저압옥내배선 종류

주요 특징 및 장점

• 굴곡성이 뛰어나고 편평 강도가 크다: 파형 구조 덕분에 지중 매설 시 발생할 수 있는 굴곡이나 외부 압력에 강합니다. 이는 지반 침하 등의 환경 변화에도 안정적으로 전선을 보호하는 데 도움이
• 인입이 용이하다: 관 내부에 인입용 철선이 삽입되어 있어 케이블을 쉽게 넣을 수 있습니다. 이는 작업 시간을 단축하고 시공 효율을 높이는 데 기여합니다.
• 내압 강도와 압축 강도가 우수하다: 두꺼운 파형 구조는 내압 강도와 압축 강도를 높여 전선을 안전하게 보호합니다.
• 긴 단위 길이와 가벼운 무게: 일반적인 전선관에 비해 단위 길이가 길고 무게가 가벼워 운반 및 설치가 편리하며, 연결 부분이 적어 누수나 손상의 위험을 줄입니다.
• 내구성이 우수하다: 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 소재를 사용하여 내구성이 뛰어나며, 외부 환경에 대한 저항성이 높습니다.
• 경제성: 설치 기간 단축, 작업 효율 증대 등으로 인해 전체적인 공사 비용을 절감할 수 있습니다.

주요 용도

• 지중 배전선로: 주택가, 상업 지역 등의 지중 배전선로에 주로 사용됩니다.
• 가로등, 골프장, 학교 등 전력 간선: 지중에 매설되는 다양한 전력 시설에 적용될 수 있습니다.

1. 전선 규정

• 절연 전선 사용: 플로어 덕트 내에는 절연 전선을 사용해야 합니다. 일반적으로 KSC 3302(600V 비닐절연전선)를 많이 사용하며, 옥외용 비닐 절연 전선은 사용할 수 없습니다.
• 연선 사용: 전선의 지름이 3.2mm(알루미늄 전선은 4.0mm)를 초과하는 경우에는 연선을 사용해야 합니다.
• 전선 접속 금지: 플로어 덕트 안에는 전선에 접속점이 없도록 해야 합니다.
• 단면적 계산: 플로어 덕트의 크기는 전선의 절연 피복물을 포함한 단면적의 총합계가 플로어 덕트 내 단면적의 32% 이하가 되도록 선정해야 합니다.

2. 부속품 선정

• 재료: 플로어 덕트 및 부속품의 재료는 강판으로 하며, 단구 및 내면은 전선의 피복을 손상시키지 않도록 매끈해야 합니다.
• 방청 처리: 플로어 덕트의 내면 및 외면은 녹 방지를 위해 도금 또는 도장 처리를 해야 합니다.
• KS 규격 준수: 플로어 덕트용 부속품은 KS C 8457 규격에 적합한 제품을 사용해야 합니다.
• 견고한 접속: 덕트 상호 간 및 덕트와 박스, 인출구는 견고하고 전기적으로 완전하게 접속

3. 매설 방법 및 접지

• 매설 환경: 플로어 덕트는 건조한 콘크리트 또는 신더 콘크리트 플로어 내에 매설해야 합니다.
• 물 침투 방지: 물이 고이거나 스며들지 않도록 시설해야 합니다.
• 박스 및 인출구: 박스 및 인출구는 플로어면에서 돌출되지 않도록 밀봉해야 합니다.
• 덕트 종단부: 덕트의 종단부는 폐쇄해야 합니다.
• 접지: 플로어 덕트 시스템은 안전을 위해 반드시 접지해야 합니다. 접지 방법은 건물의 접지 시스템과 연계하여 적절하게 수행

4. 환경적 특기사항

• 습기: 습기는 부식을 유발하고 절연 저하를 일으킬 수 있으므로, 건조한 환경에서 사용하는 것이 좋습니다.
• 온도: 고온 환경에서는 전선의 수명이 단축될 수 있으므로, 온도 관리에 유의해야 합니다.
• 화학 물질: 화학 물질에 노출될 경우 부식이나 절연 파괴가 발생할 수 있으므로 주의해야 합니다.
• 진동: 진동은 접촉 불량이나 단선을 유발할 수 있으므로, 진동이 적은 곳에 설치하는 것이 좋습니다.

