전기안전 기초지식

 전기안전 기초지식

전기는 가정, 직장, 공장, 빌딩, 아파트 등 국가 기간산업에 없어서는 안되는 줄 알면서도

중요시 다루지 아니하고 매일 매일 무의식 속에서 취급하고 있지는 안는가 생각하여 봅시다.

옛어른들께서는 전깃불이 도깨비 불이라고도 하고 신통한 불이라고 하여

무섭고 위험한 불이라 함부로 다루지 아니하였습니다.

그러나 최근 우리들은 어떠합니까?

전기는 냄새도, 색도, 소리도, 크기도, 보이지도 아니하는 물체라 위험한지

안전한지 상관하지 않고 있지는 않습니까?

편리하다고 주의를 하지 아니하고 사용하면 큰 피해를 일으켜 생명과 재산에 큰 손실을 가져올 수 있습니다.

전기의 바른 사용법과 취급요령을 습관화하여 내가 먼저 위험을 피하고 탈없이 생활하는 것이

안전이라고 할 수 있으니 편리한 전기 바로 알고 안전하게 사용해야 겠습니다.

전기재해는 감전과 화재로 구별할 수 있습니다.

그 중에서도 지상에서는 대개의 경우 인사사고 방지가 그 첫째 요건이므로 전기설비 기술기준에는

모든 전기설비에 접지를 하도록 의무 사항으로 규정되어 있습니다.

그러나 선박이나 비행기 등에서는 감전되었을 때 그 한사람으로 사고를 극한시킬 수 있지만

화재사고는 전원이 희생을 당해야 하는 어려움이 있기 때문에 화재사고 방지를

첫째 요건으로 하고 설비를 해야 합니다.



1. 감전이란?


감전이란 사람이 전기를 느낄 수 있는 것을 말하며 그 범위가 약간 느낄 수 있는 정도에서부터 사망하게 되는 것까지 여러가지 정도의 감전이 있습니다. 몸에 흐르는 전류는 우리의 몸 어느 일부를 통하여 대지(땅)로 흐르는 것과 대지와는 절연이 되어 있어도 우리의 몸 일부에서 다른 일부로 전류가 몸을 통과하여 흐르는 전류가 크기에 따라 감전의 정도가 다릅니다.

전류의 크기에 따른 인체의 영향은 인체에 흐르는 전류가 대단히 적을 때는 몸에 전류가 흐르는지 조차 느낄 수 없는 정도를 미약한 최소 전류라고 합니다. 보통의 교류에서는 남자는 1(mA), 여자는 0.67(mA) 정도는 자극을 느낄 수 없습니다. (참고 : 1mA = 0.001A) 또, 감지전류에서 전류를 증가시키면 점점 고통을 느끼기 시작하여 나중에는 견디기 어려운 상태가 됩니다. 이때의 전류치는 남자일 때 평균 8(mA) 여자일 때 평균 5(mA)라는 것이 실험에서 증명이 되었습니다.

다시 전류를 증가해 가면 전류가 통과하는 근육에는 근육이 땡기고 신경이 마비 되어 운동이 부자연스럽게 됩니다. 다시 전류를 증가시키면 심자에 미세한 경련을 일으켜 보통의 혈액순환이 불가능하게 되면 이런 상태를 심실세동이라 하고 매우 위험한 상태입니다.

이와 같이 감전에 의해 인체의 통과전류는 심장의 동작을 불완전하게 하고 혈액공급을 정지시켜 호흡을 곤란하게 하며 나중에는 죽게되는 원인이 됩니다. 인체의 영향은 전류의 크기와 시간에 따라 좌우됨을 알 수 있습니다.

2. 인체의 저항

감전되었을 때의 생체반응은 전압의 고압, 저압에 의한 것이 아니고 전류의 양이 많고 적음에 의합니다. 감전되었을 때 인체 통과 전류의 대소는 인체에 가해지는 전압과 인체 저항에 따라 결정됩니다. 인체의 저항은 체내의 저항과 피부 부분의 접촉 저항 등 두가지로 나누고 있으며 체내 저항은 150 ~ 500 ? 정도로 추정되며 피부저항은 피부의 건습상태와 전극에서의 접촉면적, 접촉압력, 인가전압 등에 의하여 대폭 차가 있습니다. 예를 들어 2본(2가닥)의 전선을 좌우손으로 1본씩 잡고 100V 전압으로 인가하였을 경우 인체의 저항은 손이 젖어 있으면 2000 ?, 건조되어 있으면 5000 ? 정도라고 보며, 손이 젖어 있을 때 인체에 흐르는 전류는 50(mA), 손이 건조되어
있을 때는 20(mA)가 됩니다.

