 접속하여 본딩을 한다. 암즈리츠의 개념은 그림 4와 같다. 이와 같이 부하기기를 주체로 한 본딩을 보조등전위본딩이라 한다.

그림 3.  보호용 등전위본딩의 형태

팔의 접근거리 한계

S : 사람이 있을 것으로 예상되는 면

그림 4.  암즈리치의 개념(IEC 규격)

4) 기능용 등전위본딩

기능용 등전위본딩은 정보·통신설비를 대상으로 하고 이것들의 기능을 목적으로 주로 전위의 기준점을 확보하기 위한 것인데 EMC(전자파양립성)와 밀접하게 관계되는 것이다.

① 정보·통신기기 장해의 원인

㈎ 뇌서지나 개폐서지

㈏ 정전기방전

㈐ 상용주파수에 의한 접지간의 전위차

㈑ 전자계에 의한 접지도체에 의한 과도현상 등

② 정보·통신기기의 장해를 방지하기 위한 대책

㈎ 기기의 이뮤니티(내전압)

㈏ 전기적 분리

㈐ 등전위본딩

㈑ 전위차를 최소화가기 위한 저임피던스의 기준전위면

㈒ 실드 등

③ 기능용 등전위본딩 시스템이 적용되는 기기 및 설비

㈎ 빌딩에서 내부 및 외부와의 접속에 의해 접지귀로를 갖는 통신데이터기기 및 데이터처리기기설비 빌딩내부의 정보통신에 이용되는 직류전력의 공급망 전화자동교환기 또는 설비

㈏ LAN-화재경보시스템 및 침입경보시스템

㈐ 빌딩서비스설비 등

④ 등전위본딩을 구성하는 방법(그림 5 참조)

㈎ 1점에 집중시키는 스타형 : 모든 정보기술기기(ITE)를 1점에 집중시켜 등전위화를 실현하는 방법

㈏ 다점으로 분산시켜 면적으로 기준점을 설치하는 메시형 : 정보기술기기상호를 연결해서 면적에 의한 등전위화를 도모하는 방법

㈐ 그림 5의 (a), (b)

⒜ 구조체와 절연시킨 것으로 소위 아이솔레이트접지(절연계 1점 접지)라고 불리워지는 것으로 접지대상기기를 건축물과 완전히 절연해서 1점 접지로 하는 시스템

⒝ 외부의 잡음 영향을 받기 어렵고 보수 점검이 용이하다는 특징을 가지로 있으며 직류전원으로 가동하는 기기의 경우에 유효함.

㈑ 그림 5의 (c), (d)

⒜ 인터그레이티드 (Integrated)접지(공용접지계)라고 함.

⒝ 등전위화가 쉽지만 외부의 잡음 등으로부터 영향을 받기 쉬우며, 접지계가 복잡하게 됨.

㈒ 그 이외에 스타형과 메시형을 조합한 콤비네이션형도 있음.

그림 5.  본딩 네크워크의 기본형

5) 뇌보호용 등전위본딩

뇌보호용 등전위본딩은 외부피뢰설비인 인하도선에 뇌전류가 흐를 경우 건축물의 외부도전성 부재들 사이에서 불꽃 방전이 일어나는 경우가 있는데 이를 방지하기 위해서 건축물의 외부에서 인입하는 도전성부재, 건축물의 구성부재인 철골·철근, 건축물 내부의 도전성 부재를 모두 본딩 함으로서 건축물 내부를 등전위화 하는 것을 말한다.

① 뇌에 기인하는 과전압

㈎ 직격 뇌전류에 의해 유기되는 것

㈏ 전자 또는 정전결합에 의해 유기되는 것

㈐ 뇌서지에 의한 것 등

② 상기 과전압의 피해를 줄이는 방법은 절연, 본딩, 서지보호장치(SPD) 등의 적용이 있지만 완전한 방호대책은 이들을 조합한 것이다.

③ 뇌보호용 등전위본딩은 뇌보호를 위한 등전위 확보가 목적이지만 낙뢰에 의해 발생된 과전압을 방지하기 위해서는 EMC 분야에서 정보·통신설비의 기능용 등전위본딩과도 밀접하게 관련되므로 본딩 네트워크 시스템을 구축하는 것이 내부 피뢰설비를 위한 하나의 수단이 된다.