누전경보기에 대하여

안녕하세요? 오늘은 누전경보기에 대하여 말씀드리겠습니다. 누전경보기는 소방법에 따라 누전이 발생된 곳을 경보하는 설비입니다. 누전경보기는 수배전반의 MCCB 판넬에 설치되어 있습니다. 

1. 누전경보기 법규

누전경보기에 대한 법규는 누전경보기의 화재안전기준에 잘 정리되어 있습니다. 결론은 누전에 의한 화재를 방지하기 위해 소방법에 의해 설치해야 한다는 말입니다. 과거에 누전차단기에서도 언급하였지만 누전이 되면 매우 높은 열이 발생하여 화재가 발생하기 쉽습니다. 

2020/08/28 - [별의 시설관리/전기] - 누전차단기(ELB)에 대하여

누전경보기의 화재안전기준(NFSC 205)

 

제1조(목적) 이 기준은「화재예방, 소방시설 설치·유지 및 안전관리에 관한 법률」제9조제1항에 따라 소방청장에게 위임한 사항 중 누전경보기의 설치·유지 및 안전관리에 필요한 사항을 규정함을 목적으로 한다.

 

제2조(적용범위) 「화재예방, 소방시설 설치·유지 및 안전관리에 관한 법률 시행령」(이하 "영"이라 한다) 별표 5 제2호 다목에 따른 누전경보기는 이 기준에서 정하는 규정에 따라 설비를 설치하고 유지·관리하여야 한다.

별표 5 제2호 다목 

다. 누전경보기는 계약전류용량(같은 건축물에 계약 종류가 다른 전기가 공급되는 경우에는 그 중 최대계약전류용량을 말한다)이 100암페어를 초과하는 특정소방대상물(내화구조가 아닌 건축물로서 벽·바닥 또는 반자의 전부나 일부를 불연재료 또는 준불연재료가 아닌 재료에 철망을 넣어 만든 것만 해당한다)에 설치하여야 한다. 다만, 위험물 저장 및 처리 시설 중 가스시설, 지하가 중 터널 또는 지하구의 경우에는 그러하지 아니하다.

제3조(정의) 이 기준에서 사용하는 용어의 정의는 다음과 같다.

 

1. "누전경보기"란 내화구조가 아닌 건축물로서 벽, 바닥 또는 천장의 전부나 일부를 불연재료 또는 준불연재료가 아닌 재료에 철망을 넣어 만든 건물의 전기설비로부터 누설전류를 탐지하여 경보를 발하며 변류기와 수신부로 구성된 것을 말한다.

 

2. "수신부"란 변류기로부터 검출된 신호를 수신하여 누전의 발생을 해당 특정소방대상물의 관계인에게 경보하여 주는 것(차단기구를 갖는 것을 포함한다)을 말한다.

 

3. "변류기"란 경계전로의 누설전류를 자동적으로 검출하여 이를 누전경보기의 수신부에 송신하는 것을 말한다.

 

제4조(설치방법 등) 누전경보기는 다음 각 호의 방법에 따라 설치하여야 한다.

 

1. 경계전로의 정격전류가 60A를 초과하는 전로에 있어서는 1급 누전경보기를, 60A 이하의 전로에 있어서는 1급 또는 2급 누전경보기를 설치할 것. 다만, 정격전류가 60A를 초과하는 경계전로가 분기되어 각 분기회로의 정격전류가 60A 이하로 되는 경우 당해 분기회로마다 2급 누전경보기를 설치한 때에는 당해 경계전로에 1급 누전경보기를 설치한 것으로 본다.

 

2. 변류기는 특정소방대상물의 형태, 인입선의 시설방법 등에 따라 옥외 인입선의 제1지점의 부하측 또는 제2종 접지선측의 점검이 쉬운 위치에 설치할 것. 다만, 인입선의 형태 또는 특정소방대상물의 구조상 부득이한 경우에는 인입구에 근접한 옥내에 설치할 수 있다.

 

3. 변류기를 옥외의 전로에 설치하는 경우에는 옥외형으로 설치할 것

 

제5조(수신부) ① 누전경보기의 수신부는 옥내의 점검에 편리한 장소에 설치하되, 가연성의 증기·먼지 등이 체류할 우려가 있는 장소의 전기회로에는 해당 부분의 전기회로를 차단할 수 있는 차단기구를 가진 수신부를 설치하여야 한다. 이 경우 차단기구의 부분은 해당 장소 외의 안전한 장소에 설치하여야 한다.

2. 누전경보기 도면

누전경보기는 수배전반의 저압 측 MCCB판넬에 설치되어 있습니다. 수배전반의 가장 말단이지요. \표시가 역으로 되어 있는 것은 영상변류기(ZCT)이고 그것이 누전경보기에 모두 연결이 되어 있어 알람을 울리게끔 되어 있습니다. 

영상변류기는 위와 같이 생겼습니다. 전류가 통과할 때 발생하는 자기력이 Core에 발생하며 이것이 코일에 전류가 흐르게 만듭니다. 단 Ia, Ib, Ic가 평형일 때는 전류가 발생하지 않습니다. 그러나 어디선가 전류가 세어나가고 평형이 깨어지면 코일에 전류가 흐르게 되어 누전을 감지하게 됩니다.

3. 누전경보기 기능

누전경보기의 기능을 요약하면 위와 같습니다. 가장 위에서부터 아래로 차례로 현장에서 버튼을 누르면서 점검해 보았습니다. 아래 사진의 기능선택을 계속 누르면 동작전류->동작시간->이벤트->복귀설정->버저설정->ZCT도통시험 순으로 메뉴가 넘어갑니다.

