(주)합동기술사사무소 성우

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문서번호 : 제 07 - 06 호	선결				지시
시행일자 : 2005. 7. .
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경 유 :
		번호
수 신 : 전력설비사용처
	처 리 과
참 조 : 전기기술자
	담 당 자

제    목 : 전력설비기술계산프로그램 안내

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수신자의 안전과 번창을 기원합니다.

첨부의 내용과 같이 전력설비의 설계,설계의 적합성검토 및 에 필수적인 전력설비 기술계산 프로그램을 안내합니다.

당사의 기술계산프로그램은 인터넷환경에서 동작하므로 각각의 필요한 PC마다 고가의 솔루션을 구입할 필요가 없으며, 또한 설계자의 자의적인 판단 및 오류로 인한 경제적 손실을 최소화 할 수 있습니다.

첨    부

전력시설물 기술계산프로그램 사용의 당위성    1부

전력시설물 기술계산프로그램사용 견적서       1부

기술계산프로그램계산적용기준 및 효과         1부

전기화재통계                                 1부

(주)합동기술사사무소 성우 대표이사 엄 기 형

전력시설물 기술관리프로그램 사용의 당위성

구분	2002년 이전	2002년 이후
법적인 부분	■전기기술기준 제42조 제⑥항 규정에 의거 저압전로에 시설하는 과전류차단기는 이를 시설하는 곳을 통과하는 단락전류를 차단하는 능력을 가지는 것을 시설하여야 한다. ■전력기술관리법10조 위반 [벌칙] 설계 또는 감리를 실시함에 있어 기술기준을 준수하지 아니한 자는 1년~5년 이하의 징역 또는 500만원 이하의 벌금에 처한다. ■[양벌규정] 행위자를 벌하는 외에 그 법인 또는 개인을 2억원 이하의 벌금에 처한다.
	■전력설비의 단락전류(고장전류)계산은 복잡한 계산의 반복작업으로 수작업 계산이 불가능하여 변전실부분을 제외한 전기사용자가 사용하는 부분은 강제 구속하지 아니함	■모든 전기설비의 단락전류(고장전류)를 반드시 계산하고 계산된 고장전류에 대해 적합한 차단기를 선정하도록 강화함 ■한국전기안전공사의 공사계획신고시 기술계산서를 제출하고 검사시 실제 설치된 기기와 계산서를 확인검사실시
안전성 부분	■행정자치부의 화재통계에 의하면 원인별 화재발생 상황중 전기화재가 전체 화재중 30% 이상으로 매년 1위를 차지하고 있으며, 전기화재중 75.6%(7,978건)가 단락에 의한 화재임 ■전력설비는 설계업자, 전기공사업자에 의해 고장계산 검토 없이 설계, 시공, 운영되고, 또한 전기안전관리자에 의해 고장계산 없이 전력설비의 변경, 추가 설치되어 운영되고 있음	■한국전기안전공사는 신설 및 변경되는 전력설비 중 신고대상 전력설비는 고장전류계산서를 반드시 제출하도록 의무화 ■전력설비계통 모든 지점의 고장계산이 실행되지 아니하고 검사를 위한 요식행위로서 고장계산이 실시되고 있음 ■고장단락전류의 계산은 실제 감각적으로 최대 값인 지점과 계산결과는 예상과 다른 값이 도출됨.
기술적 부분	■복잡한 계산의 반복으로 수작업이 불가능하거나, 고가의 외국산 프로그램의 사용 ■2002년 이전의 준공전기시설물은 변전실 부분 등 계산이 가능한 특정부분 외 고장계산이 되지 아니한 상태로 배선설계 및 시공됨 ■건축물 유지,관리시 근무자의 관련기술의 자의적인 해석의 오류 및 실수를 통제하기 불가능하거나, 과다설계로 인해 경제적인 손실을 초래함 ■전력설비 증설, 내용연한의 경과, 설비의 갱신시기도래, 근로자의 변화 등으로 설비의 변화사항 기록 및 유지가 사실상 불가능한 상태.
당사의 시스템 적용시 효과	■당사에서 개발하여 운영중인 인터넷 기반의 프로그램 개발로 복잡한 기술계산을 설계시부터 적용 가능하고 입력된 프로젝트 다수를 집합 관리할 수 있음 ■인터넷 기반의 전력설비 기술계산 서비스 사용으로 안전한 전력설비를 계획하고 관리할 수 있으므로 변경, 추가, 증설 등의 공사에도 전력설비 전체를 연계한 기술적인 검토가 가능하여 전기설비로 인한 화재발생 등에 안전성을 배가할 수 있음 ■전력시설물 업무수행자의 실수,착오와 지나친 안전율의 부여로 인한 과다설계를 방지할 수 있으므로 경제적인 손실을 최소화할 수 있음 ■전력설비의 변화를 기록 및 유지할 수 있어 불필요한 경제적손실을 방지할 수 있음

