소방펌프의 전원 및 배선

소방펌프의 전원 및 배선

 

 

 

1. 소방시설 전원 개요

소방시설은 화재시 작동하는 시설로서 대부분 전기에너지를 동력으로 사용하고 있다. 그러나 화재시에는 전선의 소훼 등으로 쉽게 전원공급이 차단될 수 있다. 그래서 소방법에서는 화재시에도 소방시설이 정상 작동할 수 있도록 다음과 같은 사항을 규정하고 있다.

① 화재 등의 사고로 일반전원이 차단되더라도 소방시설에 공급되는 전원이 차단되지 않도록 분기하여야 한다.

② 상용전원이 차단되었을 때, 자동으로 전환되는 대체전원이 있어야 한다.

③ 소방시설에 공급되는 전원의 배선은 화재로 인한 화염과 열기에 견딜 수 있는 내화배선 또는 내열배선으로 설치하여야 한다.

 

 

2. 전원구분

소방시설에 공급되는 전원은 평상시에 사용하는 상용전원과 정전 및 사고로 상용전원이 차단되었을 때 사용하기 위한 대체전원으로 구성되어 있다. 대체전원은 비상전원 또는 예비전원이라는 용어로도 사용되는데, 일반적으로 작은 용량은 예비전원, 대용량의 것은 비상전원이라고 많이 사용하고 있다.

상용전원은 특별한 경우를 제외하고는 전력회사에서 공급되는 전원을 사용한다. 한전에서 공급되는 전기는 전주의 주상변압기에서 수용가로 사용할 수 있는 전압으로 감압시켜 공급되거나, 전력수요량이 100KV이상인 수용가에서는 자체적으로 사용전압으로 감압시킬 수 있는 자가 수 변전설비를 설치한다.

 

 

3. 상용전원

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1) 상용전원 구성

① 인입선

옥외에 있는 전주의 주상변압기로부터 각 가정으로 직접 연결되어 있는 인입선의 취부점까지를 가르키며, 그 끝은 인입구 배선을 거쳐 옥내배선으로 된다. 인입선 취부점에는 한눈에 알아볼 수 있도록 황색 또는 적색튜브가 감겨져 있다. 이곳이 수용가와 전력회사 전기설비간의 경계가 된다.

< Fig01. 상용전원 결선도 >

 

② 전류차단기

일반수용가에는 사용하고자 하는 콘센트와 전기기구 등의 용량에 필요한 전류크기를 결정하여 공급받는데, 이것을 계약전류라 한다. 계약전류를 초과하는 전류가 흐르면 차단기가 작동하여 자동적으로 전기가 차단된다.

③ 누전차단기

누전이 발생하면 보통 때에는 흐르지 않는 곳에 전류가 흐르게 된다. 이 경우에는 감전방지나 화재방지를 위하여 누전차단기가 작동하여 자동적으로 차단기가 작동된다.

④ 배선용차단기 (분기개폐기, 과전류차단기)

전기기구를 너무 많이 사용할 때나 단락된 때는 즉시 전기를 끊어 사고를 미연에 방지하기 위한 차단장치이다.

 

2) 상용전원 분기방법

< Fig02. 소방시설 전원 결선도 >

 

소방시설에 공급되는 전원의 분기는 화재 등의 사고로 일반배선의 전원이 차단되더라도 소방시설에 공급되는 전원에는 영향을 주지 않도록 분기하여 화재시에도 소방시설이 정상적으로 작동할 수 있도록 하여야 한다. 그러므로 소방시설의 전원은 위 그림과 같이 분기하여 화재 등의 사고시에도 정상적으로 공급될 수 있도록 한다.

 

< Fig03. 상용전원 분기방식 >

 

3) 자동화재탐지설비 상용전원 분기

전원은 전기가 정상적으로 공급되는 축전지 또는 교류전압의 옥내간선으로 하고, 전원까지의 배선은 전용으로 한다.

 

4) 소화전 ･ 스프링클러

옥내소화전설비는 소방대상물의 수전방식에 따라 아래 기준에 의한 상용전원회로의 배선을 설치하도록 규정하고 있다.

① 저압수전인 경우에는 인입개폐기의 직후에서 분기하여 전용배선으로 하여야 한다.

