사용전압 600V 이하의 경계전로의 누전을 검출하여 해당 소방대상물의 관계자에게통보하는 것으로서 전기배선과 전기기기의 부하측(2차측)에 사고로부터 누전되면 누설전류가 흐른다. 이 전류가 여러 가지의 누전재해를 발생시키기 때문에 부하 측에누설전류를 검출하여 재해를 미연에 방지하기 위한 설비이다.
2. 적용범위
누전경보기는 계약전류용량이 100A를 초과하는 특정소방대상물에 설치한다.
3. 구성
⑴ 영상변류기 : 경계전로의 누설전류를 자동적으로 검출하여 이를 누전경보기의 수신기에 송신하는 장치
⑵ 수신기 : 변류기로부터 검출된 신호를 수신하여 누전의 발생을 당해 소방대상물의 관계인에게 경보를 통보하는 장치
⑶ 차단기구 : 경계전로에 누설전류가 흐르는 경우 이를 수신하여 그 경계전로의 전원을 자동적으로 차단하는 장치
⑷ 음향장치 : 경보를 발하는 장치
4. 구조 및 원리
⑴ 변류기(영상변류기)
① 변류기는 누설전류를 검출하는 장치로서 환상형 철심에 검출용 2차 코일을 감은 것이다.
② 변류기 내부를 통과하는 전선에 흐르는 전류가 같지 않을 때는 전압이 유기되어 누전을 검출하게 된다.
유기전압 :
여기서, f : 주파수, N2: 2차변류기 권선수, Φg: 누설전류에 의한 자속(wb)
⑵ 수신기
① 수신부는 누설전류에 의한 유기된 전압을 수신하여 계전기를 동작시켜 음향장치의 경보를 발할 수 있도록 증폭시켜 주는 역할을 한다.
② 수신기 증폭부의 동작방식 종류
㈎ 트랜지스터나 매칭트랜스를 조합하여 계전기를 동작시키는 방식
㈏ 트랜지스터나 I.C로 증폭하여 계전기를 동작시키는 방식
㈐ 트랜지스터 또는 I.C나 미터릴레이를 증폭하여 계전기를 동작시키는 방식
③ 수신기 내부 구조의 블록도
⑶ 증폭기
누전경보기의 감도를 높이기 위해서는 미소한 전류의 차이도 검출해야 하는데 이때 유기전압도 미소하게 되므로 이를 증폭하기 위한 것이다. 증폭기는 수신기에 내장되어 있다.
⑷ 시험장치
① 도통시험 : 수신부와 영상변류기 사이의 외부배선 단선 유무
② 동작시험 : 누설전류 검출시험
⑸ 음향장치
음향장치는 수위실 등 상시 사람이 근무하는 장소에 설치해야 하며, 그 음량 및 음색은 다른 기기의 소음 등과 명확히 구별할 수 있는 것으로 해야 한다.
5. 설치기준
⑴ 경계전로의 정격전류
정격전류
60[A] 초과
60[A] 이하
경보기의 종류
1급
1급 또는 2급
다만, 정격전류가 60[A]를 초과하는 전로가 분기되어 각 분기회로의 정격전류가 60[A] 이하로 되는 경우 당해 분기회로마다 2급 누전경보기를 설치하였을 때는 당해 경계전로에 1급 누전경보기를 설치한 것으로 본다.
⑵ 변류기
① 변류기는 특정소방대상물의 형태, 인입선의 시설방법 등에 따라 옥외 인입선의 제1지점의 부하 측 또는 제2종 접지선 측의 점검이 쉬운 위치에 설치할 것. 다만, 인입선의 형태 또는 특정소방대상물의 구조상 부득이한 경우에는 인입구에 근접한 옥내에 설치할 수 있다.
② 변류기를 옥외의 전로에 설치하는 경우에는 옥외형의 것을 설치
⑵ 누전경보기의 수신기(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 설치해야 한다. 이 경우 차단기구의 부분은 해당 장소 외의 안전한 장소에 설치해야 한다.
② 누전경보기의 수신부는 다음의 장소 이외의 장소에 설치해야 한다. 다만, 해당 누전경보기에 대하여 방폭·방식·방습·방온·방진 및 정전기 차폐 등의 방호조치를 한 것은 그렇지 않다.
