절연저항

왜 배우는가: 절연저항은 누전과 전기화재를 예방하는 기본 점검 항목이며, 소방설비 배선과 전원 설비의 상태를 확인하는 수단이다. 기술사 시험에서는 개념, 측정방법, 기준 값을 묻는 문항으로 반복 출제된다.

출제 이력: 제120회 4교시 3번, 제102회 3교시 1번, 제93회 1교시 11번

1. 한 줄 정의와 핵심 키워드

절연저항은 절연물에 직류 전압을 가했을 때 누설전류에 대해 나타나는 저항으로, 전로와 대지 또는 전로 상호 간의 절연 상태를 판정하는 값이다.

핵심 키워드

• 절연저항(Insulation Resistance)
• 누설전류(Leakage Current)
• 절연내력(Dielectric Strength)
• 메거(Megger), 절연저항계
• 경계구역(Zone)
• 감지기회로(Detector Circuit)
• 도통시험(Continuity Test)
• 누전화재(Leakage Fire)

2. 개념 풀이

쉽게 말하면 전기가 전선 밖으로 새지 않도록 막는 능력을 수치로 나타낸 것이다. 절연물에 전압을 걸었을 때 흐르는 아주 작은 전류를 측정해 저항값으로 환산한다. 저항값이 높을수록 새는 전류가 적고 절연이 양호하다는 뜻이다.

정식 정의는 절연체의 두 점 사이에 일정 시간 직류 전압을 인가했을 때 나타나는 전압과 누설전류의 비이다. 측정값은 옴(Ω) 또는 메가옴(MΩ) 단위로 표시한다. 절연저항은 측정 전압, 측정 시간, 온도, 습도에 따라 값이 달라진다.

핵심 용어는 다음과 같다. 절연저항은 절연 상태를 판정하는 수치이다. 누설전류는 절연물을 통해 대지로 흐르는 미세 전류이다. 절연내력은 절연물이 견디는 시험전압이다. 세 용어는 서로 다른 개념이므로 구분해서 쓴다.

누설전류가 쌓여 열이 발생하면 절연물이 탄화되고 결국 단락이나 지락으로 발전한다. 이 과정이 누전화재이다. 따라서 절연저항 측정은 화재 예방 점검의 핵심 항목이다.

3. 등장 배경과 필요성

전기화재의 상당수는 절연 열화에서 시작된다. 전선 피복의 노화, 습기 침투, 먼지 축적, 과열이 누적되어 절연저항이 떨어진다. 이 상태를 방치하면 누설전류가 증가하고 화재로 이어진다.

소방설비도 예외가 아니다. 자동화재탐지설비의 감지기회로와 부속회로는 장기간 방치되는 경우가 많다. 그래서 화재안전기준은 배선의 절연저항을 명시적으로 규정하고 있다. 감지기회로 및 부속회로의 전로와 대지 사이, 배선 상호 간의 절연저항은 1경계구역마다 직류 250V 절연저항측정기로 측정한다.

또한 전원회로는 전기설비기술기준에 따른다. 사용전압이 저압인 전로의 절연저항은 전기설비기술기준 제52조가 정한 값 이상이어야 한다. 정전이 곤란한 경우에는 누설전류로 절연성능을 확인할 수 있도록 판단기준에서 별도로 정하고 있다. 따라서 절연저항 측정은 설비 완공 시 검사와 정기 점검에서 모두 필요하다.