전기 지락 사고의 주요 원인과 예방 방법 (예시 6가지 포함)

전기 지락 사고의 주요 원인과 예방 방법 (예시 6가지 포함)

 

 

 

 

1. 전기 지락 사고 정의
  - 전기 지락 사고(Earth Fault 또는 Ground Fault)는 전력 계통에서 전류가 정상적인 회로가 아닌 대지(접지)로 흐르는

    현상을 의미함.

  - 즉, 전기 설비의 전선, 기기, 또는 회로가 절연 불량이나 물리적 손상으로 인해 접지된 구조물

    (변압기 외함, 배전반 외함, 기계 프레임 등)과 접촉하여 전류가 누설되는 상태를 지락 사고라고 함

  - 지락 사고는 전기 시스템의 신뢰성을 저하시킬 뿐만 아니라 감전, 설비 손상, 화재 등과 같은 심각한 위험을

    초래할 수 있음.

  - 특히 고압 계통에서 발생할 경우, 대규모 정전이나 설비 파손으로 이어질 가능성이 높음.

  - 이에 따라 지락 사고를 예방하기 위해 절연 상태 점검, 보호 계전기 운영, 환경 관리 등의 대책이 필수적으로 요구됨

 

 

 

 

 

2. 전기 지락 사고 예시

 

(1) 변압기 2차 측(저압) 전선의 지락 사고

① 사고 개요
  - 한 공장에서 440V 변압기 2차 측 전선이 절연 파괴로 인해 지락이 발생함

② 지락 발생 원리
  - 변압기 2차 측 전선이 장기간 사용되면서 절연 성능이 저하됨
  - 습기나 기름이 전선 피복에 스며들면서 절연 저항이 낮아짐
  - 전선 피복이 손상된 상태에서 도체가 접지된 변압기 외함과 접촉하면서 지락 발생
  - 지락 전류가 흐르면서 보호 계전기가 이를 감지하고 차단기가 작동됨

 

③ 사고 결과
  - 변압기 2차 측 차단기 차단 → 공장 내 일부 설비 정전
  - 전선 손상 부위 교체 필요
  - 누전으로 인한 감전 및 설비 손상 가능성 증가

 

④ 대책 
  - 변압기 2차 측 절연 저항을 정기적으로 점검
  - 변압기 주변 환경 관리(습기 제거 및 절연유 점검)
  - 케이블 트레이 및 배선 보호 조치 강화
 

 

(2) 발전기 계통에서의 지락 사고

① 사고 개요
  - 비상용 발전기가 시험 운전 중 지락 사고가 발생하여 자동으로 정지됨

② 지락 발생 원리
  - 발전기 권선의 절연이 장기간 운전으로 인해 열화됨
  - 발전기 내부 결로로 인해 절연 저항이 저하됨
  - 발전기 회전자 또는 고정자가 접지된 프레임과 접촉하며 지락 발생
  - 지락 전류가 흐르면서 보호 계전기가 이를 감지하여 발전기가 정지됨

 

③ 사고 결과
  - 비상 발전기 정지 → 정전 발생 시 전력 공급 불가능
  - 발전기 권선 및 절연 부품 교체 필요
  - 발전기 내부 점검 및 추가 시험 필요

④ 대책 
  - 발전기 절연 저항 정기 점검 및 유지보수 실시
  - 발전기 내부 습기 제거를 위한 제습 장치 운용
  - 발전기 보호 계전기 설정 값 점검 및 적절한 유지보수 수행

 

 

(3) 개폐기 내부 절연 파괴로 인한 지락 사고

① 사고 개요
  - 공장 내 22.9kV 개폐기 내부에서 절연 파괴가 발생하여 지락이 발생함

② 지락 발생 원리
  - 개폐기 내부 절연 지지물(애자, 절연판)이 노후화됨
  - 공기 중 습기와 먼지가 절연 표면에 축적되면서 절연 저항이 저하됨
  - 전압 상승 시 부분 방전(Partial Discharge)이 발생하며 절연 파괴가 진행됨
  - 결국 개폐기 내부에서 아크가 발생하며 접지된 외함과 단락됨

