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전기재해의 방지대책
▣ 감전재해의 방지 대책
최근, 규격 등의 세계화에 따라, 전기사업법, 전기설비에 관한 기술기준이 대규모로 개정되어, 전기설비 기술기준은 약 300조로, 약 50조가 78조의 조문으로 바뀌었다. 또 감전보호에 대해서도, 국제규격이 적용되고 있고, IEC의 규격에 기초를 둔 감전보호에 관한 JIS를 만들고 있다. 한편 노동안전위생규칙에는 필요 최저한의 기준에 대해 기술하고 있다.
이들의 공통된 방침은 정부의 관여를 필요 최소한으로 하고, 사업자의 자기 책임을 중시하는 것이다. 기업 등은, 전기를 안전하게 사용하기 위해 각자가 스스로 구체적인 정보를 얻어, 실행에 옮김과 함께 작업자의 안전을 확보하기 위한 자주적인 노력을 하고 있다.
1. 감전재해의 발생상황과 최근의 특징
일본의 산업전반에 있어 산업재해의 사상자수는 1961년 약 48만 명을 절정으로, 장기적으로는 감소하는 추세에 있고, 사망자수는 1961년 당시 약 3할 (1997년에는 2,078명)로 감소하고 있기는 하나 1986년 이후부터는 증감을 반복하면서 전체적으로는 보합상태이다. 감전재해에 있어서도 상황은 비슷해서, 감전에 의한 사망자수는 1961년에는 482명이었던 것이 35년 후인 1995년에는 37명이다.
1986년부터 1995년까지 10년간의 동향을 보면, 감전사상자수가 감소추세이기는 하나, 사망자수는 거의 보합상태이다.
이것을 발생원의 전압 (고전압, 저전압)으로 분류하여 보면, 각각 크게 변동하고 있기는 하나, 고전압에서는 감소하는 경향이 있으나, 저전압에서는 증감을 반복하고 있다. 저전압에 의한 감전사망자를 「전기취급인」과 「그 외 작업자」로 구분하였을 때도 모두 증감을 반복하고 있어 저전압의 감전위험성은 일상의 작업에 잠재되어 있는 것으로 추정된다.
노동안전위생규칙이나 노동성생산안전연구소 기술지침에 표시된 기기(교류아크용접기, 이동식쇓운반식 전동기기 및 절연집전기)에 관한 감전재해의 통계에 의하면, 해마다 다르기는 하지만, 1986년부터 1995년까지 10년 동안의 사망자 합계는 각각 23명 (이동식쇓운반식 전동기기), 20명(교류아크용접장치), 그리고 20명(크레인 집전기선)이다. 이것은 과거의 재해에 비하면 많이 감소하기는 했지만, 아직은 미흡하므로 안전대책에 한층 더 충실해야겠다. 최근에는 교류아크용접기의 감전재해에서는, 교류아크용접기용 자동전격방지장치에 대한 과신이 원인이 되는 사례가 많다. 사용할 때는 각각의 안전장치의 성능에 대해 이해한 후에 효과적으로 사용하는 것이 필요하다. 이외에, 감전재해는 다음과 같은 특징을 나타내고 있다.
(1) 감전재해의 사상자수는 증감을 반복하고 있기는 하지만, 장기적으로 감소하고 있는
경향이다.
(2) 감전은 사망위험성이 높은 사고이다.
(3) 감전재해는 전기 공사 업종에서 많이 발생하고 있다.
(4) 감전재해발생설비는 업종에 따라 다르지만, 「송배전선류」, 「수변전설비」가 많다.
(5) 직종별로는 일반작업자와 전기취급자가 비슷하다.
(6) 저압전기에 의한 감전사망자는 7, 8, 9월의 여름철에 집중되어있다.
2. 감전발생의 Mechanism
감전은 인체에 전류가 흐름으로써 발생한다. 감전의 발생상황은 〔그림 1〕 나타난 것처럼 다음의 4종류로 크게 나눌 수 있다.
