전기안전 일반
1. 전기의 위험성
가. 감전(electric shock)
: 감전이란 인체의 일부 또는 전체에 전류가 흐르는 현상을 말하며 이에 의해 인체가 받게 되는 충격을 전격이라고 한다.
나. 감전(전격)에 의한 재해
: 감전에 의한 재해란 인체의 일부 또는 전체에 전류가 흘렀을 때 인체 내에서 일어나는 생리적인 현상으로, 근육의 수축, 호흡곤란, 실세동 등으로 부상 혹은 사망하거나 추락, 전도 등의 2차적 재해가 일어나는 것을 말한다.
다. 감전의 위험요소
1) 전격의 위험을 결정하는 주된 인자
가) 통전전류의 크기
나) 통전시간
다) 통전경로
라) 전원의 종류(교류 또는 직류)
마) 주파수 및 파형
바) 전격인가위상
이중 가장 근본적인 원인은 통전전류의 크기로써 감전피해의 위험도에 가장 큰 영향을 미친다.
라. 통전경로별 위험도
: 숫자가 클수룩 위험도가 높아진다.
1) 통전전류와 인체반응
가) 최소감지전류 : 고통을 느끼지 않으면서 짜릿하게 전기가 흐르는 것을 감지할 수 있는 최소전류로 통전전류 값은 상용주파수 60Hz(헤르츠)에서 성인남자의 경우 1mA(밀리암페어)
나) 고통한계전류 : 통전전류가 최소감지전류보다 커지면 어느 순간부터 고통을 느끼게 되지만 이것을 참을 수 있는 전류로 통전전류 값은 상용주파수 60Hz(헤르츠) 에서 7~8mA(밀리암페어)
다) 가수전류 : 인체가 자력으로 이탈 가능한 전류로 통전전류 값은 상용주파수 60Hz에서 10~15mA
라) 볼수전류 : 통전전류가 고통한계 전류보다 커지면 인체 각부의 근육이 수축현상을 일으키고 신경이 마비되어 신체를 자유로이 움직일 수 없는 전류로 통전전류 값은 상용주파수 60Hz에서 20~50mA
마) 심실세동전류 : 심근의 미세한 진동으로 혈액을 송출하는 펌프의 기능이 장애를 받는 현상을 심실세동이라 한다.
이 때의 전류로 통전전류 값은,
1- 전전류 1mA는 인체가 약간 느낄 정도
2- 5mA는 경련을 일으킴
3- 10mA는 불편해짐(통증)
4- 15mA는 격렬한 경련을 일으킴
5- 50~100mA에는 심실세동으로 사망위험이 있다.
2) 심실세동전류의 위험성
통전전류가 더욱 증가되면 전류의 일부가 심장부분을 흐르게 된다. 이렇게 되면 심장이 정상적인 맥동을 하지 못하며 불규칙적으로 세동하게 되어 결국 혈액의 순환에 큰 장애를 가져오게 되며 이에 따라 산소의 공급 중지로 인해 뇌에 치명적인 손상을 입는다.
이와 같이 심근의 미세한 진동으로 혈액을 송출하는 펌프의 기능이 장애를 받는 현상을 심실세동이라 하며 이 때의 전류를 심실세동전류라 한다.
심실세동상태가 되면 전류를 제거하여도 자연적으로는 건강을 회복하지 못하며 그대로 방치하여 두면 수분 내에 사망하게 되는데 심실세동전류와 통전시간과의 관계는 다음과 같은 식으로 나타낼 수 있다.
2. 전기작업안전
가. 감전사고에 대한 방지대책
1) 전기설비 점검 철저
2) 전기기기 및 설비의 꾸준한 정비
3) 전기기기 및 설비의 위험부에 위험 표시
4) 설비의 필요 부분에 보호접지 실시
5) 충전부가 노출된 부분에는 절연방호구 사용
6) 고전압 선로 및 충전부에 근접하여 작업하는 작업자에게는 보후구를 착용시킬 것
7) 유자격자 이외는 전기기계 및 기구에 전기적인 접촉 금지
8) 관리감독자는 작업에 대한 안전교육을 시행
9) 사고 발생 시의 처리순서를 미리 작성
나. 직접 접촉에 의한 감전방지 대책(충전부 방호대책 : 안전보건규칙 제301호)
1) 충전부가 노출되지 않도록 폐쇄형 외함이 있는 구조로 할 것
2) 충전부에 충분한 절연효과가 있는 방호망 또는 절연덮개를 설치할 것
3) 충전부는 내구성이 있는 절연물로 완전히 덮어 감싸도록 할 것
4) 발전소 혹은 변전소 및 개폐소 등 구획되어 있는 장소로서 관계근로자가 아닌 사람의 출입이 금지되는 장소에 충전부 설치하고 위험표시 등의 방법으로 방호를 강화할 것
5) 전주 위 및 철탑 위 등 격리되어 있는 장소로서 관계근로자가 아닌 사람의 접근할 우려가 없는 장소에 충전부 설치
다. 간접접촉(누전)에 의한 감전방지 대책
1) 안전전압(산업안전보건법에서 30V로 규정) 이하 전원의 기기 사용
2) 보호접지 사용
: 접지(기계 혹은 기구의 철대 및 금속제 외함)를 요하는 기계 및 기구는 다음의 표와 같다.
3) 누전차단기 설치
: 누전차단기는 누전을 자동적으로 검출하여 누전전류가 감도전류 이상이 되면 전원을 자동으로 차단하는 장치를 말하며 교류 600V 이하의 저압전로에서 감전화재 및 전기기계, 기구의 손상 등을 방지하기 위해 사용한다.
4) 이중절연기기를 사용
5) 비접지식 전로의 채용
저압배전선로는 일반적으로 고압을 저압으로 변환시키는 변압기의 일단이 제2종 접지되어 누전 시에 작업자가 접촉하게 되면 감전사고가 발생하게 되므로 변압기의 저압 측을 비접지식 전로로 할 경우 기기가 누전된다 하더라도 전기회로가 구성되지 않기 때문에 안전하다.
인체의 감전사고 방지책으로서 가장 좋은 방법이다. 비접지식 전로는 선로의 길이가 길지 않고 용량이 적은 3kVA(킬로볼트암페어) 이하인 전로에서 안정적으로 사용할 수 있다.
라. 전기기계, 기구의 조작 시 등의 안전조치
1) 안전보건규칙에서는 전기기계, 기구의 조작 시 등의 안전조치에 대해 규정하고 있다. 이에 따르면 전기기계, 기구의 조작부분을 점검하거나 보수하는 경우에는 전기기계, 기구로부터 폭 70cm 이상의 작업공간을 확보해야 한다. 다만 작업공간의 확보가 곤란한 때에는 절연용 보호구를 착용한다.
2) 전기적 불꽃 또는 아크에 의한 화상의 우려가 있는 고압 이상의 충전전로작업에는 방염 처리된 작업복 또는 난연성능을 가진 작업복을 착용하도록 한다.
마. 배선 등에 의한 감전사고에 대한 방지대책
1) 배선 등의 절연피복 및 접속
: 절연전선에는 전기용품안전관리법의 적용을 받은 것을 제외하고는 규격에 적합한 고압 절연전선, 600V 폴리에틸렌절연전선, 600V 불소수지절연전선, 600V 고무절연전선 또는 옥외용 비닐절연전선을 사용해야 한다. 옥외용 비닐 절연전선은 저압가공 배전선로에서 인입용 비닐절연전선은 저압가공 인입선에, 600V 비닐절연전선은 습기, 물기가 많은 곳, 금속관 공사에, 옥외용 가교 폴리에틸렌 절연전선은 고압가공 전선로에 사용한다.
