방폭전기기기

방폭 전기기기(방폭설비)

개요

폭발위험장소에서 사용하는 영구·임시·휴대·이동 등 모든 전기기계·기구, 배선 등을 말한다.

설비의 선정

필요 정보 및 자료 확보

• 폭발위험장소 내의 전기기기를 적합하게 선정하기 위하여 다음과 같은 자료를 확보하여야 한다.
  • 기기보호수준의 요구사항을 포함한 폭발위험장소의 구분
  • 전기설비 그룹 또는 세부 그룹 관련 가스, 증기 등급 구분
  • 포함된 가스나 증기의 온도등급 또는 발화온도
  • 설비의 용도
  • 외부 영향 및 주위 온도
• 기기보호수준(EPL, equipment protection levels)의 요구조건은 폭발위험장소 구분도에 기록하여야 하고 피해결과에 대한 위험성 평가를 하지 않는 경우에도 역시 적용하여야 한다.

장소(zone)

폭발위험장소는 장소로 구분된다. 장소설정은 폭발의 잠재적인 결과를 고려하지 않는다.

기기보호수준(EPL)과 폭발위험장소 분류와의 관계

• 폭발위험장소 구분도에 폭발위험장소가 분류되어 있다면 기기보호수준과의 관계는 다음과 같다.

폭발위험장소가 표기되어 있는 경우의 기기보호수준(EPL)

폭발위험장소의 분류	기기보호수준
0종	“Ga”
1종	“Ga” 또는 “Gb”
2종	“Ga”, “Gb” 또는 “Gc”
20종	“Da”
21종	“Da” 또는 “Db”
22종	“Da”, “Db” 또는 “Dc

• 기기보호수준만 폭발위험장소 구분도에 표시되어 있다면 기기선정을 위한 요구사항을 설정하여야 한다.
• 위의 표의 EPL과 장소 사이의 관계에 대한 대안으로서, EPL은 위험에 기초하여 결정될 수 있으며, 예를 들면 점화의 결과를 고려한 것이다. 이는 특정 상황에서 높은 EPL을 요구하거나 위의 표에 정의된 EPL보다 낮은 EPL을 허용할 수 있다. KS C IEC 60079-10-1 및 KS C IEC 60079-10-2를 참조한다.

기기보호수준(EPL)에 따른 기기의 선정

• KS C IEC 60079 규격에 의한 방폭구조는 다음의 표와 같이 기기보호수준에 적합한 형식을 선정할 수 있다.

방폭구조 및 기기보호수준의 관계

기기보호수준	방폭구조	기호	관련 규격번호
Ga	본질안전	“ia”	KSC IEC 60079-11
	몰드	“ma”	KSC IEC 60079-18
	각기 EPL “Gb”에 맞는 2가지 독립된 보호구조	-	IEC 60079-26
	광방사를 사용하는 기기와 송신시스템의 보호	“op is”	IEC 60079-28
	특수보호구조	“sa”	IEC 60079-33
Gb	내압용기	“d”	KSC IEC 60079-1
	안전증	“e”	KSC IEC 60079-7
	본질안전	“ib”	KSC IEC 60079-11
	유입	o	KSC IEC 60079-6
	압력	p, px, py, pxb 또는 “pyb”	KSC IEC 60079-2
	충전	“q”	KSC IEC 60079-5
	광방사를 사용하는 기기와 송신시스템의 보호	“op is”, “op sh”, “op pr”	IEC 60079-28
	특수보호구조	“sb”	IEC 60079-33
Gc	본질안전	“ic”	KSC IEC 60079-11
	몰드	“mc”	KSC IEC 60079-18
	비점화	“n” 또는 “nA”	KSC IEC 60079-15
	제한급기	“nR”	KSC IEC 60079-15
	에너지 제한	“nL”	KSC IEC 60079-15
	불꽃기기	“nC”	KSC IEC 60079-15
	가압용기	“pz” 또는 “pzc”	KSC IEC 60079-2
	필드 버스 비점화개념(FNICO)	-	IEC 60079-27
	광방사를 사용하는 기기와 송신시스템의 보호	“op is”, “op sh”, “op pr”	IEC 60079-28
	특수보호구조	“sc”	IEC 60079-33
Da	몰드	“ma”	KSC IEC 60079-18
	보호용기	“ta”	IEC 60079-31
	본질안전	“ia” 또는 “iaD”	KSC IEC 60079-11 또는 IEC 61241-11
	특수보호구조	“sa”	IEC 60079-33
Db	몰드	“mb”	KSC IEC 60079-18
	보호용기	“tb” 또는 “tD”	IEC 60079-31 IEC 61241-1
	압력	“pD”	IEC 61241-4
	본질안전	“ib” 또는 “ibD”	KSC IEC 60079-11 또는 IEC 61241-11
	특수보호구조	“sb”	IEC 60079-33
Dc	몰드	“mc”	KSC IEC 60079-18
	보호용기	“tc” 또는 “tD”	IEC 60079-31 IEC 61241-1
	압력	“pD”	IEC 61241-4
	본질안전	“ic”	KSC IEC 60079-11
	특수보호구조	“sc”	IEC 60079-33