(1) 전기회로 또는 누전되고 있는 물체와 접촉해서 감전되는 경우.
(2) 공기처럼 원래는 절연물체였던 것이 절연이 파괴되어 방전됨으로써 감전되는 경우.
(3) 정전유도에 의해 condenser 또는 같은 성질을 갖은 물체에 전압이 발생하고, 이에 접촉해서 감전되는 경우.
(4) 전자유도에 의해, 안테나 또는 안테나와 같은 특성을 지닌 물체에 접촉해서 감전되는 경우.
여기서는 그 중에서 가장 일반적인 감전 「전선 등의 충전부에 접촉한 경우의 감전」의 Mechanism을 나타냈다.
일반적으로 직장이나 가정에서 사용하는 전기는 100V, 200V, 또는 6kV인 정전압선이다. 그러므로, 감전재해는 일반적으로, 이들 정전압원에 인체의 일부가 접촉됐을 때 인체를 통하여 전기회로가 형성되어 일어난다.
[그림 2]는 저압전기에서 일반적으로 일어나는 감전재해의 사례를 나타낸 것이다. 공장이나 건설현장에서는 수전용변압기, 일반가정에서는 전신주에 설치된 변압기에 의해, 고압 6kV를 저압 200V 또는 100V로 낮춰 공급된다.
이 변압기의 저압측의 한쪽 끝에는, 원칙적으로 B종 접지공사 (구 전기설비기술기준의 제2종 접지공사에 해당)가 이루어진다. 이는 변압기내에서 고저압의 코일내에서 접촉사고가 발생해도, 저압전선회로에 고전압이 생기지 않도록 조치한 것이다.
땅위에 서있는 사람이 저압의 충전부에 닿으면, 점선에서 나타낸 것처럼 전원을 포함한 전기회로 (인체 → 대지 → B종 접지 → 변압기의 저압측 코일 → 전압측 전선)가 형성되어 인체에 전류가 흘러, 그 전류가 감전의 경계점을 넘으면 감전재해에 이르게 된다. 또 인체가 직접 저압전선회로 사이에 즉, 전압측 전선과 접지측 전선 사이에 있는 경우에도 회로구성은 동일하게 된다.
3. 감전재해방지를 위한 대책
감전재해방지의 기본은 제일 먼저 위험 전류가 인체에 흐르지 않도록 하고, 그 다음으로 비록 인체에 전류가 흘렀다고 해도 피해를 최소한으로 하는데 있다. 여기서, 직접 인체와의 접촉점이 되기 쉬운 노출 충전부의 배제, 충전부의 격리 등 전기설비 기기의 안전대책을 기본으로 하고, 설비·기기의 고장, 장애 등에 의해 발생하는 위험성에 대응한 이상시의 안전대책, 전기의 기초지식 습득 등, 전기를 취급함에 있어, 작업자의 안전대책 등 하드웨어와 소프트웨어 양면으로 실시하는 것이 필요하다.
이를 실시하기 위한 주된 방침을 나타내보면 다음과 같다.
(1) 충전부분의 절연, 격리
감전의 원인이 되는 위험원 절연 및 격리를 하고 작업자가 접촉 또는 접근하는 기회를
감소시켜서, 감전재해를 방지한다.
여기서는 작업자의 행동 범위내에 있는 충전부문을 영구적으로 절연, 격리하는 방법과,
일시적으로 절연, 격리하는 방법이 있다.
(2) 사용 전압을 낮게 줄임
사용 전압이 높을수록 감전시의 전류가 크게 되고, 피해의 정도도 커지기 쉽다. 설비의
사용 전압을 될 수 있는 한, 낮추고 감전의 위험이 적은 전압을 사용함으로써 감전
피해를 적게 한다.
(3) 기기 조작의 설비적 안전화
전기 기기의 조작에 있어서, 작업자가 위험원에 접근한다든지, 위험성이 높은 조작을 적게
하기 위해서, 회로차단기 조작의 원격화나 차단기와의 오동작방지 시스템 등 전기 기기
설비를 개선한다.
