산업안전보건 교육자료(21. 8월 전기재해예방 #2 )

 

7. 전기화재 요인 및 대책

전기는 기본적으로 전선이 회로를 구성하여 흐르게 되는데, 전선에 너무 많은 양의 전류가 흐르거나, 전류가 전선 밖으로 흐르게 되면 화재 또는 감전 등의 사고를 발생 시킨다. 전류가 전선 밖으로 흐른다 함은 누전 즉 아크, 스파크를 말하는 것인데 이러한 전기에 의한 점화원은 다음과 같다.

가. 과부하 전류 전선에 전류가 흐르면 줄열(H=I2Rt)이 발생되는데 발생된 열이 충분히 방열되면 발화의 위험 이 없으나 열이 축척되어 온도가 상승하게 되면 점화원으로 작용할 수 있다. 이를 위해 각각의 전선은 그 전선의 특성 및 사용조건에 따라 안전하게 흘릴 수 있는 최대 전류가 결정되게 되는데 이를 전선의 허용 전류라 하며 이 전류를 초과하여 큰 전류가 흐르는 것을 과부하 전류라 한다.

⑴. 발생 원인

- 정상 사용전류에 비하여 많은 양의 과전류가 흐르면 과열되어 출화

- 전원공급설비의 정격용량을 고려하지 않고 대용량의 냉난방기 설치 시 배선이나 접속 기기 등이 과열되어 화재 발생

- 차단기 용량이 배선이나 부하용량에 비해 과다한 것을 설치

- 이동이 빈번한 전기기기의 배선은 굽힘과 펴짐 현상이 반복되어 전선의 일부가 끊어져 전기저항에 의해 국부적으로 발열 출화

- 문어발식으로 많은 전기기기 연결 사용으로 과부하에 의한 배선 및 접속부 발열에 의해 출화

⑵ 예방 대책

- 부하용량에 적합한 배선기구 및 차단기 사용

- 냉난방기와 같이 부하용량이 큰 전기기기 설치 전에 배선 및 배선기구, 차단기 등의 정격 용량을 검토

- 전기용접 시 접지 클램프를 반드시 모재에 견고하게 연결 사용

- 문어발식 전기기기 연결 사용 금지

나. 단락(합선)

⑴ 발생 원인

- 전선의 피복이 외부의 충격으로 벗겨지는 등 절연이 파괴됨

- 이동전선에 중량물의 압력이 가해져 두 가닥의 전선이 합선되어 접촉부분에 전류가 집중적으로 흘러 스파크 발생

- 전선의 피복이 과열에 의해 연소되어 발화

- 전등의 배선 또는 코드, 전등소켓, 콘센트 내의 배선 등의 피복 손상으로 절연이 파괴되어 심선끼리 접촉

- 차단기, 개폐기 및 기타 전기기기가 설치된 곳에 빗물이나 습기의 침입으로 전선간의 절연이 파괴되어 합선

⑵ 예방 대책

- 규격 전선의 사용 및 이동전선의 관리 철저

- 전등소켓, 콘센트 등의 전선 인출부를 보강

- 전기 작업 시 전원스위치 차단 후 실시

- 비닐형코드(VFF)는 옥내배선용으로 사용 금지

- 콘센트로부터 플러그를 뺄 때 플러그 몸체를 잡고 뺌

- 전선의 피복이 손상되지 않도록 가공 및 배관, 모울드 등을 사용하여 시공

다. 기기 발열

⑴ 발생 원인

- 백열전등이나 할로겐전등 등 발열이 많은 전등 외벽에 가연성 먼지 또는 기타 가연물이 접촉하여 출화

- 전기기기의 설치 직후, 오결선에 의한 단락, 지락 또는 과부하에 의한 과열 출화

- 내용연수 경과로 노화, 기기 마모 등으로 전기기기 내부의 절연이 열화되고 과열 출화

- 전기기기 주변의 섬유먼지나 기타 분진 등 으로 인해 전기기기에서 발생하는 열이 방열 되지 못하여 온도가 과도하게 상승, 주변의 가연성 먼지에 의해 출화