3. 인가전압

간선피복이 벗겨진 부분에 모르고 접촉하였을 때 흔히 말하기를 고압은 접촉과 동시에 튕겨져 나가고 저압에서는 들러붙는다 하고 있지만 전기는 전압에 따라 들러붙거나 튕겨져 나가는 일은 없습니다. 인가전압이 높을 때는 접촉순간 너무도 전격이 강하여 근육의 수축이 크게 반사운동을 일으키기 때문이며 인가전압이 낮으면 고압에 비하여 체내의 통과 전류가 적기때문에 근육의 수축은 별로 없으나, 반대로 신경이 마비되어 자력으로는 이탈되지 않는 상태가 되어 들러붙는 것 같이 느끼게 되는 것입니다.

또, 전압이 높을 때는 직접 충전부에 접촉되지 않아도 접근하는 것만으로도 감전될 우려가 있으므로 절대로 다음과 같이 사용전압의 근접한계 이내에 가지 않도록 주의하여야 합니다.

접 근 한 계 거 리
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사용전압(kV) 충전부에 대한 접근 한계거리
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22 kV 이하 20cm 이하

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33 kV 이하 30cm 이하

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66 kV 이하 50cm 이하

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154 kV 이하 140cm 이하

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또, 100V 이하의 전압이라도 환경이나 육체적 조건에 따라서 감전되는 일이 있으며 감전사망자 중 최저전압 35(V)에서 사망한 예가 있습니다. 특히 인체의 저항은 여러가지 조건에 따라 크게 변화하므로 저압이라 해서 경시하는 것은 매우 위험한 일입니다. 특히 최근에는 우리가 접하고 있는 220V, 380V 전압을 많이 취급하게 됩니다. 이 전압은 위험도도 높을 뿐만 아니라 많이 취급하게 되므로 주의하지 아니하고 대수롭지않게 생각하는데서 사고가 종종 일어나고 있음을 명심하여야 하겠습니다.

4. 통전시간

감전재해의 크기는 통전시간이 길고 짧은 데도 영향이 크다. 상당히 큰 전류가 흘렀다고 해도 통전시간이 매우 짧을 때에는 생명에 이상이 없는 일도 있으며 역으로 작은 전류라도 통전시간이 길었기 때문에 사망한 예도 있습니다. 감전의 한계에 대해서는 인체 실험을 할 수 없기 때문에 많은 동물실험 결과 인체에 위험한 전류와 시간의 한계는 다음과 같습니다.

다음 페이지의 표와 같이 518(mA)가 통전되었을 때 0.05초 이상, 52(mA)가 흘렀을 때 5초 이상이 경과되면 사망하게 되는 것이나 실용상 안전한 허용 전류는 심실세동이 멈추기 이전에 전기가 흐르고 있는 회로를 차단해 버리는 것입니다.


== 통전시간과 전류의 한계표 ==


통전시간(초) 전류(mA) /▒/ 통전시간(초) 전류(mA)

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0.05 518 /▒/ 1.50 95

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0.10 367 /▒/ 2.00 82

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0.15 300 /▒/ 2.50 73

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0.20 260 /▒/ 3.00 67

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0.50 164 /▒/ 3.50 62

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0.80 130 /▒/ 4.00 58

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1.00 116 /▒/ 5.00 52

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5. 감전방지 안전전류와 통전시간


서구 제국에서 동물 실험결과 얻는 심실세동 한계치는 50(mA)를 감전방지 목표치로 삼고 있으며, 그러나 인간에게서는 더욱 더 안전도를 요구하기 때문에 1.67 이라는 안전율을 부과하여 50(mA/S) 나누기 1.67 = 30(mA/S)를 안전전류로 정하고 있습니다. 따라서 20(mA) 곱하기 1.5(S) = 30(mA/S), 60(mA) 곱하기 0.5(S) = 30(mA/S)
즉, 20(mA) 1.5(sec) 동안에 60(mA) 0.5(sec) 이하는 인체에 통과하는 전류정도가 안전하다는 것입니다. 또, 30(mA/S)는 누전차단기의 감도, 전류, 동작시간을 정하는 기본기준으로 하고
있고, 그러나 실제 누전차단기는 30(mA/sec) 보다 훨씬 적게 설계되어 있습니다.