전선을 서로 접속하는 때에는 당해 전선의 절연성능 이상으로 절연될 수 있도록 충분히 피복하거나 적합한 접속 기구를 사용해야 한다.
대지전압이 150V 이하인 경우 0.1MΩ(메가옴), 대지전압이 150V를 넘고 300V 이하인 경우 0.2MΩ, 사용전압이 300V를 넘고 400V 미만인 경우 0.3MΩ, 400V 이상인 것은 0.4MΩ의 절연저항치가 필요하다.
2) 관련규정
: 안전보건규칙에서 제시하고 있는 배선 등에 의한 감전사고에 대한 방지대책 내용은 다음과 같다.
가) 습윤한 장소의 배선(안전보건규칙 제314조)
: 물 등의 도전성이 높은 액체가 있는 습윤한 장소에서 근로자가 작업 중에나 통행하면서 이동전선 및 이에 부속하는 접속 기구에 접촉할 우려가 있는 경우에 충분한 절연효과가 있는 것을 사용해야 한다.
나) 통로바닥에서의 전선사용(안전보건규칙 제315조)
: 통로바닥에서의 전선 또는 이동전선을 설치하고 사용하는 것은 금지한다. 단, 차량 기타 물체의 통과 등으로 인하여 전선의 절연피복이 손상될 우려가 없거나 손상되지 않도록 적절한 조치를 한 경우 제외
다) 꽂음 접속기의 설치 및 사용 시 준수사항(안전보건규칙 제316조)
: 서로 다른 전압의 꽂음 접속기는 상호 접속되지 아니한 구조의 것을 사용하고, 습윤한 장소에 사용되는 꽂음 접속기는 방수형 등 해당 장소에 적합한 것을 사용한다. 또 근로자가 해당 꽂음 접속기를 접속시킬 경우에는 땀 등으로 젖은 손으로 취급하지 않도록 하고 해당 꽂음 접속기에 잠그장치가 있을 경우에는 접속 후 잠그고 사용한다.
바. 발전소, 변젼소, 개폐소 또는 이에 준하는 곳의 시설
1) 발전소, 변전소, 개폐소 또는 이에 준하는 곳에는 울타리, 담 등을 시설해야 한다.
가) 울타리, 담 등의 높이는 2m 이상으로 하고 지표면과 울타리, 담 등의 하단 사이의 간격은 15cm 이하로 한다.
나) 울타리, 담 등과 고압 및 특별고압의 충전부분이 접근하는 경우에는 울타리, 담 등의 높이와 울타리, 담 등으로부터 충전부분까지 거리의 합계는 다음 표에서 정한 값 이상으로 한다.
2) 발전소, 변전소, 개폐소 또는 이에 준하는 곳의 출입구는 출입금지 표시를 할 것(출입구에는 자물쇠장치 기타 적당한 장치를 할 것)
3) 아크를 발생시키는 기구와 목재의 벽 또는 천장과의 이격 거리
가) 개폐기, 차단기의 경우 고압용의 것은 1m 이상
나) 피뢰기, 기타 유사한 기구는 특별고압용의 것은 2m
사. 전기설비의 점검사항
1) 고압옥내배선
가) 애자사용 공사
1- 사람이 접촉할 우려가 없도록 배선
2- 전선은 2.6mm 이상의 연동선과 같은 세기를 가지는 굵기의 고압절연선과 특별고압절연전선 또는 인하용 고압절연전선 사용
3- 전선의 지지점 간 거리는 6m 이하가 되는지, 또 조영재의 면을 따라 붙이는 가설된 경우에 2m 이상마다 견고하게 지지
4- 전선의 상호간격은 8m 이상 이격되어 있으며 조영재와의 이격 거리는 5cm 이상 유지
5- 전선이 조영재를 관통하는 경우 그 부분의 전선마다 난연성 및 내수성의 절열관(애관)으로 보호
6- 고압옥내배선이 저압옥내배선과 쉽게 식별할 수 있게 시설하고 고압옥내배선이 다른 고압옥내배선 또는 저압옥내배선 및 수도관 등과 접근이나 교차하는 경우에는 이격 거리가 15cm 이상 유지
7- 전선의 절연피복 부분에는 손상을 입은 곳이 없으며 전선접속부분은 적절하게 절연처리, 또 말단부분의 처리는안전하게 처리
나) 케이블공사인 경우
1- 케이블 중량물의 압력 또는 기계적 충격을 받을 우려가 있는 장소에 시설되어 있을 때는 적당한 방호장치 시설
2- 케이블을 조영재의 연하에 배선할 때는 지지점 간의 거리가 2m 이하이고 또한 견고하게 지지
3- 케이블의 방호장치 및 전선의 접속기 등의 금속부분에는 제1종 접지를 실시
4- 케이블이 저압옥내배선 및 수도관과 접근 또는 교차하는 경우에는 이격 거리가 15cm 이상 유지
5- 마지막으로 케이블의 단말은 안전하게 처리해야 한다.
2) 저압옥내배선
: 저압옥내배선은 지름 1.6mm의 연동선이거나 이와 동등 이상의 세기 및 굵기의 것 또는 단면적이 1mm^2 이상의 미네랄 인슐레이션 케이블을 사용한다. 저압옥내배선의 시설 장소에 적합한 공사방법은 다음 표와 같다.
저압옥내배선에 사용된 전선의 허용전류는 부하의 용량 등에 적합한 굵기의 전선 사용해야 하며 옥내배선에 적합한 절연전선을 사용한다.
3) 기타 점검사항
가) 분전반, 배전반, 개폐기 등
1- 분전반, 배전반, 개폐기 등의 정격치가 적합한 것을 사용
2- 분전반, 배전반 등은 견고하게 고정
3- 단자와 전선의 접속부분은 견고하게 조임
4- 전선의 피복에 손상을 입은 곳은 없으며 단말처리는 안전하게 처리
5- 전등분전반인 경우는 단상 3선식에서 중성선에 퓨즈의 사용없이 전선으로 직결처리
6- 분전반이나 배전반이 옥외에 시설되어 있는 경우 방수형 또는 방수구조로 된 것을 사용
7- 분전반 및 배전반 등의 금속제 외함에는 사용전압에 따르는 접지공사를 실시
나) 전등시설
1- 백열전등의 옥내에 시설되어 있는 경우는 대지전압이 150V 이하인 회로에서 사용
2- 공장 등에서는 다음과 같이 시설되어 300V 이하에서 사용할 수 있으므로 다음 사항을 점검한다.
* 기구 및 전로는 사람이 쉽게 접촉할 우려가 없어야 함
* 백열전등 및 방전등용 안정기는 옥내배선과 직접 접속하여 사용
* 백열전등의 소켓에는 키나 그 외의 점멸기구가 없을 것
3- 조명기구는 견고하게 시설할 것
4- 옥외에서 사용하는 조명기구는 방수형이나 방수함 내에 내장되어 시설
5- 작업장에서의 이동형 백열전등은 방폭 구조로 할 것
4) 전동기 설비
가) 전동기의 설치장소는 원칙적으로 점검하기 쉬운 장소에 설치할 것
나) 전동기는 기초 콘크리트에 견고하게 고정할 것
다) 전동기는 조작하는 개폐기 등은 취급자가 조작하기 쉬운 장소이며 전동기가 사람의 눈에 발견되기 쉬운 장소에 설치할 것
라) 고압전동기의 경우는 사람이 쉽게 접촉될 우려가 없도록 주위에 철망 또는 울타리 등을 시설할 것
마) 전동기의 주위에 인간공학을 고려한 작업공간을 확보할 것
바) 전동기 및 제어반 등에는 사용전압에 따르는 접지공사를 외함이나 철대에 견고하게 시설할 것
사) 전동기에 접속된 전선의 시공 상태가 적절하며 단자는 견고하게 조이도록 할 것
5) 전로의 절연저항 및 절연내력
: 저압전로의 절연저항은 다음과 같다.