- 전기밥솥이나 커피포트는 기기 내부의 온도조절장치 고장 및 내용물이 비어 있는 상태 에서 작동 시 온도가 상승하여 소손

- 배기휀 주변의 먼지나 기름 찌꺼기 등에 의해 휀의 회전에 장애를 받을 경우 열이 발생

⑵ 예방 대책

- 전기기기 주변에는 가연성 물품 보관 금지

- 백열전구 및 할로겐 전구는 가연성 물질이 없는 곳에 설치

- 전기밥솥이나 커피포트가 내용물이 없이 동작되지 않도록 주의

- 전기기기의 이상 발생시 전원 및 동작을 차단하는 보호장치가 내장된 전기기기 사용

- KS, 형식승인 표시가 없는 전기용품의 사용 금지

- 전원의 결상, 역상 및 구동축의 구동으로 인해 오동작 및 소손의 우려가 있는 전동기 에는 전자식보호계전기 사용

- 전기기기나 접속기기 주변의 먼지, 기름때 등은 정기적으로 제거

라. 누전

넓은 의미의 누전이란 마치 수돗물이 누수 되듯 전류가 정상적인 경로를 통하지 않고 그 이외의 빠져나가는 현상을 총칭하며 구체적으로는 전선의 피복 또는 전기기기의 절연물이 열화 되거나 기계적인 손상 등으로 인해 전류가 금속체를 통하여 대지로 흘러가는 현상을 말한다. 일단 충전부와 대지사이에 누전 경로가 형성되면 그 누설전류로 인해 열이 발생하여 절연물이 국부적 으로 파괴되어 이로 인해 누전 상태는 점점 악화되고 이는 더욱 누설전류를 크게하여 발열량을 누적시킴으로써 결국 점화원으로 작용하게 된다.

⑴ 발생 원인

- 전기배선이나 전기기기 내부회로 절연불량으로 전류가 통전 경로를 통하지 않고 건물 이나 주변의 부대설비 등을 통해 흐르는 경우, 접속저항이 큰 부위에 국부적으로 발열

- 카본, 쇳가루 등과 같은 도전성 먼지나 습기가 많은 장소에 전기기기 설치 시 기기 내부 의 충전부에 도전성 먼지나 습기가 침입하여 절연성능이 저하되어 누설전류 발생

- 옥내 배선 및 배선기구 절연체의 노화 ⑵ 예방 대책 - 누전차단기 설치 및 정기적으로 동작시험

- 정기적 부하회로의 절연저항 측정 및 관리

- 부하의 차단 곤란 시 누설전류를 측정 및 기록 관리하고, 이상 발견 시 신속히 보수

- 전기기기는 습기나 도전성 먼지가 침입하지 않는 장소에 설치

마. 전기 아크

개폐기로 전기회로를 개폐할 때나 퓨즈가 용단될 때에는 아크가 발생하게 되는데 특히 회로를 닫을 때 보다는 끊을 때 교류보다는 직류인 경우에 더욱 심하고 아크도 연속되기 쉽다.

⑴ 발생 원인

- 전자식개폐기나 스위치로 전기회로를 끊거나 닫는 경우 순간적으로 스파크가 발생, 이때 가까이에 가연성 증기나 먼지 등이 있을 경우 인화하여 출화 또는 폭발

⑵ 예방 대책

- 가연성증기나 분진이 존재하여 폭발 우려가 있는 장소 에서는 방폭형 전기기기 사용

- 가연성 증기나 먼지를 취급하는 장소에 인접한 전기실 또는 제어반에는 양압 유지 및 인접한 배관, 덕트 등을 밀폐

- 차단기, 스위치 및 전자개폐기 주변에는 가연성 먼지가 쌓이지 않도록 정기적으로 청소

바. 전기 열화

배선 또는 기구의 절연체는 그 대부분이 유기질로 되어 있는데 일반적으로 유기질은 장시간 경과할 경우 열화되어 절연저항이 저하된다. 특히 유기질 절연체는 공기의 유통이 불량한 곳 에서 고온상태로 가열될 경우 탄화 과정을 거쳐 도전성을 띠게 되며 여기에 전압이 걸리게 되면 전류로 인한 발열로 탄화 현상이 더욱 촉진되고 결국 유기질 자체가 타거나 인근 가연 물에 착화되는데 이를 절연열화에 의한 탄화현상 이라 한다.

사. 접속부 과열

전선과 전선 전선과 단자 또는 접속편 등의 도체에 있어서 접촉이 불안전한 상태로 전류가 흐르게 되면 접촉저항에 의하여 접촉부가 발열하게 되며 이는 점화원으로 작용 할 수 있다.

