케이블 화재 및 대책

4️⃣케이블 화재 방지 대책

1)케이블 보호기기의 설계 적정화

• 보호기기의 적정화
  차단기, 퓨즈 등 보호기기의 적정한 설계 필요
• 케이블 규격의 적정화
  허용전류, 허용전압강하, 기계적각도 등을 감안한 케이블 규격의 적정 설계
• 배선방법의 검토
  통풍이 잘 되지 않는 밀폐된 배선방법보다 통풍이 잘되는 배선방법 사용

2)고난연 케이블

내열전선, 내화전선 사용

3)케이블 관통부 방화방법

• 케이블 랙 벽관통 : 케이블 랙 주위를 내열 씰링을 빈틈없이 메운다
• 전선관의 벽관통 : 관통 부위에서 앞뒤로 약 1[m]를 불연재료로 도료 처리
• 분전반 : 배선이 관통하는 부분을 내열판과 내열 씰링 처리

4)기설 케이블 난연화 처리

• 연소방지용 도료 표면도포하여 난연성피복 형성
• 방화 테이프 감기
  단성케이블 주위에 방화테이프를 감아 내열처리
• 연소방지용 시트 설치
  케이블 위에 방화시스 설비

5)케이블 선로의 화재 감지

• 정온 감지선형 감지기 설치
• 광센서 감지선형 감지기 설치

6)케이블의 점검 및 보수

• 정전상태및 활선상태에서 열화진단 진행
• 열화진단 등 이상 상태 발생 시 빠른 보수 진행

7)화재의 조기발견, 초기 소화

• 화재의 조기발견을 위한 광센서 감지기 등을 사용
• 초기 소화가 가능하도록 자동식 소화설비 설치

3)케이블 관통부 방화방법

• 케이블 랙 벽관통 : 케이블 랙 주위를 내열 씰링을 빈틈없이 메운다
• 전선관의 벽관통 : 관통 부위에서 앞뒤로 약 1[m]를 불연재료로 도료 처리
• 분전반 : 배선이 관통하는 부분을 내열판과 내열 씰링 처리

주요 난연성 시험 방법

• 수직연소시험 (Vertical Flame Test):
  • 시험편을 수직으로 세운 상태에서 일정 시간 동안 불꽃을 가하여 연소되는 정도를 측정
  • 연소 길이, 연소 시간, 화염 확산 속도 등을 평가하여 난연성 등급을 판정
  • 가장 기본적인 난연성 시험 방법으로, 다양한 국제 표준 (IEC 60332-1, ASTM D635)에서 채택
• 수평연소시험 (Horizontal Flame Test):
  • 시험편을 수평으로 놓고 불꽃을 가하여 연소되는 정도를 측정
  • 수직연소시험과 마찬가지로 연소 길이, 연소 시간 등을 평가
  • 케이블이 천장이나 벽면에 설치될 경우 적용되는 시험 방법
• 연소성 시험 (Combustibility Test):
  • 시험편을 일정한 온도의 열원에 노출시켜 연소되는 정도를 측정
  • 연소 속도, 열 방출량, 연기 발생량 등을 평가
• 연기 발생 시험 (Smoke Generation Test):
  • 시험편을 연소시켜 발생하는 연기의 양과 독성을 측정
  • 연기 밀도, 광 흡수, 유독 가스 발생량 등을 평가
• 할로겐 가스 발생 시험 (Halogen Gas Generation Test):
  • 시험편을 연소시켜 발생하는 할로겐 가스의 양을 측정
  • 할로겐 가스는 인체에 유해한 물질을 생성할 수 있으므로, 난연제의 종류에 따라 할로겐 가스 발생량을 제한하는 규정