② 특별고압수전 또는 고압수전인 경우에는 전력용 변압기 2차측의 주차단기 1차 측에서 분기하여 전용배선으로 하되 상용전원회로의 배선기능에 지장이 없을 경우에는 주차단기 2차측에서 분기하여 전용배선으로 할 수 있다. 다만, 가압송수장치의 정격입력전압이 수전전압과 같은 경우에는 1)의 기준에 의한다.

 

 

4. 배 선

1) 내화배선

소방시설에 공급되는 전원의 배선은 화재로부터 보호될 수 있도록 전선의 종류와 그에 따른 공사방법을 별도로 규정하고 있다.

사용전선의 종류	공 사 방 법
○ 450/750V 저독성 난연 가교 폴리올레핀 절연전선 ○ 0.6/1KV 가교 폴리에틸렌 절연 저독성 난연 폴리올레핀 시스 전력 케이블 ○ 6/10kV 가교 폴리에틸렌 절연 저독성 난연 폴리올레핀 시스 전력용 케이블 ○ 가교 폴리에틸렌 절연 비닐시스 트레이용 난연 전력 케이블 ○ 0.6/1kV EP 고무절연 클로로프렌 시스 케이블 ○ 300/500V 내열성 실리콘 고무 절연전선(180℃) ○ 내열성 에틸렌-비닐 아세테이트 고무 절연 케이블 ○ 버스덕트(Bus Duct) ○ 기타 전기용품안전관리법 및 전기설비기술기준에 따라 동등 이상의 내화성능이 있다고 주무부장관이 인정하는 것	금속관･2종 금속제 가요전선관 또는 합성 수지관에 수납하여 내화구조로 된 벽 또는 바닥 등에 벽 또는 바닥의 표면으로부터 25㎜ 이상의 깊이로 매설하여야 한다. 다만 다음 각목의 기준에 적합하게 설치하는 경우에는 그러하지 아니하다. ○ 내화성능을 갖는 배선전용실 또는 배선을 배선용 샤프트･피트･덕트 등에 설치하는 경우 ○ 배선전용실 또는 배선용 샤프트･피트･덕트등에 다른 설비의 배선이 있는 경우에는 이로 부터 15㎝ 이상 떨어지게 하거나 소화설비의 배선과 이웃 다른 설비의 배선사이에 배선지름(배선의 지름이 다른 경우에는 가장 큰 것을 기준으로 한다)의 1.5배 이상의 높이의 불연성 격벽을 설치하는 경우
내화전선･내열전선	케이블공사의 방법에 따라 설치한다.

비고 : 내화전선의 내화성능은 버너의 노즐에서 75㎜의 거리에서 온도가 750±5℃인 불꽃으로 3시간동안 가열한 다음 12시간 경과후 전선간에 허용전류용량 3A의 퓨즈를 연결하여 내화시험 전압을 가한 경우 퓨즈가 단선되지 아니하는 것. 또는 국민안전처장관이 정하여 고시한 내화전선의 성능 시험기준에 적합한 것.

 

< Fig04. 내화배선 공사방법 >

 

2) 내열배선

사용전선의 종류	공 사 방 법
○ 450/750V 저독성 난연 가교 폴리올레핀 절연전선 ○ 0.6/1KV 가교 폴리에틸렌 절연 저독성 난연 폴리올레핀 시스 전력 케이블 ○ 6/10kV 가교 폴리에틸렌 절연 저독성 난연 폴리올레핀 시스 전력용 케이블 ○ 가교 폴리에틸렌 절연 비닐시스 트레이용 난연 전력 케이블 ○ 0.6/1kV EP 고무절연 클로로프렌 시스 케이블 ○ 300/500V 내열성 실리콘 고무 절연전선(180℃) ○ 내열성 에틸렌-비닐 아세테이트 고무 절연케이블 ○ 버스덕트(Bus Duct) ○ 기타 전기용품안전관리법 및 전기설비기술기준에 따라 동등 이상의 내열성능이 있다고 주무부장관이 인정하는 것	금속관·금속제 가요전선관·금속덕트 또는 케이블(불연성덕트에 설치하는 경우에 한한다.) 공사방법에 따라야 한다. 다만, 다음 각목의 기준에 적합하게 설치하는 경우에는 그러하지 아니하다. ○ 배선을 내화성능을 갖는 배선전용실 또는 배선용 샤프트․피트․덕트 등에 설치하는 경우 ○ 배선전용실 또는 배선용 샤프트․피트․덕트 등에 다른 설비의 배선이 있는 경우에는 이로부터 15㎝ 이상 떨어지게 하거나 소화설비의 배선과 이웃하는 다른 설비의 배선사이에 배선지름(배선의 지름이 다른 경우에는 지름이 가장 큰 것을 기준으로 한다)의 1.5배 이상의 높이의 불연성 격벽을 설치하는 경우
◦ 내화전선․내열전선	케이블공사의 방법에 따라 설치하여야 한다.

