목차 KEC510 전기저장장치
510 전기저장장치
511 공통사항
511.1 일반사항
이차전지를 이용한 전기저장장치는 이차전지, 전력변환장치, 제어, 통신 및 보호설비 등으로 구성되며, 다음에 따라 시설하여야 한다.
511.1.1 시설장소의 요구사항
1.전기저장장치의 이차전지, 제어반, 배전반의 시설은 기기 등을 조작 또는 보수･점검할 수 있는 공간을 확보하고 조명설비를 설치하여야 한다.
2.전기저장장치를 시설하는 장소는 폭발성 가스의 축적을 방지하기 위한 환기시설을 갖추고 제조사가 권장하는 온도･습도･수분･먼지 등의 운영환경을 상시 유지하여야 한다.
3.이차전지, 전력변환장치, 제어, 통신 및 보호설비 등은 침수 및 누수의 우려가 없도록 시설하여야 한다.
4.전기저장장치 시설장소에는 기술기준 제21조제1항과 같이 외벽 등 확인하기 쉬운 위치에 “전기저장장치 시설장소” 표지를 하고, 일반인의 출입을 통제하기 위한 잠금장치 등을 설치하여야 한다.
511.1.2 설비의 안전 요구사항
1.충전부 등 노출부분은 설비의 안전확보 및 인체 감전보호를 위해 절연하거나 접촉방지를 위한 방호 시설물을 설치하여야 한다.
2.전기저장장치의 고장이나 외부 환경요인으로 인하여 비상상황 발생 또는 출력에 문제가 있을 경우 안전하게 작동하기 위한 비상정지 스위치 등을 시설하여야 한다.
3.전기저장장치의 모든 부품은 내열성을 확보하여야 한다.
4.동일 구획 내에 직병렬로 연결된 전기저장장치는 식별이 용이하도록 그룹별로 명판을 부착하고, 이차전지, 전력변환장치 및 감시·보호장치 간의 잘못 연결 되지 않도록 시설하여야 한다.
5.부식환경에 노출되는 경우, 전기저장장치에 사용되는 금속제 및 부속품은 부식되지 아니하도록 녹방지 처리를 하여야 하며, 절단가공 및 용접부위는 방식처리를 하여야 한다.
511.1.3 옥내전로의 대지전압 제한
주택에 시설하는 전기저장장치는 이차전지에서 전력변환장치에 이르는 옥내 직류 전로를 다음에 따라 시설하는 경우 옥내전로의 대지전압은 직류 600 V까지 적용할 수 있다.
- 가. 전로에 지락이 생겼을 때 자동적으로 전로를 차단하는 장치를 시설할 것
- 나. 사람이 접촉할 우려가 없는 은폐된 장소에 시설하여야 하며, 232.11, 232.12, 232.51의 규정에 준하여 시설할 것. 다만, 사람이 접촉할 우려가 있는 장소에 232.51에 의하여 시설하는 경우에는 전
선에 방호장치를 시설할 것
511.2 전기저장장치의 시설
511.2.1 전기배선
전기배선은 다음에 의하여 시설하여야 한다.
- 가 . 전선은 공칭단면적 2.5㎟ 이상의 연동선 또는 이와 동등 이상의 세기 및 굵기의 것일 것.
- 나. 옥내에 시설할 경우 배선설비 공사는 232.11, 232.12, 232.13, 232.51 또는 232.3.7의 규정에 준하여 시설할 것.
- 다. 옥측 또는 옥외에 시설할 경우 배선설비 공사는 232.11, 232.12, 232.13 또는 232.51 (232.51.3은 제외한다)의 규정에 준하여 시설할 것.
- 라. 전력변환장치에 시설하는 배선의 과부하 및 단락고장에 대한 보호는 212에 따를 것.
- 마. 전기배선은 절연 파괴를 일으키는 모서리, 나사선, 돌출부분, 가동부품 등 모든 부품들과 이격하여 설치할 것.
511.2.2 단자와 접속
1.단자의 접속은 기계적, 전기적 안전성을 확보하도록 하여야 한다.
2.단자를 체결 또는 잠글 때 너트나 나사는 풀림방지 기능이 있는 것을 사용하여야 한다.
