방폭 기기 - 제14부:전기설비 설계, 선정, 설치(KS C IEC 60079-14 : 2013)

최종수정일 : 2022.10.14

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폭발성 분위기 - 제14부:전기설비 설계, 선정, 설치(KS C IEC 60079-14 : 2013)

Explosive atmospheres - Part 14: Electrical installations design, selection and erection

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1. 적용범위

이 표준은 폭발성 분위기에서 또는 그 와 관련하여 사용되는 전기설비의 설계, 선정, 설치 및 최초 검사에 관한 구체적인 요구사항을 규정한다.

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수분 침투 방지, 내부식성과 같은 다른 환경 조건에 대한 요구사항이 적용되는 기기의 경우, 추가적인 보호가 필요할 수 있다.

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이 표준의 요구사항은 KS C IEC 60079-0 에서 정의하는 기본 대기 조건에서 사용되는 기기에만 적용한다. 이와 다른 조건에서는 필요에 따라 추가적인 예방 조치를 해야 하며, 해당 조건에 맞는 기기 인증을 받아야 한다. 예를 들어 대부분의 인화성 물질과 통상적으로 비인화성으로 간주되는 물질도 산소 농도가 높은 조건에서는 격렬하게 연소할 수 있다.

비고 1) KS C IEC 60079-0 에서 규정된 표준 대기 조건은 대기의 폭발 특성과 관련이 있으며, 기기의 동작범위와 관련되는 것은 아니다. 대기의 폭발 특성을 예로 들면,

• 온도 : -20℃ ~ 60℃
• 압력 : 80kPa(0.8 bar) ~ 110kPa(1.1 bar)
• 정상 산소 함량의 공기, 일반적으로 21 % v/v

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이 요구사항은 비폭발위험장소에서 사용되는 기기에 대한 요구사항에 더해 추가적으로 적용된다.

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비고 2) 최고 1000 V a.c 또는 1500 V d.c 전압이 사용되는 경우, 이 표준의 요구사항은 KS C IEC 60364의 설치 요구사항을 기반으로 하지만, 다른 관련 국가의 요구사항이 적용될 수 있다.

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이 표준은 고정형, 휴대형, 이동형 및 (개인)착용형, 영구 또는 임시 설치를 포함한 모든 전기기기에 적용된다.

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이 표준은 다음과 같은 경우에는 적용하지 않는다.

- 폭발성 갱내가스(fire damp)가 존재할 우려가 있는 광산에 설치되는 전기설비

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비고 3) 이 표준은 광산의 지상에 설치되는 전기설비와 폭발성 갱내가스 이외의 가스 등이 존재할 우려가 있느 ㄴ고아산에는 적용할 수 있다.

- 근원적인 폭발 상황과 폭발물의 분진 또는 자연발화성 물질(예를 들어 폭발성 물질의 제조 및 취급 공정)

- 의학적인 목적으로 설치된 진료실

- 인화성 미스트로 인한 폭발위험장소의 전기설비

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비고 4) 분진 또는 부유물(flying), 인화성 가스 또는 증기의 하이브리드 혼합물로 인한 위험성에 대한 추가 지침은 부속서 M에 제공된다.

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이 표준에서는 일반적으로 인화하한에 훨씬 못미치는 수준의 인화성 기체, 액체 , 분진 농도에서 발생할 수 있는 독성 위험에 대해서는 다루지 않는다. 독성이 나타날 수 있는 농도의 인화성 물질에 사람이 노출될 수 있는 장소에서는 그에 따른 예방조치를 취해야 한다. 이런 예방 조치는 이 표준의 범위를 벗어나는 것이다.

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5. 기기의 선정

5.1 정보 요구사항

폭발위험장소 내의 전기기기를 적합하게 선정하기 위해서는 다음과 같은 자료가 필요하다.

- 기기보호등급 요구사항을 포함한 폭발위험장소의 구분

- 해당되는 경우 전기기기 그룹 또는 세부 그룹에 적용되는 가스, 증기 등급 구분

- 관련된 가스나 증기의 온도등급 또는 최저발화온도

- 분진운의 최저발화온도, 분진층의 최저발화온도

- 기기의 용도

- 외부 영향 및 주위온도

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폭발위험장소 구분도에 기기보호등급(EPL) 요구사항을 기록할 것을 권장한다. 피해결과에 대한 위험성 평가가 시행되지 않은 경우에도 마찬가지이다.

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5.2 장소

폭발위험장소는 종별 등급에 따라 분류된다. 장소 종별 분류 시 폭발로 인해 발생할 수 있는 피해는 고려하지 않는다.

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비고. IEC 60079-14 : 2007(4판) 이전에 발표된 이 표준의 이전 연판은 폭발성 분위기가 조성될 확률이 높을수록 발화 가능성이 있는 대상에 보다 높은 수준의 안전을 요구하는 통계적인 방식으로 장소별 필요한 방폭구조를 배정했다.

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5.3 기기보호등급(EPL)과 폭발위험장소 분류와의 관계

폭발위험장소 구분 문서에 종별 분류만 명시되어 있는 경우, 표 1에 따른 기기보호등급을 준수해야 한다.

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표 1 - 종별 분류만 할당되어 있는 경우 적용되는 기기보호등급(EPL)

종별 장소	기기보호등급(EPL)
0	"Ga"
1	"Ga" 또는 "Gb"
2	"Ga", "Gb" 또는 "Gc"
20	"Da"
21	"Da" 또는 "Db"
22	"Da", "Db" 또는 "Dc"

폭발위험장소 구분 문서에 기기보호등급이 명시되어 있는 경우, 그에 따른 기기 선정 요구사항을 준수해야 한다.

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표 1의 장소 분류별 기기보호등급을 대신하여 위험 기반 방식, 즉 발화로 인한 피해 수준을 고려한 방식으로 기기보호등급을 결정할 수 있다. 주어진 상황에 따라 이런 방식으로 결정된 기기보호등급은 표 1의 기기보호등급보다 높은 수준의 기기보호등급을 요구할 수도 있고 그 보다 낮은 수준의 기기보호등급을 허용할 수 이도 있다. 이와 관련하여 KS C IEC 60079-10-1, KS C IEC 60079-10-2를 참고할 수 있다.