초고층 빌딩 대용량 저압수직간선의 구비조건

• 높은 전류 용량: 다수의 부하를 안정적으로 수용할 수 있도록 충분한 전류 용량을 확보해야 합니다.
• 낮은 전압 강하: 긴 거리를 통해 전력을 공급하더라도 전압 강하가 최소화되어야 합니다.
• 내구성: 잦은 온도 변화, 진동 등 혹독한 환경에서도 오랜 시간 사용할 수 있도록 내구성이 뛰어나야 합니다.
• 안전성: 단락, 과부하 등의 사고 발생 시 화재 위험을 최소화하고, 안전하게 차단할 수 있는 기능을 갖춰야 합니다.
• 확장성: 건물의 용도 변경이나 추가 부하 발생에 대비하여 시스템 확장이 용이해야 합니다.
• 유지보수 편의성: 고장 발생 시 신속하게 진단하고 수리할 수 있도록 접근성이 좋아야 합니다.

알루미늄 파이프 모선과 절연 부스트 방식 비교

알루미늄 파이프 모선

• 특징: 알루미늄 파이프 내부에 도체를 설치하고, 절연체로 덮어 만든 방식입니다.
• 장점:
  • 높은 전류 용량
  • 낮은 전압 강하
  • 우수한 방열성
  • 내구성이 좋음
• 단점:
  • 초기 설치 비용이 높음
  • 시공이 복잡함
  • 파이프 내부의 청결 유지가 중요함

절연 부스트 방식

• 특징: 절연 케이블을 여러 가닥 묶어서 사용하는 방식입니다.
• 장점:
  • 시공이 간편함
  • 유연성이 좋음
  • 비교적 저렴한 비용
• 단점:
  • 전류 용량이 제한적임
  • 전압 강하가 상대적으로 클 수 있음
  • 케이블 간의 간섭 가능성

두 방식의 비교

단락 전자력과 단락 기계력 개요

• 단락 전자력: 전력선에 단락 사고가 발생하면 엄청난 크기의 전류가 흐르게 되고, 이 전류에 의해 도체 주변에 강한 자기장이 형성됩니다. 이 자기장의 상호 작용으로 인해 도체 간에 인력 또는 척력이 발생하는데, 이를 단락 전자력이라고 합니다.
• 단락 기계력: 단락 전자력에 의해 도체, 지지물 등에 작용하는 힘을 단락 기계력이라고 합니다. 이 힘은 설비의 기계적 강도를 초과할 경우 설비의 파손을 유발할 수 있습니다.

단락 전자력 계산 방법

단락 전자력은 다음과 같은 식으로 계산할 수 있습니다.

• F: 단락 전자력 [kg/m]
• K: 케이블 배열에 따른 상수 (예: 삼각배열 시 0.866)
• I: 단락 전류 최대값 (비대칭) [A]
• m: 도체 길이 [m]
• D: 도체 중심 간격 [m]

계산 시 유의사항:

• 단락 전류: 단락 사고 시 흐르는 전류의 크기는 시스템의 임피던스, 차단기의 동작 시간 등 다양한 요소에 따라 달라지므로 정확한 계산이 필요합니다.
• 도체 배열: 도체의 배열 방식에 따라 K 값이 달라지므로, 정확한 K 값을 적용해야 합니다.
• 주변 환경: 주변의 자기장, 금속 구조물 등이 단락 전자력에 영향을 줄 수 있으므로 고려해야 합니다.

단락 기계력 계산 방법

단락 기계력은 단락 전자력을 기반으로 계산하며, 구조물의 형상, 재료, 지지 조건 등에 따라 달라집니다. 정확한 계산을 위해서는 유한요소법과 같은 수치 해석 기법을 사용하는 것이 일반적입니다.