㈎ 가연성 증기, 먼지, 가스 등이나 부식성가스 등이 다량 체류하는 장소
㈏ 화약류를 제조하거나 저장, 취급하는 장소
㈐ 습도가 높은 곳
㈑ 온도변화가 급격한 장소
㈒ 대전류 회로, 고주파 발생회로 등에 의한 영향을 받을 우려가 있는 장소
⑷ 누전경보기의 전원
① 전원은 분전반으로부터 전용회로로 하고, 각 극에 개폐기 및 15A 이하의 과전류차단기(배선용 차단기에 있어서는 20A 이하의 것으로 각 극을 개폐할 수 있는 것)를 설치할 것
② 전원을 분기할 때에는 다른 차단기에 따라 전원이 차단되지 아니하도록 할 것
③ 전원의 개폐기에는 누전경보기용임을 표시한 표지를 할 것
※ 누전의 개념
⑴ 누전이란 전류가 정상적인 전류의 통로 이외의 통로로 흐르는 것을 말한다. 그림에서 누전이 없는 상태에서는 누전전류 IE는 흐르지 않고 Ia = Ib가 된다. 그러나 누전이 되면 Ib = Ia - IE가 되어 Ib는 Ia보다 작아지게 된다.
⑵ 그림은 단상 전원을 보인 것이나 3상 전원에 연결된 3상 부하의 경우에도 동일한 원리가 적용된다.
⑶ 그림에서는 부하 내에서 누전이 발생한 경우를 보인 것이지만, 누전은 부하 이외에도 전로의 어디서나 발생할 수 있다. 그러나 일반적으로 전로에서 발생하는누전보다는 부하 내에서 발생하는 누전의 빈도가 훨씬 높다.
⑷ 누전전류는 건물의 벽, 바닥, 보 등을 통해서 대지로 흐르게 되는데 이때 보강용 철근, Wire Mesh, Metal Lath 등이 있으면 이들 도체를 따라 흘러서 화재 또는 감전사고를 일으키게 된다.
※ 집합형 수신기
하나의 수신기에 여러 개의 변류기 회로가 연결된 것을 집합형 수신기
① 누전이 발생한 전로를 명확히 표시해야 한다.
② 누전된 전로를 차단해도 그 전로의 표시가 지속되어야 한다.
③ 2개의 전로에서 동시에 누전이 발생했을 때도 기능에 이상이 없어야 한다.
④ 2개 이상의 전로에서 동시에 누전이 발생해도 최대부하에 견디는 용량을 가진것이어야 한다.
지하 또는 터널 속 그리고 고층건축물(30층 이상)의 16층 이상의 부분에서는 전파가 현저하게 감쇄되어 지상과의 무전이 어려운 상태가 되므로 소방대상물에 누설동축케이블이나 안테나(공중선)를 설치하여 지상의 소방대와 지하 또는 터널 그리고 고층에서 소방활동을 하는 소방대 상호간의 무선통신을 용이하게 하기 위한 소화활동설비이다.
2. 무선통신보조설비의 구성요소
⑴ 전송장치
① 동축케이블 : 외부도체와 내부도체가 동심원을 이루고 있어 외부 잡음에 거의 영향을 받지 않는 고주파 전송선로
② 누설동축케이블 : 동축케이블의 외부도체에 가느다란 홈을 만들어서 전파가 외부로 새어 나갈 수 있도록 한 케이블로서 동축케이블과 공중선을 겸하는 고주파 전송선로
⑵ 무반사 종단저항 : 누설동축케이블로 전송된 전자파가 종단에서 반사되어 송신효율을 떨어뜨리는 것을 방지하기 위하여 케이블의 끝부분에 설치하는 저항
⑶ 안테나(공중선) : 전파를 효율적으로 송신하거나 수신하기 위하여 사용하는 공중도체
⑷ 분배기 등
① 분배기 : 신호의 전송로가 분기되는 장소에 설치하는 것으로 임피던스 매칭과 신호 균등분배를 위해 사용하는 장치
② 분파기 : 서로 다른 주파수의 합성된 신호를 분리하기 위해서 사용하는 장치
③ 혼합기 : 두 개 이상의 입력신호를 원하는 비율로 조합한 출력이 발생하도록 하는 장치
④ 증폭기 : 신호전송 시 신호가 약해져 수신이 불가능해지는 것을 방지하기 위해서 증폭하는 장치
⑸ 옥외안테나(설치기준)
① 건축물, 지하가, 터널 또는 공동구의 출입구 및 출입구 인근에서 통신이 가능한 장소에 설치할 것
② 다른 용도로 사용되는 안테나로 인한 통신장애가 발생하지 않도록 설치할 것
③ 옥외안테나는 견고하게 파손의 우려가 없는 곳에 설치하고 그 가까운 곳의 보기 쉬운 곳에 “무선통신보조설비 안테나”라는 표시와 함께 통신 가능거리를 표시한 표지를 설치할 것
④ 수신기가 설치된 장소 등 사람이 상시 근무하는 장소에는 옥외안테나의 위치가 모두 표시된 옥외안테나 위치표시도를 비치할 것
3. 무선통신보조설비의 종류(설비방식별 특징)
⑴ 누설 동축케이블 방식
동축케이블과 누설 동축케이블을 조합한 것으로 그림과 같이 사용한다.
