24-2아래 계통도의 기기 안쪽 A 지점에서 완전 지락 사고가 일어났다… | 2024년 전기산업기사실기(필답형) 2회차 기출문제 상세 페이지

(1) 200[V]

(2) 66.47[mA]

[해설]

(1) 완전 지락이 나면 전원 220[V]가 변압기 측 접지저항 $R_1=10$[Ω]과 기기 외함 접지저항 $R_2=100$[Ω]의 직렬회로에 걸린다. 외함의 대지전압은 $R_2$에 걸리는 분압이다.

$e=\dfrac{R_2}{R_1+R_2}\,E=\dfrac{100}{10+100}\times 220=200$ [V] → 200[V]

(2) 사람이 외함을 잡으면 인체저항 $R=3{,}000$[Ω]이 $R_2$와 병렬로 들어온다.

$R_2/\!/R=\dfrac{100\times 3{,}000}{100+3{,}000}=96.77$ [Ω]

$I=\dfrac{220}{10+96.77}=2.0604$ [A]

이 전류가 $R_2$와 인체로 갈라지므로 인체로 흐르는 몫은 전류분배로 구한다.

$I_g=2.0604\times\dfrac{100}{100+3{,}000}=0.06647$ [A] → 66.47[mA]

사람이 닿는 순간 외함 전압이 200[V]에서 $2.0604\times 96.77\fallingdotseq 199.4$[V] 남짓으로 거의 그대로 유지된다는 점이 중요하다. 접지저항 $R_2$가 인체저항보다 훨씬 작아야 인체로 갈라지는 전류가 줄어드는데, 여기서는 100[Ω]이나 되어 66[mA]가 흐른다. 이는 심실세동을 일으킬 수 있는 크기이므로, 외함 접지저항을 낮추는 것만으로는 부족하고 인체감전보호용 누전차단기를 함께 시설해야 한다.