저압전선로 중 절연부분의 전선과 대지 간의 절연저항은 사용전압에 대한 누설전류가 최대 공급전류의 1/2,000이 넘지 않도록 유지해야 한다.
6) 교류아크 용접기의 감전방지대책
가) 교류아크 용접작업의 안전
: 교류아크 용접작업 중에 발생하는 감전사고는 주로 출력 측 회로에서 발생하고 있으며 특히 무부하일 때 그 위험도는 더욱 증가하나 안정된 아크를 발생시키기 위해서는 어느 정도 이상의 무부하전압이 필요하다.
아크를 발생시키지 않는 상태의 출력 측 전압을 무부하전압이라고 하고 이 무부하전압이 높을 경우 아크가 안정되고 용접작업이 용이하지만 무부하 전압이 높아지게 되면 전격에 대한 위험성이 증가하므로 이러한 재해를 방지하기 위해 교류 아크 용접기에 자동전격방지장치를 설치하여 전격의 위험을 방지하고 있다.
나) 자동전격방지장치
: 전격방지장치라 불리는 교류아크 용접기의 안전장치는 용접기의 1차 측 또는 2차 측에 부착시켜 용접기의 주회로를 제어하는 기능을 보유
1- 용접봉의 조작, 모재에의 접촉 또는 분리에 따라 용접을 할 때에만 용접기의 주회로를 폐로(ON)시키고,
2- 용접을 행하지 않을 때에는 용접기 주회를 개로(OFF)시켜 용접기 2차(출력)측의 무부하전압을 언전전압으로 저하시켜 용접기 무부하 시에 작업자가 용접봉과 모재 사이에 접촉함으로써 발생하는 감전의 위험을 방지하고 용접기 무부하 시 전력손실을 격감시키는 2가지 기능을 보유한 것이다.
다) 교류아크용접기의 감전사고 방지대책
: 교류아크용접기의 감전사고를 방지하기 위해서는,
1) 자동전격방지장치의 사용
2) 절연 용접봉 홀더의 사용
3) 적정한 케이블의 사용
: 용접기 출력 측 회로의 배선에는 일반적으로 캡타이어 케이블 및 용접용 케이블이 쓰이지만 출력 측 케이블은 일반적으로 기름에 의해 쉽게 손상되므로 클로로프렌 캡타이어 케이블을 사용하는 것이 좋다. 또한 아크 전류의 크기에 따른 굵기의 케이블을 사용해야 한다.
4) 2차 측 공통선의 연결
: 2차 측 전로 중 피용접모재와 공통선의 단자를 연결하는 데에는 용접용 케이블이나 캡타이어 케이블을 사용하여야 하며 이를 사용하지 않고 철근을 연결하여 사용하면 전력손실과 감전위험이 커질 뿐만 아니라 용접부분에 전력이 집중되지 않으므로 용접하기도 어렵게 된다.
5) 절연장갑의 사용
6) 기타 대책
가) 케이블 커넥터는 충전부가 고무 등의 절연물로 완전히 덮인 것을 사용하여야 하며 작업 바닥에 물이 고일 우려가 있을 경우에는 방수형으로 되어 있는 것을 사용해야 한다.
나) 접속단자 부분은 충전부분이 노출되어 있는 경우 감전의 위험이 있을 뿐만 아니라 그 사이에 금속 등이 접촉하여 단락사고가 일어나서 용접기를 파손시킬 위험이 뒤따르므로 완전하게 절연해야 한다.
다) 용접기 외함 및 피용접모재에는 제3종 접지공사를 실시해야 하는데, 접지선의 굵기는 1.6mm 이상의 연동선으로 하면 되지만 수시로 이동해야 하기 때문에 고장 시 안전하게 전류를 흘릴 수 있도록 충분한 굵기의 연동선을 사용하는 것이 바람직하다.
접지를 하지 않으면 모재나 정반의 대지전위가 상승해서 감전의 위험이 있다. 또한 접지는 반드시 직접 접지를 하여야 하며 건물의 철골 등에 접지해서는 안 된다.
라) 기타 방지대책
: 눈은 아크에 의한 장애를 입을 수 있기 때문에 이를 보호하기 위해서 차광보호구를 착용하도록 한다. 화상을 입을 수 있는 피부를 보호하기 위해서는 가죽제품의 장갑, 앞치마, 각반, 안전화를 착용하도록 하며 용접흄 및 가스로부터의 재해를 방지하기 위해서는 방진마스크, 방독마스크, 송기마스크를 착용하도록 한다.
아. 정전작업의 안전
1) 정전전로에서의 전기 작업(안전보건규칙 제319조)
* 사업주는 근로자가 노출된 충전부 또는 그 부근에서 작업함으로써 감전될 우려가 있는 경우에는 작업에 들어가기 전에 해당 전로를 차단해야 한다. 다만, 다음 각 호의 경우에는 그러하지 아니한다.
1- 생명유지장치, 비상경보설비, 폭발위험장소의 환기설비, 비상조명설비 등의 장치, 설비의 가동이 중지되어 사고의 위험이 증가되는 경우
2- 기기의 설계상 또는 작동상 제한으로 전로차단이 불가능한 경우
3- 감전, 아크 등으로 인한 화상, 화재, 폭발의 위험이 없는 것으로 확인된 경우
2) 전로 차단 절차
: 전로 차단은 다음과 같은 절차에 따라 시행해야 한다.
1- 전기기기 등에 공급되는 모든 전원을 관련 도면, 배선도 등으로 확인할 것
2- 전원을 차단한 후 각 단로기 등을 개방하고 확인할 것
3- 차단장치나 단로기 등에 잠금장치 및 꼬리표를 부착할 것
4- 개로된 전로에서 유도전압 또는 전기에너지가 축적되어 근로자에게 전기위험을 끼칠 수 있는 전기기기 등은 접촉하기 전에 잔류저하를 완전히 방전시킬 것
5- 검전기를 이용하여 작업 대상 기기가 충전되었는지를 확인할 것
6- 전기기기 등이 다른 노출 충전부와의 접촉, 유도 또는 예비동력원의 역송전 등으로 전압이 발생할 우려가 있는 경우에는 충분한 용량을 가진 단락 접지기구를 이용하여 접지할 것
전로가 정전된 경우에도 오통전, 다른 전로와의 접촉(혼촉) 또는 다른 전로에서의 유도작용 및 비상용 발전기의 가동 등으로 정전전로가 갑자기 충전되는 경우가 있으므로 이에 따른 감전위험을 제거하기 위해 작업개소에 근접한 지점에 충분한 용량을 갖는 단락접지기구를 사용하여 정전전로를 단락 접지하는 것이 필요하다.
3) 근로자 준수사항
: 사업주는 작업 중 또는 작업을 마친 후 전원을 공급하는 경우에는 작업에 종사하는 근로자 또는 그 인근에서 작업하거나 정전된 전기기기 등과 접촉할 우려가 있는 근로자에게 감전의 위험이 없도록 다음과 같은 사항을 준수해야 한다.
