저압반 (LV SWGR)에 대하여 살펴보겠습니다. LV SWGR는 다양한 형태가 있습니다. ACB를 내장한 고압 SWGR와 유사한 구조도 있고, 우리가 배전반이라고 부르는 MCCB를 위주로 구성된 것도 있으며, 분전반이라고 부르는 소규모의 판넬도 있습니다. 이런 다양한 구조의 저압반을 나누는 기본적인 요소에 대해서 알아보겠습니다.
1. IEC의 저압반 구조
저압반은 KSCIEC61439-2의 규정에 따라 그 구조에 대하여 먼저 설명드립니다. 예전 표준이었던 IEC 60439-1은 폐기되었습니다. IEC 규격 원본도 참조하면 좋은데 최신본은 모두 유료라서 부득이 KS C IEC로 올린 것을 양해 부탁드립니다.
고압반에서는 기능 UNIT들의 분리 정도에 따라 LSC 등급에 따라 결정되었는데 저압반에서도 각 요소들의 분리 여부가 구조에 대한 FORM (형태) 구분의 기준이 됩니다. 이런 분리 구조는 각 Function Unit들의 운전 연속성에 매우 중요한 영향을 주기 때문에 각 표준에서도 중요하게 다루고 있습니다. 다음과 같이 7개의 등급으로 나누어집니다.
KS C IEC 60439-1 / 7.7
IEC 60439-1 FORM 별 분리 구조
2. FORM 등급별 상세 설명
아래의 그림은 BUS와 기능 UNIT과 TERMINAL이 어떻게 분리되는지를 보여줍니다. 이 분리 형태에 따라 각각 FORM 등급이 결정됩니다. KS C IEC 61439-2에도 동일한 내용이 설명되어 있습니다.
아래의 그림에서 보이는 서식 1 (Form 1)은 일반적인 배전반의 모양입니다. Door를 열면 내부의 Bus를 포함해서 모든 기기가 한눈에 보입니다. 각 요소들간의 구조적 분리가 없습니다. 가장 저렴한 형태의 저압 배전반이라고 할 수 있습니다.
위의 그림에 보이는 서식 2 (Form 2)는 기본적으로 Bus가 분리된 구조입니다. Live Part인 Bus만 보이지 않고 격벽으로 구분되어 있어도 안전성이 많이 높아집니다. 아래 그림의 서식 3 (Form 3)는 각 기능별 유닛이 서로 분리되어 있는 구조입니다. 기능별 유닛이 분리되면 하나의 유닛이 고장이 나도 다른 유닛에 영향을 끼칠 가능성이 줄어듭니다.
마지막으로 서식 4 (Form 4)는 인출 터미널이 Bus와 분리되고 또 다른 기능 유닛의 터미널과도 분리된 구조입니다. 보통 터미널 작업하다가 사고가 나는 경우가 많이 때문에 이러한 분리는 매우 중요한 요소가 됩니다.
이 분리 구조를 MCC를 기준으로 설명하면 다음과 같습니다. 다음 기준은 Form 4b입니다.
- MAIN BUS 실이 따로 존재해야 합니다.
- VERTICAL BUS가 별도의 구획 안에 있어야 합니다.
- MCC의 FUCTION UNIT이 각각 분리되어 있어야 합니다.
- POWER 연결용 단자대가 별도 공간에 설치되고 다른 FUNCTION UNIT 과 분리되어 있어야 합니다.
3. MCC의 구조
아래 그림의 MCC는 TYPE 3b 형태입니다. POWER 단자대가 각 UNIT 별로 분리되어 있지 않습니다.
위의 설명을 보아도 잘 이해가 되지 않을 수 있습니다. 좀 더 간단하게 설명드리면
1) 일반적인 분전반은 Form 1입니다. 외함 내에 bus와 차단기, 단자대가 모두 다 보입니다. 분리가 없습니다.
2) Busbar 가 분리되어 있으면 Form 2입니다. Bus가 후면에 있고 전면에서 안 보이게 막혔으면 Form 2죠.
3) 위의 사진과 같이 MCC의 Function Unit이 분리가 되어 있고 단자대만 따로 분리되면 Form 3입니다.
4) Form 4는 4a는 잘 안 쓰고 4b가 주로 사용되는데 단자대가 개별로 분리되어 있어야 합니다. 일반적인 석유화학 공장에서 요구되는 MCC 가 Form 4b입니다.
아래 그림은 MCC의 Unit 구조입니다.
인출형 (Draw-out) 구조입니다. Service Position, Test Position, Draw-out Position으로 구분됩니다.
이상에서 MCC와 LV SWGR의 구조에 대하여 살펴보았습니다.
4. FORM 4b Type 5 - 7의 구조
그런데 영국 규격인 BS EN 61439-2에서는 Form 등급에서 한 단계 더 세분화해서 Type을 정의하고 있습니다. Form 4b에도 Type 5,6,7의 구분이 있습니다. 요즘은 Form 4b Type 7을 요구하는 회사들도 보입니다. 그래서 간단히 소개하고 넘어가겠습니다.
Type 7은 아래 그림에서 보여주고 있는데 외부 Cable 연결 부분이 완전히 분리되어 있으며 Panel로 인입할 때부터 Cable Gland를 사용하여 들어오도록 하는 것입니다. 그래서 Panel 내부에서는 외부 케이블 간의 접촉이 없으며 문제가 생길 여지가 없도록 하려는 것입니다.
Form 4b Type 7의 구조가 얼마나 더 안전한 지는 모르겠지만 공간을 많이 필요로 하고 비용이 추가되는 것은 당연한 것 같습니다. 중동의 일부 국가에서 이러한 구조를 점차 요구하고 있는 것 같습니다. 앞으로도 변화의 추이를 지켜볼 필요가 있어 보입니다.
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