6. 인체 통과(누전) 전류의 안전도 검출 산출

우리나라 공업 규격으로 제정 판매되고 있는 누전차단기(ELB)의 규격은 30(mA) 0.1(sec)의 것과 30(mA) 0.03(sec)에 동작하는 것이 판매되고 있으며 ELB는 선로의 종류에 따라 선택 취부하는 것이 바람직하다고 하겠습니다.
(예) 전압 100V, 200V, 400V 회로에 어느 규격의 ELB를 취부하는 것이 안전한지 계산해 봅시다.


가. 100V 회로에서의 인체통과 전류 I= E over R = 100V over 500OMEGA = 0.2A = 200mA

이때 30(mA) 0.1(sec) 정격의 것을 사용시 인체에 흐르는 0.1(sec)간의 전류시간 식은 200(mA) 곱하기 0.1(sec)=20(mA.S),즉 100V에서는 정격 30(mA) 0.1(sec) 의 것을 사용해도 실제의 인체 통과전류는 20(mA.S)로 제한할 수 있어 안전전류 30(mA.sec)보다 적기 때문에 양호함을 알 수 있습니다.

나. 200V 회로에서의 인체통과 전류 I= E over R = 200V over 500OMEGA = 0.4A = 400mA

400(mA) 곱하기 0.1(sec)=40(mA.S) 이다. (0.1sec 누전차단기 사용불가) 이와 같이 30(mA) 0.1(sec)를 200V 회로에 사용하면 인체에는 40(mA.sec)가 흐르기 때문에 안전전류 범위를 넘어서게 됩니다. 30(mA) 곱하기 0.03(sec) = 90(mA.sec) 로서, 즉 0.03(sec)에 동작하는 고속형 누전차단기를 사용하게 되면 인체에 통과하는 전류는 9.0(mA.sec) 밖에 되지 않기때문에 더욱 더 안전함을 느낄 수 있습니다.

다. 400V 회로에서의 인체통과 전류 I= E over R = 400V over 500OMEGA = 0.8A = 800mA

800(mA) 곱하기 0.1(sec)=80(mA.S) 이다. (0.1sec 누전차단기 사용불가)-> 인체통과 전류800(mA) 곱하기 0.03(sec)=24.0(mA.sec) 즉, 0.03(sec)에 동작하는 고속형 누전차단기(ELB)를 사용하면 됩니다.

1 (mA) : 인체에 영향이 없다.

~ 8 (mA) : 충격을 느낀다.

~ 15 (mA) : 충격과 고통을 느낀다.

~ 20 (mA) : 근육이 저려서 움직이지 못한다.

~ 50 (mA) : 강한 근육의 수축과 호흡곤란.

~ 100(mA) : 순간적으로 치사 또는 위험.

100(mA) 이상 : 순간적으로 치사(즉사 = 사망)

☆ 감지전류 : 인체에 전류가 흐름을 느낄 수 있음을 말하는데 우리 가정에서 사용하는 100V 30W 전구의 밝기의 빛은 300(mA)에 해당하므로 전류가 인체에 100(mA)만 통과하여도 순간적으로 치사한다고 하는데 30W 밝기의 전구의 소량의 전류량인 300(mA)는 세 사람을 치사시킬 수 있는 위력이 있음을 알 수 있음을 볼 때 우리가 누전에 대하여 왜 관심도가 높은지 짐작이 되리라 봅니다. 또한 누설전류의 정체를 확실히 찾아내야 하며 사고예방의 차원에서 누전차단기 설치를 의무화하고 있으며 누전차단기가 정상적인 동작을 한다면 사람이 부주의로 벗겨진 전선과 접촉되었거나 전선이 노후되어 피복이 누전 상태가 되었을 때 자동적으로 누전차단기가 동작하게 되므로 우리의 피해를 막아주는 역할이 대단히 중요한 전기안전 파수꾼이라고 할 수 있습니다.

7. 안전을 위한 일반상식

-. 건조한 손으로 취급

-. 안전발판(절연대)을 이용

-. 몸이 쇠붙이와 닿지 않게 안전헬멧, 절연봉, 절연장갑, 장화착용

-. 각종 수칙 준수, 안전교육 철저, 시설 개선 투자

8. 작업할 때 주의사항

-. 정전 작업시는 충전 여부를 확인하기 위하여 표시램프, 검전기로 반드시 확인한 후 작업에

임할 것.

-. 개폐기를 개방하고 작업시는 작업중 표찰을 할 것.

-. 기계를 손질할 때는 개폐기를 개방하고 작업하되, 임의 조작치 못하도록 조치하고 할 것.