전기설비 내진설계

내진설계의 정의

내진설계는 지진력에 대한 구조와 설치 조건을 정해 전력 공급 기능을 유지하게 하는 것이다.

수·변전설비가 전도되거나 파손되면 전력 공급 전체가 멈출 수 있다.

핵심 키워드는 내진 고정, 전도 방지, 기능 유지, 설계 지진력이다.

기능 유지는 무너지지 않는 것만으로는 충분하지 않다는 뜻이다.

지진력 전달 경로

지진이 나면 흔들림은 건축 구조체에서 내진 앵커를 거쳐 설비로 전달된다.

내진 앵커는 기기를 구조체에 확실히 연결해 넘어지거나 볼트가 빠지지 않게 한다.

모선과 케이블은 기기 사이를 잇는 부분이므로 여유 길이를 확보한다.

설비 무게와 흔들림의 크기를 미리 계산해 고정 방법과 설치 위치를 정한다.

수평 지진력 계산

수평 지진력은 기기 중량에 수평 지진계수를 곱해 대략 구한다.

기기가 높은 층에 설치될수록 계수가 커지므로 상부 설치는 피하거나 보강한다.

중량 20kN, 수평 지진계수 0.5인 배전반은 0.5 곱하기 20으로 수평력을 구한다.

결과는 10kN이며, 이 수평력은 앵커와 기초가 견딜 수 있도록 설계한다.

고정 방식 비교

앞 문제의 답은 10kN이다.

설비 고정 방식은 설비 종류와 구조에 따라 여러 유형으로 나뉜다.

앵커 고정형은 변압기와 배전반 같은 중량 기기 고정의 기본 방식이다.

방진·면진형은 고가 설비에 쓰이지만 변위 여유 공간을 확보해야 한다.

지진 시 앵커는 인장과 전단을 동시에 받으므로 두 방향을 함께 검토한다.

흔한 실수와 채점 포인트

앞 질문의 답은 인장과 전단이다. 앵커는 두 방향 하중을 함께 받는다.

흔한 실수는 건축물 구조 설계와 설비 내진 설계를 구분하지 않는 것이다.

답안에는 근거 조항을 함께 쓰고, 하중 종류와 고정 방법을 구체적으로 쓴다.

채점은 관성 하중, 고정 방법, 이격 거리, 점검 절차를 본다.

핵심 정리

내진설계의 핵심은 지진에도 전력 공급 기능이 유지되도록 설계하는 것이다.

법적 출발점은 전기설비기술기준 제21조 제5항이며, 지진 등 진동과 충격에 안전한 구조를 요구한다.

설계에서는 수평 지진력, 앵커 고정, 인접 설비와의 이격 거리를 함께 검토한다.

설계부터 유지관리까지 고정 상태를 점검하고 기록하는 것이 중요하다.