특징
1. 터널, 지하철역 등 폭이 좁고 긴 지하가나 건축물 내부에 적합 2. 전파를 균일하고 광범위하게 방사할 수 있다. 3. 케이블이 외부에 노출되므로 유지보수가 용이하다.
⑵ 공중선(Antenna) 방식
동축케이블과 공중선을 조합한 것으로 그림과 같이 사용한다.
특징
1. 장애물이 적은 대강당, 극장 등에 적합 2. 말단에서는 전파의 강도가 떨어져서 통화의 어려움이 있다. 3. 누설 동축케이블 방식보다 경제적이다. 4. 케이블을 반자 내 은폐할 수 있으므로 화재 시 영향이 적고 미관을 해치지 않는다.
⑶ 누설 동축케이블 및 공중선(Antenna) 방식
누설 동축케이블의 장점과 공중선(안테나)의 장점을 이용한 것으로 그림과 같다.
4. 무선통신보조설비의 설치기준
⑴ 누설동축케이블
① 소방전용주파수대에서 전파의 전송 또는 복사에 적합한 것으로서 소방전용의 것으로 할 것. 다만, 소방대 상호간의 무선연락에 지장이 없는 경우에는 다른 용도와 겸용할 수 있다.
② 누설동축케이블과 이에 접속하는 안테나 또는 동축케이블과 이에 접속하는 안테나로 구성할 것
③ 누설동축케이블 및 동축케이블은 불연 또는 난연성의 것으로서 습기 등의 환경조건에 따라 전기의 특성이 변질되지 않는 것으로 하고, 노출하여 설치한 경우에는 피난 및 통행에 장애가 없도록 할 것
④ 누설동축케이블 및 동축케이블은 화재에 따라 해당 케이블의 피복이 소실된 경우에 케이블 본체가 떨어지지 않도록 4m 이내마다 금속제 또는 자기제 등의 지지금구로 벽·천장·기둥 등에 견고하게 고정할 것. 다만, 불연재료로 구획된 반자 안에 설치하는 경우에는 그렇지 않다.
⑤ 누설동축케이블 및 안테나는 금속판 등에 따라 전파의 복사 또는 특성이 현저하게 저하되지 않는 위치에 설치할 것
⑥ 누설동축케이블 및 안테나는 고압의 전로로부터 1.5m 이상 떨어진 위치에 설치할 것. 다만, 해당 전로에 정전기 차폐장치를 유효하게 설치한 경우에는 그렇지 않다.
⑦ 누설동축케이블의 끝부분에는 무반사 종단저항을 견고하게 설치할 것
⑧ 누설동축케이블 및 동축케이블의 임피던스는 50Ω으로 하고, 이에 접속하는 안테나·분배기 기타의 장치는 해당 임피던스에 적합한 것으로 해야 한다.