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5.4 기기보호등급(EPL)에 따른 기기 선정

표 2 - 방폭구조와 기기보호등급의 기본 관계

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5.4.3 기기보호등급(EPL) "Ga" 또는 "Da"가 요구되는 장소에 사용되는 기기

EPL "Ga" 또는 "Da"를 요구하는 장소에서 사용할 수 있는 전기기기나 회로는 EPL "Ga" 또는 "Da"로 표시되어 있는 기기 또는 EPL "Ga" 또는 "Da" 각각의 요구사항을 만족하는 것으로서 표 2의 방폭구조를 가진 기기여야 한다. 기기는 해당 방폭구조에 관한 이 표준의 요구사항에 따라 설치해야 한다. 조합 방폭구조(combined types of protection) 기기에 KS C IEC 60079-26에 따른 "Ga가 표시되어 있는 경우, 해당 방폭구조에 관한 이 표준의 요구사항도 함께 준수하여 설치해야 한다.

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5.4.4 기기보호등급(EPL) "Gb" 또는 "Db"가 요구되는 장소에 사용되는 기기

EPL "Gb" 또는 "Db"를 요구하는 장소에서 사용할 수 있는 전기기기나 회로는 EPL "Gb" 또는 "Db"로 표시되어 있는 기기 또는 EPL "Gb" 또는 "Db" 각각의 요구사항을 만족하는 것으로서 표 2의 방폭구조를 가진 기기여야 한다. 기기는 해당 방폭구조에 관한 이 표준의 요구사항에 따라 설치해야 한다.

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EPL "Ga" 또는 "Da" 를 요구하는 장소에서 사용할 수 있는 전기기기나 회로는 EPL "Gb" 또는 "Db" 기기만을 요구하는 장소에 설치하는 경우, 개별 보호기술에 따른 추가 요구사항으로 인해 방폭구조의 요구사항이 변경되는 경우가 아니라면 해당 방폭구조의 모든 요구사항을 만족해야 한다.

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5.4.5 기기보호등급(EPL) "Gc" 또는 "Dc"가 요구되는 장소에 사용되는 기기

EPL "Gc" 또는 "Dc"를 요구하는 장소에서 사용할 수 있는 전기기기나 회로는 EPL "Ga", "Gb" 또는 "Dc" 그리고 "Da", "Db" 또는 "Dc"로 각각 표시되어 있는 기기 또는 표 2의 방폭구조를 가진 기기여야 한다. 기기는 해당 방폭구조에 관한 이 표준의 요구사항에 따라 설치해야 한다.

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EPL "Ga" 또는 "Gb", "Da" 또는 "Db" 의 각 요구사항을 만족하는 기기를 EPL "Gc" 또는 "Dc" 기기만을 요구하는 장소에 설치하는 경우, 개별 보호기술에 따른 추가요구사항으로 인해 방폭구조의 요구사항이 변경되는 경우가 아니라면 해당 방폭구조의 모든 요구사항을 만족해야 한다.

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5.5 기기 그룹에 따른 선정

전기기기는 표 3에 따라 선정해야 한다.

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표 3 - 기기 그룹과 가스, 증기 또는 분진 간의 관계

가스, 증기 또는 분진 분류 장소	허용 기기 그룹
llA	ll, llA, llB 또는 llC
llB	ll, llB 또는 llC
llC	ll 또는 llC
lllA	lllA, lllB 또는 lllC
lllB	lllB 또는 lllC
lllC	lllC

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5.6 가스, 증기, 분진의 발화온도 또는 주위온도에 따른 선정

5.6.1 일반 사항

전기기기의 최고표면온도가 해당 장소에 존재할 가능성이 있는 가스, 증기의 발화온도에 도달하지 않는 전기기기를 선정해야 한다.

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전기기기에 주위온도범위가 표시되어 있지 않은 경우, 해당 기기는 -20℃ 부터 40℃ 범위 내에서 사용하도록 설계된 것이다. 주위온도가 별도로 표시되어 있는 전기기기는 해당 범위 내에서 사용해야 한다.

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5.6.2 가스 또는 증기

전기기기에 표시되는 온도 등급 구분 기호의 의미는 표 4와 같다.

폭발위험장소 구분에 따라 요구되는 온도 등급	가스 또는 증기의 발화온도(℃)	사용 가능한 기기 온도 등급
T1	> 450	T1 - T6
T2	> 300	T2 - T6
T3	> 200	T3 - T6
T4	> 135	T4 - T6
T5	>100	T5 - T6
T6	> 85	T6

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5.6.3 분진

5.6.3.1 일반사항

분진층의 두께가 증가하면 최저발화온도가 낮아지고 단열효과가 증가하는 두 가지 특성이 나타난다.

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기기의 최고 허용표면온도는 KS C IEC 61241-2-1(ISO/IEC 80079-20-2, 검토 중)에 따른 시험바법으로 분진운과 분진층 양쪽 모두에 대해 도출된 해당 분진의 최저발화온도에서 안전율(safety margin)을 뺀 값으로 결정된다.

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분진층 두께가 5 mm 를 초과하는 장소에 설치되는 기기의 최고표면온도는 총 두께와 사용되는 재료의 모든 특성을 고려하여 결정해야 한다. 과도하게 두꺼운 분진층의 예는 부속서 L에서 제공된다.

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5.6.3.2 분진운으로 인한 온도 제한

KS C IEC 60079-0에 따른 분진 적용없이 시험했을 때 기기의 최고표면온도가 해당 분진/공기 혼합물의 최저발화온도(℃)의 2/3를 초과해서는 안된다.

여기에서, TCL은 분진운의 최저발화온도를 의미한다.

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5.6.3.3 분진층으로 인한 온도 제한

기기에 T 등급의 일부로 분진층 두께가 표시되어 있지 않은 경우에는 분진층 두께를 고려하여 안전계수를 적용해야 한다.

• 두께 5 mm 이하

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KS C IEC 60079-0 에 따른 부진 적용없이 시험했을 때 기기의 최고표면온도가 해당 분진의 5 mm 층 두께의 최저발화온도에서 75℃를 뺀 값을 초과해서는 안된다.

여기서 T5mm는 두께 5 mm 분진층의 최저발화온도이다.

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• 두께 5mm 초과 50mm 이하

기기에 5mm를 초과하는 분진층이 형성될 가능성이 있는 경우, 최고 허용표면온도를 낮춰야 한다. 참고로 5mm층에 대해 250℃를 초과하는 최저발화온도를 갖는 분진이 있는 곳에서 사용되는 기기에 적용되는 최고 허용표면온도 감소의 예는 다음 그림 1의 그래프와 같다.