1- 작업기구, 단락 접지기구 등을 제거하고 전기기 등이 안전하게 통전될 수 있는지 확인할 것
2- 모든 작업자가 작업이 완료된 전기기기 등에서 떨어져 있는지를 확인할 것
3- 잠금장치와 꼬리표는 설치한 근로자가 직접 철거할 것
4- 모든 이상 유무를 확인한 후 전기기기 등의 전원을 투입할 것
4) 오조작 방지(안전보건규칙 제307조)
: 고압 또는 특별고압 전선로에서 고압 또는 특별고압용이나 단로기, 선로개폐기 등의 개폐기로 부하전류 차단용이 아닌 것 등 부하전류를 차단하기 위한 것이 아닌 개폐기는 오조작에 의하여 부하전류를 차단하여 아크발생에 따른 재해가 발생하지 않도록 다음과 같은 조치를 강구해야 한다.
가) 무부하 상태를 표시하는 파일럿램프 설치
나) 전선로의 계통을 판별하기 위하여 더블릿 시설
다) 개폐기에 전선로가 무부하 상태가 아니면 개로할 수가 없도록 인터록 장치 설치
국제사회안전협회(ISSA)의 정전작업 5대 안전수칙
첫째, 작업 전 전원차단
둘째, 전원투입의 방지
셋째, 작업장소의 무전압 여부 확인
넷째, 단락접지
다섯째, 작업장소의 보호
3. 전기화재 일반
: 일반화재의 경우에는 발화원, 출화의 경과 및 착화물로 분류하여 취급하고 있으나 전기화재의 경우는 발화원과 출화의 경과(발화형태)로 분류한다.
전기 화재가 발생했을 때는 발화원, 착화물, 출화의 경과를 조사하는데 전기화재의 원인은 크게 단락, 누전, 과전류, 스파크, 접속부 과열, 절연열화 또는 탄화, 낙뢰, 정전기 스파크로 분류할 수 있다.
가. 단락(합선)
: 전선의 피복이 벗겨지거나 전선에 압력이 가해지게 되면 두 가닥의 전선이 직접 또는 낮은 저항으로 접촉되는 경우에는 전류가 전선에 연결된 전기기기 쪽보다는 저항이 적은 접촉 부분으로 집중적으로 흐르게 되는데 이러한 현상을 단락이라고 하며 저압전로에서의 단락전류는 대략 1,000A 이상으로 보고 있으며 단락하는 순간 폭음과 함께 스파크가 발생하고 단락점이 용융된다.
이는 단락점에서 발생한 스파크가 주위의 인화성 가스나 물질에 연소하거나, 단락순간의 가열된 전선이 주위의 인화성 물질 또는 가연성 물질에 접촉하거나 단락점 이외의 전선피복이 연소한 경우 발화된다.
나. 누전(지락)
1) 정의
: 전선의 피복 또는 전기기기의 절연물이 열화되거나 기계적인 손상 등을 입게 되면 전류가 ㄱ므속체를 통하여 대지로 새어나가게 되는데 이러한 현상을 누전이라 하며 이로 인하여 주위의 인화성 물질이 발화되는 현상을 누전화재라고 한다.
2) 발화의 원인
: 일단 충전부와 대지 사이에 누전경로가 형성되면 그 누설전류로 인하여 열이 발생하여 절연물을 국부적으로 파괴시키게 되므로 누전상태는 점점 더 악화되고 이 누설전류가 장시간 흐르게 되면 이로 인한 발열량이 누적되어 주위의 가연성 물질에 발화하게 된다.
발화까지 이를 수 있는 누전전류의 최소치는 300~500mA이며 누진화재의 요인으로는 누전점, 발화점, 접지점, 전류의 유입점, 발화된 장소, 접지점의 소재가 있다.
다. 과전류
1) 정의
: 전선에 전류가 흐르면 전류의 제곱과 전선의 저항값의 곱에 비례하는 열이 발생하며 이 때 발생하는 열량과 주위 공간에 빼앗기는 열량이 서로 같은 점에서 전선의 온도는 일정하게 되는데 그 온도는 전선의 피복을 상하지 않는 범위 이내로 제한되어야 하며 그 때의 전류를 전선의 허용전류라 하고, 이 허용전류를 초과하는 전류를 과전류라 한다.
2) 발화의 원인
: 허용전류를 초과하여 전류가 계속해서 흐르면 전선이 과열되어 피복이 열화될 우려가 있으며 과전류가 더욱 심해지면 급격히 순식간에 발화된다.
* 스파크(spark, 전기불꽃)
: 개폐기로 전기회로를 개폐할 때 또는 퓨즈가 융단될 때 스파크가 발생하고 특히 회로를 끊을 때 스파크가 심하다. 직류인 경우는 더욱 심하며 또 아크가 연속되기 쉽다. 스파크 발생 시 가연성 물질 또는 인화성 가스가 있으면 착화, 인화되게 된다.
라. 접속부 과열
: 전선과 전선, 전선과 단자 또는 접속편 등의 도체에 있어서 접촉이 불완전한 상태에서 전류가 흐르면 접촉 저항에 의해서 접촉부가 발열된다. 접촉부 발열은 국부적이고 특히 접촉면이 거칠어지면 접촉저항은 더욱 증가되어 적열상태에 이르게 되어 주위의 절연물은 발화하게 된다.
* 이산화동 현상이란?
: 이산화동 현상이란 동선과 단자의 접속부분에 접촉 불량이 있을 때 이 부분의 동이 산화 및 발열하여 주위의 동을 용해하여 들어가면서 아산화동(Cu2O)이 증식되어 발열하는 현상을 말한다. 이는 스위치 등 스파크 발생개소, 코일의 층간단락, 반단선 등에서 발생한다.
배선 또는 기구의 절연체는 그 대부분이 유기질로 되어 있는데 일반적으로 유기질은 장시일이 경과하면 열화하여 그 절연저항이 떨어진다. 또한, 유기질 절연체는 고온 상태에서 공기의 유통이 나쁜 곳에서 가열되면 탄화과정을 거쳐 도전성을 띠게 되며 이것에 전압이 걸리면 전류로 인한 발열로 탄화현상이 누진적으로 촉진되어 유기질 자체가 타거나 부근의 가연물에 착화하게 되는데 이 현상을 트래킹 현상이라고 한다.
이러한 트래킹 현상은 가네하라 현상과 비슷하며 두 현상의 개념과 발생대상물, 발화여부는 다음 표와 같다.
마. 낙뢰
: 낙뢰는 일종의 정전기로서 구름과 대지 간의 방전현상으로 낙뢰가 생기면 전기회로에 이상전압이 유기되어 절연을 파괴시킬 뿐만 아니라 이때 흐르는 대전류가 화재의 원인이 된다.
낙뢰 시 발생하는 대전류가 땅에 이르는 사이에 순간적으로 방대한 열을 발생하여 이것이 열을 발생하여 가연물을 발화하는 것이다.
정전기는 물질의 마찰에 의하여 발생되는 것으로서 정전기의 크기 및 구성은 대전서열에 의해 결정되며 대전된 도체 사이에서 방전이 생길 경우 스파크가 발생한다.
* 발화조건
: 정전기 방전 시 발생하는 스파크에 의하여 주위에 있던 가연성 가스 및 증기에 인화되는 경우로,
- 가연성 가스 및 증기가 폭발한계 내에 있어야 하고,
- 정전스파크의 에너지가 가연성 가스 및 증기의 최소착화에너지 이상이어야 하며
- 방전하기에 충분한 전위가 나타나야 발생한다.
