접촉전압과 보폭전압에 대하여 설명하시오

가.   안전전압

1)     절연파괴 등으로 인체 감전시 위험을 주지 않는 전압을 의미한다.

2)     안전전압 이하로 사용하는 기계기구들은 일반기계 수준의 안전대책은 필요없다.

3)     안전전압을 교류전압 50V, 직류전압 120V을 규정하고 있다. (KS C IEC 60364-5)

나.   허용접촉전압(touch voltage)

-       정의

1)     IEEE에서의 접촉전압의 정의는 구조물과 대지면의 거리가 1m에서의 접촉시 전위차를 의미한다.

2)     전기계통의 충전부분과 인체의 접촉으로 인하여 인체에 인가될 수 있는 전압이며, 보통 사람의 손과 다른 신체의 일부 사이에 인가되는 위험 전압이다.

-       관계도

- 관계식

1)     Etouch = Ig * RT

2)     Rt : Rh+Rb+Rf/2

-       허용접촉전압

종별	접촉상태	허용접촉전압
제1종	인체의 대부분이 수중에 있는 상태	2.5V이하
제2종	- 인체가 많이 젖어 있는 상태 - 금속성의 전기기계 및 기구나 구조물에 인체의 일부가 상시 접촉되어 있는 상태	25V이하
제3종	-1종,2종 이외의 경우로서 통상의 인체 상태에 있어서 접촉전압이 가해지면 위험성이 높은상태	50V이하
제4종	- 1종,2종 이외의 경우로서 통상의 인체 상태에 있어서 접촉전압이 가해지더라도 위험성이 낮은 상태 - 접촉전압이 가해질 우려가 없는 경우	제한없음

다.   보폭전압

-       정의

1)     고장전류가 흘렀을 때 접지전극의 근처에 전위경도가 형성되므로 전위차가 발생하여 사람의 양발 사이에 인가되는 전압을 보폭전압(step voltage)라고 한다. 양다리에 인가되는 전압을 의미한다.

2)     지표면 위의 1m 떨어진 2지점간의 전위차이다.

-       관계도

-       관계식

Estep = Ig * Rt

Rt = Rb+2Rf

 

라.   대책

1)     I²T = C : 기기의 접저저항을 낮추어 인체의 흐르는 전류를 줄인다. 차단시간을 줄여서 인체에 흐르는 통전시간을 줄인다.

2)     고저항 지면 : 대지면에 자갈이나 아스팔트, 투수 콘크리트 포설

3)     Mesh 간격을 좁힌다. 낮은 접지저항으로 접지극 형성 전압을 감소시킨다.

4)     Mesh 접지선을 크게하고 접지저항을 낮춘다.

마.   결론

1)     설계시 대지저항 조사를 철저히하고 접지저항을 기준치 이내로 될 수 있도록 접지설비 설계를 하며, 재해예방을 위한 부가적인 절연강화 설계도 추가한다.