⑵ 안테나
① 누설동축케이블 또는 동축케이블과 이에 접속하는 안테나가 설치된 층은 모든 부분(계단실, 승강기, 별도 구획된 실 포함)에서 유효하게 통신이 가능할 것
② 옥외안테나와 연결된 무전기와 건축물 내부에 존재하는 무전기 간의 상호통신, 건축물 내부에 존재하는 무전기 간의 상호통신, 옥외안테나와 연결된 무전기와 방재실 또는 건축물 내부에 존재하는 무전기와 방재실 간의 상호통신이 가능할 것
③ 건축물, 지하가, 터널 또는 공동구의 출입구 및 출입구 인근에서 통신이 가능한 장소에 설치할 것
④ 다른 용도로 사용되는 안테나로 인한 통신장애가 발생하지 않도록 설치할 것
⑤ 옥외안테나는 견고하게 파손의 우려가 없는 곳에 설치하고 그 가까운 곳의 보기 쉬운 곳에 "무선통신보조설비 안테나"라는 표시와 함께 통신 가능거리를 표시한 표지를 설치할 것
⑥ 수신기가 설치된 장소 등 사람이 상시 근무하는 장소에는 옥외안테나의 위치가 모두 표시된 옥외안테나 위치표시도를 비치할 것
⑶ 분배기·분파기 및 혼합기
① 먼지·습기 및 부식 등에 따라 기능에 이상을 가져오지 않도록 할 것
② 임피던스는 50Ω의 것으로 할 것
③ 점검에 편리하고 화재 등의 재해로 인한 피해의 우려가 없는 장소에 설치할 것
⑷ 증폭기 및 무선이동중계기
① 상용전원은 전기가 정상적으로 공급되는 축전지설비, 전기저장장치(외부 전기에너지를 저장해 두었다가 필요한 때 전기를 공급하는 장치) 또는 교류전압의 옥내 간선으로 하고, 전원까지의 배선은 전용으로 할 것
② 증폭기의 전면에는 주 회로 전원의 정상 여부를 표시할 수 있는 표시등 및 전압계를 설치할 것
③ 증폭기에는 비상전원이 부착된 것으로 하고 해당 비상전원 용량은 무선통신보조설비를 유효하게 30분 이상 작동시킬 수 있는 것으로 할 것
④ 증폭기 및 무선중계기를 설치하는 경우에는 전파법에 따른 적합성평가를 받은 제품으로 설치하고 임의로 변경하지 않도록 할 것
⑴ TAB란 시스템의 시험(testing), 조정(adjusting), 균형(balancing)을 말하며 설계목적에 부합되도록 시스템을 검토하고 조정하는 과정
⑵ 소방시설은 사용 중에는 조정이 불가능하므로 준공전에 설계목적에 부합되도록 TAB 업무 수행
⑶ 계획, 설계, 시공, 감리, 검사, 유지관리 등 모든 단계에서 설비의 타당성을 검토하는 다중검토 과정이 필요
2. 수행 목적
⑴ 제연계통시스템의 풍량분배에 시스템 검토
⑵ 제연설비의 설계도면 부합여부, 현장설치 상태 확인
⑶ 송풍기 성능확인 및 자동제어 작동상태 확인
3. 적용 대상
⑴ 수계 / 가스계소화설비
① 펌프성능시험
② 가스계소화설비 도어팬테스트
⑵ 제연설비
① 거실 / 부속실 제연설비
② 소방설비는 감리결과 보고서에 의한 성능시험을 하기 때문에 모든 시스템이 TAB 대상
4. 절차 및 내용
⑴ TAB 수행계획 수립
⑵ 자료수집
① 설계도면 및 계산서
② 장비 성능시험 성적서
③ 승인도
④ 사양서
⑤ 유지관리 지침서 등
⑶ 시스템 검토
① 설계도면 및 계산서 검토
② 문제점 도출 및 개선사항 수립
③ 검토결과 작성
⑷ 현장점검
① 단계별 현장점검 계획 수립
② 장비 외관검사
③ 점검 결과서 작성 및 개선안 도출
④ 협의 및 보완
⑸ 준비작업
① 측정기기 선정 및 설치(풍량, 정압 측정기)
② 송풍기 회전방향, 수신반 연동상태 등
⑹ 장비 성능시험
① 계단실/부속실 차압
② 풍량 측정
③ 문 폐쇄력 측정
④ 보충량 및 방연풍속 측정 등
⑤ 측정자료 분석 및 성능 저하시 장비 업체 통보 및 조치
⑺ 분배 및 조정
① 분배 및 조정
② 설계/운전점 조정
⑻ 시스템 밸런싱
① 자동제어 상태 점검/운전점 재조정
⑼ 마무리작업
⑽ 최종보고서 작성/제출
5. 기대효과
⑴ 초기 투자비 절감
⑵ 시스템의 신뢰도 향상
⑶ 운전경비 감소
⑷ 장비수면연장
⑸ 효율적인 운전관리
※ 특별피난계단의 계단실 및 부속실 제연설비의 화재안전기술기준(NFTC 501A)에 명시된 TAB(시험, 측정 및 조정 등) 사항
1. 제연설비는 설계목적에 적합한지 사전에 검토하고 건물의 모든 부분(건축설비를 포함)을 완성하는 시점부터 시험 등(확인, 측정 및 조정을 포함)을 해야 한다.