1. 전기의 위험성
가. 감전(electric shock)
: 감전이란 인체의 일부 또는 전체에 전류가 흐르는 현상을 말하며 이에 의해 인체가 받게 되는 충격을 전격이라고 한다.
나. 감전(전격)에 의한 재해
: 감전에 의한 재해란 인체의 일부 또는 전체에 전류가 흘렀을 때 인체 내에서 일어나는 생리적인 현상으로, 근육의 수축, 호흡곤란, 실세동 등으로 부상 혹은 사망하거나 추락, 전도 등의 2차적 재해가 일어나는 것을 말한다.
다. 감전의 위험요소
1) 전격의 위험을 결정하는 주된 인자
가) 통전전류의 크기
나) 통전시간
다) 통전경로
라) 전원의 종류(교류 또는 직류)
마) 주파수 및 파형
바) 전격인가위상
이중 가장 근본적인 원인은 통전전류의 크기로써 감전피해의 위험도에 가장 큰 영향을 미친다.
라. 통전경로별 위험도
: 숫자가 클수룩 위험도가 높아진다.
1) 통전전류와 인체반응
가) 최소감지전류 : 고통을 느끼지 않으면서 짜릿하게 전기가 흐르는 것을 감지할 수 있는 최소전류로 통전전류 값은 상용주파수 60Hz(헤르츠)에서 성인남자의 경우 1mA(밀리암페어)
나) 고통한계전류 : 통전전류가 최소감지전류보다 커지면 어느 순간부터 고통을 느끼게 되지만 이것을 참을 수 있는 전류로 통전전류 값은 상용주파수 60Hz(헤르츠) 에서 7~8mA(밀리암페어)
다) 가수전류 : 인체가 자력으로 이탈 가능한 전류로 통전전류 값은 상용주파수 60Hz에서 10~15mA
라) 볼수전류 : 통전전류가 고통한계 전류보다 커지면 인체 각부의 근육이 수축현상을 일으키고 신경이 마비되어 신체를 자유로이 움직일 수 없는 전류로 통전전류 값은 상용주파수 60Hz에서 20~50mA
마) 심실세동전류 : 심근의 미세한 진동으로 혈액을 송출하는 펌프의 기능이 장애를 받는 현상을 심실세동이라 한다.
이 때의 전류로 통전전류 값은,
1- 전전류 1mA는 인체가 약간 느낄 정도
2- 5mA는 경련을 일으킴
3- 10mA는 불편해짐(통증)
4- 15mA는 격렬한 경련을 일으킴
5- 50~100mA에는 심실세동으로 사망위험이 있다.
2) 심실세동전류의 위험성
통전전류가 더욱 증가되면 전류의 일부가 심장부분을 흐르게 된다. 이렇게 되면 심장이 정상적인 맥동을 하지 못하며 불규칙적으로 세동하게 되어 결국 혈액의 순환에 큰 장애를 가져오게 되며 이에 따라 산소의 공급 중지로 인해 뇌에 치명적인 손상을 입는다.
이와 같이 심근의 미세한 진동으로 혈액을 송출하는 펌프의 기능이 장애를 받는 현상을 심실세동이라 하며 이 때의 전류를 심실세동전류라 한다.
심실세동상태가 되면 전류를 제거하여도 자연적으로는 건강을 회복하지 못하며 그대로 방치하여 두면 수분 내에 사망하게 되는데 심실세동전류와 통전시간과의 관계는 다음과 같은 식으로 나타낼 수 있다.
2. 전기작업안전
가. 감전사고에 대한 방지대책
1) 전기설비 점검 철저
2) 전기기기 및 설비의 꾸준한 정비
3) 전기기기 및 설비의 위험부에 위험 표시
4) 설비의 필요 부분에 보호접지 실시
5) 충전부가 노출된 부분에는 절연방호구 사용
6) 고전압 선로 및 충전부에 근접하여 작업하는 작업자에게는 보후구를 착용시킬 것
7) 유자격자 이외는 전기기계 및 기구에 전기적인 접촉 금지
8) 관리감독자는 작업에 대한 안전교육을 시행
9) 사고 발생 시의 처리순서를 미리 작성
나. 직접 접촉에 의한 감전방지 대책(충전부 방호대책 : 안전보건규칙 제301호)
1) 충전부가 노출되지 않도록 폐쇄형 외함이 있는 구조로 할 것
2) 충전부에 충분한 절연효과가 있는 방호망 또는 절연덮개를 설치할 것
3) 충전부는 내구성이 있는 절연물로 완전히 덮어 감싸도록 할 것
4) 발전소 혹은 변전소 및 개폐소 등 구획되어 있는 장소로서 관계근로자가 아닌 사람의 출입이 금지되는 장소에 충전부 설치하고 위험표시 등의 방법으로 방호를 강화할 것
5) 전주 위 및 철탑 위 등 격리되어 있는 장소로서 관계근로자가 아닌 사람의 접근할 우려가 없는 장소에 충전부 설치
다. 간접접촉(누전)에 의한 감전방지 대책
1) 안전전압(산업안전보건법에서 30V로 규정) 이하 전원의 기기 사용
2) 보호접지 사용
: 접지(기계 혹은 기구의 철대 및 금속제 외함)를 요하는 기계 및 기구는 다음의 표와 같다.
3) 누전차단기 설치
: 누전차단기는 누전을 자동적으로 검출하여 누전전류가 감도전류 이상이 되면 전원을 자동으로 차단하는 장치를 말하며 교류 600V 이하의 저압전로에서 감전화재 및 전기기계, 기구의 손상 등을 방지하기 위해 사용한다.
4) 이중절연기기를 사용
5) 비접지식 전로의 채용
저압배전선로는 일반적으로 고압을 저압으로 변환시키는 변압기의 일단이 제2종 접지되어 누전 시에 작업자가 접촉하게 되면 감전사고가 발생하게 되므로 변압기의 저압 측을 비접지식 전로로 할 경우 기기가 누전된다 하더라도 전기회로가 구성되지 않기 때문에 안전하다.
인체의 감전사고 방지책으로서 가장 좋은 방법이다. 비접지식 전로는 선로의 길이가 길지 않고 용량이 적은 3kVA(킬로볼트암페어) 이하인 전로에서 안정적으로 사용할 수 있다.
라. 전기기계, 기구의 조작 시 등의 안전조치
1) 안전보건규칙에서는 전기기계, 기구의 조작 시 등의 안전조치에 대해 규정하고 있다. 이에 따르면 전기기계, 기구의 조작부분을 점검하거나 보수하는 경우에는 전기기계, 기구로부터 폭 70cm 이상의 작업공간을 확보해야 한다. 다만 작업공간의 확보가 곤란한 때에는 절연용 보호구를 착용한다.
2) 전기적 불꽃 또는 아크에 의한 화상의 우려가 있는 고압 이상의 충전전로작업에는 방염 처리된 작업복 또는 난연성능을 가진 작업복을 착용하도록 한다.
마. 배선 등에 의한 감전사고에 대한 방지대책
1) 배선 등의 절연피복 및 접속
: 절연전선에는 전기용품안전관리법의 적용을 받은 것을 제외하고는 규격에 적합한 고압 절연전선, 600V 폴리에틸렌절연전선, 600V 불소수지절연전선, 600V 고무절연전선 또는 옥외용 비닐절연전선을 사용해야 한다. 옥외용 비닐 절연전선은 저압가공 배전선로에서 인입용 비닐절연전선은 저압가공 인입선에, 600V 비닐절연전선은 습기, 물기가 많은 곳, 금속관 공사에, 옥외용 가교 폴리에틸렌 절연전선은 고압가공 전선로에 사용한다.
