누전차단기

정의

누전차단기는 전기기계·기구의 누설전류를 감지해 전로를 차단하는 감전방지용 보호장치다.

쉽게 말해 기구 안의 전기가 사람 몸을 거쳐 땅으로 새는 양을 재서 곧바로 끊는 장치다.

목적은 사람이 전기 통로의 일부가 되는 순간을 막는 것이다.

구성과 원리

누전차단기는 영상변류기, 트립장치, 시험장치로 구성된다.

영상변류기는 전원 측 전류와 중성선 측 전류를 함께 감싸 두 전류의 차이를 검출한다.

정상 상태에서는 두 전류가 같아 차이가 0이다. 차이가 정격감도전류 이상이면 트립장치가 동작한다.

이 차이를 누설전류라 하며, 누설전류가 정격감도전류 이상이 되면 회로를 끊는다.

계산 예제

가상의 예로, 대지전압 220V 휴대용 그라인더의 절연이 손상되었다고 하자.

누설 저항이 5kΩ이면 옴의 법칙으로 누설전류를 구한다.

220V를 5,000Ω으로 나누면 0.044A, 즉 44mA다.

44mA는 정격감도전류 30mA를 넘으므로 0.03초 이내에 차단해야 한다.

과전류 보호장치와 비교

누전차단기는 과전류 보호장치와 목적이 달라 구분해 써야 한다.

누전차단기는 상선과 중성선의 전류 차이를 보아 누설로 인한 감전을 막는다.

과전류 보호장치는 전류의 크기를 보아 과부하와 단락으로부터 배선과 기기를 보호한다.

그래서 두 장치는 조합하여 쓰는 것이 원칙이다.

설치 기준

누전차단기 설치의 법적 근거는 산업안전보건기준에 관한 규칙 제304조다.

대지전압 150V를 넘는 이동형·휴대형 기기는 설치 대상이다.

일반 기계·기구는 정격감도전류 30mA 이하, 동작시간 0.03초 이내가 기준이다.

정격전부하전류 50A 이상 기기는 오작동 방지를 위해 200mA 이하, 0.1초 이내로 완화된다.

흔한 실수와 문제

가장 흔한 실수는 누전차단기를 과전류 보호장치와 같은 것으로 설명하는 것이다.

누전차단기는 지락 보호가 목적이고, 과부하와 단락은 과전류 보호장치가 맡는다.

두 장치를 조합해야 한다는 점을 답안에 꼭 써야 한다.

정답과 정리

정답은 '동작하지 않는다'다.

누설전류가 정격감도전류보다 작으면 트립하지 않는다.

정리하면 누전차단기는 누설전류로 인한 감전을 막는 지락 보호장치다.

사용 전 시험버튼으로 작동을 확인하는 것도 잊지 않아야 한다.