3. 전기에서 접지(Ground)란 무엇인가?

3. 전기에서 접지(Ground)란 무엇인가?

전기기기에서 접지(Ground)는 아주 중요하다.
접지를 하면 전기적 이상전위를 방전해서 전력설비 및 계통을 안전하게 보호할 수 있다는 점에서 중요하고
특히 인체의 감전사고를 예방하는 측면에서 중요하다.

전기에서 접지란 무엇인지 알아보자.

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1. 전기기기에서 감전사고 방지 - 접지(ground)
2. 우리집에서 콘센트와 플러그 접지

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1. 전기기기에서 감전사고 방지 - 접지(ground)

아래와 같이 전기기기의 외함에 접지가 되어 있지 않은 경우를 생각해보자.

전기기기 외함에 접지가 되어 있지 않은 경우

220V 전원이 전기기기에 전원을 공급하고 있고
전기적 이상으로 인해서 전류가 전기기기의 외함에 흐르고 있다.


이때 사람이 이 전기기기를 만진다고 해보자.

전기기기 외함에 접지가 되어 있지 않은 경우 감전 우려가 있다. 

사람이 기기에 접촉하는 순간 기기 외함에 있는 전자가 사람의 몸을 타고 대지로 이동하여 회로가 만들어짐으로써 감전을 당하게 된다.



이런 상황을 방지하기 위해서는 전기기기의 외함을 접지하면 된다.

전기기기 외함에 접지가 되어 있는 경우

이 상태에서 사람이 전기기기에 접촉한다고 해보자.

전기기기 외함에 접지가 되어 있는 경우 감전을 예방할 수 있다. 

사람몸의 저항보다 접지쪽 전기도선의 저항이 훨씬 작으므로 전류는 대부분 접지로 흐르게 된다.
인체로는 상대적으로 적은 전류가 흐르기 때문에 안전하게 보호받을 수 있다.
그래서 관련된 규정들은 모두 이런 전기기구의 외함등에 접지공사를 하도록 규정되어 있다.

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2. 우리집에서 콘센트와 플러그 접지

우리가 사용하는 전기가 집으로 오기까지는 발전소부터 다양한 계통을 거친다.
발전소에서 만들어진 전기는 구내변전소를 통해서 승압하고
그 승압된 전기는 아주 초고압으로 우리의 수용가 인근지역까지 온다.
인근지역의 변전소에서 이 초고압의 전기를 저압으로 바꾸게 되면
실제로 배전전압 즉, 전주(전봇대) 위에서 움직이는 전압은 22.9kV가 되어서 시내를 돌아다니게 된다.

시내의 전봇대(전주)를 보면 3상 4선의 전깃줄이 위에 있는 걸 볼 수 있다.

발전소에서 만들어진 전기가 가정집에 공급되기까지

전봇대 위에는 주상변압기가 있는데 변압기가 가정집에서 사용하는 전압에 맞게 전압을 낮춰준다.

그림을 보면 전기줄의 R,S,T,N상 중 2개의 선(전력선, 중선선)을 따와서 주상변압기에서 변압하는 것을 볼 수 있다.
이렇게 변압된 주상변압기 2차측의 2개의 선(220V)은 가정집의 콘센트로 연결된다. 그래서 집의 콘센트에 전기기기를 연결하면 동작이 가능해진다. 또한 집 콘센트를 보면 미리 땅으로 접지 된 모습을 볼 수 있다.


콘센트를 자세히보면 위,아래로 금속부분을 볼 수 있다.

콘센트의 금속은 접지(Ground)

이 부분이 땅으로 접지되어 있는 부분이다.
전기기기의 외함에는 필수적으로 접지를 해야 한다고 했는데 실제 아파트 같은 집안에서는 땅에 직접 도선을 연결할 수가 없다.
그래서 미리 콘센트의 금속부분을 땅에 연결해 놓는 작업을 해놓음으로써 이미 접지가 된 것 같은 효과를 누릴 수 있다.

우리가 가정에서 사용하는 전기기기의 플러그를 보면 윗부분에 금속을 볼 수 있다.
콘센트에 플러그를 꽂아서 쓰면 이 부분이 맞닿으면서 접지효과를 누릴 수 있게 된다.

콘센트와 플러그의 금속은 접지(Ground)

이렇게 접지가 되어 있으면 전기기기 사용 중 문제가 발생하여 기기의 외함에 전기가 흐르더라도 콘센트의 접지를 통해 대부분의 전기가 흘러가기 때문에 감전되지 않을 수 있다.


주의할 점은 콘센트 중에 접지극이 없는 무접지극 콘센트, 플러그 중에 접지극이 없는 무접지극 플러그가 있다.

접지극이 없는 무접지극콘센트와 무접지극플러그

이런 경우 감전에 유의해야 한다.

감전사고를 예방하기 위해서는 접지극이 있는 콘센트와 플러그를 사용하고 적정용량의 누전차단기를 설치해야 한다.