전선을 서로 접속하는 때에는 당해 전선의 절연성능 이상으로 절연될 수 있도록 충분히 피복하거나 적합한 접속 기구를 사용해야 한다.
대지전압이 150V 이하인 경우 0.1MΩ(메가옴), 대지전압이 150V를 넘고 300V 이하인 경우 0.2MΩ, 사용전압이 300V를 넘고 400V 미만인 경우 0.3MΩ, 400V 이상인 것은 0.4MΩ의 절연저항치가 필요하다.
2) 관련규정
: 안전보건규칙에서 제시하고 있는 배선 등에 의한 감전사고에 대한 방지대책 내용은 다음과 같다.
가) 습윤한 장소의 배선(안전보건규칙 제314조)
: 물 등의 도전성이 높은 액체가 있는 습윤한 장소에서 근로자가 작업 중에나 통행하면서 이동전선 및 이에 부속하는 접속 기구에 접촉할 우려가 있는 경우에 충분한 절연효과가 있는 것을 사용해야 한다.
나) 통로바닥에서의 전선사용(안전보건규칙 제315조)
: 통로바닥에서의 전선 또는 이동전선을 설치하고 사용하는 것은 금지한다. 단, 차량 기타 물체의 통과 등으로 인하여 전선의 절연피복이 손상될 우려가 없거나 손상되지 않도록 적절한 조치를 한 경우 제외
다) 꽂음 접속기의 설치 및 사용 시 준수사항(안전보건규칙 제316조)
: 서로 다른 전압의 꽂음 접속기는 상호 접속되지 아니한 구조의 것을 사용하고, 습윤한 장소에 사용되는 꽂음 접속기는 방수형 등 해당 장소에 적합한 것을 사용한다. 또 근로자가 해당 꽂음 접속기를 접속시킬 경우에는 땀 등으로 젖은 손으로 취급하지 않도록 하고 해당 꽂음 접속기에 잠그장치가 있을 경우에는 접속 후 잠그고 사용한다.
바. 발전소, 변젼소, 개폐소 또는 이에 준하는 곳의 시설
1) 발전소, 변전소, 개폐소 또는 이에 준하는 곳에는 울타리, 담 등을 시설해야 한다.
가) 울타리, 담 등의 높이는 2m 이상으로 하고 지표면과 울타리, 담 등의 하단 사이의 간격은 15cm 이하로 한다.
나) 울타리, 담 등과 고압 및 특별고압의 충전부분이 접근하는 경우에는 울타리, 담 등의 높이와 울타리, 담 등으로부터 충전부분까지 거리의 합계는 다음 표에서 정한 값 이상으로 한다.
2) 발전소, 변전소, 개폐소 또는 이에 준하는 곳의 출입구는 출입금지 표시를 할 것(출입구에는 자물쇠장치 기타 적당한 장치를 할 것)
3) 아크를 발생시키는 기구와 목재의 벽 또는 천장과의 이격 거리
가) 개폐기, 차단기의 경우 고압용의 것은 1m 이상
나) 피뢰기, 기타 유사한 기구는 특별고압용의 것은 2m
사. 전기설비의 점검사항
1) 고압옥내배선
가) 애자사용 공사
1- 사람이 접촉할 우려가 없도록 배선
2- 전선은 2.6mm 이상의 연동선과 같은 세기를 가지는 굵기의 고압절연선과 특별고압절연전선 또는 인하용 고압절연전선 사용
3- 전선의 지지점 간 거리는 6m 이하가 되는지, 또 조영재의 면을 따라 붙이는 가설된 경우에 2m 이상마다 견고하게 지지
4- 전선의 상호간격은 8m 이상 이격되어 있으며 조영재와의 이격 거리는 5cm 이상 유지
5- 전선이 조영재를 관통하는 경우 그 부분의 전선마다 난연성 및 내수성의 절열관(애관)으로 보호
6- 고압옥내배선이 저압옥내배선과 쉽게 식별할 수 있게 시설하고 고압옥내배선이 다른 고압옥내배선 또는 저압옥내배선 및 수도관 등과 접근이나 교차하는 경우에는 이격 거리가 15cm 이상 유지
7- 전선의 절연피복 부분에는 손상을 입은 곳이 없으며 전선접속부분은 적절하게 절연처리, 또 말단부분의 처리는안전하게 처리
나) 케이블공사인 경우
1- 케이블 중량물의 압력 또는 기계적 충격을 받을 우려가 있는 장소에 시설되어 있을 때는 적당한 방호장치 시설
2- 케이블을 조영재의 연하에 배선할 때는 지지점 간의 거리가 2m 이하이고 또한 견고하게 지지
3- 케이블의 방호장치 및 전선의 접속기 등의 금속부분에는 제1종 접지를 실시
4- 케이블이 저압옥내배선 및 수도관과 접근 또는 교차하는 경우에는 이격 거리가 15cm 이상 유지
5- 마지막으로 케이블의 단말은 안전하게 처리해야 한다.
2) 저압옥내배선
: 저압옥내배선은 지름 1.6mm의 연동선이거나 이와 동등 이상의 세기 및 굵기의 것 또는 단면적이 1mm^2 이상의 미네랄 인슐레이션 케이블을 사용한다. 저압옥내배선의 시설 장소에 적합한 공사방법은 다음 표와 같다.
저압옥내배선에 사용된 전선의 허용전류는 부하의 용량 등에 적합한 굵기의 전선 사용해야 하며 옥내배선에 적합한 절연전선을 사용한다.
3) 기타 점검사항
가) 분전반, 배전반, 개폐기 등
1- 분전반, 배전반, 개폐기 등의 정격치가 적합한 것을 사용
2- 분전반, 배전반 등은 견고하게 고정
3- 단자와 전선의 접속부분은 견고하게 조임
4- 전선의 피복에 손상을 입은 곳은 없으며 단말처리는 안전하게 처리
5- 전등분전반인 경우는 단상 3선식에서 중성선에 퓨즈의 사용없이 전선으로 직결처리
6- 분전반이나 배전반이 옥외에 시설되어 있는 경우 방수형 또는 방수구조로 된 것을 사용
7- 분전반 및 배전반 등의 금속제 외함에는 사용전압에 따르는 접지공사를 실시
나) 전등시설
1- 백열전등의 옥내에 시설되어 있는 경우는 대지전압이 150V 이하인 회로에서 사용
2- 공장 등에서는 다음과 같이 시설되어 300V 이하에서 사용할 수 있으므로 다음 사항을 점검한다.
* 기구 및 전로는 사람이 쉽게 접촉할 우려가 없어야 함
* 백열전등 및 방전등용 안정기는 옥내배선과 직접 접속하여 사용
* 백열전등의 소켓에는 키나 그 외의 점멸기구가 없을 것
3- 조명기구는 견고하게 시설할 것
4- 옥외에서 사용하는 조명기구는 방수형이나 방수함 내에 내장되어 시설
5- 작업장에서의 이동형 백열전등은 방폭 구조로 할 것
4) 전동기 설비
가) 전동기의 설치장소는 원칙적으로 점검하기 쉬운 장소에 설치할 것
나) 전동기는 기초 콘크리트에 견고하게 고정할 것
다) 전동기는 조작하는 개폐기 등은 취급자가 조작하기 쉬운 장소이며 전동기가 사람의 눈에 발견되기 쉬운 장소에 설치할 것
라) 고압전동기의 경우는 사람이 쉽게 접촉될 우려가 없도록 주위에 철망 또는 울타리 등을 시설할 것
마) 전동기의 주위에 인간공학을 고려한 작업공간을 확보할 것
바) 전동기 및 제어반 등에는 사용전압에 따르는 접지공사를 외함이나 철대에 견고하게 시설할 것
사) 전동기에 접속된 전선의 시공 상태가 적절하며 단자는 견고하게 조이도록 할 것
5) 전로의 절연저항 및 절연내력
: 저압전로의 절연저항은 다음과 같다.