3.외부터미널과 접속하기 위해 필요한 접점의 압력이 사용기간 동안 유지되어야 한다.
4.단자는 도체에 손상을 주지 않고 금속표면과 안전하게 체결되어야 한다.
511.2.3 지지물의 시설
이차전지의 지지물은 부식성 가스 또는 용액에 의하여 부식되지 아니하도록 하고 적재하중 또는 지진 기타 진동과 충격에 대하여 안전한 구조이어야 한다.
511.2.4 이차전지의 시설
- 다음과 같이 이차전지에 대한 정보를 기록하고 관리하여야 한다.
가. 교체이력 (사유, 교체일 등)
나. 제조이력 (생산지, 생산시기, 용량, 제조번호 등) - 이차전지의 출력 배선은 극성별로 확인할 수 있도록 표시하여야 한다.
511.2.5 재사용 이차전지의 시설
재사용 이차전지는 513.1.2의 3에 따른 운송에 관한 기준을 준용하고 ｢전기용품 및 생활용품 안전관리법｣에 적
용을 받는 것 이외의 재사용 이차전지는 다음 사항을 준수하여야 한다.
- 가. ‘재사용 이차전지’표기
- 나. 이차전지 용량 (초기용량, 잔존용량) 표기
- 다. 제조사가 정하는 적합성 요구사항
511.2.6 전력변환장치의 시설
1.전력변환장치는 전기 공급에 지장을 주지 않도록 시설해야 하고, ｢전기용품 및 생활용품 안전관리법｣에 적용을 받는 것 이외에는 한국산업표준(이하 “KS”라 한다)에 적합하거나 동등 이상의 성능의 것을 사용하여야 한다.
2.이차전지의 절연파괴가 일어나지 않도록 CMV(Common Mode Voltage) 등을 고려한 절연 대책을 강구하여 시설하여야 한다.
511.2.7 제어 및 보호장치의 시설
1.전기저장장치를 계통에 연계하는 경우 503.2.4의 1 및 2에 따라 시설하여야 한다.
2.전기저장장치가 비상용 예비전원 용도를 겸하는 경우에는 다음에 따라 시설하여야 한다.
- 가. 상용전원이 정전되었을 때 비상용 부하에 전기를 안정적으로 공급할 수 있는 시설을 갖출 것
- 나. 관련 법령에서 정하는 전원유지시간 동안 비상용 부하에 전기를 공급할 수 있는 충전용량을 상시보존하도록 시설할 것
3.전기저장장치의 접속점에는 쉽게 개폐할 수 있는 곳에 개방상태를 육안으로 확인할 수 있는 전용의 개
폐기를 시설하여야 한다.
4.전기저장장치는 정격 운전 범위를 초과하는 다음의 경우가 발생했을 때 자동으로 전로를 차단하는 보호장치를 시설하여야 한다.
- 가. 과전압, 저전압, 과전류가 발생한 경우
- 나. 제어장치에 이상이 발생한 경우
- 다. 이차전지 모듈의 내부 온도가 상승할 경우
5.212.3.4에 의하여 직류 전로에 과전류차단기를 설치하는 경우 직류 단락전류를 차단하는 능력을 가지는 것이어야 하고 “직류용” 표시를 하여야 한다.
6.기술기준 제14조에 의하여 전기저장장치의 직류 전로에는 지락이 생겼을 때에 자동적으로 전로를 차단하는 장치를 시설하여야 한다. IT 계통의 경우, 절연저항을 감시할 수 있는 장치를 설치하여 제조사가정하는 절연저항 기준치 이하일 경우 관리자에게 경보하고 자동으로 전로를 차단하는 장치를 시설하여야 한다.
7.발전소·변전소 또는 이에 준하는 장소에 전기저장장치를 시설하는 경우 전로가 차단되었을 때에 경보하는 장치를 시설하여야 한다.
8.전력변환장치의 동작상태, 전지관리시스템과의 통신상태, 전력, 전류, 전압 등을 표시할 수 있는 전력관리시스템을 시설하여야 한다.
511.2.8 충전 및 방전 기능
1.충전기능
- 가. 전기저장장치는 이차전지의 충전특성에 따라 제조사가 제시한 정격으로 충전할 수 있어야 한다.