3️⃣케이블 화재원인

1)줄열에 의한 케이블 자체 발화

• 단락, 지락, 과부하에 의한 절연체의 온도 상승
• 열적 경과에 의한 발화
• 전기 스파크에 의한 발화
• 접속부 과열에 의한 발화

2)외부에 의한 발화

• 공사 중 용접 불꽃에 의한 발화
• 케이블의 방화
• 케이블에 접속되어 있는 기기류의 과열 등

4️⃣케이블 화재 방지 대책

1)케이블 보호기기의 설계 적정화

• 보호기기의 적정화
  차단기, 퓨즈 등 보호기기의 적정한 설계 필요
• 케이블 규격의 적정화
  허용전류, 허용전압강하, 기계적각도 등을 감안한 케이블 규격의 적정 설계
• 배선방법의 검토
  통풍이 잘 되지 않는 밀폐된 배선방법보다 통풍이 잘되는 배선방법 사용

2)고난연 케이블

내열전선, 내화전선 사용

3)케이블 관통부 방화방법

• 케이블 랙 벽관통 : 케이블 랙 주위를 내열 씰링을 빈틈없이 메운다
• 전선관의 벽관통 : 관통 부위에서 앞뒤로 약 1[m]를 불연재료로 도료 처리
• 분전반 : 배선이 관통하는 부분을 내열판과 내열 씰링 처리

4)기설 케이블 난연화 처리

• 연소방지용 도료 표면도포하여 난연성피복 형성
• 방화 테이프 감기
  단성케이블 주위에 방화테이프를 감아 내열처리
• 연소방지용 시트 설치
  케이블 위에 방화시스 설비

5)케이블 선로의 화재 감지

• 정온 감지선형 감지기 설치
• 광센서 감지선형 감지기 설치

6)케이블의 점검 및 보수

• 정전상태및 활선상태에서 열화진단 진행
• 열화진단 등 이상 상태 발생 시 빠른 보수 진행

7)화재의 조기발견, 초기 소화

• 화재의 조기발견을 위한 광센서 감지기 등을 사용
• 초기 소화가 가능하도록 자동식 소화설비 설치

트래킹 현상이란?

전기설비에서 트래킹 현상은 절연물 표면을 따라 전류가 흐르면서 절연물이 탄화되고 파괴되는 현상을 말합니다. 마치 벌레가 기어간 흔적처럼 절연물 표면에 검은색 흔적이 남는 것이 특징

발생 원인:

• 습기 및 오염: 절연물 표면에 습기나 먼지, 오염물질 등이 묻으면 전기 전도성이 높아져 트래킹이 발생
• 고전압: 높은 전압이 인가될 경우 절연 파괴가 발생할 가능성이 높아져 트래킹 현상이 가속화
• 열: 열에 의해 절연물의 성능이 저하되고, 표면이 변형되어 트래킹이 발생
• 기계적 스트레스: 진동이나 충격 등 기계적인 스트레스에 의해 절연물이 손상되면 트래킹이 발생

트래킹 현상의 진행 과정:

1. 오염 부착: 절연물 표면에 습기나 오염물질이 부착
2. 국부적인 발열: 부착된 오염물질에 전류가 흐르면서 열이 발생
3. 절연물 탄화: 열에 의해 절연물이 탄화되면서 전기 전도성이 높아집
4. 트랙 형성: 탄화된 부분을 따라 전류가 흐르면서 트랙이 형성
5. 절연 파괴: 트랙이 점차 확장되어 결국 절연 파괴가 발생

절연열화

트래킹 현상이 지속되면 절연물의 절연 성능이 저하되는 절연열화가 발생합니다. 절연열화가 진행되면 누전, 단락, 화재 등 심각한 사고로 이어질 수 있습니다.

