누전차단기

[황상연]

누전차단기란

누전차단기는 옥내에 누전이 될 경우 30㎃의 아주 미세한 누전현상이 발생하면 0.03초 이내로 전기를 고속 차단시키므로 누전으로 인한 감전사고의 위험을 미연에 방지할 수 있는 안전장치이다.

따라서, 누전차단기가 작동되면 누전을 의심해야 하나 간혹 천둥에 의한 충격으로도 떨어지는 경우가 있으며, 이러한 경우에는 스위치를 위로 올리면 전기가 통하게 된다.

누전차단기의 원리

누전차단기의 동작원리는 누전검출부, 전자회로부, 차단부 등으로 구성되어 있으며, 동일 케이스 내 조립된 것으로 접속된 전등기구 및 전로 등에 지락사고가 발생할 경우 지락전류의 크기에 해당하는 자속에 의하여 철심이 여자되어 영상변류기 2차권선에 기전력이 발생된다. 영상변류기에서 발생한 전류를 전용 IC가 받아들여 이를 증폭하고 그 크기를 판별하여 일정기준을 초과하면 출력을 발생시켜 릴레이를 동작시키게 되는데 그 후 전류가 TRIP COIL에 흘러 누전차단기를 트립시키게 된다.

또한 지락사고는 인명에 관계되기 때문에 차단동작의 확인이 필요한데 테스트 장치는 내부에 지락 모의회로를 만들어 테스트 버튼을 누름으로서 전류를 흐르게 하여 누전차단기가 확실히 동작하는 지를 조사할 수 있게 하며 무든 누전차단기는 이러한 장치를 내장하고 있다.

누전차단기 점검방법

1. 먼저 분전반에 있는 개폐기의 스위치를 내리고

2. 누전차단기의 시험용 버튼을 누른다.

3. 이때 누전차단기가 아래로 떨어지면 정상이고 떨어지지 않으면 불량이다.

누전차단기의 설치. 수리

가. 사용전압이 60V를 초과하는 저압의 금속제 외함을 가지는 저압기계기구의 전로에는 지기(地氣)가 발생 시 자동적으로 차단되는 누전치단기 등을 시설한다. 다만, 다음의 각 호의 경우에는 그러하지 아니하다

  * 기계기구를 건조한 장소에 시설하는 경우.

  * 대지전압이 150V 이하의 기계기구를 물기가 없는 장소에 시설하는 경우.

  * 기계기구가 고무, 합성수지, 기타 절연물로 피복된 것(콘덴서. 계기용 변성기 등)일 경우

나. 대지전압이 150V를 초과 300V이하의 저압전로 인입구에는 인체감전 보호용 누전차단기를 시설하여야 한다.

다. 누전차단기는 동작전류 30㎃이하 동작시간 0.03초 이내 과전류차단기 겸용을 사용한다.(고감도 고속형 누전차단기)

라. 누전차단기는 다음의 경우에 설치한다.

  * 물기가 있는 기계실 내의 전등`전열회로.

  * 주택옥내(주택의 공용부분, 상가, 관리동 등) 전로의 대지전압이 150V 이상인 경우

  * 옥외에 설치되는 보안등의 분기회로.

누전차단기는 1Ø2선식 220V 및 3Ø4선 220V/380V의 220V 전등용에 부설하도록 되어있으며, 부설위치는 전력량계의 인입개폐기 사이에 설치하여야 한다.

한전 계획사업으로 220V 단일화 공사를 하는 경우에는 한전에서 부설하며

이 경우 누전차단기의 하자보수기간이 1년이므로 부설 후 1년 이내에 고장이 발생하면 한전에서 무료로 교환하여 준다.

누전차단기의 선정(전류동작 형)

구 분		정격감도전류 (㎃)	동작시간
고감도형	고속형	5, 10, 15, 30	정격감도전류에서 0.1초 이내, 인체감전 보호용은 0.03초
	시연형		정격감도전류에서 0.1초 초과 2초이내
	반한시형		ㄱ. 정격감도전류에서 0.2초를 초과하고      1초 이내 ㄴ. 정격감도전류 1.4배의 전류에서      0.1초를 초과하고 0.5초 이내 ㄷ. 정격감도전류 4.4배의 전류에서       0.05초 이내
중감도형	고속형	50, 100, 200, 500, 1000	정격감도전류에서 0.1초 이내
	시연형		정격감도전류에서 0.1초를 초과하고 2초 이내

         * 인입구장치 등에 시설하는 누전차단기는 충격파부동작형 일 것

KS C4613에서 고감도 15, 30㎃, 중감도 100, 200, 500, 1000㎃, 저감도 3, 5, 10, 20A로 누전차단기의 감도전류를 구분하며, 감전방지용으로는 고감도 고속형, 누전에 의한 화재보호용으로는 중감도형, 주회로에는 200㎃, 500㎃의 시연형, 분기회로는 100, 200, 500㎃의 고속형을 사용한다.

회로의 상시누설전류나 돌입전류에 의하여 고감도형의 누전차단기 적용이 불가능한 경우 내선규정 및

전기설비기술기준에 의하여 접지공사의 접지저항치를 완화할 수 있는 장소에 대하여 허용접촉전압으로서 누전차단기의 감도전류를 정하고 있다.

누전차단기의 지락보호협조

분전반 등 간선회로 설계 시 상하로 누전차단기가 설치되는 경우에 하위에 누전발생 시에 사고회로만을

차단하는 것을 지락보호협조라 하는데 이를 위해서는 상위누전차단기와 하위 누전차단기의 선정조건을

달리하여야 한다.

즉, 차단기의 감도전류에 있어서는 상위 누전차단기의 정격 부동작전류가 하위 누전차단기의 정격감도

전류보다 반드시 커야하며 또한 동작시간에 있어서는 상위 누전차단기의 관성 부동작시간이 하위 누전

차단기의 동작시간보다 반드시 커야한다. 그러하지 아니한 경우 누전구간을 선택차단하지 못하고 전체

상위의 누전차단기가 동작하여 정전구간이 광범위해지는 결과가 발생하게 된다.

전동기 회로에 누전차단기의 설치

전동기 분기회로에 감전보호를 위하여 30㎃ 이하의 고감도 고속형 누전차단기를 설치하는 경우가 있는데 이때 전동기가 기동 시 기동전류에 의하여 차단기가 트립되는 경우가 있다. 따라서 고감도형 누전차단기가 기동전류 및 상시 누설전류에 의해서 불필요하게 동작할 가능성이 있는 때에는 전동기 외함의 접지저항치를 낮게 설정하고 100㎃, 200㎃, 500㎃ 등의 중감도 고속형의 누전차단기를 선정하여야 한다.