- 나. 충전할 때에는 전기저장장치의 충전상태 또는 이차전지 상태를 시각화하여 정보를 제공해야 한다.
2.방전기능
- 가. 전기저장장치는 이차전지의 방전특성에 따라 제조사가 제시한 정격으로 방전할 수 있어야 한다.
- 나. 방전할 때에는 전기저장장치의 방전상태 또는 이차전지 상태를 시각화하여 정보를 제공해야 한다.
511.2.9 접지 등의 시설
금속제 외함 및 지지대 등은 140의 규정에 따라 접지공사를 하여야 한다.
511.2.10 계측장치
전기저장장치를 시설하는 곳에는 다음의 사항을 계측하는 장치를 시설하여야 한다.
- 가. 이차전지 출력 단자의 전압, 전류, 전력 및 충방전 상태
- 나. 주요변압기의 전압, 전류 및 전력
512 이차전지 용량 및 종류에 따른 시설
512.1 리튬계·나트륨계 이차전지의 시설
512.1.1 적용범위
20 kWh를 초과하는 리튬계·나트륨계의 이차전지를 사용한 전기저장장치에 적용한다.
512.1.2 이차전지 용량 및 운영
1.전기저장장치 이차전지 용량은 수명보증기간 동안 정격방전용량(전기저장장치 설치 시 소유자가 요구하는 이차전지의 용량)이 확보되도록 하여야 한다.
2.전기저장장치 이차전지는 안전이 확보되도록 정격방전용량 이하로 운영하여야 한다
512.1.3 열폭주 및 폭발 방지
1.이차전지실 내부에는 제조사가 제시한 기준 이상의 가연성가스 농도 및 내부압력이 발생하는 경우 파열 또는 폭발을 방지하기 위한 급속공기배출장치를 시설하여야 한다.
2.이차전지는 ｢전기용품 및 생활용품 안전관리법｣에 적용을 받는 것 이외에는 한국산업표준(이하 “KS”라한다)에 적합하거나 동등 이상의 성능의 것을 사용하여야 한다.
3.이차전지 모듈 또는 랙에 화재확산을 방지할 수 있는 구조이거나 소화장치를 시설하여야 한다.
512.1.4 제어, 감시 및 보호장치 등
1.낙뢰 및 서지 등 과도과전압으로부터 주요 설비를 보호하기 위해 직류 전로에 직류 서지보호장치(SPD)를 설치하여야 한다.
2.제조사가 정하는 정격 이상의 과충전, 과방전, 과전압, 과전류, 지락전류 및 온도 상승, 냉각장치 고장, 통신불량, 가연성·인화성가스 발생 등 긴급상황이 발생한 경우에는 관리자에게 경보할 수 있는 시설을하여야 하며 다음의 요건을 만족하여야 한다.
- 가. 긴급상황이 발생하였을 때 전기저장장치를 자동 및 수동으로 정지시킬 수 있는 비상정지장치를 설치
하여야 하며, 자동 비상정지는 5초 이내로 동작하여야 한다. - 나. 수동 조작을 위한 비상정지장치는 신속한 접근 및 조작이 가능한 장소에 설치하여야 한다.
3.이차전지를 시설하는 장소의 내부 및 외부에는 가능한 한 사각지대가 없도록 감시하기 위한 CCTV를 시설하여야 한다.
4.전기저장장치의 상시 운영정보 및 CCTV 영상정보, 제2의 긴급상황 관련 계측정보에서 기록되는 시간을 실시간으로 동기화하고, 이차전지실 외부의 안전한 장소에 전송되어 최소 1개월 이상 보관하여야 한다. 다만, CCTV 영상정보는 7일간 보관하여야 한다.
5.전기저장장치의 제어･감시장치를 포함한 주요 설비 사이의 통신장애를 방지하기 위한 보호대책을 고려하여 시설하여야 한다.
6.전기저장장치는 정격 이내의 최대 충전범위를 초과하여 충전하지 않도록 하여야 하고 완전 충전 후 추가충전은 금지하여야 한다.
512.1.5 전용건물 시설하는 경우
전기저장장치를 일반인이 출입하는 건물에서 분리된 별도의 장소에 시설하는 경우에는 다음에 따라 시설
하여야 한다.
