단락과 지락, 합선과 누전의 의미

단락과 지락은 전기사고 발생시에 자주 접하게 되는 단어이죠. 또한, 합선과 누전이라는 단어 역시 전기관련 사고시에 듣게 되는데 이 단어들이 각각 어떤경우에 사용되는지에 대해 알아보겠습니다.

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단락과 지락, 합선과 누전

1.단락과 합선이란

단락(short)에 대해서 정의하자면 ‘두 도체가 전기적으로 저항 없이 붙어 있는 것을 의미’ 합니다. 현장에서 흔히들 “쇼트났다”라고 말하는 것이 바로 이 단락입니다. 주목해야 할 부분은 바로 저항 없이 붙어있는것인데요 이 저항이 없다는 말은 옴의 법칙인 V=IR에서 동일한 전압 기준일때 전류는 무한대가 된다는 말과도 같습니다 (R이 작아지면 I는 커져야 하기 때문에)
그래서, 단락발생시에는 순간적인 ‘대전류’가 흐르기 때문에 저항없이 접촉된 부분에서 엄청난 빛과 열이 발생하는것을 목격하고는 합니다.

단락과 지락, 단락과 개방상태를 나타내는 도면
단락과 개방상태를 나타내는 도면 [출처: 한국물리학회]

합선역시 short(쇼트)라고 불리며 전기선이 절연체 없이 직접 연결되는것을 의미하는데요. 결국 단락=합선이라고 봐도 무방한 의미를 가집니다.
굳이 구분을 하고자하면 보통 ‘고압이상의 사고에서는 단락’이라고 하며 ‘저압 사고에서는 합선’이라고 구분을 지을수가 있겠습니다.

합선 또는 단락시 전류 흐름도 [출처:한국물리학회]
합선 또는 단락시 전류 흐름도 [출처:한국물리학회]

 <퓨즈의 동작원리>

퓨즈의 동작원리에 대하여 아시나요? 갑자기 뜬금없이 무슨 퓨즈냐?
사실, 퓨즈는 단락과 합선과 같은 사고에서 제 역할을 하는 전기설비입니다.

수변전실 내부에 있는 전력퓨즈 판넬의 전력퓨즈 사진
수변전실 배전반 내부의 전력퓨즈
유리관휴즈
유리관휴즈

일반적으로 퓨즈는 녹는점이 낮은 함금으로 이루어져 있기 때문에 단락 및 합선사고 발생시 퓨즈의 내부에 있는 합금이 녹아서 ‘개방상태’로 만들기 때문에 전류를 강제적으로 끊어주는 개념인 것이죠.

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분전함 내부의 차단기 (ELCB) - 바이메탈의 원리를 응용한 설비
분전함 내부의 차단기

한층 더 나아가면 차단기는 ‘바이메탈의 원리’를 이용합니다.
이 바이메탈의 원리를 이용함으로써 과전류에의해 열이 발생할 경우 열팽창률이 작은 금속으로 휘어져 물리적으로 전류를 차단하는 것이죠.

2. 지락과 누전이란

지락은 grounding 이라고 불리며 전로와 대지와의 사이에 절연이상으로인해 발생하는 전기사고입니다. 말 그대로 전기가 땅으로 떨어지는 것을 말하죠.

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누전(Electric leakage)역시 전로의 절연이 파괴되거나 불량하면 흐르지 않아야 할곳으로 전류가 흐르는 현상을 일컫는데 이로 인해 감전사고가 발생할 수가 있습니다. 이러한 감전사고를 방지하기 위해 시설하는것이 바로 ‘접지’입니다

또한, 접지를 이용하여 누전을 감지하는것이 바로 누전차단기가 되겠습니다

누전차단기까지 설치함으로써 인체의 감전을 방지하는 셈이죠.

지락과 누전은 단락과 합선의 관계처럼 비슷하면서도 다른 의미를 가지는데요. 지락은 단락처럼 ‘고압이상에서의 사고’, 누전은 ‘저압에서의 사고’라고도 할 수 있겠습니다.

3.누전및 각종 전기사고 예방하기

누전을 예방하기위해 누전차단기를 설치하더라도 평상시 누전을 예방할수있도록 세심한관리가 필요합니다.
가장먼저, 육안으로 확인 할 수있는 방법은 전선의 피복상태를 확인하는 것입니다. 전선의 피복이 벗겨져서 내부의 도체가 외부로 노출되지는 않았는지 확인이 필요합니다

두번째로는, 높은 습도로 인해 전기설비의 회로에 고장이 나는것을 방지해야합니다. 따라서 전기설비가 있는곳에는 낮은 습도를 유지하는것은 선택이 아니라 필수라고 할 수 있습니다.
또한 작업현장과 같은 곳은 먼지와 분진등으로 인해서 누전 및 합선 사고를 일으킬 위험이 있기 때문에 주기적으로 확인하여 깨끗한 청결상태를 유지해야 합니다.

세번째로는, 콘센트와 멀티탭을 사용할때에 정격에 맞게끔 한도내에서 전기기구를 사용하여야 합니다.
보통 일반 멀티탭의 경우 정격이 15~20A수준인데 다발로 전기기구를 물려 동시에 사용하여 이것을 초과해버린다면 잦은 과부하로 인하여 차단기가 고장날 뿐만 아니라 화재사고를 유발할 수 있기 때문에 반드시 적정용량을 유지해야 하죠

마지막으로는 작업현장 및 전기설비를 다룰때 꼭 ‘절연장갑’, ‘절연장화’등을 착용하여 감전을 예방하는것입니다

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