감전의 기본 개념

감전이란 인체로 원하지 않는 전류가 통전되는 현상을 말하며, 금번 감전유형별 감전재해 예방에 대해 살펴보고자 한다.

 

 

 

감전의 기본 개념

감전의 정의

인체로 원하지 않는 전류가 통전되는 현상을 말하며, 인체의 생리적인 현상에 따라 다음과 같이 감전전류(교류 기준)를 구분한다.

ㅇ 최소감지 전류

인체가 전류의 흐름을 느낄 수 있는 정도의 전류량 : 1[㎃]내외

ㅇ 고통한계 전류

의식이 있는 상태에서 자력으로 감전상태를 벗어날 수 있는 전류량 : 10[㎃]내외

ㅇ 마비한계 전류

의식은 있으나 자력으로 감전상태를 벗어 날 수 없는 전류량 : 20[㎃]내외

ㅇ 위험상태 전류

순간적으로 생명에 위험을 주고 장시간 통전시 사망할 수 있는 전류량 : 50～100[㎃]

ㅇ 심실세동 전류

심장맥동에 장애를 주고 수초 후 사망하는 전류량 :

※ 실험식, 1,000명 중 5명이 심실세동을 일으키는 값으로 T는 통전시간(초)을 의미함

 

 

감전재해 예방

ㅇ 감전재해 예방을 위한 조치를 할 때는 인체가 위험상태전류 이하 값에 노출되지 않는 것을 원칙으로 하고 있으나(누전차단기의 감도전류 설정시 30㎃용 선정 등)

 

ㅇ 감전으로 인한 사망여부를 판단 할 때는 인체에 심실세동 전류이상의 값이 통전 되었는지가 중요한 판단근거가 된다.

 

ㅇ 원칙적으로는 인체로 전혀 전류가 통전되지 않도록 하는 조치, 즉 절연(배선, 전기설비의 절연 및 당해 전로의 정격에 적합한 절연보호구의 착용)이 가장 바람직한 감전예방 조치라고 할 수 있다.

 

 

감전유형별 전기적 등가회로 및 예방 대책

1. 유형 I

ㅇ 감전발생 형태

전위차가 있는 2개소의 충전부에 인체의 2부분이 각각 접촉되어 인체가 단락회로의 일부로 구성된 경우

 

ㅇ 통전경로(예)

충전부(A점) → 왼손 → 심장 → 오른손 → 충전부(B형)

 

ㅇ 감전전류의 크기

※ 감전전류의 크기 제한 요소는 양손의 접촉저항, 인체저항이며, 양손의 접촉저항은 절연보호구의 착용여부에 의해 결정되고 인체저항은 피부 표면의 습윤 정도에 의해 결정되나, 건조한 상태에서는 1,000[Ω]으로 규정하고 있음

 

 

ㅇ 접촉형태도 및 전기적 등가회로도

[그림 1] 접촉형태도	[그림 2] 전기적 등가회로도

ㅇ 발생가능 작업

전기작업자에 의한 특고압, 고압, 저압 활선 작업

 

ㅇ 예방대책

- 정전작업 수행

- 각종 절연보호구(절연모, 절연장갑, 고무소매 등) 및 방호구(절연방호관, 고무브래킷 등) 사용, 각종 활선작업공구(C․O․S조작봉, 활선시메라, 활선커터 등) 및 활선작업장치 사용

 

 

2. 유형 Ⅱ

ㅇ 감전발생 형태

충전부에 인체의 1부분이 접촉되고 인체의 다른 1부분이 대지(땅)에 접촉되어 인체가 지락회로의 일부로 구성된 경우

 

ㅇ 통전경로(예)

충전부 → 왼손 → 심장 → 발 → 대지(땅) → 전원변압기 중성점

 

ㅇ 감전전류의 크기

※ 감전전류의 크기제한요소는 한손의 접촉저항, 인체저항, 발의 접촉저항, 전원변압기의 중성점 접지저항이며, 손과 발의 접촉저항은 절연보호구의 착용여부에 의해 결정되고 인체저항은 평상시 1,000[Ω]으로 규정하고 있으며 전원변압기의 중심점 접지저항은 통상적으로 0.5[Ω]내외 임.