단락 기계력 계산 시 고려 사항:

• 구조물의 강도: 단락 기계력에 견딜 수 있는 구조물의 강도를 평가해야 합니다.
• 지지 조건: 지지물의 종류, 설치 방법 등에 따라 단락 기계력의 분포가 달라질 수 있습니다.
• 진동: 단락 시 발생하는 진동이 구조물에 미치는 영향을 고려해야 합니다.

단락 전자력 및 단락 기계력 계산의 중요성

단락 전자력과 단락 기계력을 정확하게 계산하는 것은 전력 설비의 안전성을 확보하는 데 매우 중요합니다. 계산 결과를 바탕으로 다음과 같은 조치를 취할 수 있습니다.

• 구조물 강도 보강: 단락 기계력에 견딜 수 있도록 구조물을 보강합니다.
• 지지물 설계: 안정적인 지지 조건을 확보하기 위해 지지물을 설계합니다.
• 보호 계전기 설정: 단락 사고 발생 시 신속하게 차단하기 위한 보호 계전기를 설정합니다.
• 절연 거리 확보: 단락 전압 상승에 대비하여 절연 거리를 확보합니다.

전력간선은 전력을 안정적으로 공급하기 위한 필수적인 시설입니다. 이러한 전력간선을 설치하는 방식, 즉 배선 부설방식은 다양한 요소를 고려하여 선택됩니다. 건물의 구조, 전력 수요, 안전성, 경제성 등을 종합적으로 고려하여 적절한 방식을 선택해야 합니다.

1. 배관 배선 방식

가장 일반적인 방식으로, 금속관, 합성수지관, 가요전선관 등을 사용하여 전선을 보호하고 배선합니다.

• 장점:
  • 내구성이 우수하고, 외부 충격이나 화재에 강합니다.
  • 전선 보호 효과가 뛰어나 안전합니다.
  • 다양한 환경에 적용 가능합니다.
• 단점:
  • 시공 시간이 오래 걸리고 비용이 많이 듭니다.
  • 설치 후 변경이 어렵습니다.

2. 케이블 트레이 방식

케이블 트레이를 이용하여 케이블을 지지하고 배선하는 방식입니다.

• 장점:
  • 시공이 간편하고 유지보수가 용이합니다.
  • 케이블 추가 및 변경이 용이합니다.
  • 통풍이 잘 되어 열 발생을 줄일 수 있습니다.
• 단점:
  • 외부 충격에 약하고, 화재 시 연소될 위험이 있습니다.
  • 미관상 좋지 않을 수 있습니다.

3. 배선 트렌치 방식

바닥에 홈을 파고 케이블을 매설하는 방식입니다.

• 장점:
  • 미관상 좋고, 공간 활용도가 높습니다.
• 단점:
  • 시공이 어렵고, 변경이 불가능합니다.
  • 습기나 침수에 취약합니다.

4. 버스덕트 방식

동 또는 알루미늄 도체를 사용하여 큰 전류를 직접 전달하는 방식입니다.

• 장점:
  • 대용량 전류 전달에 적합합니다.
  • 시공이 간편하고 유지보수가 용이합니다.
• 단점:
  • 초기 설치 비용이 높습니다.
  • 변형이 어렵습니다.

5. 기타 방식

• 천장 배선: 천장 위에 케이블을 설치하는 방식
• 벽면 배선: 벽면에 케이블을 설치하는 방식

배선 부설 방식 선택 시 고려 사항

• 전력 수요: 전류의 크기, 주파수 등을 고려하여 적절한 방식을 선택해야 합니다.
• 건물 구조: 건물의 형태, 재료, 설비 배치 등을 고려해야 합니다.
• 안전성: 화재, 감전 등의 위험을 최소화해야 합니다.
• 경제성: 초기 설치 비용뿐만 아니라 유지보수 비용까지 고려해야 합니다.
• 미관: 건물의 외관과 조화를 이루어야 합니다.

병렬 연결의 장점

• 전류 분담: 여러 개의 전선으로 전류를 분담하여 단일 전선의 부담을 줄일 수 있습니다.
• 전압 강하 감소: 전선의 저항이 감소하여 전압 강하를 줄여 부하에 안정적인 전압을 공급할 수 있습니다.
• 선택성: 특정 회로에 문제가 발생하더라도 다른 회로에 영향을 미치지 않아 선택성이 높습니다.