비고 : 내열전선의 내열성능은 온도가 816±10℃인 불꽃을 20분간 가한 후 불꽃을 제거하였을 때 10초

이내에 자연소화가 되고, 전선의 연소된 길이가 180㎜ 이하이거나 가열온도의 값을 한국산업규

격(KSF 2257-1)에서 정한 건축구조부분의 내화시험방법으로 15분 동안 380℃까지 가열한 후

전선의 연소된 길이가 가열로의 벽으로부터 150㎜이하일 것. 또는 국민안전처장관이 정하여 고

시한 내열전선의 성능시험기준에 적합할 것

 

3) 시설별 내화･내열배선 사용

① 자동화재탐지설비의 배선

구 분	배 선
내화배선	전원회로의 배선
내화 또는 내열배선	감지기 상호간, 감지로부터 수신기에 이르는 배선 -자탐설비 화재안전기준 11조(배선)

 

② 옥내소화전 및 스프링클러설비 배선

구 분	설 명
내화배선	○ 비상전원으로부터 동력제어반 및 가압송수장치에 이르는 전원회로의 배선 ※ 예외：자가발전설비와 동력제어반이 동일한 실에 있는 경우에는 자가 발전기로 부터 그 제어반에 이르는 전원회로의 배선
내화 또는 내열배선	○ 상용전원으로부터 동력제어반에 이르는 배선 ○ 그 밖의 옥내소화전설비의 감시･조작 또는 표시등 회로의 배선 ※ 예외：감시제어반 또는 동력제어반 안의 감시･조작 또는 표시등회로의 배선

 

< Fig05. 소방시설별 내화/내열배선 방식 >

 

 

5. 제어반

· 제어반은 비상전원 설치대상에 해당하지 아니하는 소방대상물에 설치되는 옥내소화전설비(가압수조방식 포함)와 내연기관 또는 고가수조에 의한 가압송수장치를 사용하는 옥내소화전설비를 제외하고는 감시제어반과 동력제어반으로 구분 설치하여야 하며, 기타의 경우에는 두 기능을 하나의 제어반에 수용할 수 있다.

· 제어반은 점검이 편리하며 화재의 위험이나 침수우려가 없는 곳에 설치하고, 동력제어반은 “옥내소화전설비용 동력제어반”이라고 표시한 표지를 설치하여야 하며 , 옥내소화전설비 전용으로 해야 하나, 옥내소화전설비의 제어에 지장이 없는 경우에는 다른 설비와 겸용할 수 있다.

· 감시제어반의 기능은 각 펌프의 작동여부를 확인할 수 있는 표시등 및 음향경보기능과 각 펌프를 자동 수동으로 작동시킬 수 있어야 하고, 비상전원 공급확인 및 전환기능이 있어야 하며, 저수위감시기능, 회로도통시험 및 작동시험기능, 예비전원시험기능이 있어야 한다.

· 감시제어반은 피난층 또는 지하1층에 설치하여야 하며 , 건축법시행령 제35조의 규정에 의한 특별피난계단이 설치되고, 그 계단출입구로부터 보행거리 5m이내에 전용실의 출입구가 있는 경우 또는 아파트 관리동에 설치하는 경우에는 지상 2층에 설치하거나 지하 1층 외의 지하층에 설치할 수 있다.

