감전전압(보폭전압과 접촉전압) 저감대책

감전전압(보폭전압과 접촉전압)을 설명하고 저감대책.

 

1. 보폭전압

접지를 실시한 구조물에 고장전류가 흘렀을 때 접지전극 근처에 전위가 생기는데, 이때 인축의 양다리에 걸리는 전위차를 보폭전압이라 한다.

이 전위차는 접지전류와 양다리사이의 거리에 해당하는 접지저항 R의 곱으로 나타낼 수 있다. 양다리 사이에 흐르는 접지전류를 Ik,인체내부저항 Ri, 다리접촉저항 Rf라 하면 다음식으로 나타낼수 있다.

보폭전압 Ew = ik.(Ri+2Rf)

IEEE의 정의에 의하면 보폭전압은 접지전극 부근의 대지면의 2점간(양다리)거리 1m의 전위차를 말한다.

보폭전압 개념도

2. 접촉전압

접촉전압은 작업자가 대지에 접촉하고 있는 발과 다른 신체부분과의 사이에 인가되는 전압을 말한다. 접촉부위를 통하여 지락이 생긴 경우의 접촉전압은 접촉상태와 주변환경,인체저항에 따라서 매우 다르게 나타난다.

손의 접촉저항 Rc, 인체내부저항 Ri, 다리접촉저항 Rf, 인체의 통전전류I인 경우 다음식으로 나타낼수 있다.

접촉전압 Et = I.(Rc+Ri+Rf/2)

접촉전압 개념도

IEEE의 정의에 의하면 접촉전압은 구조물과 대지면의 거리 1m에서의 접촉시 전위차를 말한다. 접촉전압의 종류로는 일반적으로 허용접촉전압과 위험접촉전압으로 구분되며 허용접촉전압의 한계치를 우리나라에서는 별도로 규정하고 있지 않으나 독일 65V , 스위스 50V, 영국에서는 40V로 정하고 있다.

 

 

3. 보폭전압 저감 대책

보폭전압을 결정하는 주된 인자로서는 대지와 인체의 접촉저항 및 고장시 지표면에 나타나는 전위경도라 할수 있다. 따라서

3-1. 전위경도를 작게한다.

고장시 접지를 통하여 흐르는 고장전류에 의한 지표면의 전위경도를 낮추는 방법으로는 접지방식에 따라 여러가지로 나타날수 있으나 같은 크기의 고장전류에서 전위경도를 낮추는 일반적인 방법으로는 접지극을 깊게 매설하고 망접지극인 경우에는 접지망의 밀도를 높게,폭넓게 포설하는 것이다.

또한 고장전류를 제한 하기 위하여 중성점 저항접지방식의 채택이나 한류리액터의 설치등을 고려한다.

3-2. 접촉저항 증가

접촉저항은 손과 접지된 구조체의 접촉부분, 인체의 다리와 대지면의 접촉저항으로 이를 증가 시키기 위하여는 작업자가 쉽게 접촉할 우려가 있는 설비의 표면을 절연하고 작업면에 절연체를 포설하여 접촉저항을 최대한으로 증가 시키는 것이다.

변전소의 경우 대지면의 접촉저항을 증가 시키기 위하여 부지의 표면을 자갈로 포설하던지 아스팔트 포장을 실시할수 있으며 구내의 배수처리를 철저하게 함으로써 습기가 차지 않도록 조치한다.