[PLC] 접지(지락) 사고와 단락의 차이점 (The Difference Between a Ground Fault and Short Circuit)

단락이란? (Defining a Short Circuit)

흔히 쇼트(short)라고 불리우는 단락은 전기가 원래 흐르는 경로에서 벗어나 저항이 거의 없거나 아예 없는 곳으로 흐르는 것을 의미합니다. 전선 피복 안쪽의 심이 다른 선과 접촉하게 되는 경우 발생합니다. 단락이 되면 낮은 저항으로 인해 순간적으로 많은 양의 전류가 흐르게 됩니다. 결과적으로, 차단기가 떨어지고 (trip) 전류 흐름이 차단되게 됩니다. 단락은 원래 전류가 흐르는 경로를 무시하고 저항이 적은 짧은 경로를 통해 전류가 흐르게 되므로, 이런 현상을 "short circuit"이라고 합니다.

위 그림에서 붉은색은 핫라인 (Hot line)이고 파란색은 중성선 (Neutral line)입니다. 단락이란, 핫라인에 해당하는 선 하나가 중성선과 접촉하게 되는 것을 의미합니다. 예를 들어, 기기나 제어반 내부에 결속되어 있던 선이 헐거워 지거나, 손상되어 두 선이 접촉하게 될 수 있습니다. 또는 전선 피복이 감당하지 못할 만큼의 전류가 흘러 전선 피복이 녹아 내림으로써 전선 안쪽의 심이 노출되면서 단락이 발생할 여지를 만들 수도 있습니다.

단락이 위험한 이유는 전류가 핫라인과 중성선 사이를 넘어가면서 생기는 아크현상이나 불꽃이 화재를 유발시킬 수 있기 때문입니다.

차단기를 사용하면 단락이나 과전류를 감지하여 전류를 차단할 수 있습니다. 또는 아크차단기를 이용하여 아크를 감지 및 전류를 차단할 수도 있습니다.

접지결함 (Defining a Ground Fault)

접지결함이란 위 그림에서 붉은색의 핫라인에서 초록색의 접지선 (Ground)를 통해 비정상적인 방향으로 전류가 흐르는 경우를 말합니다. 기술적으로는 접지결함은 단락의 한 종류로 볼 수 있습니다. 접지결함이 발생하면 단락과 마찬가지로 차단기가 떨어(trip)져 전류 흐름이 차단됩니다.

접지결함은 전선의 핫라인이 접지선과 접촉되거나, 기기 내부에서 떨어져 나온 핫라인이 전도체 재질의 기기 케이스를 거쳐 접지와 연결되는 경우 발생합니다.

핫라인이 기기 내부에서 떨어져 전도체 재질의 기기 케이스에 접촉된다고 가정해 봅시다. 만약 기기 케이스가 대지(earth) 접지되어 있다면 과전류가 흐르게 되고 차단기가 떨어져 전류 흐름이 차단되고 2차 사고는 예방이 됩니다. 먄약 대지 접지가 되어 있지 않은 상태에서 사람과 접촉하게 되면 사람의 신체를 거쳐 대지(earth)로 전류가 흐르게 되고 감전사고로 이어지게 됩니다.

단락과 마찬가지로 회로차단기를 통해 접지결함에 의한 사고를 예방합니다. 또는 ELCB (Earth-leakage circuit breaker)를 이용할 수도 있습니다.


출처: https://www.thespruce.com/short-circuit-vs-ground-fault-1152505