저압전선로 중 절연부분의 전선과 대지 간의 절연저항은 사용전압에 대한 누설전류가 최대 공급전류의 1/2,000이 넘지 않도록 유지해야 한다.
6) 교류아크 용접기의 감전방지대책
가) 교류아크 용접작업의 안전
: 교류아크 용접작업 중에 발생하는 감전사고는 주로 출력 측 회로에서 발생하고 있으며 특히 무부하일 때 그 위험도는 더욱 증가하나 안정된 아크를 발생시키기 위해서는 어느 정도 이상의 무부하전압이 필요하다.
아크를 발생시키지 않는 상태의 출력 측 전압을 무부하전압이라고 하고 이 무부하전압이 높을 경우 아크가 안정되고 용접작업이 용이하지만 무부하 전압이 높아지게 되면 전격에 대한 위험성이 증가하므로 이러한 재해를 방지하기 위해 교류 아크 용접기에 자동전격방지장치를 설치하여 전격의 위험을 방지하고 있다.
나) 자동전격방지장치
: 전격방지장치라 불리는 교류아크 용접기의 안전장치는 용접기의 1차 측 또는 2차 측에 부착시켜 용접기의 주회로를 제어하는 기능을 보유
1- 용접봉의 조작, 모재에의 접촉 또는 분리에 따라 용접을 할 때에만 용접기의 주회로를 폐로(ON)시키고,
2- 용접을 행하지 않을 때에는 용접기 주회를 개로(OFF)시켜 용접기 2차(출력)측의 무부하전압을 언전전압으로 저하시켜 용접기 무부하 시에 작업자가 용접봉과 모재 사이에 접촉함으로써 발생하는 감전의 위험을 방지하고 용접기 무부하 시 전력손실을 격감시키는 2가지 기능을 보유한 것이다.
다) 교류아크용접기의 감전사고 방지대책
: 교류아크용접기의 감전사고를 방지하기 위해서는,
1) 자동전격방지장치의 사용
2) 절연 용접봉 홀더의 사용
3) 적정한 케이블의 사용
: 용접기 출력 측 회로의 배선에는 일반적으로 캡타이어 케이블 및 용접용 케이블이 쓰이지만 출력 측 케이블은 일반적으로 기름에 의해 쉽게 손상되므로 클로로프렌 캡타이어 케이블을 사용하는 것이 좋다. 또한 아크 전류의 크기에 따른 굵기의 케이블을 사용해야 한다.
4) 2차 측 공통선의 연결
: 2차 측 전로 중 피용접모재와 공통선의 단자를 연결하는 데에는 용접용 케이블이나 캡타이어 케이블을 사용하여야 하며 이를 사용하지 않고 철근을 연결하여 사용하면 전력손실과 감전위험이 커질 뿐만 아니라 용접부분에 전력이 집중되지 않으므로 용접하기도 어렵게 된다.
5) 절연장갑의 사용
6) 기타 대책
가) 케이블 커넥터는 충전부가 고무 등의 절연물로 완전히 덮인 것을 사용하여야 하며 작업 바닥에 물이 고일 우려가 있을 경우에는 방수형으로 되어 있는 것을 사용해야 한다.
나) 접속단자 부분은 충전부분이 노출되어 있는 경우 감전의 위험이 있을 뿐만 아니라 그 사이에 금속 등이 접촉하여 단락사고가 일어나서 용접기를 파손시킬 위험이 뒤따르므로 완전하게 절연해야 한다.
다) 용접기 외함 및 피용접모재에는 제3종 접지공사를 실시해야 하는데, 접지선의 굵기는 1.6mm 이상의 연동선으로 하면 되지만 수시로 이동해야 하기 때문에 고장 시 안전하게 전류를 흘릴 수 있도록 충분한 굵기의 연동선을 사용하는 것이 바람직하다.
접지를 하지 않으면 모재나 정반의 대지전위가 상승해서 감전의 위험이 있다. 또한 접지는 반드시 직접 접지를 하여야 하며 건물의 철골 등에 접지해서는 안 된다.
라) 기타 방지대책
: 눈은 아크에 의한 장애를 입을 수 있기 때문에 이를 보호하기 위해서 차광보호구를 착용하도록 한다. 화상을 입을 수 있는 피부를 보호하기 위해서는 가죽제품의 장갑, 앞치마, 각반, 안전화를 착용하도록 하며 용접흄 및 가스로부터의 재해를 방지하기 위해서는 방진마스크, 방독마스크, 송기마스크를 착용하도록 한다.
아. 정전작업의 안전
1) 정전전로에서의 전기 작업(안전보건규칙 제319조)
* 사업주는 근로자가 노출된 충전부 또는 그 부근에서 작업함으로써 감전될 우려가 있는 경우에는 작업에 들어가기 전에 해당 전로를 차단해야 한다. 다만, 다음 각 호의 경우에는 그러하지 아니한다.
1- 생명유지장치, 비상경보설비, 폭발위험장소의 환기설비, 비상조명설비 등의 장치, 설비의 가동이 중지되어 사고의 위험이 증가되는 경우
2- 기기의 설계상 또는 작동상 제한으로 전로차단이 불가능한 경우
3- 감전, 아크 등으로 인한 화상, 화재, 폭발의 위험이 없는 것으로 확인된 경우
2) 전로 차단 절차
: 전로 차단은 다음과 같은 절차에 따라 시행해야 한다.
1- 전기기기 등에 공급되는 모든 전원을 관련 도면, 배선도 등으로 확인할 것
2- 전원을 차단한 후 각 단로기 등을 개방하고 확인할 것
3- 차단장치나 단로기 등에 잠금장치 및 꼬리표를 부착할 것
4- 개로된 전로에서 유도전압 또는 전기에너지가 축적되어 근로자에게 전기위험을 끼칠 수 있는 전기기기 등은 접촉하기 전에 잔류저하를 완전히 방전시킬 것
5- 검전기를 이용하여 작업 대상 기기가 충전되었는지를 확인할 것
6- 전기기기 등이 다른 노출 충전부와의 접촉, 유도 또는 예비동력원의 역송전 등으로 전압이 발생할 우려가 있는 경우에는 충분한 용량을 가진 단락 접지기구를 이용하여 접지할 것
전로가 정전된 경우에도 오통전, 다른 전로와의 접촉(혼촉) 또는 다른 전로에서의 유도작용 및 비상용 발전기의 가동 등으로 정전전로가 갑자기 충전되는 경우가 있으므로 이에 따른 감전위험을 제거하기 위해 작업개소에 근접한 지점에 충분한 용량을 갖는 단락접지기구를 사용하여 정전전로를 단락 접지하는 것이 필요하다.
3) 근로자 준수사항
: 사업주는 작업 중 또는 작업을 마친 후 전원을 공급하는 경우에는 작업에 종사하는 근로자 또는 그 인근에서 작업하거나 정전된 전기기기 등과 접촉할 우려가 있는 근로자에게 감전의 위험이 없도록 다음과 같은 사항을 준수해야 한다.
