이번 포스팅은 접촉 전압에 대한 내용입니다. 우리는 모두 전기의 위험성에 대해 잘 알고 있지만, 접촉 전압이 무엇이고 왜 그렇게 위험할 수 있는지 이해하는 사람은 거의 없습니다. 접촉 전압은 사람이 회로의 살아있는 부분에 접촉할 때 발생하는 전기적 위험입니다. 접촉 전압은 언뜻 보기에는 해롭지 않아 보일 수 있지만 적절하게 대처하지 않으면 빠르게 심각한 부상이나 사망을 초래할 수 있기 때문에 이러한 위험성을 인식하는 것이 중요합니다.
접촉 전압의 정의
접촉 전압은 공식적으로 IEC 60050-195-2021에서 다음과 같이 정의되어 있습니다:
사람이나 가축에 의해서 동시에 접촉된 도전성 부분들 사이에 나타나는 전압
voltage between conductive parts when touched simultaneously by a human being or livestock.
IEC 60050-195-2021
Note 1: 터치 전압의 값은 이러한 도전성 부분과 전기적으로 접촉하는 사람 또는 가축의 임피던스에 의해 영향을 받습니다.
IEC 60728-11, IEC 61140, IEC 61557-1 과 IEC 62282-5-1 은 IEC 60050-195과 같은 방식으로 접촉 전압을 정의합니다.
IEC TR 60479-5은 IEC 60050-195로 접촉 전압을 정의하면서 다음과 같은 주석을 추가했습니다.
"접촉 전압은 이러한 도전성 부분들 사이의 개방 회로 전압과는 다를 수 있습니다."
IEC 61557-1-2019에 따르면 용어는 Ut이라는 기호를 사용합니다.
접촉 전압이 의미하는 것은
사람이나 동물이 전위가 다른 도전성 부분을 동시에 만지면 규정상 접촉 전압이라고 부르는 전압이 인가됩니다. 이런 상태에서는 사람(동물) 몸에 전류가 흐르게 되어 치명적인 감전을 일으키거나 심각한 전기 부상을 입히거나 기계적 손상을 입힐 수 있습니다.
만약 대지와 전기적으로 연결되어 있는 사람(동물)이 전기가 살아있는 어떤 부분을 만진다면, 그는 또한 접촉 전압에 노출될 것입니다. 그러면 사람(동물)의 몸을 통해서도 전류가 흐를 것이고, 그 크기는 접촉 전압과 그의 몸의 임피던스에 영향을 받습니다.
전기가 살아있는 부분과 사람(동물)이 접촉하는 것은 일반적으로 단일 또는 다중 고장 조건에서 발생합니다. 예를 들어, 전기가 살아있는 부분의 절연에 결함이 발생하여 그 부분이 접촉되는 경우입니다. 그러나 위험한 살아있는 일부 부분의 기본 절연에 결함이 발생하여 살아있는 등급 0 또는 등급 I 전기 장비의 노출 도전부에 사람이 접촉할 가능성이 가장 높습니다. 위험한 살아있는 부분의 이중 또는 강화 절연에 결함이 있을 때 사람이 등급 II 전기 장비의 도전성 외함에 접촉하는 것은 가능하지만 가능성은 낮습니다.
접촉 전압에 대한 보호 수단
건물의 전기 설비에 있어서 접촉 전압을 줄이기 위해서 보호 본딩을 실시하고 있습니다. 이 과정에서 I급 전기 설비의 노출 도전부는 보호 도체(PE)로 연결되고, 계통외 도전부는 보호 본딩 도체로 연결됩니다.
감전 확률이 증가하는 조건에서, 예를 들어 높은 습도, 온도 및 기타 불리한 조건으로 특징지어지는 도전성 바닥과 벽이 있는 건물의 방에서 클래스 I 전기 장비가 사용될 때 보조 등전위 본딩이 설치됩니다. 이것이 설치될 때 클래스 I 전기 장비의 노출도전부는 보조 등전위 본딩의 보호 도체에 의해 계통외 도전부에 연결됩니다.
보호 본딩은 일반적으로 전원 공급 장치의 자동 분리와 같은 다른 예방 조치와 함께 사용됩니다. 이 경우 등전위 본딩 시스템은 1차적으로 접지 고장 전류가 흐르는 인공 도전 경로를 만듭니다. 2차적으로 I급 고장 전기 장비와 배전 또는 최종 전기 회로를 분리하는 보호 장치가 트립될 때까지 접촉 전압을 낮춥니다.
보호 본딩, 보조 등전위 본딩, 계통외 도전부, 노출 도전부 등은 아래의 KEC 그림을 참조하시면 이해하기 쉽습니다.
예상 접촉 전압
예상 접촉 전압은 사람이나 가축이 실제로 접촉하지는 않았지만, 동시에 접촉할 수 있는 도전성 부분들 사이의 전압입니다. "예상 접촉 전압"은 지정된 도전성 부분 사이의 최대 전압 값을 말합니다. 따라서 사람(동물)이 이러한 도전성 부분을 접촉하면 접촉 전압의 크기가 예상 접촉 전압 값에 비해 감소할 수 있습니다.
건물의 전기 설비에 있어서의 예상 접촉 전압을 저감하기 위해서, 보호 등전위 본딩을 실시하고, 욕실 등의 감전 확률이 높을 것으로 예상되는 장소에는 보조 등전위 본딩을 실시하고 있습니다.
위험한 가압된 부분의 기본 절연의 결함으로 인해 통전된 노출 도전부와 사람이 있을 수 있는 도전성 표면이나 대지 사이의 전압도 예상 접촉 전압입니다. 그 값은 건물의 전기 설비의 접지 시스템 유형에 따라 달라집니다.
Conventional Touch Voltage Limit (전통적인 접촉 전압 한계값)
전통적인 접촉 전압 한계는 지정된 조건의 외부 영향하에서 무한정 유지되도록 허용되는 최대 예상 접촉 전압의 값입니다. IEC 61557-1-2019에서 '통상적인 접촉 전압 한계'이라는 용어는 공식적으로 다음과 같이 정의됩니다:
maximum value of the touch voltage which is permitted to be maintained indefinitely in specified conditions of external influences and is usually equal to 50 V AC, RMS or 120 V ripple free DC.
지정된 조건의 외부 영향하에서 무기한 유지되도록 허용되는 최대 접촉 전압의 값이며 일반적으로 50V AC, RMS 또는 120V 리플 프리 DC와 같은 값이다.
IEC 61557-1-2019
IEC 61557-1-2019에 따르면 문제의 용어는 UL이라는 짧은 기호를 가지고 있습니다.
전통적인 접촉 전압 한계는 무제한의 기간 동안 건물의 전기 설비에서 발생할 수 있는 최대 예상 접촉 전압의 값을 설정합니다. 이 전압은 보통 50 VAC 및 120 VDC라는 초저전압의 상한을 초과해서는 안 됩니다. 그러나 감전 위험이 증가하는 환경에서 전기 장비를 사용하는 경우에 규정된 예상 접촉 전압의 최대값은 감전 확률을 줄이기 위해 일반적으로 낮아집니다.
References
- IEC 60050-195-2021
- IEC 61557-1-2019
The term ‘touch Voltage’ is officially defined within the IEC 60050-195-2021 as: voltage between conductive parts when touched simultaneously by a human being or livestock.
www.asutpp.com
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