 

 

ㅇ 접촉형태도 및 전기적 등가회로도

 

[그림 3] 접촉형태도	[그림 4] 전기적 등가회로도

 

ㅇ 발생가능 작업

- 전기작업자에 의한 특고압, 고압, 저압 활선 작업

- 개폐기 조작 또는 전기설비 취급시 충전부 노출부에 원하지 않는 접촉

 

ㅇ 예방대책

- 정전작업 수행

- 각종 절연보호구(절연모, 절연장갑, 고무소매 등) 및 방호구(절연방호관, 고무브래킷 등) 사용, 각종 활선작업공구(C․O․S조작용, 활선시메라, 활선커터 등) 및 활선작업장치 사용

- 충전부 방호 철저

- 전원개폐기를 감전방지용 누전차단기로 설치(저압 회로인 경우)

 

 

3. 유형 Ⅲ

ㅇ 감전발생 형태

충전부에 인체의 1부분이 접촉되고 인체의 다른 1부분이 접지가 양호한 금속체에 접촉되어 인체가 지락회로의 일부로 구성된 경우

 

ㅇ 통전경로(예)

충전부 → 왼손 → 심장 → 오른손 → 접지된 금속체 → 전원변압기 중성점

 

ㅇ 감전전류의 크기

 

※ 감전전류의 크기 제한 요소는 양손의 접촉저항, 인체저항, 금속체의 접지저항, 전원변압기의 중성점 접지저항이며, 양손의 접촉저항은 절연보호구의 착용여부에 의해 결정되고 인체저항은 평상시 1,000[Ω]으로 규정하고 있으며, 전원변압기의 중성점 접지저항은 통상적으로 0.5[Ω]내외, 금속체의 접지저항은 10[Ω]내외 임.

 

 

ㅇ 접촉형태도 및 전기적 등가회로도 

[그림 5] 접촉형태도	[그림 6] 전기적 등가회로도

ㅇ 발생가능 작업

- 전기작업자에 의한 특고압, 고압, 저압 활선작업

- 개폐기 조작 또는 전기설비 취급시 충전부 노출부에 원하지 않는 접촉

 

ㅇ 예방대책

- 정전작업 수행

- 각종 절연보호구(절연모, 절연장갑, 고무소매 등) 및 방호구(절연방호관, 고무브래킷 등) 사용, 각종 활선작업공구(C․O․S조작용, 활선시메라, 활선커터 등) 및 활선작업장치 사용

- 충전부 방호 철저

- 전원개폐기를 감전방지용 누전차단기로 설치(저압 회로인 경우)

 

 

4. 유형 Ⅳ

 

ㅇ 감전발생 형태

누전되는 전기설비의 금속외함에 인체의 1부분이 접촉되고 인체의 다른 1부분이 대지(땅)에 접촉되어 인체가 지락회로의 일부로 구성된 경우

 

ㅇ 통전경로(예)

누전되는 금속외함 → 왼손 → 심장 → 발 → 대지(땅) → 전원변압기 중성점

 

ㅇ 감전전류의 크기

※ 감전전류의 크기는 인체에 걸리는 전압 E1 및 손발의 접촉저항, 인체저항에 의해 결정된다. 여기서, E1은 누전되는 전기설비의 접지저항값(R3)과 변압기 중성점의 접지저항값(R2)의 비에 의해 결정되며 R3의 값이 R2와 같은 값일 때 대지간 전압의 1/2의 인체에 걸리게 됨.

따라서 외함접지를 실시하여 인체에 걸리는 전압을 저감시킴에 따라 감전을 예방한다는 것은 한계가 있으며, 외함접지는 당해 설비에 전원을 공급하는 전원개폐기를 차단시키는 데 주목적이 있음을 인식할 필요가 있음.

 

ㅇ 접촉형태도 및 전기적 등가회로도

 

[그림 7] 접촉형태도	[그림 8] 전기적 등가회로도

ㅇ 발생가능 작업

금속외함을 가진 모든 전기설비의 취급 작업

 

ㅇ 예방대책

- 전원개폐기를 감전방지용 누전차단기로 설치(외함접지 병행시 예방효과 증대)

- 전원개폐기 차단이 가능한 저저항값으로의 외함접지 실시

 

 

5. 유형 Ⅴ

 

ㅇ 누전되는 전기설비의 금속외함에 인체의 1부분이 접촉되고 다른 1부분이 접지가 양호한 금속체에 접촉되어 인체가 지락회로의 일부로 구성된 경우

 

ㅇ 통전경로(예)

누전되는 금속외함 → 왼손 → 심장 → 오른손 → 접지된 금속체 → 전원변압기 중성점

 

ㅇ 감전전류의 크기

※ 감전전류의 크기는 인체에 걸리는 전압 E1 및 양손의 접속저항, 인체저항, 접지된 금속체의 저항에 의해 결정된다.

 

ㅇ 접촉형태도 및 전기적 등가회로도

[그림 9] 접촉형태도	[그림 10] 전기적 등가회로도

ㅇ 발생가능 작업

금속외함을 가진 모든 전기설비의 취급 작업

 

ㅇ 예방대책

- 전원개폐기를 감전방지용 누전차단기로 설치(외함접지 병행시 예방효과 증대)

- 전원개폐기 차단이 가능한 저저항값으로의 외함접지 실시

- 전기설비의 외함과 주변 금속체와의 등전위 유지를 위한 본딩접지 실시