감전보호체계 설명

개념 정의

감전보호체계는 전기설비에서 사람을 감전으로부터 지키는 원칙을 한 틀로 묶은 개념이다.

정상 상태의 직접접촉과 고장 상태의 간접접촉을 함께 막아야 한다.

그래서 기본보호, 고장보호, 추가보호를 계층적으로 적용한다.

정상과 고장

감전보호는 정상 상태와 고장 상태를 나누어 생각한다.

정상 상태의 직접접촉은 기본보호가, 고장 상태의 간접접촉은 고장보호가 막는다.

기본보호는 충전부를 절연과 격벽으로 막고, 고장보호는 고장 시 전압을 제한하거나 차단한다.

두 보호는 한 짝으로 설계되어야 설비가 안전하다고 본다.

보호 수단 비교

보호 수단은 네 가지로 나뉜다. 항목마다 역할과 대표 수단이 다르다.

기본보호는 절연, 격벽, 외함으로 충전부 접촉을 막는다.

고장보호는 자동차단과 보호접지로 고장 시 노출 도전부 전압을 제한한다.

특별저전압은 전압 자체를 낮춰 위험을 줄이는 방식이다.

추가보호는 기본·고장보호가 실패할 때를 대비한 마지막 층이다.

누전차단기 설치

누전차단기 설치는 「산업안전보건기준에 관한 규칙」 제304조가 정한다.

설치 대상은 대지전압 150V 초과 이동형·휴대형 기기, 습윤장소, 도전성 장소, 임시배선이다.

설치하지 않아도 되는 경우는 이중절연 기기, 절연대 위, 비접지방식 전로다.

설치하기 어려우면 작업 시작 전에 접지선 연결 상태를 점검한다.

TN계통 고장 전류 계산

가상의 예로 TN계통의 고장 전류를 구해 보자.

고장 전류 If는 상전압 U0를 고장 루프 임피던스 Zs로 나눈 값이다.

U0가 220V, Zs가 1.1Ω이면 If는 220을 1.1로 나눈 200A가 된다.

수 Ω 이하인 저압 TN 회로에서 수백 A 고장 전류는 상식적인 범위다.

이 값을 과전류보호장치의 차단 특성 곡선과 비교해 차단 여부를 판정한다.

정리

앞서 낸 문제의 정답은 100A다. 220을 2.2로 나누면 얻는다.

흔한 실수는 기본보호와 고장보호를 섞어 쓰는 것이다. 목적과 수단을 나눠 써야 한다.

SELV는 접지와 분리된 회로이고, PELV는 접지 연결을 허용하는 회로다.

시험에서는 누전차단기 설치 장소와 제외 조건을 법령 조항 기준으로 쓴다.

정리하면 감전보호는 두 보호를 함께 확보하는 다중 방호 구조다.