구체적으로 이러한 국부적 발열부분(접촉부)은 열팽창 및 수축이 반복되면서 전기적으로 아산화동(산화제1철)이 생성 되고 이로 인해 발열부는 더욱 거칠어져 접촉저항이 급격히 증가하면서 적열상태에 이르게 되어 결국 주위의 절연물을 발화시키게 된다.

⑴ 발생 원인

- 전선 접촉점의 볼트 조임이 풀리거나 접속이 불량할 경우 저항이 생겨 열이 발생, 이열 이 주변의 가연성 먼지나 물질에 전달되어 화재 발생

- 콘센트와 플러그를 연결하는 칼받이가 견고히 접속되지 않을 경우 접촉저항에 의한 열이 발생

- 차단기와 전선 및 부스의 접속용 볼트가 풀리거나, 견고히 조여지지 않을 경우 접촉 저항에 의한 발열로 과열

⑵ 예방 대책

- 터미널단자는 압착공구를 사용하여 시공하고, 접속부 볼트 풀림 및 발열 유무 정기 점검

- 콘센트, 차단기 등의 접속부 주변에 가연물 방치 금지

- 노화된 배선기구 및 배선은 방치하지 않고 교체

아. 정전기

⑴ 발생 원인

- 물질의 마찰 등에 의해 발생된 정전 스파크가 가연성 가스 및 증기에 인화

▷ 정전기에 의한 화재, 폭발 발생 충족 조건 ․

  가연성 분진, 가스 및 증기의 농도가 폭발 한계 내에 있을 것 ․

  정전 스파크의 에너지가 가연성 분진, 가스 및 증기의 최소 착화에너지 이상일 것

⑵ 예방 대책

- 제전복 및 제전화 착용하고, 바닥선은 도전성 타일이나 도료로 시공

- 정전기를 일으키는 생산공정이나 운송부에는 제전기 사용

- 상대습도를 높여 정전기 발생 억제

- 유체 이송에 사용되는 탱크로리, 배관 및 배관의 접속부 등은 본딩용 접지 실시

- 위험물 보관 탱크, 드럼통 등에는 질소가스 같은 불활성 가스 주입

- 불활성하기 어려운 탱크, 드럼통 등에 위험물을 주입하는 배관은 관내 유속을 규정치 이하로 낮추어 주입

- 위험물이 주입된 후 규정시간 이상 정차시켜 대전량이 안전 한계치까지 소멸시킴

- 스페너, 드라이버, 망치 등과 같은 수공구는 타격에 의한 불꽃이 발생하지 않도록 방폭 공구 사용

- 국부환기를 통한 가연성 분진, 가스 및 증기의 농도를 폭발한계 이하로 유지

- 가연성 분진, 가스 및 증기가 존재하는 공간과 정전기 발생 우려 공간 사이를 차폐

8. 재해사례로 본 감전재해예방

1. 콘센트 충전부에 접촉되어 감전

혼합된 재료를 보관하는 호퍼에 연결된 이송용 스크류 컨베이어를 스패너와 볼트를 이용하여 해체 작업 중 호퍼 조작반 측면에 부착된 콘센트의 충전부에 오른팔이 접촉되면서 감전 사망

가. 재해 발생 원인

•콘센트의 노출된 충전부 방호조치 미실시

•콘센트 전원측에 감전방지용 누전차단기 미설치

나. 작업 안전대책

•전기기계 기구의 작동 시 전기가 흐르는 충전부분에는 방호조치 실시

-충전부가 노출된 콘센트는 즉시 덮개를 설치하거나 덮개가 부착된 콘센트로 교체하여 충전부분에 접촉되지 않도록 조치 •감전방지용 누전차단기 설치

-150V를 초과하는 이동형 또는 휴대용 전기기계 기구를 연결하여 사용하는 콘센트의 전원 측에는 감전방지용 누전차단기 설치

2. 전원선 피복 파손부 접촉 감전

파이프(610mm×20t×12m) 연결부 용접 작업 완료 후 파이프 내부로 진입하여 용접면 사상 작업을 실시하던 중 핸드그라인더 전원선의 피복 파손부에 접촉·감전 사망

