전기용량검토, 전기사고 [기술분석, 전기기술사, 전기장치 화재, 전기화재사고]

[파인트리]

작은 일반주택의 경우에 흔히 일반 주택에서 30A 차단기를 거쳐서 15A차단기가 2개 내지 3개를 사용하고, 15A차단기에 물려서 전등부하, 컨센트 연결이 되어 있으므로 전기기구는 각각 15A의 차단기에 물려 있습니다.

실내 콘센트는 모두 15A용이므로 다른 부하 예를 들면 청소기, 믹서기, 선풍기 등의 부하가 있으면 청소기는 0.9KW, 믹서기 0.5KW, 선풍기 대당 0.05KW이므로 경우에 따라서 전체 소비하는 전력은 피상전력으로 볼 때에 3KVA가 아니라 훨씬 상회되게 됩니다.

가동에 따라서는 전열기구를 사용하는 경우가 많이 있고, 1개의 전열기구는 대개 1.5KW 내외입니다.

드라이기 1개를 사용해도 1.2KW인 경우가 많이 있습니다. 이와 같은 열기구는 역률이 100%에 가깝습니다.

즉, 주택에 사용하는 작은 구성만으로도 이미 3.0 KVA용량의 거의 2배 수준으로 사용되므로 초과되어 사용되며, 그렇더라도 주택용 차단기 15A와 메인 차단기 30A는 60분이 지나도 내려가지 않게 되어 이건 전기장비를 통해서 과전류가 흘러 과열되고 열화되면서 점차 통전성능이 더욱 나빠지고 더욱 과열이 심화되면서 타들어가고 화재가 나게 되더라도 장치에서 제어가 안될 수도 있는 것입니다.

주택에 설치된 후단의 15A의 차단기는 15A X 220V = 3300W (역률 100%일 때)가 정격으로서, KEC규정에 의할 때에 동작전류는 1.45배에서 60분이 경과되어야 작동되므로, 15A용 배선용 차단기는 3300 X 1.45 = 4785W가 60분이 흘러야 작동이 됩니다.

그런데, 역률이 나쁜 전동기로 구성된 부하가 있는 경우에 그 피상전력은 3300 X 1.45 / 0.75 = 6380VA = 6.3KVA가 60분이 흘러야 차단기가 떨어지게 되므로 그 전에는 떨어지지 않으나 용량이 부족한 3000VA (3.0KVA)의 무감전 전원장치는 그 용량대로 설계한 것이라면 내부의 트로이달 트랜스와 주변 구성 전선은 과열로 타들어가게 되고, 온도가 올라가면 전선의 용량은 더욱 줄어들게 되므로 과열이 더욱 심화되어서 화재에 이르게 됩니다.

이와 같은 과정에 이르더라도 전기장비에서는 내부에 온도를 감지하는 센서가 있는 것도 아니고, 과전류 차단기 휴즈를 사용하거나 추가적인 과전류 차단기를 사용한 것이 아니므로 더욱 위험하게 되고 전선 과열이나 내부 트로이달 트랜스 권선의 과열로 불이 붙어서 화재에 이르게 될 수도 있는 것입니다.

추가로 차단기를 부착하더라도 이미 옥내 부하에서 15A차단기가 떨어지지 않았는데 무감전 전원 공급장치에 추가로 부착하는 15A차단기가 동작되어 전원차단을 할 수는 없는 것이므로 이 장치는 3KVA 용량의 장치라고 해도 차단기를 부착해도 무용지물이 되며, 가장 작은 15A 차단기가 내려가지 않는 전기흐름에도 견디지 못하고 내부가 과열되거나 열화로 인해서 소음이 발생하거나 연결 전선이 소손을 일으키는 것이므로 이 전기설비는 근본적으로 작은 3KVA이하에만 사용되어야 합니다.

그런데 15A의 가장 작은 차단기나 15A의 콘센트에 해당 전류가 흐르는 경우에 모터 등의 경우에는 역률로 인해서 더욱 피상전력이 커지게 되므로, 75% 역률의 모터를 사용한 단 한대의 15암페어 매우 작은 에어컨의 경우에는 15A x 220V / 0.75 = 4400VA = 4.4KVA가 되므로 이미 이 장치의 3.0KVA의 용량을 초과하여 위험하게 되는 것은 마찬가지입니다. 따라서 본 장치에 추가로 15a차단기를 설치해도 작동이 되지 않는데도 트로이달 트랜스와 연결 전선의 용량 초과로 과열이 생기게 될 수 있습니다.

따라서, 본 장치를 3.0KVA용으로 이해하고 주택에 사용하게 되면, 만약 메인 차단기 30A에 그 지선에 3개의 15A의 차단기를 부착한 경우에 정격으로만 가동되는 경우에 15A X 220V X 3 / 0.8 (80% 역률) = 12.375KVA가 흐르는 상태가 될 수 있고, 그 경우 전원공급장치 내부는 트랜스의 구조를 갖고 있으므로 전선이 과열되어 열화되고 소손되며, 외부의 연결 배선은 3.0KVA에 맞추어 설계된 것이므로 초과되는 과전류에 의해서 타들어가고 결국 화재에 이르게 될 위험한 구성의 상태가 될 수 있습니다.

저는 거의 40년 이상의 공학을 전공하고 긴세월동안 기술사 등 전문가로서의 매우 다양한 경험은 물론, 기술평가위원으로 활동을 하였고, 공조냉동기계기술사, 전기기술사, 기계제작기술사 등을 갖추고 있는 전문가 감정인으로서 감정을 하면서 지난 사건에 대해서도 수많은 관계자로부터 감사의 말씀을 많이 들어오고 있습니다.

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감정인 : 최춘배

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수많은 법원의 감정실적 및 사감정 실적에서 말해주듯 기계전문가, 전기전문가로서 특히 다양한 특수하자에 대해서 높은 전문성이 있으므로 연락을 주시면 도움이 되도록 저의 노력을 다 할 것입니다.

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