253. 전기단선도 작성 방법

공정안전보고서에는 PSM 공정에 사용되는 동력기계류의 전력공급계통 확인을 위한 전기단선도가 포함되어 있습니다.

전기단선도 작성 방법에 대해 알아보겠습니다.

 

■ 전기단선도 작성 예시

아래는 2021년 KOSHA에서 발행한 공정안전보고서 작성예시집 내용 중 전기단선도 관련 내용입니다.

1) 전기단선도

 

2) 비상전원 설치계획 등

 

■ 공정안전보고서 표시사항

고용노동부고시 제2020-55호 제24조 제2항에는 아래와 같이 표시사항을 정하고 있음

수전설비의 책임분계점부터 저압 변압기의 2차측(부하설비 1차측)까지가 대상이며, 아래 법규의 각호 내용을 포함해야 함

<고용노동부고시 제2020-55호> 제24조 (폭발위험장소 구분도 및 전기단선도 등) ② 전기단선도는 수전설비의 책임분계점부터 저압 변압기의 2차측(부하설비 1차측)까지를 말하며, 이 단선도에는 다음 각 호의 사항을 포함하여야 한다. 1. 부스바 또는 케이블의 종류, 굵기 및 가닥수 등 2. 변압기의 종류, 정격(상수, 1·2차 전압), 1·2차 결선 및 접지방식, 보호방식, 전동기 등 연동장치와 관련된 기기의 제어회로 3. 각종 보호장치(차단기, 단로기)의 종류와 차단 및 정격용량, 보호방식 등 4. 예비 동력원 또는 비상전원 설비의 용량 및 단선도 5. 각종 보호장치의 단락용량계산서 및 비상전원 설비용량 산출계산서 (해당될 경우에 한정한다)

 

■ PSM 점검/평가시 확인사항

① 작성범위

- 수전설비 책임분계점부터 저압 변압기 2차측(부하설비 1차측)까지

② 변압기 종류, 정격, 결선방법, 접지방식 적정성

- 변압기 접지방식이 저항접지방식(NGR)인 경우, NGR 전단에 설치된 단로기(DS)가 OFF되는 경우에 대비한 경보(Alarm) 또는 잠금장치의 설치 필요

- 특고압-고압 변압기의 결선방식이 △-△인 경우, 피뢰기(LA) 설치 검토

- 고압용 전동기(600V 이상)의 전단에는 서지 발생이 우려되므로, 서지옵서바(SA) 설치 검토

③ 각종 보호장치 및 단락용량의 적합여부 검토

④ 비상발전기 용량 산정의 적정성 및 공정분야의 협조를 얻어 비상전원이 필요한 부하의 누락 여부 파악

 

■ 동력기계류 모터 보호장치 설치대상

전기설비기술기준의 판단기준 제174조에 따라 옥내에 설치하는 전동기(정격 출력 0.2kW 초과)의 경우, 과전류 발생시 자동으로 이를 저지하거나 경보하는 장치를 설치해야 함

<전기설비기술기준의 판단기준> 제174조 (전동기의 과부하 보호장치의 시설) 옥내에 시설하는 전동기(정격 출력이 0.2kW 이하인 것을 제외한다. 이하 이 조에서 같다)에는 전동기가 손상될 우려가 있는 과전류가 생겼을 때에 자동적으로 이를 저지하거나 이를 경보하는 장치를 하여야 한다. 다만, 다음 각 호의 어느 하나에 해당하는 경우에는 그러하지 아니하다. 1. 전동기를 운전 중 상시 취급자가 감시할 수 있는 위치에 시설하는 경우 2. 전동기의 구조나 부하의 성질로 보아 전동기가 손상될 수 있는 과전류가 생길 우려가 없는 경우 3. 단상전동기[KS C 4204(2008)의 표준정격의 것을 말한다]로써 그 전원측 전로에 시설하는 과전류 차단기의 정격전류가 15A(배선용 차단기는 20A) 이하인 경우

※ 참고. 모터 보호장치의 종류

- EOCR (전자식 과전류 계전기 - Electronic Over Current Relay) 

- EMPR (전자식 모터보호 계전기 - Electronic Motor Protection Relay)

- THR (열동형계전기 - THermal Relay)

 

■ 비상전원 설치

동력원 이상시 화재, 폭발 등을 방지하기 위해, 즉시 사용할 수 있는 예비전원 설치 필요

1) 관련 법규

• 안전보건규칙 제276조 (예비동력원 등)
• 안전보건규칙 제308조 (비상전원)
• KOSHA Guide E-84-2016 (비상전원의 선정 및 설치에 관한 기술지침)

 

2) 세부내용

① 안전보건규칙 제276조 (예비동력원 등)

