목차(버스덕트 LDB)
버스덕트
❓버스덕트는
금속제의 덕트 중에 적당한 간격으로 절연물에 의해 지지된 나도체를 수납하는 구조의 덕트이다. 전력을 전송하는 배선공사방법으로 대전류 전송에 적합하며, 적용시에는 경제성을 검토하여야 하며, 일반적으로 1,000[A] 이상일 경우 경제성이 있다
1️⃣버스턱트의 구조
1)구조
버스덕트는 금속제의 덕트 중에 적당한 간격으로 절연물에 의해 지지된 나도체를 수납하는 구조
- 도체: 구리 또는 알루미늄 합금으로 제작되며, 전류를 운반하는 주요 부분
- 절연체: 도체를 감싸 전기적인 절연을 제공하는 물질
- 외함: 도체와 절연체를 보호하고 기계적인 강도를 제공하는 금속 케이싱
- 부속품: 엘보우, 티, 커플링 등 버스덕트를 연결하고 분기하는 데 사용되는 부품
2)적용장소
산업 시설, 상업 시설, 데이터 센터 등 비교적 대전류가 흐르는 옥내 간선
2️⃣버스덕트의 종류
| 명칭 | 형식 | 비고 |
|---|---|---|
| 피더 버스덕트 | 옥내용/환기형 /옥외형/비환기형 | 도중에 부하를 접속하지 아니한 것(간선용) |
| 플러그 인 버스덕트 | 옥외용/비환기형 | 도중에 부하 접속용으로 꽂음 플러그를 만드는 것 |
| 트롤리 버스덕트 | 옥내용/옥외용 | 도중에 이동부하를 접속할 수 있도록 트롤리 접촉식 구조로 한 것 |
3️⃣설계 시공 시 고려사항
1)시설장소의 제한
버스덕트는 옥내의 건조한 장소로서 노출장소/점검 가능한 은폐장소에 한하여 시공할수 있다. 단, 옥외용 버스덕트를 사용하는 경우에는 사용전압 400[V]미만일 때에 한하여 옥측 또는 옥외에 시설
2)시설방법
- 덕트 상호 간 및 전선 간은 견고하고 전기적으로 완전하게 접속할 것
- 덕트를 조영재에 붙이는 경우에는 덕트의 지지점 간의 거리를 3[m](취급자 이외의 자가 출입할수 없도록 설비한곳에서 수직으로 붙이는경우에는 6(m)이하로 하고 견고하게 붇일것)
- 덕트(환기형의 것을 제외한다)의 끝부분은 막을것
- 덕트(환기형의 것을 제외한다)의 내부에 먼지가 침입하지 아니하도록 할 것
- 습기가 많은 장소 또는 물기가 있는 장소에 시설할 경우, 옥외용 버스덕트를 사용하고 버스덕트 내부에 물이 침입하여 고이지 아니하도록 할 것
- 버스덕트의 배선이 마룻바닥 또는 벽을 관통하는 경우에는 버스턱트를 관통부분에서 접속하지 않을것
3)접지
4️⃣버스덕트 설계 시 기계적 강도
1)단락전류에 의한 영향
- 단락전류로 발생하는 열에 의한 고체의 열팽창
- 케이블에 단락전류가 흐르면 줄열이 발생하여 도체 및 절연물의 온도를 상승시키고 종국에는 대기 중으로 발산
- 단락 전류가 흐르는 시간이 수 초 이내인 경우에 발생하는 열은 거의 순간적으로 도체의 온도를 상승시키는 데 모두 소비되므로 이러한 온도 상승에 의한 도체가 열팽창하게 되어 기계적 응력을 발생
- 단락전류에 의한 전자력
- 서로 인접한 두 개의 도체에 전류가 흐르면 전자기력에 의해 전류의 방향이 같으면 흡인력, 반대이면 반발력이 발생하는데, 이로 인해 발생하는 힘의 크기는 다음식으로 주어짐
\[F=K\times\frac{I_m^2}{D}\times2.04\times10^{-8}[kg/m]\]
-
- 이 전자력이 케이블 상호 간에 작용하게 되므로 이를 고려하여 스페이서의 간격과 강도를 결정
- 특히 3심 케이블의 경우에는 비틀림 모멘트가 발생하여 Sheath에 손상이 가거나 차폐테이프가 절단될 우려가 있으므로 주의
- 단락 기계력: 단락 전류에 의해 발생하는 기계력은 케이블이나 버스덕트를 변형시키거나 파손시킬 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 충분한 지지대를 설치하고, 케이블 고정 방식을 강화해야 합니다.