트래킹 현상 예방 및 대책

• 정기적인 청소 및 점검: 절연물 표면을 청결하게 유지하고, 주기적으로 점검하여 이상 유무를 확인
• 방수 처리: 습기가 많은 곳에서는 방수 처리를 하여 습기 침투를 방지
• 절연 재료 선정: 환경 조건에 맞는 적절한 절연 재료를 선정하여 사용
• 접지: 접지를 철저히 하여 누전 전류를 안전하게 흘려보내야 합
• 과전류 보호 장치 설치: 과전류 보호 장치를 설치하여 과전류 발생 시 전원을 차단
• 온도 관리: 주변 온도를 적정하게 유지하여 절연물의 열화를 방지

트래킹 현상의 위험성

• 화재 발생: 트래킹 현상으로 인해 발생한 열이 주변 가연물에 착화되어 화재가 발생
• 감전 사고: 누전이 발생하여 감전 사고로 이어질 수 있습
• 설비 고장: 절연 파괴로 인해 설비가 고장나 생산 차질 등의 문제가 발생

트리잉(Treeing) 현상

• 정의: 고체 유전체 내부에서 수지상(나뭇가지 모양)의 부분 파괴가 진행되는 현상입니다. 마치 나무의 뿌리가 뻗어나가는 것처럼 미세한 채널이 형성되어 점차 확산됩니다.
• 발생 원인:
  • 전기적 스트레스: 높은 전기장이 가해지면 유전체 내부에 국부적인 전계 집중이 발생하여 절연 파괴가 일어날 수 있습니다.
  • 열 스트레스: 열에 의해 유전체의 물성이 변화하고, 기계적인 응력이 발생하여 트리잉이 촉진될 수 있습니다.
  • 오염: 유전체 표면이나 내부에 습기, 먼지 등의 오염물질이 존재하면 절연 성능이 저하되어 트리잉이 발생하기 쉽습니다.
• 종류:
  • 전기적 트리: 전기장에 의해 발생하는 트리잉으로, 부분 방전이 반복되면서 미세한 채널이 형성됩니다.
  • 화학적 트리: 유전체와 주변 환경의 화학적 반응에 의해 발생하는 트리잉으로, 특히 습도가 높은 환경에서 발생하기 쉽습니다.
  • 기계적 트리: 기계적인 스트레스에 의해 발생하는 트리잉으로, 진동이나 충격 등에 의해 유전체 내부에 미세한 균열이 발생하면서 트리잉이 시작될 수 있습니다.

트래킹(Tracking) 현상

• 정의: 고체 유전체 표면을 따라 전류가 흐르면서 절연물이 탄화되고 파괴되는 현상입니다. 마치 벌레가 기어간 흔적처럼 검은색 흔적이 남는 것이 특징입니다.
• 발생 원인:
  • 오염: 유전체 표면에 습기, 먼지, 오염물질 등이 부착되면 전기 전도성이 높아져 트래킹이 발생하기 쉽습니다.
  • 고전압: 높은 전압이 인가될 경우 절연 파괴가 발생할 가능성이 높아져 트래킹 현상이 가속화됩니다.
  • 열: 열에 의해 절연물의 성능이 저하되고, 표면이 변형되어 트래킹이 발생하기 쉽습니다.
• 진행 과정:
  1. 오염 부착: 절연물 표면에 습기나 오염물질이 부착
  2. 국부적인 발열: 부착된 오염물질에 전류가 흐르면서 열이 발생
  3. 절연물 탄화: 열에 의해 절연물이 탄화되면서 전기 전도성이 높아집
  4. 트랙 형성: 탄화된 부분을 따라 전류가 흐르면서 트랙이 형성
  5. 절연 파괴: 트랙이 점차 확장되어 결국 절연 파괴가 발생

트리잉과 트래킹의 차이점

트리잉과 트래킹의 영향

• 절연 성능 저하: 트리잉과 트래킹은 절연체의 절연 성능을 저하시켜 누전, 단락, 화재 등의 위험을 증가
• 수명 단축: 절연체의 수명을 단축시켜 장비의 고장을 유발할 수 있습
• 시스템 신뢰도 저하: 전력 시스템의 안정성을 저해하고, 시스템 전체의 신뢰도를 낮출 수 있습

예방 대책

• 청결 유지: 유전체 표면을 깨끗하게 유지하고, 습기나 오염물질이 묻지 않도록 관리
• 절연 재료 선정: 환경 조건에 적합한 절연 재료를 선정하여 사용
• 전압 관리: 허용 전압 범위 내에서 사용
• 온도 관리: 주변 온도를 적정하게 유지하여 열에 의한 열화를 방지
• 정기적인 점검: 절연체를 주기적으로 점검하여 이상 유무를 확인하고, 문제가 발생하면 즉시 조치

