감전 보호 체계

한 줄 정의

감전 보호 체계는 인체 감전을 막기 위해 보호 수단을 조합한 설계 체계다.

충전부에 직접 닿는 것은 기본 보호가, 고장 시 노출도전부에 닿는 것은 고장 보호가 막는다.

국내 기준은 2021년 1월 1일부터 적용되는 한국전기설비규정(KEC)이며, 국제 기준은 KS C IEC 60364 계열이다.

기본 보호와 고장 보호

기본 보호는 충전부를 사람이 닿지 않도록 절연, 격벽, 외함으로 덮는 것이다.

고장 보호는 절연이 깨져 노출도전부가 전위를 가질 때 접촉 시간을 제한하는 것이다.

간접접촉은 평상시 전기가 없던 금속 외함이 고장으로 전압을 띠어 사람이 닿는 상황이다.

두 보호는 서로 보완하며, 어느 한쪽이 빠지면 체계가 성립하지 않는다.

접촉전압 계산

접촉 전압은 고장 전류와 접지 저항을 곱해 구한다.

접지 저항 10Ω에 고장 전류 20A가 흐르면 노출도전부 전압은 200V가 된다.

이 값은 허용 접촉 전압을 크게 넘으므로 차단 시간을 줄이거나 접지 저항을 낮춰야 한다.

특별저압의 구분

특별저압에는 ELV, PELV, FELV가 있으며 전압 한계가 같아도 접지 여부가 다르다.

ELV는 대지와 분리되고, PELV는 대지와 접지할 수 있는 안전 절연 전원이다.

FELV는 기능상 접지가 필요한 회로에 쓰이므로 보호 수단으로 단독 사용할 수 없다.

허용값과 차단 조건

인체 허용 전류는 접촉 전압 80V에서 80mA, 150V에서 150mA로 제시된다.

감전보호용 누전차단기는 정격감도전류 30mA 이하를 쓰며, 욕실과 옥외 등 위험 장소에 적용한다.

접촉 전압 허용값은 일반 장소와 습윤 장소를 나누어 쓰고, 차단시간과 한 쌍으로 쓴다.

정리

감전 보호 판단은 고장 발생, 접촉 전압 확인, 자동 차단 순서로 진행한다.

접촉 전압이 허용값을 넘으면 자동차단으로 차단하고, 보호접지와 절연으로 전압을 낮춘다.

채점 포인트는 접촉 전압을 허용값 이하로 제한하고, 정해진 시간 안에 차단하는 것이다.