2)케이블 및 덕트의 신축에 의한 영향
- 케이블의 열팽창에 의한 축력
- 수평으로 부설된 케이블이 온도 변화에 의해 팽창 수축을 할 때는 다음 식으로 표시되는 축력이 발생
\[F=EA\alpha t[kgf]\]
-
- 이러한 축력에 의하여 케이블이 수평 방향으로 밀리면서 버스덕트 또는 다른 케이블과의 마찰력이나 구속력이 반력으로 작용
- 버스덕트의 신축
- 버스덕트의 길이가 길어지면 도체와 덕트의 열팽창 계수의 차이로 인해 이상응력이 발생할 수 있으므로 적당한 길이마다 Expansion Joint를 설치
3)진동에 의한 영향
- 건물의 진동: 건물의 진동은 케이블이나 버스덕트에 추가적인 부담을 줄 수 있습니다. 특히 지진이나 강풍 등의 외부 요인에 의한 진동은 더욱 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 진동에 강한 지지대를 사용하고, 케이블 고정 방식을 강화하여 진동에 의한 손상을 방지
- 버스덕트의 진동: 버스덕트 자체의 진동은 주변 기기에 영향을 줄 수 있으며, 장기적으로는 버스덕트의 수명을 단축시킬 수 있습니다. 진동 감쇠 장치를 설치하거나, 버스덕트의 강성을 높여 진동을 최소화
- 버스덕트의 진동주기와 건물의 진동주기가 같거나 비슷하면 공진현상에 의해서 진동의 폭이 확대 될 수 있으므로 적절한 간격으로 Spring Hanger를 설치
- 케이블의 진동을 방지하기 위해 케이블을 Cleat로 고정
3)케이블의 자중
- 수직으로 부설된 케이블의 길이가 길어지면 케이블 자체의 무게가 커지므로 적당한 간격으로 고정용 금속구 또는 Cleat 등을 사용해서 벽면에 견고히 지지
목차(버스덕트 LDB)
버스덕트
●B04 전력케이블 또는 버스덕트 설계시 기계적 강도의 기술적 고려사항을 설명하시오
모범답안(버스덕트의 설계)
1. 단락에 의한 영향
- 열적 용량: 단락 시 발생하는 엄청난 열에 의해 케이블이나 버스덕트가 손상될 수 있습니다. 따라서 충분한 열적 용량을 확보하여 단락 시에도 안전하게 작동할 수 있도록 해야 합니다.
- 단락 전자력: 단락 시 발생하는 강력한 전자력은 케이블이나 버스덕트에 큰 기계적 스트레스를 가합니다. 이를 견딜 수 있도록 충분한 기계적 강도를 확보해야 합니다.
- 단락 기계력: 단락 전류에 의해 발생하는 기계력은 케이블이나 버스덕트를 변형시키거나 파손시킬 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 충분한 지지대를 설치하고, 케이블 고정 방식을 강화해야 합니다.
2. 신축에 의한 영향
- 수평 부설된 전력케이블의 신축: 온도 변화에 따라 케이블이 신축되면 케이블 접속 부분에 과도한 응력이 발생할 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 적절한 여유 길이를 확보하고, 신축 이음매를 설치해야 합니다.