4️⃣케이블 화재 방지 대책

1)케이블 보호기기의 설계 적정화

• 보호기기의 적정화
  차단기, 퓨즈 등 보호기기의 적정한 설계 필요
• 케이블 규격의 적정화
  허용전류, 허용전압강하, 기계적각도 등을 감안한 케이블 규격의 적정 설계
• 배선방법의 검토
  통풍이 잘 되지 않는 밀폐된 배선방법보다 통풍이 잘되는 배선방법 사용

2)고난연 케이블

내열전선, 내화전선 사용

3)케이블 관통부 방화방법

• 케이블 랙 벽관통 : 케이블 랙 주위를 내열 씰링을 빈틈없이 메운다
• 전선관의 벽관통 : 관통 부위에서 앞뒤로 약 1[m]를 불연재료로 도료 처리
• 분전반 : 배선이 관통하는 부분을 내열판과 내열 씰링 처리

4)기설 케이블 난연화 처리

• 연소방지용 도료 표면도포하여 난연성피복 형성
• 방화 테이프 감기
  단성케이블 주위에 방화테이프를 감아 내열처리
• 연소방지용 시트 설치
  케이블 위에 방화시스 설비

5)케이블 선로의 화재 감지

• 정온 감지선형 감지기 설치
• 광센서 감지선형 감지기 설치

6)케이블의 점검 및 보수

• 정전상태및 활선상태에서 열화진단 진행
• 열화진단 등 이상 상태 발생 시 빠른 보수 진행

7)화재의 조기발견, 초기 소화

• 화재의 조기발견을 위한 광센서 감지기 등을 사용
• 초기 소화가 가능하도록 자동식 소화설비 설치

3️⃣케이블 화재원인

1)줄열에 의한 케이블 자체 발화

• 단락, 지락, 과부하에 의한 절연체의 온도 상승
• 열적 경과에 의한 발화
• 전기 스파크에 의한 발화
• 접속부 과열에 의한 발화

2)외부에 의한 발화

• 공사 중 용접 불꽃에 의한 발화
• 케이블의 방화
• 케이블에 접속되어 있는 기기류의 과열 등

4️⃣케이블 화재 방지 대책

1)케이블 보호기기의 설계 적정화

• 보호기기의 적정화
  차단기, 퓨즈 등 보호기기의 적정한 설계 필요
• 케이블 규격의 적정화
  허용전류, 허용전압강하, 기계적각도 등을 감안한 케이블 규격의 적정 설계
• 배선방법의 검토
  통풍이 잘 되지 않는 밀폐된 배선방법보다 통풍이 잘되는 배선방법 사용

2)고난연 케이블

내열전선, 내화전선 사용

3)케이블 관통부 방화방법

• 케이블 랙 벽관통 : 케이블 랙 주위를 내열 씰링을 빈틈없이 메운다
• 전선관의 벽관통 : 관통 부위에서 앞뒤로 약 1[m]를 불연재료로 도료 처리
• 분전반 : 배선이 관통하는 부분을 내열판과 내열 씰링 처리

4)기설 케이블 난연화 처리

• 연소방지용 도료 표면도포하여 난연성피복 형성
• 방화 테이프 감기
  단성케이블 주위에 방화테이프를 감아 내열처리
• 연소방지용 시트 설치
  케이블 위에 방화시스 설비

5)케이블 선로의 화재 감지

• 정온 감지선형 감지기 설치
• 광센서 감지선형 감지기 설치

6)케이블의 점검 및 보수

• 정전상태및 활선상태에서 열화진단 진행
• 열화진단 등 이상 상태 발생 시 빠른 보수 진행

7)화재의 조기발견, 초기 소화

• 화재의 조기발견을 위한 광센서 감지기 등을 사용
• 초기 소화가 가능하도록 자동식 소화설비 설치