전기화재 원인에 대해서 알아보자! 1편

화재의 원인별 발생순서

부주의 > 전기적 > 기계적> 미상 > 방화 > 화학적 > 교통사고 > 기타 > 자연적 > 가스누출 순으로 보시면 됩니다.

 

일반적으로 가장 흔한 화재 원인들을 살펴보겠습니다.

 

 

1. 부주의

가장 흔한 화재 원인 중 하나로, 주방에서 음식을 조리하다가 발생하는 화재, 담배꽁초 불처리 미흡, 어린이의 부주의한 불장난 등이 포함됩니다.

 

2. 전기적 요인

과부하, 단락, 부적합한 전기 설비 사용 등으로 인한 화재가 많습니다. 예를 들어, 오래된 전기 기구 사용, 잘못된 전기 연결, 전선의 마모 및 손상 등이 있습니다.

 

3. 기계적 요인

기계적 과열 또는 마찰로 인해 발생하는 화재입니다. 예를 들어, 산업 현장의 기계 과열, 운송 수단 내 엔진 과열 등이 있습니다.

 

4. 방화 

고의적으로 불을 지르는 행위로, 범죄적 의도가 있을 때 발생합니다.

 

5. 화학적 반응

화학 물질의 부적절한 저장이나 사용으로 인해 발생할 수 있는 화재입니다. 예를 들어, 페인트, 용제, 가스와 같은 가연성 물질의 취급 중 발생할 수 있습니다.

 

6. 자연 발화

자연적인 원인으로 인한 화재로, 주로 농촌 지역에서 볼 수 있는 예로는 벼락치기, 산불 등이 있습니다.

 

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전기화재의 원인

1. 과전류에 의한 발화

과전류에 의한 발화는 전기 회로에서 과도한 전류가 흐를 때 발생하는 화재입니다. 이 과정에서 발생하는 열이 높아져 불꽃이 생기거나 주변 재료가 점화될 수 있습니다. 과전류 화재의 주요 원인과 메커니즘을 자세히 설명하겠습니다.

 

원인

1) 회로 과부하

한 회로에 너무 많은 전력을 소비하는 기기를 연결할 때 발생합니다. 이로 인해 회로가 설계된 전류 용량을 초과하여 열이 발생할 수 있습니다.

 

2) 단락 회로

전선의 절연이 손상되거나 서로 닿아서 저항이 급격히 감소하고, 전류가 급격히 증가하여 발생하는 과전류입니다.

 

3) 장비 고장

전기 장비의 내부 고장으로 인해 비정상적으로 높은 전류가 흐르는 경우도 있습니다.

 

매커니즘

과전류로 인한 발화는 크게 두 가지 매커니즘으로 발생합니다.

 

1) 저항 발열

전류가 전선이나 기타 전기 부품을 통과할 때 저항에 의해 열이 발생합니다. 과전류가 흐르면 이 저항 열이 증가하여 절연체의 점화 온도에 도달할 수 있습니다. 절연체가 점화되면 화재로 이어질 수 있습니다.

 

2) 아크 발생

전선이나 연결 부위에서 단락이 발생하면 전기 아크(불꽃)가 생겨납니다. 이 불꽃은 매우 높은 온도로 주변 재료를 쉽게 점화시킬 수 있습니다.

 

예방조치

1) 정기적인 전기 시스템 점검

전선, 콘센트, 스위치 등 전기 설비의 정기적인 점검으로 초기 단계에서 문제를 발견하고 해결할 수 있습니다.

 

2) 적절한 회로 보호장치 사용

회로 차단기와 퓨즈를 적절하게 사용하여 과전류가 발생할 경우 자동으로 전류를 차단하도록 합니다.

 

3) 점검 및 유지보수

전기 장비는 사용 설명서에 따라 정기적으로 점검하고 유지보수를 실시해야 합니다.

 

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2. 단락에 의한 발화

단락에 의한 발화는 전기 시스템에서 일반적이고 위험한 화재 원인 중 하나입니다. 단락이란 전기 회로 내에서 예상치 못한 저항 감소를 수반하는 전기 경로의 변화로, 이는 과도한 전류 흐름을 초래하여 아크 발생과 열 발생으로 이어집니다. 이러한 열과 아크는 화재를 유발할 수 있습니다.

원인

1) 절연  손상

전선의 절연체가 손상되어 벗겨지거나 균열이 가면 내부의 도체가 노출되어 쉽게 단락을 일으킬 수 있습니다.

 

2) 부적절한 전기 설치

잘못된 전기 설치는 전선이 꼬이거나 압축되어 단락을 초래할 수 있습니다.

 

3) 기계적 손상

건설작업, 동물의 물어뜯기, 물리적 충격 등에 의해 전선이 손상되어 단락이 발생할 수 있습니다.

 

4) 노후화 및 부식

전선 및 전기 부품이 오래되거나 부식되면, 내부 저항이 변화하여 단락의 위험이 증가합니다.

 

예방조치

1) 정기적인 전기 시스템 점검

전기 설비는 정기적으로 점검하여 이상 징후를 조기에 발견하고, 필요한 경우 수리 또는 교체를 해야 합니다.