전력시설물 기술관리프로그램 사용료

회원		프로젝트관리사업규모	프로그램 사용료	전산입력(선택)	비고
기술정보 이용회원		수전용량 1,000KVA 이하/1건	150,000 / 년	■ 기술계산 - 현황조사 : 3000원 / KVA - 전산입력 : 1000원 / KVA ■ 도면전산화 도면을 전산화 하는 작업으로 건축 평면도 및 기술계산을 포함 - 100,000원 / A1-1매당	해당 수전용량의 프로젝트 생성 1건으로 제한 기타 모든 사용권한부여
건축물관리회원		수전용량 2,000KVA 미만/1건	최초가입비 : 300,000원 월 사용료 : 20,000원
		수전용량 5,000KVA 미만/1건	최초가입비 : 500,000원 월 사용료 : 50,000원
		수전용량 10,000KVA 미만/1건	최초가입비 : 1,000,000원 월 사용료 : 100,000원
		수전용량 10,000KVA 초과/1건	최초가입비 : 1,500,000원 월 사용료 : 150,000원
프로젝트관리회원	설계업자	수전용량 및 프로젝트 생성수량 제한없음 단, 각각의 사용자 단체 자체의 업무 이외에 프로그램사용권을 제 3자에게 양도할 수 없으며, 적발되는 경우에는 계약이 해제될 수 있습니다.	프로젝트회원 ID당 최초가입비 : 1,000,000원 월 사용료 : 100,000원		다수 프로젝트의 기술적인 업무를 계획단계에서부터 실시설계,시공,감리,건축물의 유지관리 업무를 일괄 관리 적용추천 다수의 건축물을 관리하는 시설관리공단, 지방자치단체, 지하철공사, 건설회사, 공장 등을 보유한 사업체 단, 설계업무는 제외함 설계업을 영위하는 사업자 단, 건축물관리회원 자격은 제외함
	발주자		설계기술검토 및 건축물관리 무료 : 1,000KVA 미만의 설비로서 설계, 건축물관리 월사용료 200,000원 : 1,000KVA 초과하는 프로젝트를 포함하는 경우로서 건축물 관리를 원하는 경우

