저압 배전선 및 건설 현장의 전력 배분 요구사항

저압 배전선은 배전변압기를 통해 10kV의 고전압을 380/220V 수준으로 낮추는 회로를 말하며 즉, 변전소에서 최종 사용 장비까지 이르는 저압 선로를 의미합니다.

저압 배전선은 변전소 배선 구성의 설계 단계에서 고려되어야 합니다. 공장에서는 전력 요구량이 상대적으로 높은 작업장에 대해 종종 전용 작업장 변전소가 설치되며 여기서 변압기가 다양한 전기 부하에 직접 전력을 공급합니다. 작은 부하를 가진 작업장의 경우 주 배전변압기로부터 직접 전력을 공급받습니다.

저압 배전선의 배치 설계는 부하 유형, 크기, 분포 및 부하 특성에 기반합니다. 일반적으로 두 가지 배전 방법이 있습니다: 방사형과 트렁크형(또는 나무형).

방사형 회로는 높은 신뢰성을 제공하지만 투자 비용이 더 높습니다. 따라서 현대적인 저압 시스템에서는 유연성이 높아 생산 공정이 변경될 때 배전 회로의 큰 수정이 필요하지 않은 트렁크형 배전이 더 일반적으로 사용됩니다. 따라서 트렁크형 방법은 비용이 낮고 적응성이 높지만 전력 공급 신뢰성 측면에서는 방사형 방법보다 열등합니다.

1. 저압 배전선의 유형

저압 배전선에는 케이블 매설과 공중 선로 설치라는 두 가지 설치 방법이 있습니다.

케이블 선로는 지하에 묻혀 있어 바람이나 얼음과 같은 자연 조건의 영향을 거의 받지 않습니다. 또한 지상에 보이는 선이 없어 도시 미관과 건물 환경을 향상시킵니다. 그러나 케이블 설치는 투자 비용이 더 높고 유지보수가 어려운 반면 공중 선로는 그 반대의 장단점을 가지고 있습니다. 따라서 특별한 요구사항이 없는 한 저압 배전에는 일반적으로 공중 선로가 사용됩니다.

저압 공중 선로는 일반적으로 목재 또는 콘크리트 기둥을 사용하며 절연체(도자기 병)를 이용해 기둥 위에 설치된 횡목에 도체를 고정합니다. 공장 내부에서는 기둥 간 거리가 약 30-40미터이며 개방 지역에서는 40-50미터에 달할 수 있습니다. 도체 간 간격은 일반적으로 40-60센티미터입니다. 선로 경로는 가능한 짧고 직선적이어야 하며 설치와 유지보수가 용이하도록 해야 합니다.

1.1 공사 현장 전력 배분

공사 현장의 전기 부하 조건은 일반 산업 공장과 다릅니다. 부하의 크기와 성질은 프로젝트 진행 상황에 따라 달라집니다. 예를 들어 초기 건설 단계에서는 주로 운송 및 운반 기계를 사용하고 후반 단계에서는 용접기 등을 사용할 수 있습니다. 따라서 현장의 총 전력 수요는 최대 계산 부하가 발생하는 건설 피크 단계를 기준으로 결정되어야 합니다.

공사 현장의 전력 공급은 일시적입니다. 모든 전기 장비는 빠른 설치와 철거가 가능해야 합니다. 현장 변전소는 가능한 한 기둥에 설치된 야외 타입이 좋습니다. 배선에는 일반적으로 트렁크형 공중 선로가 사용됩니다. 선로를 설치할 때는 교통을 방해하지 않도록 주의해야 하며 설치와 철거가 용이하도록 해야 합니다. 지하 공사나 터널 건설과 같이 공간이 제한적인 경우에는 공중 선로의 높이가 표준 지상 요구사항을 충족시키지 못할 수 있습니다. 

이러한 경우, 조명 회로는 36V 이하의 안전 초저전압(SELV)을 사용해야 하며, 모터 부하를 위한 380/220V 전력 공급 선로는 양호한 절연 및 습기 저항성을 가진 유연한 3상 4코어 케이블을 사용해야 합니다. 케이블은 공사 진행 상황에 따라 설치되어야 하며 사용하지 않을 때는 연결을 해제하고 제거하여 안전을 확보해야 합니다.

1.2 도체와 지면 간 최소 간격

배전선은 연소성 재료로 된 지붕을 통과해서는 안 되며, 가능하면 불연성 지붕을 가진 건물을 통과해서도 좋지 않습니다. 불가피한 경우 관련 당국과 협의해야 합니다. 도체와 건물 사이의 수직 간격은 최대 처짐 상태에서 1-10kV 선로는 3미터 이상, 1kV 이하 선로는 2.5미터 이상이어야 합니다.

배전선이 통신(저압) 선로와 교차하는 경우, 전력선은 통신선 위에 설치되어야 합니다. 최대 처짐 상태에서의 수직 간격은 1-10kV 선로는 2미터 이상, 1kV 이하 선로는 1미터 이상이어야 합니다.

2. 공사 현장의 배전판넬

공사 현장의 배전판넬은 주 배전판넬, 고정식 서브 배전판넬, 이동식 서브 배전판넬로 구분할 수 있습니다.

