[스크랩] Re:사출기와 누전차단기와 관계

누전차단기의 선정

누전차단기는 감전에 대하여 인명보호 기능을 갖고 있기 때문에 사고시에는 정확히 동작하여 감전사고로 되지 않도록 확실한 보호를 수행하는 것이 중요하다. 그러나 사고시에 동작하는 것은 당연하지만 사고와 비슷한 현상이 정상상태에서 불필요한 동작을 하여서는 곤란하다. 예를 들면 번개가 칠 때 누전차단기가 불필요한 동작을 하여 공장생산이 정지되어 버린다고 하는 일이 발생하면 큰 일인 것이다.

이와 같은 불필요 동작에 오동작이 없도록 하기 위해서는 보호목적(감전보호인가, 전로・설비의 보호 및 누전화재방지인가)과 전로와 부하의 상황에 따른 적절한 감도전류의 선정을 하는 것이 중요하다. 감전방지가 목적이라면 부하가 전동기인가, 전동기 이외의 것인가에 따라 부하전류에 맞추어서 표 3 에 나타낸 것처럼 감도전류를 구분하여 사용함으로써 불필요한 동작을 방지한다.

         표 3  부하의 종류에 의한 정격감도전류의 선정

정격 감도 전류	전동기 부하	전동기 이외
30[㎃] 200[㎃] 500[㎃]	50[A]까지 200[A]까지 200[A]초과	100[A]까지 600[A]까지 600[A]까지

그리고 감전방지를 위하여 부하 기기의 보호접지를 실시하고 그 접지저항은 표 4에 나타낸 값으로 관리하도록 한다.

         표 4.  정격감도전류와 보호접지의 관계

정격감도전류	접 지 저 항 치
	제2종 접촉상태 (허용접촉전압 25[V])	제3종 접촉상태 (허용접촉전압 50[V])
30[㎃] 100[㎃] 200[㎃] 500[㎃]	500[Ω] 250[Ω] 125[Ω] 50[Ω]	500[Ω] 550[Ω] 250[Ω] 100[Ω]

누전차단기 동작상태

 

[누전차단기] 2.지락사고에 의한 재해 2.1 감전재해 지락이 인체를 경로로 하여 발생하면, 지락 전류는 인체를 통과하게 되고 허용한도를 넘어서게 되면 감전사망에 이르게 된다. 다른 전기사고는 주로 전기설비에 대하여 피해를 일으키는 것이나. 지락은 인체에 대해서도 영향을 미치므로, 특히 일반인의 접촉가능성이 높은 저압계통에서는 그 보호에 대한 주의가 필요하게 된다. 2.2 누전화재 지락전류가 목재, 스치로폴 등 건축재료 또는, 그 외의 가연성물질 등의 근처를 흐르게 될 경우 그 주울(Joule)열에 의하여 누전화재가 발생하게 된다. 누전에 의한 화재의 발생은 수A 정도로도 충분 하다고 말하여 지고 있다. 2.3 아크(Arc)지락에 의한 재해 지락은 아크를 동반하는 경우가 많으며 아크의 중심온도는 10,000℃정도로서 주울열과는 비교할 수 없는 정도의 고온이므로, 지락 전류가 낮은 경우에 있어서도 아크에 의하여 전기설비가 소손되게 된다. 이러한 원인으로서 발생한 큰 사고가 국내외에서 보고되어지고 있다. 이러한 사고의 가장 유명한 예로서 1964년 뉴욕의 대단위 아파트에서의 사고를 들 수 있다. 아크 사고가 약 1초간 계속되어 480/277V의 배전반이 완전파괴 되었으며, 두 가닥의 5000A 모선이 그 인출부 까지 완전히 용융, 증발하였고, 복구하기까지 수 일이 걸렸다고 한다. 그 동안 약10,000세대에서 수도, 조명, 엘리베이터 등의 사용이 완전히 불가하였다고 한다. 이와 같이 지락 사고를 방치하여두면 그 영향은 점점 확대되어 건물, 생산설비, 나아가서는 인체에 대하여서도 중대한 장해를 주게 되므로 가능한 한 재빨리 발견하여, 적절한 조치를 취하는 것이 중요하다. 누전차단기는 이와 같은 여러 가지의 지락 사고에 대한 보호기로서 감전보호, 누전화재보호 및 아크 지락보호의 3가지를 포괄하는 기능을 갖고 있다.