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• 두께 50 mm 이상의 분진층에 대해서는 5.6.3.4를 참조 한다.

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그림 1이 정보를 적용하기 전에 KS C IEC 61241-2-1을 참조해야 한다.

그림 1 - 최고 허용표면온도와 분진층 깊이 간의 상관관계

5 mm 분진층의 발화온도가 250℃ 미만이거나 그래프의 적용에 대한 확신이 없을 경우, 해당 기기에 대한 실험에 의한 검증을 거쳐야 한다.

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5.6.3.4 불가피한 분진 층

기기의 측면과 하단 주변에 분진층이 형성되거나 기기가 분진에 완전히 잠기는 것이 불가피할 경우, 단열 효과로 인해 훨씬 낮은 표면 온도를 적용할 필요가 있다. 이런 환경에서 기기보호등급 "Da"가 필요한 경우, 기기보호등급 "Da"의 모든 구체적인 요구사항들이 만족되어야 한다.

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분진층 깊이가 50 mm를 초과하는 장소에 설치된 기기의 경우, 허용되는 층 깊이를 기준으로 기기의 최고표면온도가 TL로 표시될 수 있다. 기기에 층 깊이에 대한 TL이 표시되어 잇는 경우, T5 mm 대신 층 깊이 L에서의 분진 발화온도를 적용해야 한다. TL이 표시되어 있는 기기의 최고표면온도는 층 깊이 L에서의 분진 발화온도보다 최소 75℃ 이상 낮아야 한다. 과도하게 두꺼운 분진층의 예는 부속서 L에서 제공된다.

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5.7 방사기기 선정

5.7.1 일반사항

기기보호등급 "Ga", "Gb" 또는 "Da", "Db"의 레이저 또는 전기기기의 기타 연속파원 출력 파라미터는 다음 값을 초과하지 않아야 한다.

- 연속파 레이저 및 기타 연속파원인 경우 5mW/mm2 또는 35mW

- 최소 5초의 펄스 간격을 갖는 펄스 레이저 또는 펄스 광원인 경우 0.1 mJ/mm2

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기기보호등급 "Gc" 또는 "Dc"의 레이저 또는 전기기기의 기타 연속 파원 출력 파라미터는 다음 값을 초과하지 않아야 한다.

- 연속파 레이저 및 기타 연속파원인 경우 10mW/mm2 또는 35mW

- 최소 5초의 펄스 간격을 갖는 펄스 레이저 또는 펄스 광원인 경우 0.5 mJ/mm2

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비고 1) 펄스 간격이 5초 미만인 방서선원은 연속파원으로 간주된다.

비고 2) 상기의 값은 KS C IEC 60079-0 에서 발췌하였다.

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폭발위험장소 외부에 설치되어 있으나 폭발위험장소 내부로 방사하는 기기의 경우, 5.7.1의 요구사항을 적용해야 한다.

폭발위험장소 외부에 있거나, 이 요구사항에 명시되어 있지 않은 연관의 KS C IEC 60079-0 또는 KS C IEC 60079-28에 따른 인증을 받은 기기의 경우, 해당 기기 제조자를 통해 이 값을 확인할 수 있다.

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5.7.2 점화과정

광 스펙트럼 범위의 방사, 특히 특정 지점에 집중되는(In the case of focusing) 바사는 점화원이 될 수 있다.

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예를 들어, 햇빛으로 물체에 광학 방사를 집중시키면 발화될 수 있다.(예: 오목 거울, 렌즈 등)

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섬광전구(photo fiash lamp) 또는 일부 LED와 같은 고밀도(high intensity) 광원들로부터의 방사는 특정상황에서 입자에 의해 흡수될 수 있으며, 이로 인해 해당 입자가 점화원이 될 수 있다.

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비고) 발산형 연속 광원 조명 기기는 일반적으로 위험하지 않은 것으로 간주된다.

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레이저 방사(신호, 원격 측정, 측량, 거리 측정기 등)의 경우, 원거리에서 방사되는 초점이 맞지 않는 빔도 에너지 또는 출력 밀도가 너무 높을 경우 대상 물체를 점화시킬 수 있다. 이 경우에도 레이저빔이 분진층에 영향을 미치거나 대기 중의 입자에 흡수되어 가열이 발생된다. 특히 초점이 집중된 경우, 해당 지점의 온도가 1000℃ 를 훨씬 초과할 수도 있다.

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광학 방사를 생성하는 기기 자체(예를 들어 등기구, 전기 아크, 레이저 등)가 점화원이 될 수 있는 가능성에 대해서도 고려해야 한다.

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5.8 초음파 기기 선정

5.8.1 일반사항

폭발위험장소에 설치되거나, 외부에 설치되어 있지만 폭발위험장소로 방사하는 기기의 경우, 기기보호등급 "Ga", "Gb", "Gc", "Da", "Db" 또는 "Dc" 기기로 부터의 초음파원의 출력 파라미터가 다음 값을 초과하지 않아야 한다.

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- 연속파원인 경우 0.1 W/cm2 , 10MHz

- 펄스파원의 경우 평균 출력 밀도 0.1 W/cm2, 2 mJ/cm2

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폭발위험장소 외부에 있거나, 이 요구사항이 명시되어 있지 않은 연판의 KS C IEC 6007-0에 따른 인증을 받은 기기의 경우, 해당 기기 제조자를 통해 이 값을 확인할 수 있다.

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5.8.2 점화과정

초음파가 방사되면 음파발생기에 의해 방출되는 에너지의 많은 부분이 고체 또는 액체 물질에 의해 흡수된다. 이로 인해 초음파의 영향을 받은 물질이 가열될 수 있으며, 극단적인 경우 최저발화온도 이상으로 가열될 수 있다.

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5.9 외부 요인을 고려한 기기 선정

전기기기는 방폭성능에 악영향을 미칠 수 있는 다음과 같은 외부 요인으로부터 보호될 수 있도록 선정 및 설치해야 한다.

- 극저온 또는 고온

- 태양 복사

- 압력 조건

- 부식성 분위기

- 진동, 기계적 충격, 마찰 또는 마모

- 바람

- 도장 공정

- 화학물질

- 물, 습기

- 분진

- 식물, 동물, 곤충

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기기의 선정 및 설치 설계 시 이런 외부 요인을 파악해야 하며, 해당 외부 요인을 통제하기 우해 사용된 조치를 문서화하여 검증문서에 포함시켜야 한다.