 

2) 적절한 설치 유지보수

전기 설치는 전문가에 의해 적절히 이루어져야 하며, 규정에 따른 적절한 재료와 기술이 사용되어야 합니다.

 

3) 회로 보호장치 사용

적절한 차단기 및 퓨즈를 사용하여 비정상적인 전류 흐름을 감지하고, 이를 통해 전류를 즉시 차단할 수 있어야 합니다.

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3. 누전 또는 지락에 의한 발화

누전 또는 지락에 의한 발화는 전기 시스템 내에서 접지와 관련된 문제로 인해 발생하는 화재입니다. 이러한 유형의 발화는 전기적 결함으로 인해 생기는 것으로, 전기가 그 의도된 경로를 벗어나 접지선이나 기타 접지된 부품으로 흐르게 되면서 발생합니다. 이 과정에서 발생하는 열이나 아크가 주변의 가연성 재료를 점화할 수 있습니다.

 

원인

1) 절연 손상

전선의 절연이 손상되어 전류가 접지선이나 금속 구조물로 누설되는 경우가 많습니다.

 

2) 잘못된 전기 설치

접지가 제대로 되지 않았거나, 전기 설비가 부적절하게 설치된 경우 누전이 발생할 수 있습니다.

 

3) 기계적 손상

외부에서의 충격이나 동물에 의한 손상으로 인해 전선이 접지 부분과 접촉되어 누전이 일어날 수 있습니다.

 

4) 습기와 물

전기 설비가 물이나 습기에 노출되어 전기 저항이 변화하고, 이로 인해 누전이 발생할 수 있습니다.

 

매커니즘

1) 전기적 아크

지락 또는 누전 상황에서는 전류가 비정상적인 경로로 흐르게 되며, 이 때 접촉이 불완전한 부분에서 아크가 발생할 수 있습니다. 이 아크는 매우 높은 온도를 발생시켜 즉시 주변 물질을 점화시킬 수 있습니다.

 

2) 저항 발열

전기가 비정상적인 경로로 흘러갈 때 저항이 증가하며, 이로 인해 발생하는 열이 점차 증가하여 화재를 유발할 수 있습니다. 이는 주로 접지된 부분에서 더 자주 발생합니다.

 

예방 조치

1) 정기적인 전기 설비 점검

전선의 절연 상태, 접지 상태 등을 주기적으로 점검하여 문제가 있는 부분을 신속하게 교체하거나 수리합니다.

 

2) 적절한 접지 시스템 구축

모든 전기 설비와 전선은 적절히 접지되어야 하며, 접지 시스템은 정확하게 설치되어야 합니다.

 

3) 습기 및 물로부터 보호

전기 설비가 습기나 물에 노출되지 않도록 보호해야 합니다.

 

4) 회로 차단기 및 누전 차단기 설치

회로 차단기와 누전 차단기(RCD)를 설치하여 비정상적인 전류가 감지되면 즉시 전력을 차단하여 추가적인 피해를 방지할 수 있습니다.

 

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4. 접속부 과열에 의한 발화

접속부의 과열에 의한 발화는 전기 시스템에서 매우 흔하게 발생할 수 있으며, 이는 주로 전기 접속부의 부적절한 연결이나 유지보수 부족 때문입니다. 접속부에서의 과열은 연결된 부분에서 과도한 저항이 발생하여 열이 축적되면서 화재로 이어지는 경우가 많습니다.

 

원인

1) 불완전한 접속

나사가 풀리거나, 와이어가 제대로 끼워지지 않는 등의 문제로 접촉이 제대로 이루어지지 않을 때 발생합니다.

 

2) 부적절한 재료 사용

접속부에 부적합한 재료를 사용하면, 예상보다 높은 전류에 의해 과열될 수 있습니다.

 

3) 노후화 및 부식

시간이 지나면서 접속부가 노후화되거나 부식되어 접촉 저항이 증가할 수 있습니다.

 

4) 과부하

접속부를 통해 흐르는 전류가 설계 전류를 초과하면, 과도한 열이 발생하여 화재로 이어질 수 있습니다.

매커니즘

1) 저항 발열

접속부에서 접촉 불량이 발생하면, 전류가 불안정하게 흐르면서 저항이 증가합니다. 이 증가된 저항으로 인해 발생하는 열은 접속부를 과열시키며, 이는 절연체의 점화 또는 인근 가연물의 발화로 이어질 수 있습니다.

 

2) 아크 발생

접속부의 불완전한 접촉은 전기 아크를 일으킬 수 있습니다. 이 아크는 매우 높은 온도를 발생시키며, 주변 재료를 쉽게 점화시킬 수 있습니다.

 

예방 조치

1) 정기적인 점검 및 유지보수

전기 시스템의 모든 접속부를 정기적으로 점검하여 느슨한 접속이나 손상을 확인하고, 필요시 조정하거나 교체합니다.

 

2) 적절한 설치 및 조임

접속부의 설치는 전문가에 의해 정확하게 이루어져야 하며, 모든 접속은 적절히 조여야 합니다.

 

3) 접촉 면적의 최적화

분한 접촉 면적을 확보하여 접촉 저항을 최소화합니다.

 

4) 적절한 재료 선택

접속부에 사용되는 재료는 고품질이어야 하며, 해당 전기 부하에 적합해야 합니다.