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1[산업안전기사 필기] 26년 1회차

다음 그림과 같이 완전 누전되고 있는 전기기기의 외함에 사람이 접촉하였을 경우 인체에 흐르는 전류(ImI_m)는?
(단, E[V]는 전원의 대지전압, R2R_2[Ω]는 변압기 1선 접지, 제2종 접지저항, R3R_3[Ω]는 전기기기 외함 접지, 제3종 접지저항, RmR_m[Ω]는 인체저항이다.)
고압EMR2R3ImRm

1

ERm(2+R3R2)\dfrac{E}{R_m\left(2+\dfrac{R_3}{R_2}\right)}

2

ERm(1+R3R2)\dfrac{E}{R_m\left(1+\dfrac{R_3}{R_2}\right)}

3

ERm(2+R2R3)\dfrac{E}{R_m\left(2+\dfrac{R_2}{R_3}\right)}

4

ERm(1+R2R3)\dfrac{E}{R_m\left(1+\dfrac{R_2}{R_3}\right)}

해설

인체에 흐르는 전류는
Im=ERm(1+R2R3)I_m=\dfrac{E}{R_m\left(1+\dfrac{R_2}{R_3}\right)}

완전누전 시 인체저항 RmR_m은 외함접지 R3R_3와 병렬을 이루고, 이 병렬조합이 변압기측 접지 R2R_2와 직렬로 대지전압 E에 걸린다.

인체에 흐르는 전류는 병렬 분류식을 적용하면
Im=ER2+R3RmR3+RmR3R3+Rm=ER3R2(R3+Rm)+R3RmI_m=\dfrac{E}{R_2+\dfrac{R_3 R_m}{R_3+R_m}}\cdot\dfrac{R_3}{R_3+R_m}=\dfrac{E\,R_3}{R_2(R_3+R_m)+R_3 R_m}

인체저항이 접지저항보다 매우 크므로(RmR3R_m\gg R_3) 분모에서 RmR_m이 지배하여
ImER3Rm(R2+R3)=ERm(1+R2R3)I_m\approx\dfrac{E\,R_3}{R_m(R_2+R_3)}=\dfrac{E}{R_m\left(1+\dfrac{R_2}{R_3}\right)}

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