정전기용 접지 및 본딩 방법

접지는 정전기의 방지대책중에서 가장 기본적인 대책으로서 물체에 발생한 정전기를 대지로 누설, 완화시켜 물체에 정전기의 축적 또는 대전을 방지하기 위한 것이다.

 

 

 

정전기용 접지 및 본딩 방법

정전기가 축적되는 것을 방지하기 위한 접지경로의 저항은 전하를 소멸시키기에 충분해야 한다. 1 ㏁ 이하의 저항은 일반적으로 충분하다고 보며, 본딩/접지 시스템이 모두 금속인 곳에서의 접지경로 저항은 일반적으로 10 Ω 이하이다. 

 

 

정전기 접지 vs. 전원 접지

전기를 사용하는 모든 기기는 전원접지가 되어야 하며 계측기와 접지간의 전위차이는 10 V이하 또는 1 Ω 이하가 되어야 한다.

따라서, 접지는 설비 및 인체의 정전기를 흘러 보내기 없애기 위한 통로로써 모든 도체는 접지를 시켜야 하며, 또한, 다음 그림과 같이 전원 접지와 정전기 접지는 분리하여 연결한다.

[전원 접지] : 설비, 측정기, JIG, 컨베어, 전동 드라이버, 인두기, 검사장비, 계측기, 핀셋 등.

[정전기 접지] : 도전매트, 어스링, 정전기 방지용품 등. 

 

<그림 1> 정전기 접지 vs. 전원 접지

 

 

정전기용 접지선의 규격 

정전기의 누설전류는 일반적으로 수 ㎂(10^-6 A) 이기 때문에 정전기의 누설을 위한 접지선이나 본딩선을 전기적으로 확실히 접속하면 그 전류용량 및 도선의 굵기가 큰 것은 필요없다. 즉, 접지도선은 부식이나 기계적 충격에 대한 강도로 결정한다. 본딩 및 접지 접속선은 공칭 단면적 5.5 ㎟ 이상이어야 한다.

- 본딩 또는 접지선의 최소 굵기는 허용전류 용량이 아니라 기계적인 강도에 의해 결정된다. 자주 접속·분리되는 본딩선은 연선 또는 편조선(Braided)을 사용한다.

* 편조선(Braid wire, Flexible Copper Braid) :  직경이 0.05mm 이상의 부드러운 나동선이나 주석 도금 처리된 구리소선을 여러가닥으로 꼬아 평형으로 짜내는 선으로서 유연성이 요구되는 장소에 사용하기 유리하다. 또한 많은 기계적인 움직임에도 손상되지 않고 대용량 전류를 흘릴 수 있다.(다음 그림 참조)

<그림 2> 편조선(Braid wire) 

 

 

접지단자

접지단자는 접지용 도체(接地線) 또는 접지기구와 견고하게 접촉할 수 있도록 금속면에 노출되어있거나 금속면에 나사, 너트 등으로 연결할 수 있어야 한다.(그림 3(a) 참조) 한편, 접지단자가 절연성의 도료, 수지 등으로 오염될 우려가 있는 경우에는 덮개 등으로 보호하며, 접지단자는 가능한 위험분위기를 생성하지 않는 곳에 위치하여야 한다.(그림 3(b)참조)
접지대상이 금속도체 이외의 경우에는 금속도체로 접지단자에 부착하여야 하며, 접촉면적은 20 ㎠ 이상이 바람직하다. 또한, 접지대상이 회전물체인 경우에는 카본접촉자(Carbon Brush)로 접지단자에 부착하여야 한다.

<그림 3> 접지단자

 

 

접속기구 및 접지극

접지단자와 접지용 도체의 상호접속용 접지기구는 견고하게 접속하는 기구이다. 한편, 상호접속할 수 없는 것을 접속하기 위한 접속기구는 설치 및 해체가 용이한 접지클램프 등을 이용하며, 마그네트식 접속기구는 금속면에 노출되어 있는 시설, 장치 등에 이용하지 않아야 한다.
정전기용 접지극은 전기기기를 접지하기 위한 접지극,  접지봉을 이용하거나 금속구조물 또는 대지에 매설된 금속물체로서 그 접지저항이 10^3 Ω 미만인 경우 이용할 수 있다.

 

 

접지용 도체의 접속

접지용 도체와 대전물체는 견고하게 접속할 수 있도록 접지용구를 사용하여야 하며, 접속상태나 접지상태는 필요에 따라 수시로 점검하여야 한다. 접지의 대상이 고정시설인 경우 접지용 도체를 직접 피접지물체에 용접, 납땜, 압착단자 및 이완방지를 위한 나사 등으로 접속하여야 하며, 접지용 도체를 피용접 물체에 감는 등 불안정하게 접속하지 않아야 한다. 한편, 접지의 대상이 이동시설인 경우 접지용 도체의 설치 및 해체가 용이하도록 각종 접지 클램프 등으로 접속하는 것이 바람직하다.
접지용 도체는 정전기가 발생하는 작업이나 운전하기 전에 설치하여야 하며, 작업이 끝난 후 정전기가 발생할 우려가 없도록 정치시간이 경과한 후에 해체하여야 한다. 또한, 설치 및 해체는 위험장소에서 멀리 떨어진 위치에서 실시하여야 한다.

 

 

간접접지의 방법

접지의 대상이 금속도체가 아닌 경우에는 간접접지하여야 하며, 접지 대상물과 접촉된 접지용 금속도체를 설치하여야 한다.(그림 4(a) 참조) 대전물체와 금속도체간의 접촉면적은 20 ㎠ 이상인 것이 바람직하며, 금속도체와 대전물체와의 사이에 금속박, 도전성 도료, 도전성 페이스트를 사용하여 접촉저항을 적게 한다.(그림 4(b) 참조) 접지된 대전물체(분체류, 액체류)가 저장된 금속제 용기 또는 대전물체안에 파묻혀 그 밀착면적이 20 ㎠ 이상인 금속도체나 금속망 등은 접지용 금속도체로 사용할 수 있다.

그림 4 간접접지의 방법

 

정전기 본딩방법

본딩은 금속도체간의 전기적인 접속이므로 접지용 도체, 접지단자에 의하여 표준환경조건에서 저항 1,000 Ω 미만으로 견고하여야 한다. 본딩용 금속도체로는 접지용 도체(편조선, Braided)가 주로 사용되며 이외에 철판 등의 금속판, 스테인레스 볼트 등을 이용할 수 있다.

 

Reference : KFS 440 정전기 기준