 

1) 감시제어반의 설치기준

① 화재 및 침수 등의 피해를 받을 우려가 없는 곳에 설치 할 것

② 옥내소화전 설비 전용으로 할 것. 단, 옥내소화전 제어에 지장이 없을 경우 타설비와 겸용 가능함

③ 다음 기준의 전용실내 설치할 것

· 다른 부분과 방화구획을 실시

· 피난층 또는 지하 1층에 설치

· 비상조명등 및 급배기 설비를 설치

· 무선기 접속단자를 설치

· 화재시 소방대원이 감시제어반의 조작에 필요한 최소 면적 이상으로 할 것

· 소방대상물의 기계, 기구 또는 시설 등의 제어 및 감시설비외의 것을 두지 말 것

 

2) 감시제어반의 기능

옥내소화전	스프링클러설비
○ 각 펌프의 작동여부를 확인할 수 있는 표시등 및 음향경보기능이 있어야 한다.(SP동일) ○ 각 펌프를 자동 및 수동으로 작동시키거나 작동을 중단시킬 수 있어야 한다.(SP동일) ○ 비상전원을 설치한 경우에는 상용전원 및 비상전원의 공급여부를 확인할 수 있어야 한다.(SP동일) ○ 수조 또는 물올림탱크가 저수위로 될 때 표시등 및 음향으로 경보되어야 한다.(SP동일) ○ 예비전원이 확보되고 예비전원의 적합여부를 시험할 수 있어야 한다. ○ 각 확인회로(기동용 수압개폐장치의 압력스위치회로･수조 또는 물올림탱크의 감시회로를 말한다)마다 도통시험 및 작동시험을 할 수 있어야 한다.	○ 각 유수검지장치 또는 일제개방밸브의 작동여부를 확인할 수 있는 표시 및 경보기능이 있어야 한다. ○ 일제개방밸브를 개방시킬 수 있는 수동조작스위치를 설치하여야 한다. ○ 일제개방밸브를 사용하는 설비의 화재감지는 각 경계회로별로 화재표시가 될 수 있어야 한다. ○ 다음의 각 확인회로마다 도통시험 및 작동시험을 할 수 있어야 한다. - 기동용 수압개폐장치의 압력스위치회로 - 수조 또는 물올림탱크의 저수위감시회로 - 유수검지장치 또는 일제개방밸브의 압력스위치회로 - 일제개방밸브를 사용하는 설비의 화재감지기회로 - 개폐밸브의 개폐상태 확인회로 - 그 밖의 이와 비슷한 회로 ○ 감시제어반과 자동화탐지설비의 수신기를 별도의 장소에 설치하는 경우에는 이들 상호간에 동시 통화가 가능하도록 하여야 한다.

※ 확인회로 : 기동용 수압개폐 장치의 압력 스위치 회로, 수조 또는 물올림탱크의 감시회로를 뜻한다.

 

3) 동력제어반(동력 제어반이란 속칭 MCC Panel을 말한다)

MCC Panel이란 Motor control center의 약어로서 각종 동력장치의 주 분전반을 의미한다.

① 앞면은 적색으로 하고 “옥내소화전 설비용 동력 제어반”이라 표시한 표지를 설치할 것

② 외함의 두께 1.5mm이상 강판 또는 동등 이상의 강도 및 내열성이 있을 것

 

 

6. 비상전원

1) 비상전원 설치

지하층을 제외한 층수가 7층 이상이고, 연면적 2,000㎡이상이거나 기타 지하층의 바닥면적의 합계가 3,000㎡이상인 소방대상물의 옥내소화전설비에는 당해 설비를 유효하게 20분이상(30층 이상 49층 이하는 40분 이상, 50층 이상은 60분 이상) 작동 할 수 있도록 비상전원을 설치하여야 한다. 다만, 2이상의 변전소(전기사업법 제 67조 규정에 따른 변전소)에서 전력을 동시에 공급받을 수 있거나, 하나의 변전소로부터 전력의 공급이 중단되는 때에는 자동으로 다른 변전소로부터 전원을 공급받을 수 있도록 상용전원을 설치한 경우와 가압수조방식은 그러하지 아니하다.

 

2) 비상전원의 종류

① 비상전원 수전설비

전력회사가 공급하는 상용전원을 이용하는 것으로 소방대상물의 옥내화재에 의한 전기회로의 단락과, 과부하에 견딜 수 있는 구조를 갖춘 수전설비로 특고압 또는 고압으로 수전하는 것, 저압으로 수전하는 것 등이 있는데, 어느 것이나 배전선으로부터 당해 소방대상물의 수전설비까지의 전력인입선은 화재로부터 보호될 수 있어야 하므로 가급적 지중전선로로 인입시키고, 부득이 지상으로 인입할 경우에는 소방대상물의 개구부에 직접 면하지 않는 옥상층 부분으로 인입시켜야 한다.

2-1) 특별고압 또는 고압으로 수전 하는 것

(1) 방화구획형 (防火區劃型)

① 전용의 방화구획내에 설치하여야 한다.

