케이블트레이공사 시설기준

왜 배우는가: 케이블트레이공사는 건물 간선과 제어·통신 케이블을 함께 배선하는 대표 공법이라 실무 설계와 시공 검토에서 거의 매번 쓰인다. 시험에서는 다심·단심 케이블의 배열 기준과 트레이 내측 폭 선정처럼 계산과 기준이 함께 묻기 때문에 반복 출제된다.

출제 이력: 제139회 1교시 8번, 제134회 1교시 10번, 제131회 1교시 7번, 제98회 4교시 6번

1. 한 줄 정의와 핵심 키워드

케이블트레이공사는 전선 케이블을 트레이 위에 배열·고정하여 포설하는 배선공사로, 케이블의 지지·보호와 방열을 함께 확보하는 공법이다.

답안 첫 줄에는 위 정의를 그대로 쓰고, 이어서 공사 범위와 적용 기준을 한두 문장으로 붙인다. 정의 문장만으로는 감점이 없지만, 적용 기준을 함께 적으면 설명이 구체적으로 보인다. 이 절에서는 정의 문장과 함께 시험에서 반복해 쓰이는 핵심어를 먼저 익힌다.

• 케이블트레이: 케이블을 지지하는 사다리형·펀칭형 등의 금속제 또는 비금속제 구조물.
• 포설: 케이블을 트레이 위에 배치하여 까는 작업.
• 지지간격: 트레이를 지지하는 금구 사이의 거리.
• 점적률: 트레이 단면적 대비 케이블 단면적의 비율.
• 다심케이블: 한 외피 안에 도체 여러 가닥이 든 케이블.
• 단심케이블: 도체 한 가닥을 절연 피복한 케이블.
• 전자유도: 교류 전류가 주변 금속체에 전압이나 와전류를 일으키는 현상.
• 허용전류 저하: 케이블이 밀집되어 열이 빠지지 못해 허용전류를 낮춰야 하는 현상.

키워드는 답안에서 낱말 그대로 쓰는 것이 좋다. 같은 뜻을 다른 말로 바꿔 쓰면 채점관이 같은 개념으로 인식하기 어렵다. 특히 다심과 단심은 구분 기준이 달라 배열 설명에서 반드시 따로 적어야 한다.

2. 개념 풀이

쉬운 말로 말하면 케이블트레이공사는 케이블을 얹는 선반을 먼저 세우고, 그 위에 케이블을 정리해 올리는 배선 방식이다. 선반이 케이블의 무게와 흔들림을 받쳐 주고, 케이블 사이로 공기가 흘러 열이 빠지게 한다. 배관 안에 케이블을 넣는 방식과 비교하면 점검과 증설이 쉽다는 것이 가장 큰 차이다.

정식으로는 KEC에 따라 케이블트레이공사를 규정한다. 이때 트레이는 케이블을 지지하기 위한 금속제 또는 비금속제 구조물을 뜻한다. 설계자는 트레이 종류, 내측 폭, 깊이, 지지간격, 접지, 케이블 배열을 함께 정한다. 이 여섯 가지가 시설기준의 큰 틀이며, 각 항목은 케이블의 종류와 용도에 따라 기준이 달라진다.

핵심 용어를 풀이한다. 트레이 내측 폭은 케이블이 놓이는 바닥의 가로 치수로, 케이블 외경의 합과 배열 층수로 정한다. 케이블 외경은 피복까지 포함한 완성품의 바깥지름이며, 트레이 폭 계산의 출발점이 된다. 포설 방식은 케이블을 한 층으로 놓는지 여러 층으로 쌓는지를 가리킨다. 같은 트레이라도 다심케이블은 한 층 평행 배열이 원칙이고, 단심케이블은 회로 단위로 묶어 배열한다는 점이 다르다.

케이블트레이의 원리는 열과 힘의 두 방향으로 설명한다. 열 측면에서는 케이블 사이 간격을 두어 공기 흐름을 확보하고 허용전류가 떨어지지 않게 한다. 힘 측면에서는 지지간격을 정해 케이블 자중과 단락 시 전자력에 의한 처짐과 이탈을 막는다. 두 원리가 동시에 만족되어야 트레이 공사가 성립한다.

단심케이블에는 전자유도 원리가 추가로 적용된다. 교류 전류가 흐르는 도체 주위에는 자속이 생긴다. 단심케이블 여러 가닥을 철제 트레이에 한 줄씩 떨어뜨려 깔면 자속이 금속 트레이를 통과하며 와전류가 흘러 발열이 생긴다. 그래서 같은 회로의 상(相) 케이블은 서로 근접시켜 묶고, 금속 지지재 발열에 유의하도록 기준을 둔다.