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비고 1) 보다 자세한 내용은 KS C IEC 60364-5-51에서 제공된다.

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기기가 방폭구조에 영향을 줄 수 있는 습기 또는 수증기 응축이 발생할 수 있는 온도 변화에 장기가 노출되는 경우, 응축 방지 또는 응축수 배수를 위한 적절한 조치를 취해야 한다.

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환기 조건에 영향을 미치지 않는 범위 내에서, 수직으로 회전하는 전기기기의 환기구를 통해 이물질이 수직으로 유입되는 것을 방지하기 위한 조치를 취해야 한다.(5.6 참조)

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기기로 유입되는 고압 공정 유체로 인해 위험이 발생할 수 있는 경우[예: 압력 스위치 또는 밀봉(canned) 전동기 펌프], 고장 발생 시[예: 다이어프램 또는 밀봉부(can) 파손] 유체는 다음의 일부 또는 전부를 초래할 수 있다.

- 기기 용기 파열

- 즉각적인 점화 위험

- 케이블 또는 전선관 내부를 따라 유체 침투

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폭발위험장소에서 사용되는 기기 선정 시 공정 유체의 유입을 확실하게 막을 수 있는 기기를 선정해야 한다.(예: 주 공정 접촉부에 대한 1차 밀봉, 1차 밀봉 파손 시를 대비한 기기 내부 2차 밀봉).

그렇지 못할 경우, (적절하게 폭발로부터 보호되는 배기구, 배수 또는 통기 장치를 통해) 충분한 배기가 이루어지도록 하거나, 유체 유입을 막을 수 있도록 배선 시스템을 충분히 밀봉해야 한며, 필요한 경우 두가지 조치를 모두 취해야 한다. 가시적인 누출이나 기기의 자체 식별 가능한 고장, 경보, 전자식 탐지 등의 방법으로 1차 밀봉으리 파손이 식별되어야 한다.

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케이블 배선시스템을 다음과 같은 방법으로 밀봉해야 한다 : 특수한 밀봉 접합부의 사용, 개별 도체를 밀봉하는 케이블 글랜드 사용, 무기질 절연 금속 피복(MIMS, mineral-insulated metal-sheathed) 케이블, "에폭시" 밀봉 사용. 단, 케이블 밀봉 장치의 사용이 단순히 습기 침투 속도를 늦추는 역할만 할 수 있으므로 추가적인 대책이 필요할 수 있다. 누출 발생실을 명확하게 식별할 수 있도록 배기 시스템을 배치해야 한다.

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전기기기를 위한 공정 밀봉에 관한 IEC 표준이 없는 경우, KS C IEC 61010-1과 같은 국가 표준 또는 기타 적용 가능한 표준을 따라야 한다. KS C IEC 61010-1에서 공정 밀봉과 관련된 몇 가지 정보를 찾아볼 수 있다.

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비고 2) 공정 밀봉에 관하여 IEC TS 60079-40을 참고할 수 있다.

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(유해한 환경에 보다 적합한 용기를 선택하기 위해) 방폭구조에서 요구되는 것보다 높은 수준의 방수 방진(IP) 등급을 가진 용기를 선택하는 경우, 용기의 IP 등급을 해당 장소에 적합한 IP 등급 또는 방폭구조에 따라 요구되는 IP 등급 중 높은 쪽으로 유지시켜야 한다. 해당 기기에 지정된 IP 등급이 유지되지 않은 경우, 그 사실을 검증문서에 명시해야 한다.

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5.10 이동형, 휴대형 및 (개인)착용형 기기 선정

5.10.1 일반사항

이동형, 휴대형, (개인)착용형 기기는 다양한 용도로 유연하게 사용할 수 있기 때문에 서로 다른 위험 장소에서의 사용이 요구될 수 있다. 별도의 보호 수단 없이는 기기보호등급이 낮은 기기를 높은 기기보호등급을 요구하는 장소로 반입할 수 있다.

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그러나 특히 휴대형 또는 (개인)착용형 기기의 경우 현실적으로 이런 제한을 적용하기 어려울 수 있다. 따라서 해당 장소에 노출되는 모든 기기는 해당 장소에서 요구하는 가장 높은 수준의 기기 보호 등급을 따르도록 하는 것이 권장된다. 마찬가지로 기기 그룹 및 온도등급도 해당 기기가 사용될 수 있는 모든 가스, 증기, 분진 환경에 적합해야 한다.

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적절한 예방 조치가 취해지지 않는 한, 여분의 배터리를 폭발위험장소로 반입해서는 안된다.

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기기에 전지 또는 배터리가 장착되어 있는 경우, 사용자 배터리함 또는 용기의 빈 공간 중 수소가 차지하는 부피가 2%를 초과하지 않는지 또는 모든 전지의 가스배출 개구부(degassing apertures) 배치를 통해서 배출 가스가 전기, 전자 부품 또는 연결부를 포함하고 있는 기기의 용기 내부로 배출되지 않도록 되어 있는지 제조자와 함께 확인해야 한다. 단, 기기가 기기 그룹 llC에 적용되는 요구사항을 만족시키는 경우, 가스배출 개구부 또는 수소 농도 제한 요건이 적용되지 않는다.

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비고 1) 전지의 유형을 불문하고 가스 발생 시 수소가 발생될 위험이 있으며, 이로 인해 작은 용기 내에서 폭발 조건이 조성될 수 있기 때문에 적절한 배기에 대한 조치가 필요하다. 이 요구사항은 휴대형 등기구, 멀티미터, 휴대형 가스 감지기 및 이와 유사한 기기에 적용된다.

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비고 2) 위의 내용은 KS C IEC 60079-11에서 인용되었다.

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5.10.2 이동형, 휴대형 기기

영구적으로 설치된 기기와는 달리 이동형, 휴대용 기기는 폭발위험장소에 일시적으로 설치될 수 있다. 비상 발전기, 전기 아크 용접기, 산업용 리프트(포크) 트럭, 공기 압축기, 동력 환기 팬 또는 송풍기, 휴대형 전동 공구, 특정 형식의 시험 및 검사 기기가 이런 경우에 해당된다.