가. 전기저장장치 시설장소의 바닥, 천장(지붕), 벽면 재료는 ｢건축물의 피난･방화구조 등의 기준에 관한
규칙｣에 따른 불연재료 이어야 한다. 단, 단열재는 준불연재료 또는 이와 동등 이상의 것을 사용할 수
있다.
나. 전기저장장치 시설장소는 지표면을 기준으로 높이 22 m 이내로 하고 해당 장소의 출구가 있는 바닥
면을 기준으로 깊이 9 m 이내로 하여야 한다.
다. 이차전지는 전력변환장치 등의 다른 전기설비와 분리된 격실(이하 512에서 ‘이차전지실’라 한다)에 설
치하고 다음에 따라야 한다.
- (1) 이차전지실의 벽면 재료 및 단열재는 “가”의 것과 같아야 한다.
- (2) 이차전지는 벽면으로부터 1 m 이상 이격하여 설치하여야 한다. 다만, 옥외의 전용 컨테이너 및 인클로저는 제조사가 정한 거리를 이격한 경우에는 예외로 할 수 있으며, 컨테이너 및 인클로저의 면적은 42 m2 이하여야 한다.
- (3) 이차전지와 물리적으로 인접 시설해야 하는 제어장치 및 보조설비(공조설비 및 조명설비 등)는 이차전지실 내에 설치할 수 있다.
- (4) 이차전지실 내부와 가스 또는 열배출 경로에는 가연성 물질을 두지 않아야 한다.
- (5) 이차전지, 전력변환장치, 배전반 등 은 침수의 우려가 없도록 하며, 지표면에서부터 최소 0.3 m 이상 높이에 설치하여야 하며, 염전 또는 간척지 등에 시설하는 경우 지표면에서 최소 0.6 m 이상 높이에 설치하여야 한다.
라. 511.1.1의 2에도 불구하고 인화성 또는 유독성 가스가 축적되지 않는 근거를 제조사에서 제공하는 경
우에는 이차전지실에 한하여 환기시설을 생략할 수 있다.
마. 전기저장장치가 차량에 의해 충격을 받을 우려가 있는 장소에 시설되는 경우에는 충돌방지장치 등을 설치
하여야 한다.
바. 전기저장장치 시설장소는 주변 시설(도로, 건물, 가연물질 등)로부터 1.5 m 이상 이격하고 다른 건물
의 출입구나 피난계단 등 이와 유사한 장소로부터는 3 m 이상 이격하여야 한다.
사. 이차전지실은 이차전지 용량의 5 MWh 이하 단위로 ｢건축물의 피난‧방화구조 등의 기준에 관한 규칙｣에 따른 내화구조의 격벽을 설치하여야 한다.
512.1.6 전용건물 이외의 장소에 시설하는 경우
전기저장장치를 일반인이 출입하는 건물의 부속공간에 시설(옥상에는 설치할 수 없다)하는 경우에는 다음에 따라 시설하여야 한다.
- 가. 전기저장장치 시설장소는 ｢건축물의 피난‧방화구조 등의 기준에 관한 규칙｣에 따른 내화구조이어야 한다.
- 나. 이차전지모듈의 직렬 연결체(이하 512에서 ‘이차전지랙’)의 용량은 50 kWh 이하로 하고 건물 내 시설 가능한 이차전지의 총 용량은 600 kWh 이하이어야 한다.
- 다. 이차전지랙과 랙 사이는 1 m 이상 이격하고, 랙과 벽면 사이는 전면부의 경우 1 m 이상, 측면과 후면부의 경우 0.8 m 이상 이격하여야 한다. 다만, 512.1.6의 “가”에 의한 벽이 삽입된 경우 이차전지랙과 랙 사이의 이격은 예외로 할 수 있다.
- 라. 이차전지실은 건물 내 다른 시설(수전설비, 가연물질 등)로부터 1.5 m 이상 이격하고 각 실의 출입구나 피난계단 등 이와 유사한 장소로부터 3 m 이상 이격하여야 한다.
- 마. 배선설비가 이차전지실 벽면을 관통하는 경우 관통부는 해당 구획부재의 내화성능을 저하시키지 않도록 충전(充塡)하여야 한다.
- 바. 기타 사항은 512.1.5에 따른다.