- 버스덕트의 신축: 버스덕트 역시 온도 변화에 따라 신축되므로, 익스팬션 조인트를 설치하여 신축에 의한 변형을 흡수해야 합니다.
3. 진동에 의한 영향
- 건물의 진동: 건물의 진동은 케이블이나 버스덕트에 추가적인 부담을 줄 수 있습니다. 특히 지진이나 강풍 등의 외부 요인에 의한 진동은 더욱 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 진동에 강한 지지대를 사용하고, 케이블 고정 방식을 강화하여 진동에 의한 손상을 방지해야 합니다.
- 버스덕트의 진동: 버스덕트 자체의 진동은 주변 기기에 영향을 줄 수 있으며, 장기적으로는 버스덕트의 수명을 단축시킬 수 있습니다. 진동 감쇠 장치를 설치하거나, 버스덕트의 강성을 높여 진동을 최소화해야 합니다.
4. 기타 고려 사항
- 지지금구 및 케이블의 주면 부재의 발열: 지지금구나 케이블 주변의 부재가 발열하면 케이블의 온도 상승을 유발하여 절연 파괴를 일으킬 수 있습니다. 따라서 충분한 공간을 확보하고, 열전도율이 낮은 재료를 사용해야 합니다.
- 케이블의 최대 곡률 반경: 케이블의 굽힘 반경이 너무 작으면 절연 파괴가 발생할 수 있습니다. 따라서 케이블의 최대 곡률 반경을 준수해야 합니다.
- 케이블의 최대 허용 장력: 케이블에 가해지는 장력이 허용치를 초과하면 케이블이 끊어질 수 있습니다. 따라서 케이블의 최대 허용 장력을 고려하여 설계해야 합니다.
●B13 버스덕트 시스템의 구성 및 설계, 공사 시 유의사항에 대하여 설명하시오
모범답안(버스덕트)
버스덕트 시스템의 구성
버스덕트는 크게 다음과 같은 구성 요소로 이루어집니다.
- 도체: 구리 또는 알루미늄 합금으로 제작되며, 전류를 운반하는 주요 부분입니다.
- 절연체: 도체를 감싸 전기적인 절연을 제공하는 물질입니다.
- 외함: 도체와 절연체를 보호하고 기계적인 강도를 제공하는 금속 케이싱입니다.
- 부속품: 엘보우, 티, 커플링 등 버스덕트를 연결하고 분기하는 데 사용되는 부품입니다.
버스덕트 시스템 설계 시 고려 사항
- 전류 용량: 시스템에서 필요한 최대 전류를 고려하여 적절한 도체 규격을 선정해야 합니다.
- 전압: 시스템의 운전 전압에 맞는 절연체와 외함을 선택해야 합니다.
- 환경 조건: 온도, 습도, 먼지 등 설치 환경을 고려하여 적절한 재료를 선택해야 합니다.
- 기계적 강도: 단락 전류, 진동 등에 견딜 수 있도록 충분한 기계적 강도를 확보해야 합니다.
- 확장성: 미래의 부하 증가에 대비하여 확장이 용이하도록 설계해야 합니다.
버스덕트 시스템 공사 시 유의사항
버스덕트 시스템을 시공할 때는 다음과 같은 사항에 유의해야 합니다.
- 정확한 설계도: 설계 도면을 충분히 검토하고, 시공 전에 시공팀과 충분히 협의해야 합니다.
- 안전: 고압 전류가 흐르는 시스템이므로 안전 수칙을 철저히 준수해야 합니다.
- 접지: 버스덕트는 반드시 접지를 하여 감전 사고를 예방해야 합니다.
- 결합: 부품 간의 결합을 견고하게 하여 접촉 불량을 방지해야 합니다.
- 냉각: 발열이 심한 경우 냉각 장치를 설치하여 온도 상승을 방지해야 합니다.
- 점검: 시공 후에는 정기적으로 점검을 실시하여 이상 유무를 확인해야 합니다.
목차(버스덕트 LDB)
버스덕트
🌐V1014B24 / LDB
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