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폭발위험장소로 운송되거나 반입될 수 있는 기기는 적절한 기기보호등급을 유지해야 한다. 일반적으로 요구되는 기기보호등급을 달성할 수 없는 이동형 또는 휴대형 기기를 폭발위험장소에서 사용할 필요가 있는 경우, 문서화된 위험 관리 프로그램을 수행해야 한다. 이 프로그램에는 적절한 훈련, 절차 및 관리 조치가 포함되어 있어야 한다. 해당 기기의 사용으로 인해 발생될 수 있는 점화 위험에 적합한 안전 작업허가서를 발급해야 한다.(부속서 B 참조).

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폭발위험장소 내에 있는 플러그나 소켓도 해당 장소에 적합한 기기보호등급에 적합하여야 한다. 그렇지 않을 경우, 안전작업절차하에서만 전원을 공급하거나 접속되어야 한다.

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5.10.3 (개인)착용형 기기

배터리나 태양광으로 작동되는 (개인)착용형 기기를 소지한 사람이 실수로 폭발윟머장소에 해당 기기를 반입하는 경우가 있다.

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기본적인 전자 속목시계는 과거 및 현행 기기보호등급 요구사항에 따라 폭발위험장소에서 사용할 수 있는 기기로 독립적으로 평가받은 저전압 전기기기의 한 예이다.

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그 밖의 모든 배터리 또는 태양광 작동 (개인)착용형 기기(다른 장치가 장착되어 있는 전자 손목시계 포함)는 다음 중 하나에 해당되어야 한다.

a) 기기보호등급, 가스/분진 그룹 및 온도등급 요구사항에 적합한 것으로 인정된 방폭구조 준수

b) 위험성 평가 수행

c) 안전작업절차에 따라 폭발위험장소로 반입

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비고) (개인)착용형 전자기기에 전원을 공급하는 리튬 배터리가 특히 위험성이 높다.

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5.11 회전기기

5.11.1 일반사항

회전 전기기기 선정 시에는 5.1 ~ 5.10의 요구사항 외에 추가적으로 최소한 다음 사항들을 고려해야 한다.

- 듀티 형식(duty type)(KS C 60034-1 분류 기준 S1 ~ S10)

- 공급 전압 및 주파수 범위

- 구동되는 장치(예를 들면 펌프)로 부터 열전달

- 베어링 및 윤활유 수명

- 절연 등급

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케이블 연결 및 케이블 인입 건전성에 영향을 줄 수 있는 진동 및 기타 요인에 영향을 받는 전동기는 추가적으로 다음 사항에 대해 주의해야 한다.

- 접속 불량으로 인한 과도한 발열을 피하기 위하여 단자대의 나사 및 너트가 단단히 조여 있는지 확인

- 글랜드와 케이블 장력 완화에 사용되는 부품이 케이블 접속부에 응력을 가하지 않고 글랜드의 건전성을 유지할 수 있도록 단단히 조여져 있는지 확인

​

5.11.2 회전 전기기기 설치 시 고려해야 하는 환경 요인

전동기 및 발전기는 냉각을 위하여 대량의 청정 공기를 필요로 하며, 냉각에 영향을 미치는 다음과 같은 환경 요인을 고려해야 한다.

- 깨끗하고 환기가 잘되는 장소

- 기계 외함이 위치, 환경 및 주위 조건에 적합해야 함.

- 설치장소에 분진이나 입자가 존재하는 경우 공기 필터가 제공되거나 심한 경우 해당 기계는 밀폐되어야 함.

- 다른 기기, 벽, 건물 등으로 인해 기계 환기나 환기 순환이 방해받지 않아야함.

1) 일상적인 유지보수를 위하여 기계 주변에 충분한 공간 확보

2) 상부 덮개를 분리할 수 있도록 기계 상부에 충분한 공간 확보

3) 부식성(산 및 염기) 가스 및 액체가 없는 환경

​

분진 점화 방지 컬렉터 링 하우징, 부속 장치 또는 전선관 박스가 함께 제공된 기계의 경우, 해체 및 재조립 중에 흠(nick)이나 버(burr)가 발생하면 폭발 방지 또는 분진 점화 방지 기능이 손상될 수 있으므로 특히 세심한 주의가 필요하다.

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5.12 등기구

등기구 선정 시 다른 소비전력의 램프를 사용할 수 있는 경우, 온도 등급 변화 가능성을 고려해야 한다.

​

일부 등기구는 사용되는 램프의 형식 또는 정격에 따라 온도등급이 달라질 수 있다. 요구되는 온도등급에 따라 사용할 램프구의형식 또는 정격을 선택해야 한다.

​

램프 교체식 등기구를 선정하는 경우 추가 설치부품 없이 개조되지 않은 표준 램프만 사용 가능한 형식이어야 한다.

​

저압 나트륨 램프의 경우, 램프가 깨지면서 발생하는 나트륨 누출로 인한 점화 위험성이 있으므로, 이를 방지하기 위한 대책을 마련하지 않고서는 폭발위험장소에 반입할 수 없다.

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비고) 일부 램프는(예: HO형 형광등) 노화 과정에서 점화원이 될 수 있는 고온부(hot spot)가 생성될 수 있다.

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5.13 플러그 및 소켓

5.13.1 일반사항

EPL "Ga" 또는 "Da"가 요구되는 장소에서는 플러그 및 소켓을 사용할 수 없다.

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비고) Ex "i" 방폭구조에 사용되는 커넥터는 플러그 및 소켓으로 분류되지 않는다.

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5.13.2 폭발성 분진 환경에 대한 요구사항

기기보호등급 "Db" 및 "Dc"가 요구되는 장소에서 사용하는 소켓은 플러그 연결 여부와 무관하게 분진이 유입되지 않도록 설치해야 한다. 의도치 않게 뚜껑이 열리 ㄴ경우에도 분진 유입을 최소화하기 위해서는 수직 방향 대비 60도 이하의 각도로, 개구부가 아래쪽으로 향하도록 소켓을 설치해야 한다.

​

폭발성 분진 분위기의 위험이 있는 장소에서 결합기(coupler)를 사용하는 경우, 분리된 결합기에 분진이 들어가지 않도록 주의해야 한다.

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9. 케이블 및 배선 시스템

9.1 일반사항

케이블 및 배선 시스템은 9절의 관련 요구사항을 준수해야 한다.