2. 제연설비의 시험 등은 다음의 기준에 따라 실시해야 한다.
⑴ 제연구역의 모든 출입문 등의 크기와 열리는 방향이 설계 시와 동일한지 여부를 확인하고, 동일하지 아니한 경우 급기량과 보충량 등을 다시 산출하여 조정가능여부 또는 재설계·개수의 여부를 결정할 것
⑵ ⑴에 따른 확인 결과 출입문 등이 설계 시와 동일한 경우에는 출입문마다 그 바닥 사이의 틈새가 평균적으로 균일한지 여부를 확인하고, 큰 편차가 있는 출입문 등에 대하여는 그 바닥의 마감을 재시공하거나, 출입문 등에 불연재료를 사용하여 틈새를 조정할 것
⑶ 제연구역의 출입문 및 복도와 거실(옥내가 복도와 거실로 되어 있는 경우에 한한다) 사이의 출입문마다 제연설비가 작동하고 있지 아니한 상태에서 그 폐쇄력을 측정할 것
⑷ 옥내의 층별로 화재감지기(수동기동장치를 포함)를 동작시켜 제연설비가 작동하는지 여부를 확인할 것. 다만, 둘 이상의 특정소방대상물이 지하에 설치된 주차장으로 연결되어 있는 경우에는 주차장에서 하나의 특정소방대상물의 제연구역으로 들어가는 입구에 설치된 제연용 연기감지기의 작동에 따라 특정소방대상물의 해당 수직풍도에 연결된 모든 제연구역의 댐퍼가 개방되도록 하고 비상전원을 작동시켜 급기 및 배기용 송풍기의 성능이 정상인지 확인해야 한다.
⑸ ⑷의 기준에 따라 제연설비가 작동하는 경우 다음의 기준에 따른 시험 등을 실시할 것
① 부속실과 면하는 옥내 및 계단실의 출입문을 동시에 개방할 경우, 유입공기의 풍속이 규정에 따른 방연풍속에 적합한지 여부를 확인하고, 적합하지 아니한 경우에는 급기구의 개구율과 송풍기의 풍량조절댐퍼 등을 조정하여 적합하게 할 것. 이 경우 유입공기의 풍속은 출입문의 개방에 따른 개구부를 대칭적으로 균등 분할하는 10 이상의 지점에서 측정하는 풍속의 평균치로 할 것
② ①에 따른 시험 등의 과정에서 출입문을 개방하지 않은 제연구역의 실제 차압이 기준 차압(40Pa 이상이며 옥내에 스프링클러설비가 설치된 경우에는 12.5Pa 이상)의 70% 이상에 적합한지 여부를 출입문 등에 차압측정공을 설치하고 이를 통하여 차압측정기구로 실측하여 확인·조정할 것
③ 제연구역의 출입문이 모두 닫혀 있는 상태에서 제연설비를 가동시킨 후 출입문의 개방에 필요한 힘을 측정하여 규정에 따른 개방력(110N 이하)에 적합한지 여부를 확인하고, 적합하지 아니한 경우에는 급기구의 개구율 조정 및 플랩댐퍼(설치하는 경우에 한한다)와 풍량조절용댐퍼 등의 조정에 따라 적합하도록 조치할 것
④ ①에 따른 시험 등의 과정에서 부속실의 개방된 출입문이 자동으로 완전히 닫히는지 여부를 확인하고, 닫힌 상태를 유지할 수 있도록 조정할 것