(주)합동기술사사무소 성우 정보사업부

http://www.eom.co.kr

기술계산프로그램계산 적용기준 및 효과

구분	적용기준
	프로그램적용 전	프로그램적용 후
법적 및 이론적 근거	회사별로 정한 기준 회사 내 설계팀이 선호하는 기준 프로젝트별로 정한 기준 설계자 개인의 판단에 의한 기준	전기설비기술기준 KS규정 내선규정 배전규정, 한전규정 IEEE : 국제전기전자협회 code 전기설비기술계산핸드북 등 이론 및 자료에 의한 수치해석 각종학회발표기술자료 국가기관통계 제조사협의회에서 정한 표준 값
설계현황	회사별로 보유한 DATA 적용 설계자 개인별로 관리하며 보유한 DATA적용 설계자의 자의적 해석에 의한 오류 발생 확률이 높음 설계도서 감독, 승인자가 설계서 오류를 발견하기 어려움 설계자의 자신감 결여로 과다설계의 우려가 높음	현행법인 전기설비기술기준에서 정한 최소 조건에 부족한 설계를 방지한다. 전기설비기술기준에서 정한 최소조건 이상으로 설계자의 의견을 반영할 수 있다. 최적의 경제성으로 원하는 효과를 얻을 수 있는 경쟁력 있는 설계가능 다수의 기술자가 공동으로 사용하므로 프로그램의 오류를 쉽게 발견할 수 있고 최신 정보를 얻을 수 있음.
설계품질	설계자의 컨디션, 자질에 절대적인 영향을 받는다. 단락전류계산을 수반하지 아니한 기술계산은 과다하거나 불충분한 설계도서로서 미래에 법적인 책임소재를 해소할 수 없다. 단락전류계산 결과를 의무적으로 제출하도록 하는 설비용량의 전력설비 설계시 검사통과를 위한 별도의 계산서작성	Real-Time으로 계산결과를 볼 수 있으므로 설계자의 기술적인 판단에 도움을 준다. 불필요한 과다설계는 작업 중 모니터로 확인할 수 있어 과다설계를 방지할 수 있으므로 적정한 원가투입으로 원하는 효과를 이룰 수 있다. 전기기술기준 제42조 제⑥항의(단락전류를 만족하는 차단기로 설치)을 만족하므로서 미래에 발생할 수 있는 법적인 책임소재로 인한 시시비비를 해소할 수 있다.

전기화재와 전력설비의 기술계산

서론

전기는 석유 가스 등과 같이 중요한 에너지원이며, 일상생활에 필수 불가결한 것이지만 인간이 의도하는 것과는 다른 영향을 미칠 수 있다. 전기를 열원으로 사용하고 있는 건축물의 경우 타 에너지를 열원으로 사용하는 경우와 비교하여 안전성은 향상된다고 할 수 있으나 전력시설물의 관리의 양부에 따라 충분히 발화원이 될수 있다. 특히 전압이 높고 대전류를 취급하는 것과, 대전력을 사용하는 전력설비에 대하여는 화염발생의 위험성은 한결 커지는 것으로 예상된다.

따라서 전력기술인은 전력설비의 설계, 시공, 감리에서부터 안전관리까지 반드시 유의하여 전기설비로 인한 화재가 없어야 하겠다.

본론

1. 화재발생 원인별 상황

행정자치부발표 화재통계분석

災難 類型別 統計分析

가. 火  災

2000년 일반화재로 인한 재난은 34,844건이 발생하여 2,384명(사망 531, 부상 1,853)의 인명피해와 51,972백만원의 재산피해, 그리고 4,794명의 이재민이 발생한 것으로 나타났다.

※ ’99년 화재 : 총 33,856건 (인명피해 2,370명(사망 545, 부상 1,825), 재산피해 166,426백만원, 이재민 5,161명)

’99년 대비 발생건수는 2.9%가 증가되었으나, 사망자는 531명으로 2.6%가 감소한 것으로 나타나 1일 평균 1.5명이 사망한 것으로 나타났다.

부상자는 1,853명으로 ’99년보다는 1.5%가 증가하여 1일평균 5명이 화재로 부상을 당한 것으로 나타났다. 재산피해로는 8.7%가 감소된 것으로 나타나 1일평균 415백만원 가량의 손실을 내었고, 이는 전체 재난의 재산피해액 757,873백만원의 21.9%에 해당된다.

지역별로는 ’99년과 거의 같은 경기(7,709건), 서울(7,058건), 경남(3,414건), 부산(2,190건), 경북(1,990건) 순으로 나타났으며, 장소별로는 주거용건물 9,734건으로 전체화재의 27.9%를 차지하고 있다.

월별로는 1년중 3월에 3,755건으로 가장 많고, 9월에 2,245건으로 가장 적게 나타났으며,

원인별로는 전기로 인한 화재가 11,796건으로 전체화재의 33.9%를 차지하고 있으며 담뱃불(4,303건), 방화(2,559건), 불티(2,179건) 등 순으로 화재가 발생하였다.