(4) 전기설비의 이상현상의 검출
전기설비를 이상 상태로 방치해 두면, 재해가 발생할 가능성이 높아지기 때문에 그 상태를
검출해서 조치함으로써 재해를 미연에 방지한다.
(5) 보수·점검
전기 설비·기구를 적정한 상태로 유지하기 위해 정기점검·일상점검이 필요하다. 특히,
재해의 원인이 되고 있는 누수·파손등이 발생했을때에는 꼼꼼히 점검해서 보수해야 한다.
또, 작업자는 전기 기계를 사용할 때 상태의 변화(발열, 이상한 냄새, 이상한 소리, 변색,
헐거움, 흔들거림, 금이 감, 이상동작)에 신경 써서 적절하게 대처하는 것이 중요하다.
(6) 전기 작업용 안전장비의 정비
전기는 눈에 보이지 않는 에너지이므로, 절연물에 생긴 미세한 구멍 등으로도 전류가 흘러
감전을 일으킬 수 있기 때문에 절연용 고무장갑의 공기테스트 등 작업에 사용하는 안전장비
의 점검을 꼼꼼히 해서, 전기 작업용 안전장비의 성능을 확보한다.
(7) 작업표준의 확립
작업에는 maintenance처럼 미리 작업 내용이 분명한 작업과, 실외의 전기공사처럼 공사
장소나 날씨에 좌우되는 작업이 있다. 전자에서는 습관적으로 작업순서를 지키지 않기
때문에 사고에 이르는 경우가 있고, 후자는 날씨 변화에 따라 작업방법의 변경을 강요하기
때문에 사고에 이르는 경우가 있으므로 이런 점을 막기 위해 작업표준을 확립해서 재해를
방지한다.
(8) 안전교육의 실시
전기의 기초지식, 감전의 허용한계와 그 영향 등 전기에 관한 지식을 습득함과 동시에
안전장치, 작업마다의 위험성과 사례연구 등 재해방지에 관한 안전교육을 실시한다. 또
재해는 사람(피해자)과 물건(기인물)과의 접촉에서 발생하기 때문에 특히 관리자에게는
양쪽의 관계 및 사람의 생리적, 심리적인 지식의 습득이 요구된다.
(9) 비상시의 대책확립
불행히도 재해가 발생한 경우에, 피해를 최소한으로 하기 위해, 구출방법이나 피해자의
응급처치, 비상시의 연락체제 등의 대책을 세워둔다.
4. 맺음말
감전사고 방지의 기본은 인체에 전기가 흐르지 않도록 방지책을 강구하는 것이다. 그러나 「실수로」「자신도 모르는 사이」라는 단어가 나타내듯이, 알고 있으면서도 감전된 경우가 많다. 이는 매우 유감스러운 일이다. 전기 안전에 대한 인식을 이 기회에 다시 한번 일깨워보자.
▣ 설비기기의 전기적 문제점에 의한 사고·재해의 방지대책
1. 서론
전기 기기에 의한 재해 중에서 주된 것은 감전사상사고와 전기화재사고임은 말할 필요도 없다. 그러나 고도정보화사회의 눈부신 발전과 함께 모든 일이 전기에너지원에 의존하고 있는 현재, 단순한 정전사고도 큰 재해로 이어지는 경우가 있다. 지난번에 어느 병원에서 상용전원이 정전됐을 때 비상용 예비발전장치가 가동되지 않아 인명에 영향을 준 경우가 있다. 이는 위와 같은 사실을 나타내는 전형적인 사례의 하나이다. 그러므로, 여기서는 설비 기기의 전기적 트러블에 의한 사고, 재해를 중심으로 해서, 그 방지대책에 대해 소개하려고 한다.