특수화학설비 및 그 부속설비의 경우, 예비동력원을 갖추어야 함

<안전보건규칙> 제276조 (예비동력원 등) 사업주는 특수화학설비와 그 부속설비에 사용하는 동력원에 대해서 다음 각 호의 사항을 준수하여야 한다. 1. 동력원의 이상에 의한 폭발이나 화재를 방지하기 위하여 즉시 사용할 수 있는 예비동력원을 갖추어 둘 것 2. 밸브·콕·스위치 등에 대해서는 오조작을 방지하기 위하여 잠금장치를 하고 색채표시 등으로 구분할 것

※ 참고. 특수화학설비 (안전보건규칙 제273조)

- 발열반응이 일어나는 반응장치

- 증류, 정류, 증발, 추출 등 분리를 하는 장치

- 가열시켜주는 물질의 온도가 가열되는 위험물질의 분해 온도 또는 발화점보다 높은 상태에서 운전되는 설비

- 반응폭주 등 이상 화학반응에 의하여 위험물질이 발생할 우려가 있는 설비

- 온도 350℃ 이상 또는 게이지압력 980kPa 이상인 상태에서 운전되는 설비

- 가열로 또는 가열기

 

② 안전보건규칙 제308조 (비상전원)

정전에 의해 기계, 설비의 갑작스러운 정지로 인해 화재, 폭발 등 재해 발생 우려가 있는 경우, 예비동력원을 갖추어야 함

<안전보건규칙> 제308조 (비상전원) ① 사업주는 정전에 의한 기계·설비의 갑작스러운 정지로 인하여 화재·폭발 등 재해가 발생할 우려가 있는 경우에는 해당 기계·설비에 비상발전기, 비상전원용 수전설비, 축전지 설비, 전기저장장치 등 비상전원을 접속하여 정전시 비상전력이 공급되도록 하여야 한다. ② 비상전원의 용량은 연결된 부하를 각각의 필요에 따라 충분히 가동할 수 있어야 한다.

 

③ KOSHA Guide E-84-2016 (비상전원의 선정 및 설치에 관한 기술지침)

비상전원을 공급받아야 하는 부하설비는 비상전원의 종류에 따라 아래와 같이 분류할 수 있음

(가스누출감지경보기, 소화설비, 국소배기장치 등에 비상전원을 공급해야 함)

 

◆ 비상전원 공급 부하

• 긴급차단밸브 부하 (계장 관련 전동밸브, 제어밸브 등)
• 소화설비에 필요한 부하 (소화펌프 및 제어반 등)
• 무정전 전원 공급장치 및 축전지설비
• 비상조명설비 (옥내 전등 및 위험물저장소 등 옥외 전등 설비)
• 공조설비 (양압설비, 공기 퍼지(Air Purge)설비 등)
• 배출가스 처리설비 (소각, 흡수, 회수, 중화 등)
• 이상 압력·온도 상승 방지를 위한 설비 (냉각수 펌프, 교반기 등)
• 계장용 전원
• 전기방식 및 항공장애 등 설비
• 기타 안전상 중요하다고 인정되는 설비

 

◆ 자동충전기 공급 부하 : DC 100V, 30분 이상

• 고압차단 배전반의 제어용 전원
• 기중 차단기 제어용 전원

 

◆ 무정전전원 공급 부하

• 운전상태감시, 자동제어장치 및 계장용 전원
• 방송설비, 통신설비 및 방호설비(CCTV 등) 전원
• 소방시설의 제어 및 경보기 전원
• 누출가스감지경보시스템 전원
• 조종실, 통제실, 전기실, 발전기 등의 조명 전원

 

■ Summary

전기단선도에서 확인 및 숙지해야 할 내용 정리

① 전기단선도는 수전설비의 책임분계점부터 저압 변압기의 2차측(부하설비 1차측)까지를 대상으로 함

② 전기단선도를 활용하여 「221. 동력기계목록」에 작성된 모터보호장치 및 기동방식이 일치하는지 확인 필요

(단, 전기정격용량 0.2kW 이하는 모터보호장치 설치 해당없음)

③ 특수화학설비, 가스누출감지경보기, 소화설비, 국소배기장치 등에는 비상전원 공급 필요

④ 비상전원 용량은 초기 기동부하 등을 확인하여 연결 및 작동 순서 등 관리 필요

(참고. NFPA에서는 비상발전기 가솔린 엔진 사용을 금지하고 있으며, 4시간 이상 연료를 저장토록 권장함

별도 요구사항이 없다면 5.1L/kW로 환산하여 연료 저장 필요)

 

전기단선도 작성 방법에 대해 알아보았습니다.

참고하시기 바랍니다. 감사합니다.

 

KOSHA Guide E-84-2016 비상전원의 선정 및 설치에 관한 기술지침.pdf

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