자동전격방지기

왜 배우는가: 교류아크용접은 현장에서 가장 흔한 용접 방식이며, 무부하전압에 의한 전격 사고가 반복적으로 발생한다. 자동전격방지기의 원리와 설치 장소는 용접 작업의 안전 관리와 관련 법령 문항에서 거의 매년 묻는 핵심 내용이다.

출제 이력: 제135회 3교시 5번, 제108회 1교시 13번, 제102회 3교시 2번

1. 한 줄 정의와 핵심 키워드

답안 첫 줄 정의 문장:

자동전격방지기는 용접봉 조작에 따라 용접할 때만 주회로를 형성하고, 그 외에는 출력측 무부하전압을 25V 이하로 낮추는 교류아크용접기용 안전장치이다.

핵심 키워드

• 무부하전압 25V 이하
• 주접점
• 시동시간
• 지동시간
• 표준시동감도
• 정격사용률
• 전자접촉기 방식
• 무접점 방식(반도체 소자)

2. 개념 풀이

쉬운 말로 하면, 자동전격방지기는 용접봉을 피용접물에 대기 전에는 용접기 출력 전압을 낮게 유지해 작업자가 감전되지 않도록 하는 장치다. 용접봉을 붙이면 전압이 정상 용접 전압으로 올라가 아크가 발생하고, 용접이 끝나 용접봉을 떼면 다시 전압이 낮아진다.

정식 정의는 「방호장치 자율안전기준 고시」 제4조 제1호에 따른다. 대상 용접기의 주회로(변압기의 경우 1차회로 또는 2차회로)를 제어하는 장치를 갖추고, 용접봉 조작에 따라 용접할 때에만 주회로를 형성한다. 그 외에는 출력측 무부하전압을 25V 이하로 저하시키는 장치를 말한다.

무부하전압은 전격방지기가 동작하는 상태에서 용접봉 홀더와 피용접물 사이에 발생하는 정상 상태의 무부하전압이다. 교류아크용접기는 용접 시작 전 무부하전압이 보통 50~100V 수준이므로, 이를 25V 이하로 낮추는 것이 핵심이다.

시동시간은 용접봉을 피용접물에 접촉시킨 순간부터 주접점이 닫힐 때까지의 시간이다. 지동시간은 용접봉 홀더에 무부하전압이 걸린 후 주접점이 열릴 때까지의 시간이다. 두 시간이 짧을수록 작업 응답이 빠르다.

표준시동감도는 정격전원전압에서 전격방지기를 시동시킬 수 있는 출력회로의 시동감도로, 명판에 표시한다. 정격사용률은 정격전류를 단속할 때 부하시간과 전시간의 비율(백분율)이다.

3. 등장 배경과 필요성

교류아크용접기는 용접봉과 모재 사이에 아크를 만들기 위해 2차측에 무부하전압을 걸어 둔다. 이 전압은 작업자가 용접봉 홀더를 잡고 있는 상태에서 신체를 통해 흐르는 감전 경로가 된다. 특히 선박 내부, 탱크, 철골 위, 습한 장소처럼 작업자가 접지된 도전체 위에 서 있으면 감전 위험이 커진다.

이 때문에 작업 중이 아닐 때 무부하전압을 낮추는 장치가 필요해졌다. 자동전격방지기는 용접 작업 중 아크를 유지하는 동안에는 정상 전압을 공급하고, 대기 중에는 저전압으로 유지하여 감전 사고 확률을 줄인다. 국내에서는 「산업안전보건기준에 관한 규칙」 제306조에 따라 도전체에 둘러싸인 장소, 추락 위험이 있는 2m 이상 높이의 도전성 물체 접촉 장소, 습윤 상태 작업 장소에서 교류아크용접기(자동으로 작동되는 것은 제외한다)에 자동전격방지기를 설치하도록 규정하고 있다.

자동전격방지기는 용접기의 자체 안전장치이므로, 용접기를 선택할 때 자율안전확인 제품인지와 표준시동감도, 정격사용률을 함께 확인하는 것이 실무에서 중요하다.