 

③ 사고 결과
  - 개폐기 보호 계전기 작동 → 차단기 트립 및 설비 정전
  - 개폐기 내부 절연 부품 손상 → 개폐기 교체 필요
  - 사고 부위에서 화재 발생 가능성 존재
  

④ 대책 
  - 개폐기 내부 절연 점검 및 부분 방전 검사(PD Test) 수행
  - 개폐기 내부 청결 유지 및 절연 보강 조치 실시
  - 개폐기 보호 계전기 정기 점검 및 설정 값 확인

 

 

(4) 케이블 접속부 절연 불량으로 인한 지락 사고

① 사고 개요
  - 전력 케이블 접속 부위에서 절연이 파괴되면서 지락이 발생함

② 지락 발생 원리
  - 케이블 접속 시 열 수축 튜브(Heat Shrink Tube) 또는 절연 테이프 시공이 미흡함
  - 접속부에서 미세한 틈이 발생하면서 공기 중 습기가 침투
  - 접속부 내 전위 차이에 의해 절연 열화가 진행됨
  - 일정 시간이 지나 절연이 완전히 파괴되면서 지락 발생

 

③ 사고 결과
  - 접속부 손상 → 전력 공급 중단 및 케이블 교체 필요
  - 지락으로 인한 차단기 트립 → 설비 정전 발생
  - 접속부 과열로 인한 화재 위험 증가
  

 

④ 대책 
  - 전력 케이블 접속 작업 시 절연 강화 조치 철저히 수행
  - 접속부 절연 상태를 정기적으로 점검하고 열화 여부 확인 
  - 케이블 접속부 방수 및 보호 조치 강화

 

 

(5) 전기 패널 내부 습기로 인한 지락 사고

① 사고 개요
  - 야외에 설치된 전기 패널 내부에서 습기가 차면서 절연 파괴로 인한 지락이 발생함

② 지락 발생 원리
  - 전기 패널이 장마철 습기에 노출되면서 내부 결로 발생
  - 패널 내부 배선 및 차단기 표면에 물방울이 맺히면서 절연 저항이 낮아짐
  - 물방울을 통해 전류가 흐르면서 지락이 발생하고 보호 계전기가 동작함

 

③ 사고 결과
  - 전기 패널 내 차단기 트립 → 전력 공급 중단
  - 배선 및 내부 절연 부품 부식 발생
  - 심한 경우 전기 화재로 확대될 가능성 존재
 

④ 대책 
  - 야외 전기 패널 내부에 제습 장치 및 히터 설치 
  - 전기 패널 내 절연 상태 정기 점검 및 유지보수 강화
  - 패널 설치 위치 조정 및 방수 구조 보강

 

 

(6) 공장 내 조명기구 누전으로 인한 지락 사고

① 사고 개요
  - 공장 내 천장 조명기구에서 절연 불량으로 인한 지락이 발생하여 차단기가 작동함

② 지락 발생 원리
  - 조명기구 내부 배선이 장기간 사용으로 인해 피복이 손상됨
  - 조명기구 설치 장소가 습한 환경이어서 내부 결로 발생
  - 손상된 전선이 금속 조명기구 프레임과 접촉하면서 지락 발생
  - 지락 보호 계전기가 동작하여 조명 회로 차단기 트립

 

③ 사고 결과
  - 조명기구 전력 차단 → 공장 내 작업 조도 감소
  - 조명 배선 및 기구 교체 필요
  - 감전 및 화재 위험 증가
 

④ 대책 
  - 조명기구 및 배선 정기 점검 수행
  - 조명기구 방수 및 절연 보강 조치 시행
  - 지락 보호 계전기 정기 점검 및 설정 값 최적화