누전차단기의 동작원리 및 설치

[秦始皇帝[申鉉澤]]

누전차단기의 동작원리

전기에너지(전류)는 위험함으로 전기기구, 전선 등에는 안전을 위하여 절연해야 한다. 절연재료를 사용하여 도전부의 외부를 덮는 것을 절연이라 하고 그 재료를 절연물이라고 한다. 그러나 절연이 되었다고 해서 전기가 전혀 통하지 않는 것은 아니다. 절연에 사용된 절연물은 절연저항을 가지고 있고, 전압을 가하면 미약한 전류가 흐르는데, 이것을 누설전류(漏泄電流)라고 한다. 따라서 절연물에 전기가 흐르면 열이 발생하게 되고 그 열로 인해 열화(劣化)가 진행되면 누설전류가 증가하게 되는데 이로 인해 감전, 누전화재 등의 사고로 이어지게 된다. 이러한 사고를 예방하기 위하여 누설전류가 발생되면 자동적으로 전원을 차단하는 지락차단기(地絡遮斷器)의 일종인 누전차단기(ELB: Earth Leakage Breaker)를 사용해야 한다.
일반적으로 누전차단기는 교류 600Ｖ이하의 저압전로에 설치하며, 대부분 전류동작형이다. 누전차단기의 규격을 보는 방법은 ①부하용량 30A: 정상적인 부하 30A까지 사용가능, ②정격감도전류 30㎃: 누전되는 전류가 0.03A이상이 되면 작동, ③정격부동작전류 15㎃: 누전되는 전류가 15㎃이하에서는 미작동, ④동작시간 0.03초 이내: 누설전류가 생겼을 때 동작되는 시간을 나타낸다.
누전차단기는 그림에서 보는 것처럼 누전검출부, 영상변류기(ZCT), 차단장치 및 시험용 버튼으로 구성되며, 동작시 영상변류기의 특성이 이용된다. 즉, 사고가 발생되면 영상변류기를 통과하는 왕로(往路)전류(i+ig)와 기로(岐路)전류(i)에는 누설전류(ig)만큼의 차이가 생겨 이때 차단기를 동작시키게 된다.
누전차단기의 설치방법으로는 ①누전차단기를 접속한 경우에도 가능한 한 접지, ②분기회로 또는 전기기계기구마다 설치, ③배전반 또는 분전반에 설치, ④서로 다른 누전차단기의 중성선이 누전차단기의 부하측에서 공유되지 않도록 설치, ⑤누전차단기의 전원 측에는 전로의 전원측이 연결되도록 하고, 부하 측에는 전로의 부하측이 연결(꺼꾸로 설치 주의) 되도록 한다.
전기시스템의 안전을 위하여 누전차단기의 동작확인은 매월 1회 하되, 시험용 버튼을 누르거나 누전차단기용 테스터를 사용하여 확인하여야 한다. 다음 주는 전기 작업안전에 대하여 알아보도록 한다.