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9.2 알루미늄 도체

도체 재료로 알루미늄을 사용하는 경우 적합한 접속부를 사용해야 하며, 본질안전 및 에너지 제한기기를 제외하고 최소 16mm2의 단면적을 가져야 한다.

​

알루미늄 도체 연결을 위해 필요한 추가적인 연결부가 필요한 연면거리 및 공간거리를 감소시켜서는 안 된다.

​

최소 연면거리 및 공간거리는 전압 수준 및 또는 방폭구조 요구사항에 따라 결정할 수 있다.

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전식 예방조치가 고려되어야 한다.

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9.3 케이블

9.3.1 일반사항

내부 또는 외부 피복(sheath)의 인장강도가 8.5 MPa 미만인 케이블을 사용하면 안 된다.

비고) 8.5 MPa 미만의 인장강도를 갖는 케이블은 통상 "쉽게 찢어지는(easy tear)" 케이블로 알려져 있다.

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9.3.2 고정 설치용 케이블

폭발위험장소 내 고정 설치되어 사용되는 케이블은 사용 환경에 적합해야 하며, 다음 중 한 가지 케이블을 사용해야 한다.

a) 열가소성, 열경화성 또는 탄성 재료로 피복된 케이블, 원형이고 치밀하여야(compact) 함. 베딩(bedding)이나 피복은 압출되어야 함. 필러(filler)가 사용되는 경우 비흡습성이어야 함.

b) 무기질 절연 금속 피복 케이블(mineral insulated metal sheathed)

c) 특수 케이블. 예를 들어 적절한 케이블 글랜드가 사용된 평면 케이블. 치밀해야 하며 베딩이나 피복은 압출되어야 함. 필러가 사용되는 경우 비흡습성이어야 함.

​

개별 심선 사이의 틈새를 통해 가스 또는 증기가 유입될 가능성이 있고, 케이블이 비폭발위험장소로 연결되거나 서로 다른 종별 장소 사이를 연결하는 경우, 그에 맞는 구조 및 특성을 가진 케이블을 사용해야 한다. 또한 이런 문제를 완화시킬 수 있는 대책을 고려해야 한다.(부속서 E 참조)

​

케이블의 각 심선 사이의 틈새를 통해 화염 전파가 발생할 가능성이 있는 경우, 이 문제도 함께 고려해야 한다.

​

무기질 절연 케이블은 밀봉되어야 한다.

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비고) 이 요구사항은 공정 밀봉을 위한 기기 선정에는 적용되지 않는다.

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9.3.3 고정형 기기에 사용되는 가요 케이블(본질안전회로 제외)

폭발위험장소의 가요 케이블은 다음 중에서 선정해야 한다.

a) 보통의 경질고무 피복 가요 케이블(ordinary tough rubber sheathed flexible cales)

b) 보통의 폴리클로로프렌 피복 가요 케이블(ordinary polychloroprene sheathed flexible cales)

c) 강 경질공무 피복 가요 케이블(heavy tough rubber sheathed flexible cales)

d) 강 폴리클로로프렌 피복 가요 케이블(heavy polychloroprene sheathed flexible cales)

e) 강 경질고무 피복 가요 케이블과 동등 이상의 강도를 가진 플라스틱 절연 케이블(plastic insulated cables)

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IEC) 케이블 표준이 없는 경우에는 국가 또는 기타 표준을 준수해야 한다.

​

가끔씩 짧은 거리를 움직이는 고정형 기기(예를 들어 슬라이드 레일의 전동기)와 연결하는 케이블의 경우, 기기가 움직일 때 케이블이 손상되지 않도록 케이블을 배치하건 이동형 기기에 적합한 종류의 케이블을 사용해야 한다.

고정 배선만 사용할 경우 필요한 움직임에 적합하지 않다면 고정 배선과 기기 배선이 연결되는, 적절하게 보호된 터미널 박스를 사용해야 한다. 가요 튜브를 사용하는 경우, 기기의 움직임으로 인해 케이블이 손상되지 않도록 가요 튜브 및 접속부품을 설치해야 한다.

적절한 접지 또는 본딩을 유지해야 하며, 가요 튭가 유일한 접지 수단이어서는 안 된다. 가요 튜브는 먼지가 유입되지 않아야 하며, 가요 튭 사용으로 인해 가요튜브가 연결된 기기 용기의 건전성이 훼손되어서는 안 된다.

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​

9.6 설치 요구사항

9.6.1 폭발위험장소를 가로지르는 회로

비폭발위험장소에서 시작되고 끝나는 회로가 중간에 폭발위험장소를 가로지르는 경우, 폭발위험장소를 지나는 배선 시스템은 기기보호등급의 요구사항을 준수해야 한다.

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​

9.6.2 접속부

접속은 종류, 방폭구조, 제조자 설명서에 부합하는 방식으로 이루어져야 하며, 접속부에 과도한 응력이 가해져서는 안 된다.

​

다심 연선, 특히 미세연선을 사용하는 경우에는 케이블 러그, 심선 엔드 슬리브(core end sleeve) 또는 단자대 형식에 의해서 연선의 끝단이 분리되지 않도록 하여야 한다. 연선의 끝단이 분리되지 않게 하기 위해서는 납땜에만 의존해서는 안된다.

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도체가 단자에 접속되는 방식으로 인해 기기의 방폭구조에서 필요로 하는 연면거리 및 공간거리가 감소해서는 안 된다.

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9.6.3 미사용 심선

다심 케이블의 폭발위험장소 내 미사용 심선은 접지시키거나, 방폭구조에 적합한 단말처리 방식으로 절연시켜야 한다. 테이프에만 의존한 절연 방법은 사용할 수 없다.

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본질안전 및 에너지제한회로의 다심 케이블에서 미사용 심선에 대해서는 다른 요구사항이 적용된다.

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9.6.4 벽 개구부

서로 다른 폭발위험장소 사이 또는 폭발위험장소와 비폭발위험장소 사이를 연결하는 케이블이나 전선관 벽의 개구부를 모래 밀봉 또는 몰타르 밀봉과 같은 방식으로 충분히 밀봉하여 종별 장소 구분을 유지해야 한다.

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9.6.5 인화성 물질 통과 및 축적

케이블 배선을 위해 트렁킹, 덕트, 파이프 또는 트렌치를 사용하는 경우, 인화성 가스, 증기 또는 액체가 해당 장치를 통해 다른 장소로 이동하는 것을 방지하고 인화성 가스, 증기 또는 액체가 해당장치의 내부에 축적되는 것을 방지하기 위한 예방 조치를 취해야 한다.

