전기제어반의 접지선이 정상적으로 연결되어 있는데도 통신 장치에서 노이즈나 오동작이 발생하는 이유는 무엇인가요?

Question

PLC와 HMI, 인버터가 설치된 전기제어반에서 접지선이 접지단자에 연결되어 있는데도 통신 오류나 센서값의 불안정, 제어기기의 간헐적인 오동작이 발생하는 경우가 있습니다. 접지선이 연결되어 있으면 전기적 노이즈 문제가 해결될 것으로 생각할 수 있지만, 실제로는 접지선의 길이와 접속 상태, 실드 처리 방식, 동력선과 신호선의 배선 경로 등이 영향을 줄 수 있다고 들었습니다. 특히 인버터가 작동할 때 문제가 심해진다면 어떤 원인을 의심해야 할까요? 보호접지와 신호 접지의 역할을 구분해 점검하는 방법도 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 최광민 전기기사입니다.

접지선이 연결되어 있다는 사실만으로 노이즈가 완전히 제거되거나 통신 신호가 안정적으로 유지되는 것은 아닙니다. 먼저 보호접지 단자의 체결 상태와 접지선의 손상 여부를 확인하고, 제어반 내부의 접지 구조와 장비 제조사의 접지 지침을 검토해야 합니다. 인버터에서 발생하는 고주파 성분은 신호선에 영향을 줄 수 있으므로 동력 케이블과 통신·계측 케이블을 분리하고, 차폐 케이블의 실드 접속 방식도 통신 규격에 맞게 적용해야 합니다. 또한 신호 기준점과 보호접지를 임의로 연결하면 접지 전위차나 순환전류로 인해 오히려 문제가 커질 수 있습니다. 보호접지는 감전 위험을 줄이기 위한 안전 목적이고, 신호 기준과 실드 처리는 신호 품질을 고려해야 하므로 회로도와 장비 지침에 따라 구분해서 점검하는 것이 중요합니다.

Answer 2

안녕하세요. 김경환 전기기사입니다.

접지는 감전과 고장 전류에 대비하는 역할을 하지만, 모든 전기적 노이즈를 제거해 주는 것은 아니기 때문에 통신 노이즈나 오동작이 발생할 수 있습니다. 특히 인버터는 모터의 속도를 제어하는 과정에서 고주파 노이즈를 발생시킬 수 있습니다. 이 노이즈가 통신선이나 센서 신호선에 영향을 주면 통신 오류나 측정값의 불안정이 나타날 수 있습니다. 또한 접지선이 너무 길거나 접속 상태가 좋지 않은 경우, 신호선과 동력선이 나란히 배선된 경우에도 노이즈가 쉽게 유입될 수 있습니다. 케이블 실드가 잘못 처리된 경우에도 비슷한 문제가 발생할 수 있습니다.