배선기구류의 감전성 위험 연구
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목차

1. 서 론

2. 감전사고

3. 실험방법

4. 결과 및 고찰

5. 결 론

본문내용

동일 간격간의 전위차를 나타낸 것으로 거리에 따라 많은 변화가 있다는 것을 알 수 있다. 그러나 전원으로부터 수평선상의 전위차(콘센트로부터 동일 거리의 원주상 임의의 두 점간의 전위차)는 등 전위로서 전위차가 나타나지 않음을 확인할 수 있었다.
현장실험으로 물이 가득찬 정원연못(가로 8.5m, 세로 6m, 저수높이 1.2m)에서 전원이 투입된 콘센트를 수중상태로 한 경우와 전원 한극을 물속에 넣었을 경우 수중거리별 전위측정 결과 모든 지점이 등전위로 전위차가 측정되지 않았다.
5. 결 론
배선기구류의 감전위험성 연구 수행을 위해 감전사고가 발생되는 콘센트의 근원적인 문제점 고찰을 위해 콘센트와 플러그에 대한 구조시험과 온습도 변화에 따른 내습시험, 내열시험, 절연특성실험과 분석을 하였다. 이러한 실험을 통하여 콘센트에 의한 감전사고 발생 문제점을 발견하고 그에 대한 대책(안)을 제시하였다. 위와 같은 분석과정을 통하여 얻은 결과 내용은 다음과 같다.
(1) 구조시험
꽂음접속기에 대한 구조는 제작사마다 조금씩 다르나 절연체의 두께와 칼날간거리 및 길이 등은 모두 규정에 의한 허용오차 범위 안에 들었으나, 220V 콘센트의 경우 감전방지용 안전장치의 세부적인 수치가 명시되어 있지 않았고, 이 부분은 구조상 콘센트 구멍과 안전장치 사이의 틈이 커 어린이 감전사고가 발생할 수 있는 요인으로 지적할 수 있었다.
(2) 절연저항시험
200여개의 배선용 꽂음접속기에 대하여 극성을 달리하는 충전금속부간, 충전부와 비충전부간으로 분류하여 절연저항을 측정한 결과 모두 1,000㏁이상으로 기준값을 초과하여 큰 문제가 없는 것으로 나타났다.
(3) 내전압시험
기준전압 1,500V를 인가하여 1분 동안 견딘 후 절연체의 이상현상에 대한 조사결과 양호하였으며, 전극간의 절연은 전압 3~5kV에서 섬락이 발생하면서 절연이 파괴되었다. 절연파괴된 표면을 EDX에 의해 분석한 결과 절연파괴전에 탄소원소가 나타나지 않은 제작사의 제품에서는 절연파괴시 발생한 아크에 의해 절연체 표면에서 65%정도의 탄소원소가 나타났으며, 탄소원소가 분포되어 있던 제작사의 제품에서는 절연파괴전 61%에서 절연파괴 후 약 88%로 탄소원소가 증가하였다.
(4) 내습시험
콘센트와 플러그를 제조사별로 목판과 아크릴판에 부착하여 항온습조에 넣고 20주동안 내습실험을 한 결과 4개회사 제품은 초기의 절연저항값 1,000㏁을 그대로 유지하였으나, 1개회사의 꽂음접속기는 시간경과에 따라 절연저항이 저감하였는데 20주 경과후의 절연저항은 0.61~3.35㏁까지 떨어졌다. 따라서 절연저항의 변화가 나타난 절연재의 재질개선에 대한 재검토가 요구된다.
(5) 내열시험
콘센트와 플러그를 제조회사와 제품별로 구분하여 70, 100, 125, 155, 200℃까지 5단계의 온도변화에 따른 내열실험결과 모든 제품에서 절연저항의 변화는 나타나지 않았다. 따라서 모든 제품의 절연재가 온도변화에 따른 절연상태는 우수한 것으로 나타났다.
(6) 꽂음압력실험
국내에서 시판중인 콘센트 유형별 꽂음압력실험과 어린이의 누름압력 실험을 통하여 얻은 결과는 다음과 같다.