512.2 납계·니켈계·바나듐계 이차전지의 시설
70 kWh를 초과하는 납계·니켈계·바나듐계 이차전지를 적용한 전기저장장치의 경우 512.1.4의 3에 따라 CCTV를 시설하고 영상정보를 안전한 장소에 최소 7일간 보관하여야 한다
512.3 흐름전지의 시설
512.3.1 적용범위
20 kWh를 초과하는 흐름전지를 사용한 전기저장장치에 적용한다
512.3.2 설비의 안전 요구사항
1.흐름전지 시스템의 회로는 다른 부위의 도전부와 절연되어야 하며, 최소 절연저항은 공칭전압의 100
Ω/V 이상이어야 한다.
2.전해질과 접촉하는 부품은 내부식성 및 내구성을 갖추어야 한다.
3.512.1.4의 3에 따라 CCTV를 시설하고 영상정보를 안전한 장소에 최소 7일간 보관하여야 한다.
512.3.3 전해질 유출방지 및 중화장치
전해질은 유출이 없도록 밀봉하고 유해가스로 인한 사고를 방지하기 위해 다음과 같은 장치를 시설하여야
한다.
- 가. 전해질 용기와 전기저장장치를 갖춘 장소에는 전해질 유출 제어장치를 시설하여야 한다.
- 나. 전해질 유출을 감지하고 수집하는 장치를 시설하여야 한다.
- 다. pH 5.0~9.0 사이의 전해질 유출물을 중화할 수 있는 중화장치를 시설하여야 한다.
512.3.4 흐름전지를 전용건물에 시설하는 경우
흐름전지를 이용한 전기저장장치를 전용건물에 시설하는 경우에는 512.1.5의 “나”부터 “마”(512.1.5의 “다”(1)과 (2)는 제외한다)까지의 규정에 의하여 시설하여야 한다.
512.3.5 흐름전지를 전용건물 이외에 장소에 시설하는 경우
1.흐름전지를 이용한 전기저장장치를 전용건물 이외의 장소에 시설하는 경우에는 512.1.6의 “나”, “마”의 규정에 의하여 시설하여야 한다.
2.흐름전지를 이용한 전기저장장치의 시설장소는 KDS 41 10 15(국가건설기준 : 건축구조기준 설계하중)에 따라 하중에 견디도록 시설하여야 한다.
513 이차전지를 이용한 특수용도의 시설
513.1 이동형 전기저장장치
이차전지를 이용한 이동형 전기저장장치는 다음에 따라 시설하여야 한다.
513.1.1 설치장소의 요구사항
1.이동형 전기저장장치를 충전, 보관하는 시설은 512에 따른다.
2.이동형 전기저장장치를 동일한 장소에 사용하는 경우 기간은 30일을 초과할 수 없다. 다만, 30일을 초과하는 경우 512에 따라 시설하여야 한다.
3.이동형 전기저장장치는 옥내, 지붕이 있는 주차장, 옥상, 지하 등에 설치할 수 없다.
4.이동형 전기저장장치는 공공도로, 건물, 가연성 물질, 위험 물질, 물건이 적층된 장소로부터 최소 3 m이상 이격하여야 한다.
5.이동형 전기저장장치는 출입금지 표시 및 잠금장치가 있는 울타리 등을 시설하여야 하고, 울타리 등으로부터 1.5 m 이상 이격하여야 한다.
6.전력계통에 연계하는 전기배선은 사람이 접촉할 우려가 없도록 232.11, 232.12, 232.51에 따라 시설하여야 한다. 다만, 232.51에 따라 시설하는 경우에는 방호장치를 시설하여야 한다.
513.1.2 설비의 안전 요구사항
1.이동형 전기저장장치의 이차전지는 512(512.1.4의 3은 제외한다)에 따른다.
2.이차전지는 기계적 충격·진동 등에 안전성을 확보하도록 KS C IEC 62660-2(전기자동차용 리튬이차전지 셀-제2부: 신뢰성 및 오용 시험) 또는 동등 이상의 기준에 적합하여야 한다.
3.이동 시 충격진동을 계측할 수 있는 장치를 시설하여 진동 속도는 2.8 mm/s 이하여야 하며 진동 임계치는 3 G 이하가 되도록 유지하여야 한다.
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