전기화재의 원인 및 대책(소방기술사 제45, 72, 77회 기출문제)

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1. 정의

① 전기화재란 전기에너지를 열원으로 발생하는 화재를 말한다. 

② 전기 점화원의 주원인은 줄열 등에 의한 발열작용과 공기의 절연내력인 3KV/mm 이상시 불꽃을 수반하는 방전현상에 의해 발생한다. 

 

2. 전기화재의 원인별 분류

(1) 과전류

① 과전류에 의해 발열과 방열의 평형이 파괴되어 발화가 일어난다. 

② 줄의 법칙 -> Q=I²Rt[J] = 0.24I²Rt[Cal]③ 정격전류의 200~300%의 과전류이면 피복이 변질되고, 500~600%의 과전류이면 적열 후 용융한다. 

 

 

(2) 단락

① 부하가 접속되지 않은 상태에서의 전원만의 폐회로가 구성되는 것을 단락이라고 한다.

② 단락 시 전류가 무한대로 흘러 발생한 스파크 등에 의해 주위의 인화성 물질에 착화한다. 

 

(3) 지락

① 단락전류가 대지로 통하는 것을 지락이라고 하며 이때 흐르는 전류를 지락전류라 한다. 

② 금속체 등에 지락될 때 불꽃, 목재 등에 전류가 흐를 때에는 발화현상이 발생한다. 

 

(4) 열적경과

① 방열이 잘 이루어지지 않는 전기기기의 열 축적에 의해 발화한다. 

② 예를들면 백열등의 장시간 점등 시 가연성 천장의 발화 등

 

(5) 접속부 과열

① 전기적 접촉상태가 불완전할 때 접촉저항에 의한 발열에 의해 발화한다. 

② 아산화동 발열현상과 접촉저항에 의하여 발화한다. 

 

(6) 누전

① 전선, 전기기의 절연이 파괴되어 전류가 대지 또는 규정된 전로를 이탈하여 전기가 흐르는것을 말한다. 

② 허용누설전류 ⦤ 최대정격전류/2,000 ~> 통상적인 누설전류 500mA 이상

 

(7) 스파크

① 전기적 관성력에 의한 아크소호, 공기절연내력에 의한 스파크에 의해 발화한다.

② 분진 등에 가연성 혼합기가 상존하는 장소에서는 폭발한다. 

 

(8) 절연열화 또는 탄화

① 배선기구의 절연체등이 시간경과에 따라 절연성이 저하되거나, 미소전류에 의한 국부 발열과 누전으로 발화한다. 

② 트래킹 현상과 가네하라 현상

 

(9) 정전기

정전기 스파크에 의하여 가연성가스에 인화하는 경우가 대부분으로 위험이 가장 크며 다음 조건이 만족되어야 한다. 

① 가연성가스 및 증기가 폭발한계 내에 있을 것

② 정전기 스파크의 에너지가 가연성가스 및 증기의 최소발화에너지 이상일 것

③ 폭발분위기를 착화시키기 위한 충분한 방전에너지를 방출하는 정전기 방전일 것

 

(10) 낙뢰

① 낙뢰 시에는 수 만[A]이상의 전류가 흐르게 되므로 절연이 파괴되고 발화한다. 

② 낙뢰는 산불의 주요원인이다. 

 

3. 전기화재의 대책

(1) 보호장치

① 과전류 차단기 사용

ㄱ. 기중차단기 : 600[V]이하 사용 아크를 공기 중 자력 소호

ㄴ. 배선용차단기 : AC 600[V]이하, DC 250[V]이하 옥내전로에 사용

ㄷ. 누전차단기 : 사람접촉이 쉽고 사용전압 60[V] 초과 장소

ㄹ. 아크차단기 : 열 센서, 자기센서를 이용(작은 Arc에 동작)

ㅁ. 소전류차단기 : 0.3[A]정도의 극히 작은 전류에 동작

ㅂ. 퓨즈 : 과전류 시 융단, 기기내부에 주로 사용

 

② 누전경보기 사용

사용전압 600V 이하인 경계전로의 누선전류 또는 지락전류를 검출하여 관계인에게 경보를 발하는 설비

 

③ 가스누설경보설비 사용

연료용 가스 또는 자연적으로 발생되는 가연성 가스의 누설을 탐지하여 이를 관계자등에게 경보하고 차단하는 설비

 

(2) 접지 및 본딩

전류를 안전하게 대지로 방출시키는 것

단자 등의 충전부 보호커버 설치

 

(3) 점검 및 보수

배선, 전기기기, 지지물 등의 정기적인 절연저항 등 체크

 

(4) 절연성 향상

전기용품 안전 관리법에 의한 KS품지 보증제로 품질향상 실현

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화염일주한계(소방기술사 제77회 기출문제)