2. 설비기기의 전기적 트러블의 원인과 내용
설비 기기의 전기적 트러블의 종류에는 감전재해, 전기화재, 설비 기기의 소손, 정전, 전압저하 등이 있다. 또 트러블이라고 까지는 말하기 어렵지만, 누전경보나 과부하경보의 발생 등도 트러블의 하나로 취급하고 있다.
특히 제어회로의 고장에 의해 생산설비 등의 기능이 없어지는 트러블도 있지만, 여기서는 검토대상에서 제외하기로 하자.
이런 트러블의 현상을 조사해 보면, 거의가 누전, 지락, 과전류, 접촉불량, 소손, 용단(녹아서 끊어짐)에 의한 것으로, 그 원인을 조사해 보면, 설비 기기의 제작쇓시공 불완전, 보수 불완전, 자연열화, 과부화, 빗물이나 눈의 침입, 우뢰, 조수(작은 동물)의 침입, 작업자의 과실 등이 주된 원인이다. [그림 3 참조]
3. 설비의 전기적 트러블의 원인별 발생상황
설비는 앞서 말한 것처럼 원인에 따라서 감전재해, 전기화재 등으로 발전할 위험성을 가지고 있다. 따라서 정기적으로 보수관리를 함으로써 트러블의 원인, 요인을 조기에 발견하여 신속하게 대처할 필요가 있다.
그러나 불가항력적인 것이나 작업자의 과실 등 설비의 보수관리만으로는 위험을 미연에 방지하는데 어려운점이 있다. 그 때문에 전기회로에는 요소마다 과전류차단장치(braker), 지락차단장치 등의 보호장치가 설치되어 있어서 만일의 경우에는 트러블의 범위를 정전시키는 시스템으로 되어있다.
JISHA에서는 고압자가용 전기설비 10만여 건에 대해서 설비 기기의 트러블 예방에 노력하고 있지만, 매년 2만여 건 정도의 트러블 충돌을 하고 있다.
1998년도는 고압전기설비에 대해 1,636건 (전력회사의 배전 선로로 파급된 사고 70건 포함), 저압전기설비는 18,818건으로 트러블 충돌이 일어났다. 이 트러블의 개요는 다음과 같다.
(1) 고압전기설비의 트러블
고압전기설비의 트러블원인으로써는 과부하에 의한 변압기의 소손이나 보호장치의 동작
등이 211건(12,9%), 자연열화에 의한 케이블이나 변압기 등의 지락, 합선 등이 145건
(8.9%), 천둥에 의한 실외부하개폐기의 절연 파괴 등이 96건(5.9%), 조수 등 작은 짐승
이 큐비클(Cubicle)에 침입해서 실내부하개폐기 등과의 접촉에 의한 지락, 합선 등이
90건(5.5%), 비나 눈 등이 큐비클에 스며들어 지락, 합선 등에 의한 사고 88건(5.4%),
도로의 굴삭공사 등에 의해 작업자가 고압 케이블 등을 실수로 손상시킨 사고 56건
(3.4%)이 대부분이다.
또 지락보호장치가 원인불명으로 작동해서 전부 정전 됐던 것( 불필요동작)이 342건
발생했고, 이것은 전체의 20.9%에 해당하는 수치이다. 지락보호장치는 고압전기회로에
200mA정도의 지락전류 (저압전기회로의 누전전류에 해당하는 것으로, 고압에서는 지락
전류라고 부른다)가 흐르면 작동하는데, 작동의 대부분에 대해서는 원인 불명인 것이
현실이다.
(2) 저압전기설비의 트러블
저압전기설비와 관련된 트러블 18,818건을 원인별로 보면, 자연열화 4,542건(24.1%),
작업자의 과실 1,244건(6.6%), 보수불완전 1,241건(6.6%), 과부하 1,090건(5.8%),
시공불완전 1,037건(5.5%), 비나 눈의 침입에 의한 것 960건(5.1%)이 대부분이다.
