전기 감전 사고가 일어나지 않아요? 가능할까요

[반월안산시 미디어입니다.]

정답은? 전기는 어떠한 경우라도 인체와 회로가 구성되면 감전사고가 발생될 수 있읍니다. 

1. 감전사고의 원리와 누전차단기의 원리

일반 가정에서 사용되는 전기회로는 감전사고를 방지하기 위해 인체와 회로구성이 되면 인체에 전기가 흘러 순간 전기충격으로 깜짝 놀람과 동시에 곧바로 누전차단기가 동작하여 전기가 차단되고 더 이상 전기가 흐르지 않게 됩니다.

원리는 전구에 접속되는 전선은 받드시 2선으로 연결되어 있는데, 주택에 전기가 입입되기 전에 전주(전봇대)나 전기실의 변압기 2차(저압측 220V)의 2선 중 1선은 변압기 몸체와 연결하여 대지(지면)에 뭍어 놓고 대지를 사실 전기회로가 구성되도록 하고 있읍니다.

2선중에서 대지와 연결된 1선의 전압은 대지의 전압과 같고, 사람도 대지위에 있어 결국 대지=사람=대지와 연결된 전선의 전압이 같기 때문에 대지와 대지와 접속된 선간의 전압은 0V이므로 손으로 만져도 아무런 느낌을 받을 수 없고 감전이 되지 않는 것입니다.

그런데, 대지와 연결되지 않은 나머지 1선은 대지와 220V의 높은 전압이 가해져 있으므로 이선을 맨손으로 만지면 전기충격으로 위험하게되며 사람이 전기충격으로 사망할 수 있기 때문에 신속히 전기를 끊어주는 장치가 작동하도록 되어있고 그 장치가 누전차단기 입니다.

누전차단기는 대지와 연결되지 않은 1선이 인체를 통해 대지로 흐를 때 전류의 균형이 깨지게 되고 균형이 깨지면 해당 전압차이로 발생되는 작은 전류로도 작동되는 코일이 누전차단기의 레버가 떨어지도록 방아쇠를 당겨주는 역할이 일어나게 되어 전기회로는 차단되게 되는 것입니다.

 

2. 조건을 갖춘다면 2선중 어느 한선을 만져도 감전이 발생되지 않도록 할 수 있읍니다.

예전에 텔레비젼을 고치는 전파사등에서는 전기를 연결한 상태에서 텔레비젼을 수리해야 하기때문에 항상 감전의 위험이 있어왔읍니다. 그런데 두선을 동시에 사람이 접속하면 감전이 되나 따로 따로 하나씩 전선을 만지게 되면 감전이 되지 않는 방법이 바로 절연변압기라는 것을 설치하고 2차측의 어느선도 접지를 하지 않고 전기를 사용하면 됩니다. 그러나 작업중 두선이 합선되면 큰 전류가 흘러 불이 날 수 있으므로 반드시 과전류 차단기라는 것을 설치하게 됩니다.

문제는 사람이 실수로 두선을 잡게되면 과전류 차단기는 작동되지도 않고 접지를 하지않았기 때문에 누전차단기도 작동되지 않으므로 사람은 도체가 되어 전기가 흐르게 되므로 신체는 타거나 화상을 입게 됩니다. 그러기에 반드시 장갑을 착용해야 하는 것이죠.

3. 그렇다면, 어느것이 안전한가? 라고 결정할 수 있는가?

그럴 수는 없읍니다. 상황과 조건에 맞게 설치하고 주의를 해야하는 과제가 사람에게 주어지며 주의를 숙지할때 안전할 수 있게 되는 것입니다. 즉, 절연변압기를 사용하여 접지하지 않는 방법으로 사용하고자 할때는 공공성이 전기를 차단하는 것보다 전기가 지속적으로 흘러주는 것이 우선이 되는 설비에 한해서 제한적으로 사용하도록 전기설비규정으로 정하고 있읍니다.  병원이나 교통신호, 철도신호장치, 전기울타리 등등등.

병원에서 호흡기를 달고 있는데 전선 1선이 땅에 접촉되거나 사람이 감전되어 누전차단기가 작동된다면 해당 환자는 호흡기가 작동되지 않으므로 목숨을 잃게 되지요. 비로 이러한 이유로 제한적으로 허용되고 있으며, 안전기준이 매우 강화되어 있고 전압도 제한되어 있읍니다.

4. 감전사고가 일어나지 않게 할 수는 없나요?

그럴 수는 없읍니다. 감전되는 기회를 낮출 수는 있읍니다.

절연변압기를 설치하고 두선을 접속한 단자대와 드라이기등을 물속에 넣고 손을 넣어보면 감전이 않되는 것처럼 보이며 계속해서 드라이기는 작동되게 됩니다. 이러한 원리는 이렇습니다. 사실 물의 저항은 매우 커서 일반 수도물은 전기가 잘 흐르지 않기 때문에 가능한 것입니다. 

물의 저항이 크고 전선이 접속된 단자대의 간격이 좁으면, 그리고 용기가 절연체인 플라스틱 그릇이라면 전기는 저항이 작은 곳으로 많이 흐르므로 단자대에서 떨어진 곳의 물속에 손을 넣으면 전기가 손에 흐르지 않기때문에 감전이 발생하지 않는 것입니다. 

만약, 손을 물속의 전선이 접속된 단자대 사이에 넣고 움직이면 바로 감전되게 됩니다. 또한 절연변압기의 절연이 불량해져서 누전이 되고 있는 상태라면 곧바로 감전이 되는 것입니다. 즉 그릇이 금속체이면 감전될 수 있게됩니다.

 

 

따라서 여러 안전 복합장치로 상호 연동되도록 회로구성이 된다면 감전을 막을 수 있게 되는데 이때는 전기가 반드시 차단되게 되는 조건이 따르므로 전기가 흘러도 감전이 않된다라고 말함은 잘못된 설명이 되는 것입니다.

 

5. 감전사고가 일어나지 않도록 하는 장치를 만들 수는 없나요?

비용증가와 소형 전기기에서는 가능 합니다. 통상 교류 400V 이하까지는 가능합니다. 그렇지만, 기기의 절대적인 보증은 어려우며 수명 사이클내에서는 아마도 범위내에서는 가능하리라고 판단 됩니다.

개발을 원하신다면 댓글을 달아주세요. 도움을 드릴 수 있읍니다. 

 

[반월안산시 미디어 박백중입니다. paekzung@daum.net]

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