② 소방회로 배선은 일반회로 배선과 불연성 격벽으로 구획하여야 한다. 다만, 배선 상호간 15㎝ 이상 떨어져 설치한 경우 예외로 한다.

③ 일반회로에서 과부하, 지락사고 또는 단락사고가 발생한 경우에도 이에 영향을 받지 아니하고 계속하여 소방회로에 전원을 공급시켜줄 수 있어야 한다.

④ 소방회로용 개폐기 및 과전류차단기에는 “소방시설용” 표시를 하여야 한다.

 

(2) 옥외개방형 (屋外開放型)

① 옥상설치시 : 건축물에 화재가 발생할 경우에도 화재로 인한 손상을 받지 않도록 설치

② 공지설치시 : 인접 건축물에 화재발생시도 화재로 인한 손상을 받지 않도록 설치

 

(3) 큐비클형 (Cubicle型)

① 전용큐비클 또는 공용큐비클식으로 설치할 것

② 외함은 두께 2.3㎜ 이상의 강판과 이와 동등 이상의 강도와 내화성능이 있는 것으로 제작하여야 하며 , 개구부에는 갑종방화문 또는 을종방화문을 설치 할 것

 

2-2) 저압으로 수전하는 경우

저압으로 수전하는 비상전원설비는 전용배전반(1 2종) 전용분전반(1 2종) 또는 공용배전반(1 2종) 공용분전반(1 2종)으로 하여야 한다.

< Fig06. 자가발전설비 >

 

2-3) 자가 발전설비

발전기를 회전시켜주는 원동기로는 디젤기관과 가솔린기관을 사용하는데, 이는 소방시설의 상용전원 정전시 40초 이내에 전력을 공급할 수 있도록 즉시 기동하기 위함이며 , 보편적으로 3상 교류전원 발전기를 사용한다. 자가발전설비는 건축물 자체적으로 설치되는 발전기에 의하여 전원을 얻게 되므로 정전시 비상전원으로 운용되는 설비의 양에 따라 그 용량을 달리 적용하고 있으며 , 비상엘리베이터 등 비상동력설비 계통이나 비상조명등설비와 함께 연결하여 비상전원을 확보 운용하고 있다.

가) 구동방식 : 디젤기관 구동, 가솔린기관 구동, 가스터빈 구동

Diesel기관에 의해 구동되는 3상 교류발전기를 많이 사용하고 있으나 가스터빈 기

관의 사용도 증대되고 있다.

나) 자가발전 설비의 구성

디젤엔진, 교류발전기, 배전반, 엔진기동설비 , 부속장치 설비, 기타설비 등

 

2-4) 축전지설비

상용전원이 정전되었을 때 즉시 전력공급이 가능하나 용량의 한계 때문에 부하가 작은 전등, 통신, 회로제어와 자가발전설비의 정격전압을 확보할 때까지 중간전원으로 쓰이는 것이 가장 많고, 내연기관을 사용하는 가압송수장치의 경우에는 기동용 축전지를 충전된 상태로 항시 관리하여야 한다. 또한 화재안전기준상 경보설비의 비상전원은 축전지로만 하도록 규정하고 있다.

가) 특징

◦ 순수 직류전원의 독립된 전력원으로 다른 전원에 비해 즉시 전원공급이 가능하고, 조용하며 , 안전하고, 보수가 용이하다.

◦ 용량의 한계성 때문에 부하의 종류가 적은 전등용, 제어용 통신용에 사용

◦ 자동화재탐지설비, 비상경보설비 , 비상방송설비 , 유도등에서는 비상전원으로 축전지설비만 사용한다.

◦ 상용전원의 정전시, 자가발전설비가 가동되어 정격전압을 확보할 때까지 중간전원으로 사용되는 경우가 많다.

※ 비상전원수전설비 적용

- 차고, 주차장으로서 스프링클러가 설치된 부분의 바닥면적 합계 1,000㎡ 미만

- 호스릴포소화설비 또는 포소화전만 설치한 차고 또는 주차장

- 홈헤드설비 또는 고정포방출설비가 설치된 바닥면적 합계: 1,000㎡ 미만

※ 가압수조방식으로서 모든 기능이 20분 동안 유효하게 지속될 경우에는 상용전원배선회로를 설치하지 않을 수 있다.