① 꽂음시료의 끝이 예리하고 직경이 작을수록 쉽게 들어가고, 수직방향보다 경사방향이 쉽게 들어가며, 경사방향으로 하였을 때 송곳, 못, 전선 등 직경 1.6mm이하의 시료는 1kg이하에서 젓가락, 철사 등 직경 2.5mm이상은 2kg이하의 힘으로 삽입이 가능했다.
② 꽂음각도에 대한 실험결과 수직압력이 경사압력에 비해 2~15배 이상으로 높게 나타났다.
③ 플러그의 꽂음압력은 850g이하로 못, 송곳, 전선 등을 경사방향으로 꽂을 때의 압력과 비슷하였다.
④ 어린이의 미는 힘은 2kg이상인 반면 콘센트의 꽂음압력은 2kg이하로 나타나 어린이들이 젓가락과 같은 물체를 쉽게 삽입할 수 있으며 이에 대한 대책이 요구된다
(7) 콘센트 감전위험성 실험
콘센트를 수중상태로 하여 210V 전원을 직접 투입하고 콘센트로부터의 거리별 위험정도를 알아보기 위하여 수돗물과 소금물, 그리고 황토물을 대상으로 실험한 결과 다음과 같은 결과를 얻었다.
① 물의 종류에 따른 위험성에는 별 차이가 없었으며, 콘센트로부터의 거 리에 따라서는 위험성에 큰 차이가 있었다.
콘센트로부터 1.5m 이내에 접근하였을 때 보폭전압은 10V 정도의 전 압이 인체에 가해진다. 이때 인체의 저항이 최악인 경우 500Ω까지로 보는데, 이러한 경우, 인체의 통과전류는 20mA 정도로 사망으로 이어 질 수 있음(성인 남자의 경우 16mA 이상의 전류가 흐르게 되면 근육 신경이 마비되어 혼자의 힘으로 감전상황을 벗어날 수 없음).
2m 이내 접근시에 5~11V의 전압이 걸릴 수 있는데, 이 경우 역시 인 체의 저항이 최악인 경우를 가정한다면 위험상황에 도달할 수 있음.
2m 밖에서는 고통스러운 찌릿함을 느낄 수 있음.
② 전원 한극만 수중 누전상태로 실험한 경우 콘센트를 수중상태로 한 것 보다 위험도가 더 높음을 알 수 있다.
누전점으로부터 2m 이내 접근시의 보폭전압이 12~21V까지 걸릴 수 있어 위험상황에 쉽게 도달할 수 있고, 2~3m 사이에서는 상당한 고 통을 느낄 수 있는 범위로 나타남.
③ 전원으로부터 동일거리에 위치한 다른 두점 사이에는 전위차가 측정되
지 않았다.(전원으로부터 동일거리의 원주 상에는 등 전위로 전위차가
나타나지 않음)
④ 정원 연못(가로 8.5m, 세로 6m, 높이 1.5m)에서 콘센트 수중실험 및 한 극 누전상태에 의한 수중전위 측정결과 수중에서의 모든 지점은 등전위 로 전위차가 발생하지 않았다.
이상과 같이 배선기구류 감전사고가 가장 많이 발생하는 꽂음접속기에 대한 제반실험 결과를 종합 비교분석한 결과 콘센트의 구조적인 문제점과 개선안을 제시하여 어린이 감전방지용 콘센트를 개발하였으며, 또한 전원이 투입된 콘센트가 물에 감겼을 경우의 감전위험성은 2m 밖에서는 스스로 감전상황에서 벗어날 수 있는 것으로 나타났지만, 주변 환경 및 상황 등에 따라서 위험정도는 다르게 나타날 수 있고, 또한 물기 또는 습기 있는 장소에서의 감전사고는 치명적이라 할 수 있기 때문에 항상 주의해야 할 것이다.

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  • 등록일2008.03.12
  • 저작시기2008.1
  • 파일형식한글(hwp)
  • 자료번호#454862
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