1- 작업기구, 단락 접지기구 등을 제거하고 전기기 등이 안전하게 통전될 수 있는지 확인할 것
2- 모든 작업자가 작업이 완료된 전기기기 등에서 떨어져 있는지를 확인할 것
3- 잠금장치와 꼬리표는 설치한 근로자가 직접 철거할 것
4- 모든 이상 유무를 확인한 후 전기기기 등의 전원을 투입할 것
4) 오조작 방지(안전보건규칙 제307조)
: 고압 또는 특별고압 전선로에서 고압 또는 특별고압용이나 단로기, 선로개폐기 등의 개폐기로 부하전류 차단용이 아닌 것 등 부하전류를 차단하기 위한 것이 아닌 개폐기는 오조작에 의하여 부하전류를 차단하여 아크발생에 따른 재해가 발생하지 않도록 다음과 같은 조치를 강구해야 한다.
가) 무부하 상태를 표시하는 파일럿램프 설치
나) 전선로의 계통을 판별하기 위하여 더블릿 시설
다) 개폐기에 전선로가 무부하 상태가 아니면 개로할 수가 없도록 인터록 장치 설치
국제사회안전협회(ISSA)의 정전작업 5대 안전수칙
첫째, 작업 전 전원차단
둘째, 전원투입의 방지
셋째, 작업장소의 무전압 여부 확인
넷째, 단락접지
다섯째, 작업장소의 보호
3. 전기화재 일반
: 일반화재의 경우에는 발화원, 출화의 경과 및 착화물로 분류하여 취급하고 있으나 전기화재의 경우는 발화원과 출화의 경과(발화형태)로 분류한다.
전기 화재가 발생했을 때는 발화원, 착화물, 출화의 경과를 조사하는데 전기화재의 원인은 크게 단락, 누전, 과전류, 스파크, 접속부 과열, 절연열화 또는 탄화, 낙뢰, 정전기 스파크로 분류할 수 있다.
가. 단락(합선)
: 전선의 피복이 벗겨지거나 전선에 압력이 가해지게 되면 두 가닥의 전선이 직접 또는 낮은 저항으로 접촉되는 경우에는 전류가 전선에 연결된 전기기기 쪽보다는 저항이 적은 접촉 부분으로 집중적으로 흐르게 되는데 이러한 현상을 단락이라고 하며 저압전로에서의 단락전류는 대략 1,000A 이상으로 보고 있으며 단락하는 순간 폭음과 함께 스파크가 발생하고 단락점이 용융된다.
이는 단락점에서 발생한 스파크가 주위의 인화성 가스나 물질에 연소하거나, 단락순간의 가열된 전선이 주위의 인화성 물질 또는 가연성 물질에 접촉하거나 단락점 이외의 전선피복이 연소한 경우 발화된다.
나. 누전(지락)
1) 정의
: 전선의 피복 또는 전기기기의 절연물이 열화되거나 기계적인 손상 등을 입게 되면 전류가 ㄱ므속체를 통하여 대지로 새어나가게 되는데 이러한 현상을 누전이라 하며 이로 인하여 주위의 인화성 물질이 발화되는 현상을 누전화재라고 한다.
2) 발화의 원인
: 일단 충전부와 대지 사이에 누전경로가 형성되면 그 누설전류로 인하여 열이 발생하여 절연물을 국부적으로 파괴시키게 되므로 누전상태는 점점 더 악화되고 이 누설전류가 장시간 흐르게 되면 이로 인한 발열량이 누적되어 주위의 가연성 물질에 발화하게 된다.
발화까지 이를 수 있는 누전전류의 최소치는 300~500mA이며 누진화재의 요인으로는 누전점, 발화점, 접지점, 전류의 유입점, 발화된 장소, 접지점의 소재가 있다.
다. 과전류
1) 정의
: 전선에 전류가 흐르면 전류의 제곱과 전선의 저항값의 곱에 비례하는 열이 발생하며 이 때 발생하는 열량과 주위 공간에 빼앗기는 열량이 서로 같은 점에서 전선의 온도는 일정하게 되는데 그 온도는 전선의 피복을 상하지 않는 범위 이내로 제한되어야 하며 그 때의 전류를 전선의 허용전류라 하고, 이 허용전류를 초과하는 전류를 과전류라 한다.
2) 발화의 원인
: 허용전류를 초과하여 전류가 계속해서 흐르면 전선이 과열되어 피복이 열화될 우려가 있으며 과전류가 더욱 심해지면 급격히 순식간에 발화된다.
* 스파크(spark, 전기불꽃)
: 개폐기로 전기회로를 개폐할 때 또는 퓨즈가 융단될 때 스파크가 발생하고 특히 회로를 끊을 때 스파크가 심하다. 직류인 경우는 더욱 심하며 또 아크가 연속되기 쉽다. 스파크 발생 시 가연성 물질 또는 인화성 가스가 있으면 착화, 인화되게 된다.
라. 접속부 과열
: 전선과 전선, 전선과 단자 또는 접속편 등의 도체에 있어서 접촉이 불완전한 상태에서 전류가 흐르면 접촉 저항에 의해서 접촉부가 발열된다. 접촉부 발열은 국부적이고 특히 접촉면이 거칠어지면 접촉저항은 더욱 증가되어 적열상태에 이르게 되어 주위의 절연물은 발화하게 된다.
* 이산화동 현상이란?
: 이산화동 현상이란 동선과 단자의 접속부분에 접촉 불량이 있을 때 이 부분의 동이 산화 및 발열하여 주위의 동을 용해하여 들어가면서 아산화동(Cu2O)이 증식되어 발열하는 현상을 말한다. 이는 스위치 등 스파크 발생개소, 코일의 층간단락, 반단선 등에서 발생한다.
배선 또는 기구의 절연체는 그 대부분이 유기질로 되어 있는데 일반적으로 유기질은 장시일이 경과하면 열화하여 그 절연저항이 떨어진다. 또한, 유기질 절연체는 고온 상태에서 공기의 유통이 나쁜 곳에서 가열되면 탄화과정을 거쳐 도전성을 띠게 되며 이것에 전압이 걸리면 전류로 인한 발열로 탄화현상이 누진적으로 촉진되어 유기질 자체가 타거나 부근의 가연물에 착화하게 되는데 이 현상을 트래킹 현상이라고 한다.
이러한 트래킹 현상은 가네하라 현상과 비슷하며 두 현상의 개념과 발생대상물, 발화여부는 다음 표와 같다.
마. 낙뢰
: 낙뢰는 일종의 정전기로서 구름과 대지 간의 방전현상으로 낙뢰가 생기면 전기회로에 이상전압이 유기되어 절연을 파괴시킬 뿐만 아니라 이때 흐르는 대전류가 화재의 원인이 된다.
낙뢰 시 발생하는 대전류가 땅에 이르는 사이에 순간적으로 방대한 열을 발생하여 이것이 열을 발생하여 가연물을 발화하는 것이다.
정전기는 물질의 마찰에 의하여 발생되는 것으로서 정전기의 크기 및 구성은 대전서열에 의해 결정되며 대전된 도체 사이에서 방전이 생길 경우 스파크가 발생한다.
* 발화조건
: 정전기 방전 시 발생하는 스파크에 의하여 주위에 있던 가연성 가스 및 증기에 인화되는 경우로,
- 가연성 가스 및 증기가 폭발한계 내에 있어야 하고,
- 정전스파크의 에너지가 가연성 가스 및 증기의 최소착화에너지 이상이어야 하며
- 방전하기에 충분한 전위가 나타나야 발생한다.