​

이런 예방조치 방법 중 하나는 트렁킹,덕트 또는 파이프를 밀봉하는 것이며, 트렌치의 경우에는 배기 또는 모래 충진을 사용할 수 있다. 전선관의 경우 액체 또는 가스의 이동을 방지하기 위해 전선관 그리고 필요한 경우(예를 들어 차압이 존재하는 경우)에는 케이블을 반드시 밀봉해야 한다.(9.3.2 참조)

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9.6.6 분진 축적

케이블에 분진층이 최소한으로 축적되도록 하면서도 청소를 위한 접근 공간을 확보할 수 있는 방식으로 케이블 배선을 배치해야 한다. 트렁킹, 덕트 또는 파이프 또는 트렌치를 사용하는 경우, 해당 장소가 분진이 이동하는 경로나 축적되는 장소가 되지 않도록 예방 조치를 취해야 한다. 케이블에 분진층이 형성되어 자유로운 공기 순환을 방해할 우려가 있는 경우, 특히 최저발화온도가 낮은 분진이 존재하는 경우, 케이블의전류 용량을 낮출 것을 검토해야 한다.

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10. 케이블 인입 시스템 및 블랭킹 엘리던트

10.1 일반사항

케이블글랜드가 -20℃ ~ 40℃ 범위에서 벗어나는 주위온도 및/또는 작동온도가 80℃를 초과하는 조건에서 사용되는 경우에는 인증서 문서에 해당 내용이 포함되어야 한다.

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10.2 케이블글랜드의 선정

케이블 지름에 적합한 케이블글랜드를 선정해야 한다. 케이블의 지름을 케이블글랜드에 맞추기 위해 밀봉 테이프, 열수축튜브, 기타 재료를 사용해서는 안 된다.

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케이블의 "콜드플로(coldflow) 특성"으로 인한 영향을 감소시킬 수 있는 케이블과 케이블글랜드를 선정해야 한다.

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비고 1) 케이블에 "콜드플로" 현상을 발생 시키는 재료가 사용될 수 있다. "콜드플로"란 밀봉부품에 의한 압축력이 케이블 피복의 변형에 대응하는 저항력보다 커서 케이블글랜드 내의 밀봉부품의 변형으로 발생한 압축력이 케이블 피복을 변형시키는 현상을 의미한다. "콜드플로"로 인하여 케이블의 절연저항이 감소될 수 있다. 특히 저연성(low smoke) 또는 내화성 케이블에서 "콜드플로 특성"이 잘 나타난다.

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콜드플로(Cold flow) 특성

케이블에 "콜드플로" 현상을 발생시키는 재료가 사용될 수 있다. "콜드플로"란 밀봉부...

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케이블글랜드는 KS C IEC 60079-0을 준수해야하며, 표 10의 방폭구조 요구사항을 유지할 수 있도록 선정해야 한다.

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표 10 - 용기의 방폭구조에 따른 글랜드, 어댑터, 블랭킹 엘리먼트의 방폭구조 선정

용기의 보호등급을 만족시키기 위해 케이블글랜드, 어댑터 및 블랭킹 엘리먼트와 용기 사이에 밀봉조치를 해야 할 수 있다.(예를 들어 밀봉 와셔 또는 나사산 밀봉재).

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비고 2) 케이블 인입장치의 축이 케이블 인입부 설치판 또는 용기의 외부 표면과 수직이고, 나사식 케이블 인입장치를 두께가 6 mm 이상인 나사식 케이블 인입부 설치판 또는 용기에 장착하는 경우에는 케이블 인입장치와 인입부 설치판 또는용기 사이에 IP54의 최소 요구사항을 만족시키기 위한 추가적인 밀봉이 불필요하다.

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무기질 절연금속 피복 케이블(mineral-insulated mefal sheathed cable)을 사용하는 경우에는 인증된 무기질 절연 케이블 밀봉 장치를 사용하여 연면거리 요구사항을 준수해야 한다.

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10.3 기기와 케이블의 연결

케이블글랜드는 일단 설치되면 공구를 사용하지 않고는 해체하거나 분해할 수 없도록 설치되어야 한다.

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케이블의 당김 및 비틀림이 용기 내부의 도체 단말부로 전달되는 것을 방지하기 위해 케이블에 추가적인 클램핑이 요구되는 경우, 가능한 한 글랜드에 가까운 곳에 클램프를 설치해야 한다.

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비고 1) 케이블 클램프는 게이블글랜드 종단에서 300 mm 이내 설치하는 것이 바람직하다.

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케이블글랜드 내의 밀봉부품을 손상시킬 수 있는 측면 장력을 회피하기 위해서, 케이블이 케이블글랜드로부터 직선으로 인출되도록 배치하여야 한다.

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나사산이 없는 글랜드 설치판이 있는 용기에 테이퍼 나사를 사용하는 케이블글랜드, 블랭킹 엘리먼트, 어댑터를 설치하는 경우, 용기의 건전성이 손상되지 않도록 적절한 접속부품을 사용해야 한다.

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나사 크기 또는 구멍 크기가 케이블글랜드의 크기와 다른 경우 표 10에 따른 나사 어댑터를 장착해야 한다.

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10.4 Ex "d", Ex "t" 또는 Ex "nR" 이외의 인입부에 적용되는 추가 요구사항

Ex "d", Ex "t" 또는 Ex "nR" 이외의 방폭구조에 추가 케이블 인입구가 필요한 경우 다음과 같은 기준을 준수하여 인입구를 가공해야 한다.

• 인입구의 면적, 크기, 개수가 제조자 기준을 준수해야 한다.
• 일반 인입구(plain hole) 또는 나사산 인입구(threaded hole)는 제조자의 공차를 준수해야 한다.

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플라스틱 용기의 나사 인입구는 용기의 표면과 직각을 이루어야 한다.[플라스틱 용기의 제작 방식에 따라 용기 벽에 구배(draw angle)가 있을 수 있기 때문이다]. 용기 표면이 기울어져 있는 경우 글랜드와 관련된 설치부품이 표면과 밀착될 수 없으며, 그에 따라 밀봉 효과가 감소될 수 있다.

​

테이퍼 나사를 사용해서 밀봉할 경우 높은 응력이 발생하여 플라스틱 용기 벽이 파손될 수 있으므로 플라스틱 용기에 테이퍼 나사를 사용하는 것은 권장하지 않는다.