1) 동작 전류

먼저 기능선택을 누르면 왼쪽 사진처럼 위쪽에 동작전류(OP CUR)가 뜨고 확인을 누르면 오른쪽 사진처럼 1.0A로 설정된 것이 나옵니다. 이 설정치에 대해서는 법규에 딱히 나와 있는 것은 없고 제가 일하는 곳에서는 일단 감도가 가장 낮은 최대치로 설정이 되어 있습니다. 즉 누전전류가 1.0A 이상이 되면 경보가 올리는 것입니다. 회로번호는 많이 있지만 1번만 보았습니다. 

2) 동작 시간

동작전류를 확인한 후 취소 버튼을 누르고 기능선택을 다시 누르니 동작시간(OP Tim)이 나왔습니다. 여기에 대한 자세한 설명은 없지만 0.1초 이상의 누전전류에 대해 누전경보기가 인지한다는 의미로 보입니다. 

3) 이벤트

다음 메뉴는 이벤트입니다. 기능선택을 누르다가 FIT가 나오면 확인을 누르면 누전전류를 볼 수 있습니다. 가운데 보시면 4번 회로에서 0.64A의 누전이 발생한 것을 알 수 있습니다. 가장 오른쪽의 1번 회로에서는 out 이 나왔습니다. 이 누전경보기는 최대 2A까지 감지할 수 있고 그 이상이 되면 out 표시를 내보냅니다. 

4) 복귀설정 및 부저설정

왼쪽의 것은 자동복귀가 ON으로 되어 있습니다. 즉 부저가 울린 뒤 자동으로 복귀한다는 것이죠. OFF로 되어 있으면 사용자가 와서 알람복귀를 눌러야 합니다. 오른쪽 사진은 부저인데 OFF로 되어 있네요. ㅡㅡ;;;; 이거 부저도 안 울리게 해놨습니다. 누가 이렇게 했을까요? 부저 울리면 귀찮으니까 아예 꺼버렸네요. 

5) ZCT도통시험

역시 기능선택 버튼을 계속 누르다 보면 테스트 버튼(TES)이 나옵니다. 이것은 기기가 정상 동작 상태인지 확인하는 기능을 합니다. 아마도 누전차단기 시험 버튼 처럼 고의로 영상 전류를 만들어서 출력이 나오는 것을 확인하는 장치일 것이라고 추정됩니다. 

전기안전관리대행 하시는 분들은 이런 회로 점검을 합니다. 이것을 할 때 주의할 점은 간혹 누전경보기의 출력을 릴레이에 물려 다른 시퀀스에 연결해 놓는 곳이 있습니다. 이런 곳에서는 테스트를 할 때 출력 접점을 떼어놓고 해야 합니다. 누전으로 인해 큰 피해를 볼 수 있는 곳은 누전경보기의 출력을 ACB 개방 등에 이용하는 곳도 있다고 합니다. 

4. 누전경보기 시퀀스의 이해

글씨가 작아서 잘 보이지는 않습니다만, MCCB 후단에 ZCT가 총 15개가 설치되어 있고 ZCT의 접점들이 누전경보기 왼쪽에 나란히 연결된 것을 볼 수 있습니다. 누전경보기 오른쪽 상단의 Pp, Pn은 누전경보기에 들어가는 전원이고 그 아래에 Ta, Tc는 누전경보기의 출력입니다. 이 출력이 ELD1, ELD2 릴레이를 작동시키고 이것이 RCP로 가는 것이 보입니다. RCP는 무엇이고 이것이 도대체 어디로 가는지 추적해 보았습니다. 

현장 판넬 안쪽을 보니 ELD1과 ELD2는 DI01, DI02로 이름이 변경되어 어디론가 가고 있었습니다. 이것이 어디로 가는지 추적해 보니 GIMAC에 연결되어 있었습니다. 

위와 같이 누전경보기의 출력은 GIMAC에 연결되어 있는 것을 볼 수 있습니다. 이것이 GIMAC에서 어떤 것을 동작시키는 것이 아니라 GIMAC에 들어온 디지털 신호들은 모두 함께 방재실로 가게 됩니다. 이것을 요약하면 아래 그림과 같이 됩니다. 

위와 같이 연결되면 누전이 발생하였을 때 방재실에서 그 내용을 쉽게 알 수 있습니다. 물론 누전이 발생하면 누전차단기가 1차로 보호해 주겠지만 저렇게 2차로 누전경보기가 있어 누전에 대비하는 것도 나쁘지 않은 것 같습니다. 참고로 여기서는 DDC판넬을 볼 수가 없는데 GIMAC은 DDC처럼 통신을 할 수 있기 때문에 DDC를 사용할 필요가 없다고 합니다. 

또한 IPC기판은 GIMAC에서 온 신호를 컴퓨터가 읽을 수 있게 변환시키는 장치로 IPC기판에서 나온 랜선이 방재실 컴퓨터로 연결이 되어 있습니다. IPC기판에 대한 내용은 과거 조명제어에 대한 글을 참조하세요. 

2020/07/06 - [별의 시설관리/전기] - 조명제어에 대하여

오늘은 누전 경보기에 대해서 알아보았습니다. 법규의 취지는 좋지만 여러 가지 부분에서 무관심 속에 돈을 주고 설치된 누전경보기는 외면받고 있는 것을 보았습니다. 아쉬운 부분입니다. 오늘도 긴 글 읽어주셔서 감사합니다.