병렬 연결 시 고려 사항

• 전선 규격: 병렬 연결되는 모든 전선의 규격(굵기, 재질)이 동일해야 합니다. 규격이 다른 전선을 병렬로 연결하면 전류 분배가 불균일하게 발생하여 과열이나 손상의 원인이 될 수 있습니다.
• 길이: 병렬 연결되는 모든 전선의 길이가 동일해야 합니다. 길이가 다르면 전압 강하가 달라져 전류 분배가 불균일해질 수 있습니다.
• 접속: 전선의 접속 부분은 견고하고 안전하게 연결되어야 합니다. 접촉 불량은 발열이나 화재의 원인이 될 수 있습니다.
• 절연: 각 전선은 완벽하게 절연되어야 하며, 다른 전선과의 간섭을 방지해야 합니다.
• 균형: 3상 교류 시스템에서는 각 상의 전류가 균형을 이루도록 연결해야 합니다. 불균형은 중성선에 과전류가 흐르거나 모터의 진동 등을 유발할 수 있습니다.

병렬 연결 포설 방법

• 케이블 트레이: 케이블 트레이를 사용하여 여러 개의 전선을 깔끔하게 정리하고, 공간 활용도를 높일 수 있습니다.
• 배관: 금속관이나 PVC관 등을 사용하여 전선을 보호하고 외부 충격으로부터 안전하게 보호할 수 있습니다.
• 버스덕트: 대용량 전류를 전달하는 경우 버스덕트를 사용하여 효율적으로 배선할 수 있습니다.

특징

• 가볍고 유연성이 우수: 취급 및 설치가 용이하며, 좁은 공간이나 굴곡이 심한 곳에도 쉽게 설치할 수 있습니다.
• 내화학성 및 내충격성: 화학 물질이나 충격에 강하여 다양한 환경에서 사용 가능합니다.
• 내수성: 물에 강하여 습기가 많은 곳에서도 사용 가능합니다.
• 난연성: 불이 붙더라도 스스로 꺼지는 성질을 가지고 있어 화재 위험을 줄입니다.
• 절연성: 전기가 통하지 않아 안전합니다.
• 경제성: 가격이 저렴하고 시공이 간편하여 경제적입니다.

호칭

• 재질: 폴리에틸렌(PE)
• 형태: 휨(가요) 전선관, 경질 전선관 등
• 규격: 내경, 외경, 길이 등
• 성능: 난연성, 내열성 등

예시:

• 합성수지제 휨(가요) 전선관 CD-P: 폴리에틸렌 재질의 가요성 전선관으로, 일반적으로 건축물 내부 배선에 사용됩니다.
• 파상형 경질 폴리에틸렌 전선관: 폴리에틸렌 재질의 경질 전선관으로, 지중 매설이나 외부 노출되는 곳에 사용됩니다.

성능

• 기계적 강도: 압축, 인장, 충격 등에 견딜 수 있는 강도
• 내열성: 높은 온도에서도 성능이 유지될 수 있는 성능
• 내약품성: 화학 물질에 대한 저항성
• 전기적 성능: 우수한 절연성과 내전압성

사용 용도

• 건축물 내외의 전선 배선: 벽 내부, 바닥, 천장 등에 전선을 보호하며 설치
• 통신 케이블 보호: 통신 케이블을 외부 환경으로부터 보호
• 공장 자동화 설비 배선: 공장 내 설비를 연결하는 전선 보호
• 지중 매설: 지중에 매설하여 전선을 보호

주의사항

• 온도: 고온에서는 변형될 수 있으므로 사용 온도 범위를 확인하고 사용해야 합니다.
• 화학 물질: 강한 산이나 알칼리 등의 화학 물질에 노출되면 변색되거나 성능이 저하될 수 있습니다.
• 직사광선: 직사광선에 장시간 노출되면 열화될 수 있습니다.
• 기계적 손상: 외부 충격으로 인해 손상될 수 있으므로 주의해야 합니다.