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10.5 미사용 개구부

하나의 본질안전회로만 포함하는 용기가 아닌한, 용기의 미사용 개구부를 표 10에 따른 블랭킹 엘리먼트를 사용해서 밀봉해야 하며, IP54 또는 설치된 장소에서 요구하는 IP 등급 중 더 높은 쪽을 유지해야 한다. 블랭킹 엘리먼트는 공구를 사용하지 않고는 제거할 수 없는 종류이어야 한다.

​

내압방폭구조 용기의 경우 어댑터를 블랭킹 엘리먼트와 함께 사용해서는 안 된다.

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10.6 내압방폭구조 "d"에 적용되는 추가 요구사항

10.6.1 일반사항

케이블이 내압방폭기기의 용기 벽을 통과하는 내압방폭 부싱을 거쳐 기기로 인입되는 경우(간접 인입), 부싱의 내압방폭용기 외부에 노출되어 있는 부분은 KS C IEC 60079-0 에 따른 방폭구조 중 하나를 사용하여 보호해야 한다. 예를 들어, 부싱의 노출된 부분을 다른 내압방폭구조 용기 또는 안전증 방폭구조 "e"의 단자 설치부 내에 위치시킬 수 있다.

​

밀봉 링(압착식) 형식으로 클램핑되는 Ex "d" 글랜드가 편조 케이블(braided cabel) 또는 외장 케이블(armoured cable)과 함께 사용하는 경우, 편조 또는 외장이 글랜드 안에서 단말되도록 하고, 압착은 내부 케이블 피복에 가해지는 형식이어야 한다. 편조 지름이 0.15 mm 미만이고 압착력의 최소 70%가 외부 피복에 부과되는 미세 편조 케이블만 허용된다.

​

비고 1) 일반적인 연선 사이 또는 케이블 심선 사이의 간극을 통해 화염이 전파될 수 있다. 특수한 케이블의 구조를 통해서 이러한 화염전파를 막을 수 있다. 예를 들어 빈 공간이 없는 연선, 개별 연선을 밀봉, 압출 베딩(extruded bedding) 등이 있다. 추가 정보는 부속서 E 에 제공된다.

​

평행 나사산이 있는 내방방폭구조이 케이블글랜드, 어댑터 또는 블랭킹 엘리먼트의 경우, 인입장치와 내압방폭용기 사이에 밀봉 와셔(sealing washer)를 설치할 수 있다. 이 경우 와셔를 설치한 후에도 나사 맞물림이 적어도 5산 이상을 가져야 한다. 인입장치와 내압방폭용기 사이에, 필요한 경우 접지가 유지된다면 비경화성, 비금속성, 비연소성을 가진 적합한 그리스를 사용해서 밀봉할 수 있다.

​

테이퍼 나사가 사용되는 경우, 연결부를 렌치로 조여야 한다.

​

용기에 인입구를 추가하거나 기존의 나사산 형태를 변경하고자 하는 경우 인증문서를 준수해야 하며, 제조자를 통하거나 인증된 작업장에서 작업을 수행해야 한다. 나사산 인입부 또는 구멍의 크기가 케이블글랜드의 크기와 다른 경우, KS C IEC 60079-1에 따른 내압방폭구조의 어댑터를 위에서 기술한 나사산 맞물림 요구사항이 만족되도록 설치한다. 미사용 케이블 인입부는 KS C IEC 60079-1 에 따른 내압방폭구조의 블랭킹 엘리먼트로 밀봉하되 어댑터를 함께 사용할 수 없으며, 위에서 기술한 나사산 맞물림 요구사항이 만족되도록 설치한다. 블랭킹 엘리먼트는 설치 후 풀림이 발생하지 않도록 조여야 한다.

​

비고 2) 비나사식 케이블글랜드는 기기와 함께 인증을 받았거나 별도의 기기로서 인증을 받은 경우에만 사용할 수 있다.

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10.6.2 케이블글랜드의 선정

케이블 인입 시스템은 다음 중 하나의 방법을 따라야 한다.

a) KS C IEC 60079-1에 따라 경화성 컴파운드로 밀봉되고(베리어 케이블글랜드) 별도의 기기로서 인증을 받은 케이블 글랜드

b) 다음의 모든 기준을 준수하는 케이블 및 글랜드

- KS C IEC 60079-1의 기준에 따라 별도 기기로서 인증 받은 케이블글랜드

- 사용된 케이블이 9.3.2 a)를 준수

- 연결된 케이블의 길이가 최소 3 m 이상

c) 부싱이 사용된 내압방폭구조 용기와 안전증방폭구조 단자 박스가 함께 사용된 간접 케이블 인입부

d) KS C IEC 60079-1에 따른 내압방폭구조의 케이블글랜드와 함께 사용되는 무기질 절연 금속 피복 케이블(플라스틱 외부 커버 존재 여부는 무관)

e) 기기의 기술문서 또는 KS C IEC 60079-1에 따라 제작되고, 사용 케이블에 적합한 케이블글랜드가 부착되어 있는 내압방폭 밀봉장치(예: 밀봉 챔버). 밀봉장치는 개별 심선 주변을 밀봉할 수 있는 컴파운드나 밀봉재를 포함하여야 한다. 밀봉장치는 기기의 케이블 인입 지점에 설치해야 한다.

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비고1) 케이블의 최소 길이는 케이블을 통한 화염전파 가능성을 최소화하기 위함

비고2) 케이블글랜드 및 사용된 케이블이 기기*용기)의 일부로 함께 인증 받은 경우 10.6.2 를 준수할 필요가 없다.

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부속서 E(참고)

케이블의 통기제한 시험

E.1 시험절차

5L (+- 0.2L) 의 밀폐된 용기에 설치하여 길이 0.5m의 케이블을 일정한 온도 조건에서 시험해야 한다.

최소 0.3 kPa(30mm 수주압력계)의 내부 양압이 0.15kPa(15mm 수주압력계)까지 떨어지는 데 필요한 시간이 5초 이상이면 케이블은 허용 가능한 것으로 간주한다.

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용기의 틈새를 통해 압력 손실이 발생할 수도 있으므로 용기는 완전하게 조여야 한다.

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방폭 기기 - 제14부:전기설비 설계, 선정, 설치(KS C IEC 60079-14 : 2013)