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조사연구 - 미분무 액적 크기 특성에 따른 전기케이블 화재의 전기절연성 고찰 원문보기

방재기술 = Fire protection technology, no.56 = no.56, 2014년, pp.7 - 13  

곽지현

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문제 정의

  • 이는 액적의 직경이 작아 증발성이 좋으면서도 충분한운동량을 가지고 있는 액적크기 분포를 가지는 미분무수가 최적의 소화효과를 가지기 때문이며, 케이블의연소가 지연되면서 피복의 절연상태가 잘 보존되었기때문이다. 그러나 제어반이나 차단기함과 같은 전기함의 화재에서는 미분무 액적의 침투로 인해 노출된 단자 간의 절연이 파괴될 가능성이 있으며 액적 크기의차이에 따른 영향이 클 것으로 예상되므로 본 3종의노즐을 이용하여 전기함에 대한 절연성 실험을 계속진행하고자 한다.
  • 하였다. 먼저 앞장에서 설명한 실험방법에 따라각 전기케이블 실험체에 대해 자유연소 시 점화 후 경과시간에 따른 누설전류 변화를 관찰하여 누전발생시간을확인하고자 하였다.
  • 본 연구에서는 미분무 소화설비의 원전 적용 가능성을 고찰하기 위한 기초 연구로 전기 케이블의 발화 시미분무수의 분무에 의한 전기절연 특성(절연파괴시간, 누전시간)을 고찰하고자 핵심 파라미터인 평균액적크기 (SMD)와 케이블의 종류에 따라 전기 절연성 실험을 실시하였다.
  • 이 실험에 있어 실험인자는 전기설비실에서 가장 많이 사용되는 전력용과 제어용 케이블로 한정하였으며, 또한 미분무 액적의 평균입경이 미세한 것과 큰 것 등 3 종을 준비하여 실험을 수행하고자 하였다. 실험에 사용한 전기케이블 실험체의 사양은 다음과 같다.
  • 특성치, 인자 등을 선정하였다. 이 실험의 목적은 전기 케이블 발화 시 미분무수 분무에 의한 전기절연특성 즉, 절연파괴시간과 누전시간을 관찰하여 미분무수의 적용가능성을 타진하는 것이다. 여기서 특성치는 절연저항 파괴시간과 누전시간인데 미분무수의 액적크기와 같은 특성에 따라 이 시간이 달라질 수 있으며, 충분한 시간이 확보된다면 전기케이블 화재 시 미분무수 소화약제를 사용할 수 있는 근거를 얻게 된다.
  • 이번에는 앞에서 실험한 전기케이블 절연성 실험장치에 실제로 사용하는 상용전원을 인가하였을 때 화재의 진행 및 미분무수 분무에 따른 전류누설 즉, 누전 여부를 관찰하고자 하였다. 먼저 앞장에서 설명한 실험방법에 따라각 전기케이블 실험체에 대해 자유연소 시 점화 후 경과시간에 따른 누설전류 변화를 관찰하여 누전발생시간을확인하고자 하였다.
  • 전기장치에 적용 가능한 미분무 노즐의 개발을 위해 미분무수의 전기케이블에 대한 전기절연성을 실험을 통해확인하고자 하였다. 원전에 설치되어 있는 전기케이블은난연성능은 있으나 내화성능이 확보되어 있지 않아 화염에 노출 시 수분 이내에 절연저항이 파괴되어 심각한문제를 발생하게 되는데, 이때 신속한 화재감지를 통한 미분무수의 분무에 의해 일정시간 동안 절연성능이 유지될수 있는 것으로 나타났다.

가설 설정

  • 위의 자유연소 실험에서 살펴본 바 전기케이블은 화염에 노출된 후 1분이 지나면 절연성능이 급격히 저하되므로 화재 시 소화장치가 화염 발생 후 1분 이내에 동작해야 할 것으로 판단되며, 이를 가정하여 자유연소시간은 1분으로 하였다.
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