앞의 전선로 설계 Duct Bank에 이어 이번 포스팅에서는 Cable Tray 포설에 대하여 다루어 보겠습니다. Cable Tray는 가장 많이 사용되는 MCR 방법입니다. 국내에서도 많이 사용되고 비가 많이 오는 동남아시아에서는 Cable Tray가 주류입니다. 중동지역도 많이 사용되고 있기 때문에 국내 엔지니어링 사가 들어가는 모든 지역에서 유용한 MCR 방법입니다.
2. Cable Tray 포설
1) 케이블 트레이의 정의
케이블 트레이는 전력 분배, 제어, 신호 계측 및 통신에 사용되는 전기 케이블, 레이스웨이 및 절연 도체에 대해 견고한 구조적 시스템을 제공하는 기계적 지지 시스템입니다,
2) 케이블 트레이의 강점
- 시공 시점이 늦어서 최종 케이블 데이터로 시공 가능
- 기존 케이블의 교체가 용이함
- 감소 계수가 낮아서 허용 전류가 크다
3) 케이블 트레이의 단점
- 외장 케이블 사용 (국내는 NON-ARMOURED 도 허용함)
- 공기가 짧음 (P/R 상단 설치가 원인임)
- TRAY의 지지 구조를 만들기 어렵고 케이블 포설이 어려움
4) 케이블 트레이의 설계
- 트레이 포설 방법 (NEC 392)
- 케이블 설치 가능 면적
LADDER OR VENTILATED TRAY의 경우 설치 면적 비율은 약 20%입니다.
- 케이블 트레이 사이즈 및 수량 계산
케이블 스케줄을 이용하여 한 그룹의 트레이에 설치될 모든 케이블을 리스트업 하고 케이블의 직경과 단면적을 기입한 후에 위의 케이블 트레이 포설 기준에 따라서 단면적으로 계산할 것과 직경으로 계산할 것을 따로 계산한 후에 각각 합해서 필요한 트레이 사이즈와 수량을 계산합니다.
- Complete Tray System
완전한 시스템: 케이블 트레이는 완전한 시스템으로 설치되어야 하며, 케이블 트레이 시스템의 전기적 연속성과 케이블 지지력이 유지될 수 있도록 현장에서 벤딩 또는 수정이 이루어져야 합니다.
- 기계적 불연속
NEC 392.18(2014)에 따르면, 기계적 불연속은 허용되지만 6피트를 초과해서는 안 됩니다. 금속 트레이 시스템은 전체 길이에 걸쳐 전기적 연속성을 가져야 합니다.
케이블 트레이는 NEC의 레이스웨이가 아닙니다. 레이스웨이 배선 시스템에 대한 요구 사항은 케이블 트레이 시스템에 적용되지 않을 수 있습니다.
- 케이블 트레이 자재
- 트레이 재질 별 자재 종류
- 트레이 형태별 자재 종류
- 트레이 보조 자재 Accessories
- CABLE TRAY LOAD CLASS (NEMA VE1)
트레이의 구조적 강도는 NEMA VE1에서 정의된 것을 사용합니다. 트레이가 어느 정도의 하중을 견디는지에 따라 TYPE 이 달라집니다. 주로 3M 길이는 10A를 사용하고 6M 길이는 20C를 적용합니다.
- CABLE TRAY SUPPORTING METHOD (NEMA VE2)
케이블 트레이를 지지하는 방법에 대해서 NEMA VE2에서 규정한 것을 일반적으로 적용합니다. 트레이는 접속 지점을 지지하지 않고 1/4 지점에서 지지한다는 것을 기억할 필요가 있습니다.
아래의 그림은 엘보나 티 그리고 크로스를 사용했을 때의 지지점을 보여줍니다. 이 기준에 따라서 지지하기가 매우 어렵기 때문에 NEMA VE2를 적용하도록 스펙에서 요구할 때는 주의를 기울여야 합니다.
- EXPANSION JOINT INTERVAL (NEMA VE2)
온도 차에 의해서 트레이가 수축 팽창을 하기 때문에 아래의 기준에 따라 EXPANSION JOINT를 적용해야 합니다.
5) 케이블 트레이의 분리 기준
- NEC 기준
- SHELL DEP 기준
- IEEE 518-1982 기준
6) CABLE TRAY 설계 시 고려 사항
- 트레이 사이징 시에는 다음의 사항들을 고려해야 합니다.
- 실제 트레이의 내부 면적: 트레이의 내부 길이가 공칭 사이즈와 다름
- 실제 트레이의 내부 높이: Lung이 설치되기 때문에 그 높이를 제외해야 함.
- 케이블의 스네이킹: 케이블이 실제로 직선이 아닌 구불거리는 현상을 고려
- 케이블 트레이 내에서 케이블 고정을 위한 케이블 타이 설치 공간 고려
- 20%의 증설용 공간이 스펙에서 요구되는 경우에는 설계 초기에는 적어도 35% 정도의 여유가 있도록 설계해야 합니다. 이는 10%의 설계 물량 증가를 고려하고 5%는 위의 조건으로 사용 못 하는 공간을 고려한 것입니다.
- 케이블 서포트는 케이블 트레이의 하중을 충분히 견디도록 설계되어야 합니다. 복잡한 공간이나 다수의 트레이를 지지해야 하는 경우에는 철골팀의 검토를 받도록 하는 것이 필요합니다.
- 케이블 트레이의 지지 구조는 스펙의 요구사항을 충분히 고려하여 설계되어야 합니다. 최근에는 전문업체에서 기성 제품으로 설계 및 제작을 해주는 방법도 많이 사용하는 추세입니다.
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