또한 누전차단기가 작동해서 정전됐지만 조사할 때는 이상원인이 소멸해 버려서,
원인을 알 수 없는 것이 1,667건(8.8%)이다. 저압 설비 기기와 관련된 트러블의 현상에
대해 살펴보면, 절연저하에 의한 것이 압도적으로 많고, 다음으로 과전류, 손상에 의한
누전 등, 접촉불량, 소손, 용단(녹아서 끊어짐)등의 순으로 발생했다.
4. 일상설비관리의 포인트
이제부터 트러블의 실태를 포함해, 설비관리의 포인트에 대해 알아보기로 하자.
(1) 굴삭공사에 의한 트러블을 방지하자.
노면의 굴삭공사 등에 의해, 고압케이블을 손상시켜서 정전되는 사고가 적지 않게 발생
하고 있다. 노면의 굴삭공사는 케이블의 매설표시 등에 의해 매설루트의 확인을 충분히
해야만 한다.
(2) 쥐 등의 침입에 의한 정전사고를 방지하자.
케이블의 입구, 출구에는 큐비클에 직경 10mm의 둥근막대 정도도 들어갈 틈이 없도록 유지
관리한다.
(3) 눈, 비에 의한 정전을 방지하자
큐비클의 눈, 비에 대한 대책에 대해서는 통기구멍에 덮개를 덮어 두는 등의 대책을 마련
하는 것이 중요하다.
(4) 결로(물체의 표면에 작은 물방울이 서려붙음)에 의한 사고를 방지하자.
최근에는 계기용 변성기, 변류기, 진공차단기, 애자, 전선지지물, 몰드변압기, LBS등 합성
수지 절연의 기기는 오손이나 결로의 발생, 혹은 빗물의 침입을 방지함과 동시에 정기적
으로 고압설비기기의 청소를 해주는 것이 중요하다.
(5) 절연저하를 빨리 발견하자.
절연관리는 전기설비기기의 관리 중에서도 제일 중요한 항목이다. 절연저항측정은 측정할
때 정전이 따르므로 일년에 한번정도 밖에 실시하지 못하는 것에 비해, 클램프식 전류측정
은 활선에서의 진단이기 때문에 때때로 실시가 가능하고, 또 연속측정도 가능하기 때문에
신뢰도가 높다.
최근에는 절연감시장치 등으로 항상 감시하는 방법도 널리 쓰이고 있다.
(6) 단자부 등의 과열관리를 정확하고 확실하게 하자.
단자부나 접촉부 등의 과열관리는, 절연관리와 마찬가지로 중요한 항목이다.
그러나 절연관리가 절연감시장치 등으로 전기회로의 일괄관리가 가능한 것에 비해서, 과열
관리는 정확한 관리가 필요하기 때문에 많은 노력을 해야 한다. 최근에 비교적 저렴한
가격에 방사온도계가 시판되고 있으므로 이것의 이용을 권하고 싶다. 방사온도계는 피측
정물로 부터 방사되는 적외선을 감지해 온도를 측정하는 것으로, 측정면(범위)의 평균온도
가 표시되기 때문에 측정거리 (거리가 멀면 측정면적도 크다)에 유의하여야 한다.
5. 끝맺음
이상으로 전기 설비 기기의 전기적 트러블의 실태와 원인, 보수 관리 등에 대해서 소개했다. 최근에는 과전류차단기나 누전차단기와 같은 각종 보호장치가 충실해서, 감전재해나 전기화재 등의 위험은 점점 줄어들고 있다. 반면에 이런 보호장치가 작동해서 정전될 위험은 더 많아졌고, 이런 위험이 많아지고 있는 오늘날, 보호장치가 작동하기 전 단계에서 트러블의 싹을 없애는 보수점검이 중요하다. 현재의 기술로는 불가항력적인 것도 적지 않지만, 진단Level Up을 목표로 기술개발에 노력하고 있다. 또한 정전대책으로써의 비상용 예비발전장치나 축전지 설비 등의 비상전원의 정비에도 충실해야하겠다
(출처 : '감전재해의 원인과 대책' - 네이버 지식iN)