이더넷-APL은 PROCESS 계장표준으로 세계 전문 표준개발기구 4곳과 12개의 국제 자동화 메이커에서 합의하여 IEC/IEEE 등의 국제표준기관에서 공인된 새로 나온 신기술이므로, 자세한 설명과 해설이 필요하고 이 기술의 핵심 요체를 설명하는데 자세한 안내가 필요하므로 ‘이더넷-APL 길라잡이’라는 이름을 붙여 10~12회 정도로 내용을 안내 하고자 작명을 했다. 이번 호는 지난 회에 이어 계획 과정 체크리스트와 기능적 결합 및 차폐에 대해서 알아본다.
계획 과정 체크리스트
다음 체크리스트는 이 장에서 제시된 계획 단계를 요약한 것이다. 두 가지 체크리스트를 사용할 수 있다. 표 1은 폭발적인 대기가 없는 지역의 APL 계획을 위한 체크리스트이다. 표 2는 폭발적인 대기가 있는 지역의 계획을 위한 체크리스트이다. 모든 체크리스트에 주의하기 바란다. 전원이 공급되지 않는 트렁크는 [APS2021]에 아직 명시되어 있지 않다. 향후 개발 대상이다.
기능적 결합 및 차폐
다음 장에서는 APL 네트워크의 본딩 및 차폐 개념에 대한 권장 사항을 제공한다. 기능적 결합과 차폐는 두 가지 목적으로 사용된다. 첫째, 폭발성 대기를 점화시킬 수 있는 잠재적인 차이를 피한다. 둘째, 플랜트 설치의 전자기 적합성을 개선한다.
본딩 시스템을 계획하는 동안 설치를 수행하는 국가에서 적용되는 규칙과 규정을 준수해야 한다. 이 장에서는 APL의 특별한 계획 측면만 설명한다. 폭발성 대기가 있는 지역에서는 계획의 전체 범위를 보여주지 않는다.
1. APL의 본딩 개념
APL 네트워크의 본딩을 설명하기 전에 표 3에서 몇 가지 기본 용어를 설명한다. 설명은 IEV 단어집 [IEV2020]에서 파생되었다.
다음 장에서는 좋은 등 전위로서 등 전위 본딩에 대해 주로 설명한다. 본딩은 APL 케이블 쉴드 기능의 핵심이다. 일반적으로 등 전위 본딩 시스템은 주 접지 단자 또는 여러 위치에 접지된다. 그럼에도 불구하고 다음 장에서는 일반적으로 “등 전위 본딩”이라는 용어를 사용하고 “접지”에 대해서는 설명하지 않는다. “등 전위 본딩”이라는 용어는 특정 유형의 네트워크 품질을 의미하지 않는다. 메쉬형 등 전위 본딩 네트워크에서는 “메쉬형”이라는 단어가 명시적으로 사용된다.
메시 공통 본딩 네트워크(메쉬 CBN)를 사용하는 것이 좋다. APL 설치, 이는 단일 본딩 시스템이 다음과 같이 전기 안전을 보장하는 데 사용됨을 의미한다. 뿐만 아니라 공장 내 기능적 전위 균등화도 가능하다. 표준 [EN 50310] 및 [IEC 60364-4-44]에서는 접지 및 등 전위 본딩을 지정한다.
그림 1에 표시된 메시 형 등 전위 본딩 시스템은 메시형 본딩 그리드로 구성된다. 플랜트 영역에서는 캐비닛, 프레임, 지지대 및 케이블 시스템과 같은 모든 금속 부품이 국부적으로 메시로 연결된다. 모든 금속 부품을 연결함으로써 메쉬형 등 전위 본딩 시스템이 형성되며, 이는 짧은 병렬전송 경로가 많기 때문에 임피던스가 낮은 것이 특징이다. 이러한 종류의 모든 전도성 물체의 맞물림을 갖는 네트워크를 본딩 네트워크(BN)라고 한다.
등 전위 본딩 시스템은 건물·공장 전체에 분산된 등 전위 본딩 라인을 메시로 구성한다. 따라서 공통 시스템은 건물·공장의 여러 레벨에 걸쳐 배치되어야 한다. 이러한 본딩 네트워크를 기능적 본딩뿐만 아니라 전기적 안전 목적으로도 사용한다면 이를 공통 본딩 네트워크(CBN)라고 말한다. 추가 논의를 위해 공통 본딩 네트워크를 가정한다. CBN에 대한 연결을 지정하는 기호는 그림 2에 나와 있다.
메시형 등 전위 본딩 시스템을 사용하는 목적은 두 장치 간 본딩 시스템의 라인 임피던스를 줄일 수 있다는 것이다. 이를 위해서는 플랜트 장치 사이에 가능한 한 많은 병렬 및 전기 전도성 연결이 필요하다. 케이블만 사용하는 경우 엄청난 케이블의 연결을 시행하는 노력이 필요하므로 파이프, 프레임, 캐비닛 및 케이블 덕트와 같은 플랜트의 금속 부품을 사용하여 메싱을 부분적으로 구현한다.
또한 기초접지 전극과 건물바닥의 철근을 등 전위 본딩 시스템에 포함시켜야 한다. 다만, 이 경우 기초접지 극의 철근은 전기 전도 도를 확보하기 위하여 용접하거나 다른 방법으로 영구적으로 접속하여야 한다.
그림 3은 서로 다른 저 전압 주 배전 시스템(LVMD)으로 전력을 공급받는 두 개의 플랜트 영역이 있고 두 플랜트 영역 사이의 거리가 먼 플랜트를 보여주고 있다. 이 경우 단일 공통 본딩 네트워크(CBN)를 생성할 수 없다. 이 문제를 극복하려면 APL 필드 스위치를 광섬유(FO) 케이블을 통해 연결해야 하며 공통 본딩 네트워크는 분리된 상태로 유지되어야 한다.