가. 재해 발생 원인

•핸드그라인더 전원선 절연피복 파손에 따른 충전부 노출

•누전차단기 미접속 나. 작업 안전대책

•휴대용 전동기계·기구의 피복손상 여부 확인 철저

-이동형 또는 휴대용 전동기계·기구 사용 전 코드선 또는 이동 전선의 피복손상 여부 확인 철저

•이동형 또는 휴대용 전동기계·기구 감전방지 조치 철저

-철판·철골 위 등 도전성이 높은 장소에서 사용하는 이동형 또는 휴대용 전기기계·기 구는 감전방지용 누전차단기에 접속하여 사용

•작업전 전기기계기구 등에 대한 접지 유무 반드시 확인

3. 변압기 접근 한계 거리 이내로 접근하여 감전

아파트 재도장 공사 및 옥상 방수 공사 현장에서 피재자가 아파트 지하주차장 옆 전기실 내부 바닥 에폭시 도장 공사를 위해 알루미늄봉으로 연결된 빗자루로 바닥청소를 하던 중 전기실 내 특별고압(22.9kV) 변압기 접근 한계 거리(90cm) 이내로 접근하여 감전, 사망

가. 재해 발생 원인

•충전전로 위험 상태 방치

•노출 충전부와의 접촉 방지 위한 덮개, 방책 또는 절연 칸막이 등 미설치

•위험 경고 표지판 미설치

나. 작업 안전대책

•충전전로 방호조치 철저

-충전전로에 근접한 장소에서 작업 시 노출 충전부와의 접촉방지 위한 덮개, 방책 또는 절연 칸막이 등 설치

•고전압 위험 경고 표지판 설치

-고압인가전류를 알 수 있도록 전압명과 접근금지를 알릴 수 있는 표지판 설치

4. 변압기 단자대에 신체 일부가 감전

전기실 고압 배전반에서 전력설비 부분방전 감시장치 설치 작업 중 충전부인 변압기 단자대에 신체 일부가 감전되어 사망

가. 재해 발생 원인

•충전전로 근접 작업 시 충전부 방호조치 미실시

•충전전로에 대한 접근한계거리 미확보

나. 작업 안전대책

•충전부 방호조치

-고압 배전반 입구 또는 내부 등 고압활선 근접작업 장소에서의 작업 은 절연덮개 등 충전부 방호조치 실시

•접근한계거리 준수

-노출된 충전부에 접근하여 작업할 경우 충전전로에 대한 접근한계 거리 준수

•절연용 보호구 지급 및 착용

-충전전로 근접 작업자에게 절연모, 절연화, 절연장갑 등을 지급하고 절연용 보호구 착용여부 확인

5. 형광등 전선 피복 손상에 의한 누전 감전

주물용 중자 제조 공정에서 작업자가 중자성형기 앞 작업대에 설치된 형광등(20W, 220V) 전선의 피복손상에 의한 누전으로 감전

가. 재해 발생 원인

•형광등 외함 접지 미실시 및 누전차단기 미설치 -형광등 갓에 절연이 파괴된 전선의 충전부가 접촉되면서 누전이 발생하고 접지가 되어 있지 않은 형광등 외함 및 철재 작업대에 충전전압 228V가 인가 됨

나. 작업 안전대책

•형광등 외함 접지 실시

-누전에 의한 감전의 위험이 있는 전기기계·기구의 금속제 외함, 외피 및 철대 등에는 확실하게 접지

•형광등 전로에 인체 감전방지용 누전차단기 설치

-누전에 의한 감전재해를 예방하기 위하여 해당전로에 인체 감전방지용 누전차단기 설치

※ 누전차단기는 정격감도전류가 30밀리암페어 이하이고 작동 시간은 0.03초 이내에 작동되는 인체 감전방지용 고감도 차단기일 것

9. 사망재해 획기적 감소를 위한 High-Five운동

가. 전기취급작업 사망재해 통계

사업장에서 전기 감전 재해로, 2013년 37명(부상394명), 2014년 27명(부상330명), 2015년 19명 (부상329명), 2016년 26명(부상351명), 2018년 18명(부상385명), 2019년 21명(부상327명)이 전기 취급 작업 중 감전으로 사망하였다. -안전보건공단> 알림소식> 산업재해통계-

나. 전기 취급작업시 위험포인트 및 안전대책