케이블 화재 원인과 방지 대책

케이블 화재의 정의

케이블 화재는 전선과 케이블에서 생긴 열이 피복과 주변 가연물로 옮겨 붙는 화재다.

핵심은 단락, 누전, 과부하, 접속 불량으로 생긴 열을 없애고 확산을 막는 것이다.

발화 메커니즘과 발생 경로

케이블 화재는 과부하나 접속부 저항 증가에서 시작된다. 두 원인 모두 줄열을 누적시킨다.

발열량은 Q = I²Rt로 계산된다. 전류가 허용전류를 넘으면 열이 급격히 커진다.

열이 절연체의 한계를 넘으면 탄화되어 아크가 생기고, 이것이 다시 열원이 된다.

이후 피복에 점화되어 케이블 다발을 따라 연소가 확산된다.

발화 원인 네 가지 비교

발화 원인은 단락, 누전, 과부하, 접촉불량으로 나눠 본다.

단락과 누전은 순간 고온 아크로 연소가 시작된다.

과부하와 접촉불량은 장시간 서서히 과열되어 절연체가 탄화되며 발화한다.

점검 기준이 다르므로 원인별 점검 항목을 따로 세워야 한다.

난연 케이블과 내화 케이블

케이블 자체의 연소 특성은 난연 성능과 내화 성능으로 구분한다.

난연 케이블은 불이 붙어도 화염 확산을 억제하는 것이 목적이다.

내화 케이블은 화염에 노출되어도 일정 시간 회로 기능을 유지한다.

관통부를 내화 충전재로 밀폐해야 층간 확산을 막을 수 있다.

허용전류 보정 계산 예제

가상의 예로 허용전류가 줄어드는 과정을 계산해 본다.

기준 허용전류 100A에 집합 보정계수 0.7을 곱하면 보정 후 허용전류는 70A가 된다.

보정 후 허용전류 Iz는 보정계수와 기준 값의 곱으로 구한다.

실제 통전 전류가 70A를 넘으면 과열 위험이 있어 간선 용량을 다시 정한다.

정리와 채점 포인트

케이블 화재 대책은 발화 원인 제거와 연소 확산 차단을 함께 설계해야 한다.

대책은 설계, 시공, 유지보수 단계로 나눠 쓰고 원인과 1:1로 대응시킨다.

채점에서는 단락, 누전, 과전류, 접촉 불량을 메커니즘과 함께 써야 점수가 된다.

흔한 실수는 원인을 합선으로만 쓰거나 보정계수를 빠뜨리는 것이다.