<표1.1> 원인별 화재발생현황 (사망/부상, 백만원)

구분	계	전기	담배	방화	불티	불장난	가스	아궁이	난로	유 류	성냥 양초
발생 건수	34,844	11,796	4,303	2,559	2,179	1,696	1,590	677	489	368	268
비율 (%)	100	33.9	12.3	7.3	6.3	4.9	4.6	1.9	1.4	1.1	0.8
인명 피해	531/1,853	73/389	25/92	122/274	9/57	7/46	44/276	12/21	8/38	6/76	8/34
재산 피해	151,972	58,985	5,862	7,542	6,674	2,256	3,031	1,425	2,665	962	797

구분	계	단락	과부하	누전	접촉부과열	정전기	제품결함	취급부주의	기타
발생건수	10897	8240	793	792	200	28	131	240	473
점유율%	100	75.6	7.3	7.3	1.8	0.3	1.2	2.2	4.3

<표1.2> 전기화재원인 종류별 통계

<표1.3> 설비별 단락에 의한 전기화재분포

구분	계	가전기기	배선기구	조명장치	전기배선	전기장치	수전설비	전자설비	기타
건수	10535	1398	818	766	6743	632	75	37	66
단락	7978	676	566	618	5778	274	29	24	13
점유율	75.7	48.4	69.2	80.7	85.7	43.4	38.7	64.9	19.7

<표1.4> 월별 전기화재분포

구분	계	1월	2월	3월	4월	5월	6월	7월	8월	9월	10월	11월	12월
전체	32664	3085	3115	3559	2390	2545	2342	2253	2393	2433	2494	2730	3325
전기	10897	1084	918	938	824	822	825	913	1078	843	807	877	971
점유율	33.4	35.1	29.5	26.3	34.5	32.3	35.2	40.5	45	34.6	32.4	32.1	29.2

2. 전기설비의 단락에 의한 발화

전선이나 전기기계에 있어서 절연체가 전기적 또는 기계적 원인으로 파괴 변질되면 전선의 통로가 바뀌어 단락현상이 일어난다. 저압 옥내배선에서 단락되는 경우 단락전류는 배선의 길이 굵기에 따라 다르나 대체로 1000A 이상으로 보고 있다. 이때 주위의 인화가스 등과 같은 인화물질에 인화되는 경우와 전선피복이 연소하여 발화원이 되는 경우도 있다.

[표2.1] 절연전선과 과전류 비교

과전류단계	인화단계	착화단계	발화단계		순간용단 단계
			발화후 용단	용단과동시발화
전선전류밀도 (A/㎟)	40~43	43~60	60~70	75~120	120

가교폴리에틸렌혼합물(CV)케이블 규소고무혼합물케이블인 경우 단락이 일어났을 때 도체의 크기와 차단기에 의한 차단시간과의 관계에 따라 케이블이 소손되는 경우가 있다.

다음식은 단락전류가 흐를 때 소손되지 않는 단면적을 구하는 식이다

S : 케이블이 허용하는 도체 단면적

t  : 단락지속시간 (sec)

Is : 단락전류(A)

3. 결론

상기의 식(CV케이블의 경우 “예”)에서 보는 바와같이 전기설비의 배선설계가 단락사고시 화재 발화의 원인여부를 판단하기 위해서는 반드시 해당지점의 단락사고시 사고지점을 통과하는 단락전류의 크기를 계산하고, 사고점을 보호하는 과전류차단기의 차단시간과 차단용량을 결정하여야 적합한 배선설계가 되었다고 할 수 있다.(현재 한국전기안전공사에서는 차단기의 차단용량만을 검사하고는 실태임)

또한, 단락사고는 가전제품 등 실제 전기를 사용하는 불 특정자의 환경에서 발생하는 바 배선설계의 기술적인 검토는 반드시 전력공급을 위한 모든 배선에 대하여 일반적으로 검토하고 있는 상시허용전류, 전압강하, 기계적강도, 기타 적합성과 함께 예상되는 통과 단락전류를 계산하여 전기설비의 단락으로 인한 발화를 최소화 할 수 있도록 기술검토가 이루어져야 한다.