학문
14살꿈많던아이
접지 공사가 감전 사고 예방에 필수적인 이유가 궁금합니다
전기 기기의 외함에 접지를 연결하는 이유가 누전 발생 시 전류를 땅으로 흘려보내 인체를 보호하기 위함인데 그 구체적 메커니즘이 궁금합니다.
6개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.
접지는 전기기기 내부에서 누전이 생겨 금속 외함에 전압이 걸렸을 때 사람이 감전되는 것을 막기 위한 보호 수단입니다.
정상 상태에서는 외함에 전류가 흐르지 않겠지만, 절연이 손상되어 전선 외함에 닿으면 접지선을 통해 큰 고장전류가 흐를 수 있습니다. 이 전류가 차단기나 누전차단기를 빠르게 동장시키면서 전원을 끊어서 외함에 위험한 전압이 오래 남지 않도록 하는 것입니다. 특히 누전차단기는 들어간 전류와 돌아온 전류의 차이를 감지해서 일부 전류가 접지 쪽으로 새면 즉시 차단하는 방식입니다.
접지는 단순하게 전기를 땅속에 버리는 개념이라기보다, 고장전류가 안전한 경로로 흐르게 해 보호장치가 확실히 동작하도록 만드는 것이 핵심입니다. 즉, 접지가 제대로 되어 있다면, 사람이 전류의 통로가 될 가능성이 크게 줄어들고 누전 시 전원을 빠르게 차단할 수 있는 것입니다.
채택된 답변안녕하세요. 설효훈 전문가입니다. 접지는 단순히 전기를 땅으로 버리는 것보다, 누전이 발생했을 때 전류가 사람보다 접지선을 통해 흐르도록 길을 만들어주는 장치로 보면 이해하기 쉽습니다.
예를 들어 전기제품 내부의 전선이 외부 충격이나 노후화 등등으로 인해 고장 나서 금속 외함에 전기가 닿았다고 해보겠습니다. 접지가 없다면 사람이 외함을 만지는 순간 사람의 몸을 통해 전류가 흐를 수 있습니다. 반면 외함이 접지되어 있으면 전류가 저항이 낮은 접지선을 통해 흘러가도록 만들어집니다.
이때 누전으로 큰 전류가 흐르면 차단기가 이를 감지해 전원을 끊게 됩니다. 한국전기안전공사에서도 접지설비와 지락보호를 전기설비의 주요 안전 분야로 다루고 있습니다.
그래서 접지는 전기를 무조건 땅으로 흘려보내는 장치라기보다, 누전이 발생했을 때 안전한 전류 경로를 만들어 감전과 전기화재 위험을 줄이는 안전장치라고 이해하면 됩니다.
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.
기기 안에서 절연이 손상돼 전선이 금속 외함에 닿으면 외함 전체에 220 V가 걸려요. 접지가 없으면 기기는 겉보기에 멀쩡하게 작동하다가 사람이 외함을 만지는 순간 손에서 발을 거쳐 땅으로 전류가 흘러요. 우리나라 배전 변압기는 중성선이 땅에 연결돼 있어서 땅이 전류가 되돌아가는 길이 되거든요. 인체 저항을 1,000~2,000 Ω으로 보면 100 mA 넘는 전류가 흐를 수 있고, 30 mA만 넘어도 심장에 위험해요.
외함을 접지선으로 땅에 연결해 두면 누전이 생기자마자 전류가 저항이 낮은 접지선을 따라 바로 흘러요. 이때 사람이 외함을 만지면 인체와 접지선이 나란히 연결된 두 갈래 길이 돼요. 전류는 저항이 낮은 쪽으로 대부분 몰리니까 몸으로는 아주 적은 양만 흘러요. 외함에 걸리는 전압도 크게 낮아져요.
접지선으로 흐른 누전 전류는 누전차단기도 작동시켜요. 누전차단기는 나간 전류와 돌아온 전류의 차이를 감시하다가 30 mA 이상 차이가 나면 0.03초 안에 전원을 끊어요. 접지가 있으면 사람이 닿기 전에 누전 전류가 먼저 흘러서 차단기가 미리 떨어져요. 세탁기나 정수기처럼 물기 많은 곳에 두는 기기에 접지를 꼭 하라는 것도 이래서예요 :)
안녕하세요. 강세훈 전문가입니다.
접지는 누전 시 전류가 인체 대신 땅으로 흐르게 해서 감전을 막는데요, 접지가 없으면 누전된 전류가 인체를 통해 르르지만 접지가 있으면 저항이 훨씬 낮은 접지선으로 전류가 빠져나가고 동시에 누전차단기가 작동해서 전원을 차단해서 중요합니다.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.
전기 기기의 누전 발생 시 외함에 전압이 걸리더라도, 접지 공사가 되어 있으면 전압이 유입될 수 있는 인체 저항보다 훨씬 작은 낮은 저항 값의 접지선 경로가 형성됩니다. 물리적으로 전류는 저항이 작은 쪽으로 훨씬 많이 흐르는 성질이 있으므로 사람이 외함을 접촉하더라도 대부분의 위험한 누전 전류는 인체를 피해 저항이 극히 낮은 접지선을 타고 땅으로 안전하게 흘러가게 됩니다. 또한 이 과정에서 순간적으로 유입된 대용량의 고장 전류가 접지선으로 빠르게 방출되면서 회로 내 누전차단기나 과전류 차단기가 이를 즉시 감지하여 전원을 1000분의 몇 초 내로 차단하게 됩니다. 결과적으로 접지는 인체에 가해지는 분배 전압을 안전 수준 이하로 크게 낮춤과 동시에 차단기를 신속히 동작시켜 감전 피해를 근본적으로 막아주는 두 가지 핵심 메커니즘으로 작동합니다
안녕하세요. 최정훈 전문가입니다.
접지 공사가 감전 사고를 막아 주는 진짜 이유는 인체와 접지선 사이에 저항의 크기 차이 때문입니다. 왜냐하면은 전기는 항상 저항이 낮은 쪽으로 몰립니다. 그런 성질을 가지고 있죠. 그런데 사람 몸의 저항은 보통 1000 옴 이상으로 제법 큰 편입니다. 반면에 접지선은 10 옴 이하로 저항이 엄청나게 작은 편이죠. 그래서 기기의 외함에 누전이 생긴다고 해도 전기가 접지선으로 다 빠져나갈 수가 있는 거죠. 그래서 사람이 만져도 전기를 거의 맞지 않게 되는 원리입니다.
거기다가 접지선은 누전 차단기를 빠르게 떨어뜨리는 역할도 하고 있습니다. 왜냐하면 누전된 전기가 접지선을 타고 땅으로 크게 흘러가야 차단기가 이상 상태를 눈치채는 거죠. 그래서 누전 차단기가 거의 0.03초 만에 전기를 바로 차단할 수 있게 되는 겁니다. 그래서 접지가 없으면 차단기가 늦게 꺼지거나 아니면 안 꺼질 수도 있는 거죠. 그래도 접지가 잘 되어 있으면 감전 순간에 바로 전원이 끊깁니다. 그래서 결론적으로 접지 공사는 인명 사고를 막기 위한 선택이 아닌 필수라고 이해해 주셔도 되겠습니다. 추가적으로 기계에 고장도 막기 위한 역할도 합니다. 기계가 바로 데미지를 맞을 전기를 땅속으로 보내 주는 역할도 하는 거죠. 그래서 기계도 보호하고 사람도 보호하는 역할을 하는 필수적인 존재가 접지선이 되겠습니다.