누전차단기의 감도전류와 동작시간 전격재해의 정도는 통전시간의 길이에도 영향이 있다. 상당히 큰 전류가 흘러도 통전시간이 짧을 때에는 생명에는 이상이 없는 일도 있으며, 반대로 적은 전류에도 통전시간이 길었기 때문에 사망한 예도 있다. 감전의 한계에 대해서는 인체실험을 할 수 없기 때문에 많은 동물실험 결과에 의거하여 인체에 위험한 전류와 시간의 한계를 결론짓는데, 보통은 Dalziel이 주장한 를 사용하나 경우에 따라서는 다음 식을 적용하는 경우도 있다. [1]                        여기서,     위와 같이 계산하여 표를 만들어 보면 표 2 와 같으며 52[㎃]가 통전되었을 때는 5초 이상, 518[㎃]때는 0.05초 이상이 될 때 심실세동에 의해 사망하게 되므로 안전 상으로는 심실세동전류 이전에 회로를 차단해야 한다. [1]         표 2.  통전시간과 전류의 한계 통전시간 전류 통전시간 전류 0.05[sec] 0.10[sec] 0.15[sec] 0.2[sec] 0.8[sec] 1.0[sec] 518[㎃] 367[㎃] 300[㎃] 260[㎃] 130[㎃] 116[㎃] 1.5[sec] 2.0[sec] 2.5[sec] 3.0[sec] 4.0[sec] 5.0[sec] 95[㎃] 82[㎃] 73[㎃] 67[㎃] 58[㎃] 52[㎃] 유럽 여러 나라의 동물실험에서 얻은 심실세동 한계치는 50[㎃・sec]를 감전방지의 목표치로 삼고 있다. 그러나 인간에게는 더욱 안전도를 요구하기 때문에 1.67이라는 안전율을 부여하여 50[㎃・sec]보다 더 적은 30[㎃・sec]를 안전전류로 정하고 있다. 즉, 50[㎃・sec]?.67 = 30[㎃・sec] 이다. 따라서 ・20[㎃]?.5[sec] = 30[㎃・sec]      ・60[㎃]?.5[sec] = 30[㎃・sec] 즉, 20[㎃] 1.5초 동안이나 60[㎃] 0.5초 이하 동안 인체를 흐르는 정도는 안전하다는 것이다. 또 30[㎃・sec]는 누전차단기의 감도전류(感度電流), 동작시간(動作時間) 등을 정하는 기본기준으로 되어 있다. [1 누전차단기의 동작원리 누전차단기의 기본 구성은 전자접촉기에 누전 검출기를 적용한 구조로 되어 있으며, 누전이나 감전사고의 방지를 목적으로 사용한다. 최근에는 자동차단기에 영상변류기와 누전검출기부가 추가되어 누전, 감전사고의 방지, 과전류와 단락사고를 동시에 보호할 수 있는 누전차단기가 개발되어 보급되고 있다. [4] 그림 8 는 누전차단기의 기본동작에 대한 구성도를 나타낸 것이며, 누전 검출기로는 영상변류기(ZCT)가 사용되고, 누전회로의 검출과 증폭을 위한 신호처리 및 판별부에는 주로 반도체 소자가 이용된다.   그림 8. 누전차단기의 동작 개요도 누전의 검출과 판별이 완료된 신호는 구동부로 전송되며 트립코일은 차단기를 개방시키게 되어 누전이 발생하면 전원측과 부하회로를 분리시키게 된다. 누전 검출기에 사용되는 영상변류기의 동작은 그림 9(a)에 나타낸 바와 같이 정상상태에서 영상변류기를 관통하여 흘러 들어가는 전류((IN))와 흘러나오는 전류((OUT))에 의해서 발생하는 자속이 같기 때문에 영상변류기의 2차측에는 출력전압이 나타나지 않는다. 그러나 지락 또는 누전상태에서는 그림 9(b)에 나타낸 바와 같이 지락전류 또는 누전전류()에 의해서 영상변류기를 관통하여 흘러 들어가는 전류와 흘러나오는 전류는 다르며, 이들 전류의 차에 의한 자속 때문에 영상변류기의 2차측에는 출력전압이 발생하게 된다. 이 출력에 의하여 차단기구가 동작하여 주접점을 개로시킨다. [4]                                     (a) 정상상태   (b)누전상태 그림 9. 영상변류기에 의한 누전검출 인버터를 동작하면 주위에 설치된 ELB(누전차단기)가 오동작하는 원인 및 대책 인버터의 입출력선간 및 대지간에 정전용량이 존재해서 본래의 모터 전류이외에 이 정전용량을 경유하는 누설전류가 흐릅니다. 상용전원에 비해 인버터의 경우 누설전류에는 고주파 성분이 많이 포함되어 있는데 이 높은 주파수대의 대지간 누설전류가 누전차단기의 동작전류를 높게 흐르게 하여 누전차단기가 동작합니다. 스위칭 주파수(Carrier Frequency)가 높고, 배선길이가 길고, 대지간 정전용량이 크면 클수록 누설전류도 크게 됩니다. 대책으로는 고조파 surge용 누전차단기를 사용하시던지, 감도전류를 높게 설정 합니다. 또, 모터에 전용 접지선을 배선하고 인버터의 스위칭 주파수를 낮추시면 누설전류가 감소합니다.

출처 : 보일러,냉동,가스,건축설비

글쓴이 : leemingu 원글보기

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