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문제 정의
- 화재현장의 조사과정에서 분전반의 주차단기전원측 단자부분에서 최초 발화원인으로 작용했다고 볼 수 없는 트래킹이 식별되어, 이의 사례를 연구하고, 차단기 전원측 단자에서 화재현장의 연소과정의 단기간 내에 트래킹 현상이 발생할 수 있는가를 입증하기 위하여 연소실험과 화재현장 재현실험을 행한 결과, 다음과 같은 결론을 내릴 수 있다
제안 방법
- 또한, 화재의 발생이후에 진행된 것으로 판정되는 차단기에서의 트래킹 사례가 모두 전원측 단자에서 발생한 점 등을 고려하여 연소실험은 차단기의 전원측 단자부분을 집중적으로 연소시켰으며, 차단기에서 트래킹이 발생할 때까지 연소를 진행시 켰다.
- 트래킹의 발생은 전원측 단자 사이의 차단기 체결볼트부분의 절연재료 내측이 탄화되고 크랙이 진행되어가는 과정에서 발생하였다. 차단기 전원측단자의 체결볼트 간에서 트래킹이 발생하여 섬광 및 소음과 함께 단자의 일부분 등을 용-융시켰으며, 전원측 단자 사이의 절연재는 도전성을띠었다.
- 차단기를 화재실험동 벽면에 설치하고 하단에서 목재 등을 연소시켜 화염 또는 열기가 차단기의 전원측 단자에 근접되도록 하였으며, 3개제조회사의 차단기 전체에서 트래킹이 발생할때까지 실험을 지속하였다. 화재재현 실험과정에서 3개 제조회사에서 제작된 차단기에 미치는화염 및 열기의 진행방향 및 정도 등의 조건에차이가 있었기 때문에 차단기에서 발생한 트래킹의 위치 및 형태 등이 다르게 나타났다 또한, 차단기는 트래킹이 발생한 후에도 연소과정을지속시켰기 때문에 연소과정에서 절연재료의 대부분이 소실되어 형체를 상실하였다.
- 화재분위기에서 차단기의 전원측 단자에 단기적으로 트래킹이 발생할 수 있다는 사勿을 입증하기 위하여 차단기 자체를 토치를 사용하여 직접 연소시키는 연소실험을 행하였으며, 실험에사용된 차단기는 점포, 가옥, 사무실 등에서 주개폐기로 일반적으로 사용되고 있고 사용빈도가비교적 높은 3개 제조사의 50AF 누전차단기를선정하였다.
성능/효과
- (1) A사 차단기의 연소에 따른 트래킹 발생 A사 누전차단기의 전원측 단자부분은 연소 시에 탄화되고 크랙이 발생하는 형태로 연소가 진행되었으며, 차단기 전원측 단자의 체결볼트 간에서 트래킹이 발생하여 섬광 및 소음과 함께단자의 일부분 및 전원선 부분을 용융시켰다. 전원측 단자 사이의 절연재는 도전성을 띠었다
- (1)분전반의 주차단기는 화재현장에서 전원 측 단자 부분이 연소되는 과정의 단기간 내에 전원 측 단자부분에서 트래킹 현상이 발생할 수 있다
- (2) B사 차단기의 연소에 따른 트래킹 발생 B사 누전차단기의 전원측 단지부분은 연소 시에 백화연소와 크랙이 발생하는 형태로 연소가진행되었다. 백화연소가 진행된 절연재료의 표면은 도전성을 띠지 않기 때문에 A사의 누전차단기에 비하여 트래킹의 발생이 늦어졌다.
- (2) 화재현장의 연소과정 및 연소형태 등에 따라 분전반 주차단기 전원측 부분에서 발생하는 트래킹은 그 위치 및 형태가 달라질 수 있다. (3) 화재현장 조사과정에서 분전반의 주차 단기전원 측 단자부분에서 트래킹 형태가 식별된다는 점만으로는 동 트래킹이 최초 발화 원인으로 작용했다고 판정할 수 없으며, 이의판정을 위해서는 연소형태 및 전기계통을 종합적으로 검토하여 트래킹으로 인한 발화 가능성을 검토하여야 한다
- (3) C사 차단기의 연소에 따른 트래킹 발생 C사 누전차단기의 전원즉 단자부분은 B사의 경우와 동일하게 연소 시에 백화연소와 크랙이발생하는 형태로 연소가 진행되었다. 백화 연소가 진행된 절연재료의 표면은 도전성을 띠지 않기 때문에 A사의 누전차단기에 비하여 트래킹의 발생이 늦어졌다.