2.2 주 배전판넬

독립 변압기를 사용하는 경우, 변압기와 그 후속 주 배전판넬은 전력 공급 당국에 의해 설치됩니다. 주 배전판넬에는 주 저압 회로 차단기, 유효 및 무효 전력계, 전압계, 전류계, 전압 선택 스위치, 그리고 표시등이 포함되어 있습니다. 공사 현장의 모든 분기 회로는 이 주 배전판넬의 하위에 위치한 서브 배전판넬에 연결됩니다.

기둥에 설치된 변압기를 사용하는 경우, 주 배전판넬과 서브 배전판넬 모두 기둥에 설치되며, 박스의 바닥은 지상으로부터 최소 1.3미터 이상 높이에 위치해야 합니다. 지상 플랫폼에 설치된 더 큰 변압기의 경우, 폐쇄형 스위치기어 캐비닛을 사용할 수 있습니다. 서브 배전판넬은 일반적으로 DZ시리즈 저압 회로 차단기를 사용합니다. 

메인 차단기는 변압기의 정격 전류에 따라 선택되며, 지선은 각 회로의 최대 정격 전류에 따라 더 작은 용량의 차단기를 사용합니다. 소전류 회로의 경우 잔류전류 장치(RCD)를 사용해야 합니다(최대 RCD 용량: 200 A). 지선 차단기의 수는 설계된 지선 수보다 한 두 개 더 많아야 하며 여유 회로로 사용됩니다. 건설 현장 배전반에는 암미터와 볼트미터와 같은 모니터링 기기가 설치되어 있지 않습니다.

기존 변압기(현장 전용이 아닌)를 사용하는 경우, 메인 및 부차적인 배전 기능이 하나의 케이스에 통합되며, 활성 및 반응 에너지 미터가 추가됩니다. 메인 배전반부터 시스템은 TN-S 삼상 다섯 선 구성을 채택하며, 배전반의 금속 케이스는 보호 접지(PE) 도체에 연결되어야 합니다.

2.3 고정형 부차적인 배전반

건설 현장에서 케이블 놓기는 대부분 직접 매설 방식으로 이루어지며, 전력 공급 시스템은 일반적으로 방사형 구성을 사용합니다. 각 고정형 부차적인 배전반은 그 지선 회로의 종점으로서 일반적으로 공급하는 전기 장비 근처에 위치합니다.

고정형 부차적인 배전반의 케이스는 얇은 강판으로 제작되며, 비를 막을 수 있는 상부가 있습니다. 박스의 바닥은 지면에서 0.6m 이상 높이에 각도 강철 다리로 지지됩니다. 박스 양쪽에 문이 있으며, 내부에는 전기 부품을 장착하기 위한 절연 패널이 있습니다. 박스는 모든 연결된 장비의 최대 정격 전류에 따라 크기 조정된 200-250A 스위치, 즉 4극 RCD를 장착하고 있습니다. 

다양성을 고려하여 설계시 타워 크레인 또는 용접기와 같은 일반적인 현장 장비를 수용할 수 있어야 합니다. 메인 스위치 뒤에는 여러 지선 스위치(또한 4극 RCD)가 설치되며, 용량은 일반적인 가전 제품의 등급에 따라 조합됩니다. 예를 들어, 200A 메인 RCD와 60A 두 개, 40A 두 개의 지선입니다. 각 지선 RCD 아래에는 도체 단점을 제공하고 장비 단자로 사용되는 자기 유리 융단 홀더가 설치됩니다. 융단의 상단 단자는 RCD의 하단 단자에 연결되고, 하단 단자는 장비 연결을 위해 열려 있습니다. 필요하다면 단일 위상 스위치도 단일 위상 장비에 전력을 공급하기 위해 박스 내부에 설치됩니다.

각 고정형 부차적인 배전반은 지선 회로의 종점으로서, 보호 접지 연결의 신뢰성을 향상시키기 위해 중복 접지가 필요합니다.

도체가 박스에 들어온 후, 중성(작업 영점) 도체는 단자 대에 연결됩니다. 위상 도체는 직접 RCD의 상단 단자에 연결됩니다. 보호 접지(PE) 도체는 케이스의 접지 볼트에加紧完成翻译，这里是继续的韩语翻译： 加紧完成翻译，这里是继续的韩语翻译：

케이스의 접지 볼트에 고정되고, 반복 접지 전극에 연결됩니다. 이 배전반에서 분기되는 모든 PE 도체는 동일한 볼트에 연결됩니다.

2.4 이동식 부차적인 배전반

이동식 부차적인 배전반은 고정형과 동일한 내부 구성을 가지고 있습니다. 유연한 고무 피복 케이블을 통해 고정형 부차적인 배전반에 연결되며, 서비스하는 장비에 가능한 가까이 이동됩니다. 예를 들어, 아래층에서 위의 건설 층으로 옮길 수 있습니다. 박스는 고정형보다 작은 용량의 RCD를 사용하며, 단일 위상 스위치와 소켓이 추가되어 단일 위상 장비에 단일 위상 전력을 공급합니다. 금속 케이스는 보호 접지 도체에 연결되어야 합니다.