전기 장비의 고장은 다음과 같은 두 가지 주요 위험을 초래할 수 있습니다:
I. 감전의 위험
직접 접촉 감전
전기 장비가 고장났을 때, 예를 들어 절연이 손상되어 전선이 노출된 경우, 사람이 실수로 대전 부분에 접촉하면 직접 접촉 감전이 발생합니다. 예를 들어 모터의 절연이 파손되어 모터 케이싱이 대전 상태이고, 작업자가 케이싱을 만지면 전류가 인체를 통해 지면으로 흘러들어감으로써 감전 사고가 발생합니다.
이런 방식의 감전에서는 인체가 정상적으로 작동하는 동안 대전된 부분과 직접 접촉합니다. 전류 경로는 일반적으로 인체 접촉점에서 인체를 통과하여 지면이나 다른 저전위 영역으로 이어집니다. 위험도는 접촉 전압, 인체 저항, 인체를 통과하는 전류 경로 등 여러 요인에 따라 달라집니다. 일반적으로 주파수 전류가 인체를 통과할 때 10mA를 초과하면 근육 경련이 일어나서 대전 부위에서 벗어나기 어려울 수 있으며, 전류가 수십 mA에 이를 경우 호흡 마비 심지어 심장정지까지 유발할 수 있습니다.
간접 접촉 감전
이는 전기 장비의 고장으로 노출된 도체 부분이 대전되면서 발생하는 감전입니다. 예를 들어, 장비의 특정 상의 절연이 손상되어 장비의 금속 케이싱이 대전되었을 때, 사람이 이 대전된 케이싱을 만지면 간접 접촉 감전이 발생합니다.
이런 방식의 감전에서는 인체가 보통은 대전되지 않는 부분과 접촉합니다. 전기 장비의 고장으로 인해 이러한 부분이 대전됩니다. 일반적으로, 고장 전류가 접지 장치 등을 통해 원래 안전했던 부분(예: 장비 케이싱)을 대전시키므로, 접촉 후 인체가 전류 경로의 일부가 됩니다. TT 시스템(전원 중성점이 직접 접지되고 전기 장비의 노출된 도체 부분이 개별적으로 접지되는 시스템)에서 장비에 접지 고장이 발생하면, 고장 전류가 보호 접지 저항과 인체 저항을 통해 회로를 형성하여 인체에 해를 끼칩니다.
II. 화재의 위험
과부하 및 발열로 인한 화재
전기 장비가 고장났을 때, 예를 들어 단락 및 과부하가 발생하면 과도한 전류가 발생합니다. 조울의 법칙(Q = I²Rt, 여기서 Q는 열, I는 전류, R은 저항, t는 시간)에 따르면, 전류가 전기 장비의 도체 부분을 통과할 때 많은 양의 열이 발생합니다.
예를 들어, 노후화된 전선과 절연 성능이 저하된 회로에서 너무 많은 전기 기기가 연결되면 과부하가 발생합니다. 과도한 전류는 전선을 가열시킵니다. 열이 제때에 방산되지 않으면 전선의 온도가 계속 상승합니다. 온도가 주변 연소 가능한 물질의 점화점에 도달하면 화재가 발생합니다. 일반적으로 전선의 폴리염화비닐과 같은 절연 재료는 고온에서 부드럽게 분해되며, 이는 화재 위험을 더욱 증가시킵니다.
아크와 스파크로 인한 화재
전기 장비의 고장은 아크와 스파크를 생성할 수 있습니다. 예를 들어 스위칭 장비의 접점이 개폐되는 과정에서 접점이 잘 맞지 않으면 아크가 쉽게 발생합니다. 모터의 브러시와 커뮤테이터 사이에서도 마모나 접촉 불량 등의 이유로 스파크가 발생할 수 있습니다.
아크와 스파크는 매우 높은 온도를 가지고 있어 즉시 주변의 연소 가능한 물질을 점화시킬 수 있습니다. 예를 들어 연소 가능한 가스나 먼지가 포함된 환경에서 이러한 아크와 스파크는 폭발과 화재를 유발할 수 있습니다. 또한 일단 화재가 발생하면 전기 장비의 플라스틱, 고무 등 절연 재료가 타고 유독성 및 유해한 가스를 발생시켜 생명 안전을 더욱 위협합니다.