- (4) 화재현장의 정밀조사를 행하지 않고 분전반차단기에서 식별되는 트래킹 형태만으로 분전반 차단기에서의 발화여부 또는 발화원인을 판정하는 것은 불가능한 것으로 판단된다.
- 또한 화재현장 재현실험 결과에서 알 수 있듯이 화재현장에서 연소되어 발생하는 트래킹은전원측 단자사-이에 국한되는 것이 아니라, 연소형태 및 연소정도에 따라 접점 부분 등의 다양한 개소에서 트래킹이 발생할 수 있다는 결론이도출되었으며, 이는 트래킹의 형태 및 발생개소만으로는 트래킹이 화재의 연소로 인하여 발생된 것인가 또는 트래킹이 최초 발화원인으로 작용하였는가를 판별할 수 없다는 것을 의미한다. 화재현장의 발화원인 조사과정에서 트래킹이식별되었다면, 트래킹의 해석은 주위의 연소정도및 연소형태, 전기적인 특이점의 발생상황 등을정확하게 해석하여 트래킹이 최초 발화원인으로작용했을 가능성을 추론하여야 할 것이다.
- 연소실험 결과, 3개 제조회사의 차단기가 모두 연소가 진행됨에 따라, 전원측 단자 간에서 트래킹이 발생하여 전원측 단자부분의 볼트 압착단자, 전원선의 일부분 등을 용융시켰으며, 전원 즉 단자 사이의 절연재료는 모두 탄화도전로(수십 옴)를 형성하는 것으로 나타났다.
- 연소실험과 화재현장 재현실험결과를 통하여 화재 현장에 설치된 차단기는 전원측 단자부분이연소되는 과정에서 단기간 내에 전원측 단자 부분 등에서 트래킹이 발생할 수 있다는 사실이 입증되었다.
- 전원측 단자 사이의 절연재는 도전성을 띠었다
- 화재현장의 재현실험 결과, 3개 제조사의 차단기는 그 발생 상황은 다르지만, 모두 트래킹이발생하였다. AA> 차단기와 C사 차단기는 전원측단자 간에서 최초 트래킹이 발생하였으며, C사차단기는 전원측 점점부분에서 트래킹이 발생하였다.
후속연구
- (3) 화재현장 조사과정에서 분전반의 주차 단기전원 측 단자부분에서 트래킹 형태가 식별된다는 점만으로는 동 트래킹이 최초 발화 원인으로 작용했다고 판정할 수 없으며, 이의판정을 위해서는 연소형태 및 전기계통을 종합적으로 검토하여 트래킹으로 인한 발화 가능성을 검토하여야 한다
- 따라서, 정확한 발화원인의 판정과 화재의 발생을 미연에 방지할 수 있는 화재예방 측면으로볼 때, 트래킹 현상이 화재의 분위기에서 단기간에 발생할 수 있는가의 여부에 대한 연구의 필요성이 절실하다 하겠다.
- 트래킹이 화재현장의 분위기에서 단기간에 발생할 수 있다는 가능성이 입증된다면, 화재현장의 조사과정에서 트래킹 형태가 식별된다고 하더라도 트래킹이 화재로 인한 열기 또는 연소등에 의하여 발생하는 단락흔 등과 같은 전기적인 특이점의 하나로서 취급 될 수 있을 것이며, 기타 원인에 의하여 발생한 화재의 발화원인이트래킹 즉, 전기화재로 오인되는 것을 방지할 수있을 것이다
- 의미한다. 화재현장의 발화원인 조사과정에서 트래킹이식별되었다면, 트래킹의 해석은 주위의 연소정도및 연소형태, 전기적인 특이점의 발생상황 등을정확하게 해석하여 트래킹이 최초 발화원인으로작용했을 가능성을 추론하여야 할 것이다.
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