• 기기보호수준(EPL) “Ga” 또는 “Da”를 요구하는 장소에 사용되는 설비
  • EPL “Ga”, 또는 “Da”를 요구하는 장소에서 사용할 수 있는 전기기기나 회로는 기기가 EPL “Ga” 또는 “Da”로 표시되어 있거나, EPL “Ga” 또는 “Da”의 각각 요구조건을 만족하는 것으로서 위의 표에서 나타낸 방폭구조이어야 한다.
  • 상기 전기설비는 해당지역에 적합한 방폭구조로써 이 지침에서 요구하는 조건에 따라 설치하여야 한다. KS C IEC 60079-26에 따라 조합된 방폭구조가“Ga” 또는 “Da”로 표시되어 있으면 해당지역에 적합한 방폭구조로써 이 지침의 요구조건을 동시에 만족하여야 한다.
• 기기보호수준(EPL) “Gb” 또는 “Db”를 요구하는 장소에 사용되는 설비
  • EPL “Gb” 또는 “Db”를 요구하는 장소에서 사용할 수 있는 전기기기나 회로는 기기가 EPL “Ga” 및 “Gb” 또는 “Da” 및 “Db”로 표시되어 있거나, EPL “Ga” 및 “Gb” 또는 “Da” 및 “Db”의 요구조건을 만족하는 것으로서 위의 표에 나타낸 방폭구조이어야 한다.
  • EPL “Ga” 또는 “Da”의 요구조건을 만족하는 기기가 EPL “Gb” 또는 “Db” 기기만을 요구하는 장소에 설치되는 경우에는 개별적 방호기술의 추가요구사항으로 인해 방폭구조의 요구사항이 변경되는 경우를 제외하고는 해당 방폭구조의 모든 요구조건을 충족하여야 한다.
• 기기보호수준(EPL) “Gc” 또는 “Dc”를 요구하는 장소에 사용되는 설비
  • EPL “Gc” 또는 “Dc”를 요구하는 장소에서 사용할 수 있는 전기기기나 회로는 기기가 EPL “Ga”, “Gb” 또는 “Gc” 그리고 “Da”, “Db” 또는 “Dc”로 각각 표시되어 있거나 위의 표에 나타낸 방폭구조이어야 하며, 해당 방폭구조에 적합한 것으로서 이 지침의 요구조건을 만족하여야 한다.
  • EPL “Ga” 및 “Gb” 그리고 “Da” 또는 “Db”의 각각 요구조건을 만족하는 기기가 EPL “Gc” 또는 “Dc” 기기만을 각각 요구하는 장소에 설치되는 경우에는 개별적 방호기술의 추가요구사항으로 인해 방폭구조의 요구사항이 변경되는 경우를 제외하고는 해당 방폭구조의 모든 요구조건을 충족하여야 한다.

기기 그룹에 따른 선정

설비 그룹과 및 가스/증기와 또는 분진과의 관계

가스·증기 또는 분진 폭발위험장소	허용 기기 그룹
ⅡA	Ⅱ, ⅡA, ⅡB 또는 ⅡC
ⅡB	Ⅱ, ⅡB 또는 ⅡC
ⅡC	Ⅱ 또는 ⅡC
ⅢA	ⅢA, ⅢB 또는 ⅢC
ⅢB	ⅢB 또는 ⅢC
ⅢC	ⅢC

• 특정가스나 증기 또는 분진에 적합한 전기기기를 다른 가스·증기 또는 분진에서 사용하기 위하여서는 전문 기관에 의한 위험성 평가와 함께 그와 같이 사용하여도 무방함을 보증하는 평가결과서가 있어야 한다

가스, 증기, 분진의 발화 온도 또는 주위 온도에 따른 선정

가스 또는 증기

• 전기기기에 표시되는 온도등급 구분의 기호는 다음의 표에 나타난 의미를 갖는다.

가스·증기 발화온도 및 전기기기의 온도등급과의 관계

폭발위험장소 구분에 따른 온도등급	가스·증기의 발화온도 (℃)	허용 가능한 기기의 온도등급
T1	〉 450	T1 ∼ T6
T2	〉 300	T2 ∼ T6
T3	〉 200	T3 ∼ T6
T4	〉 135	T4 ∼ T6
T5	〉 100	T5 ∼ T6
T6	〉 85	T6

분진

• 일반 사항
  • 분진 층은 층 두께가 증가함에 따라 최소 발화온도가 낮아지고 열절연(熱絶緣)이 증가하는 두 가지 특성을 나타낸다.
  • 설비의 최고 허용표면온도는 분진 운과 분진 층 모두 KS C IEC 61241-2-1(ISO/IEC 80079-20-2)에 나타낸 방법에 따라 시험하였을 때 분진의 최소 발화온도에서 안전율을 뺀 후 결정한다.
  • 층 두께가 5 mm를 초과하는 설비의 경우, 최고 표면온도는 층 두께와 사용되는 재료의 모든 특성을 참조하여 결정하여야 한다.
• 분진 운의 존재로 인한 온도 제한
  • KS C IEC 60079-0에 따라 무 분진 검사방법으로 시험했을 때 설비의 최고 표면온도는 해당 분진/공기 혼합물의 섭씨온도로 최소 발화온도의 2/3를 초과해서는 아니 된다.
  • Tmax ≤ 2/3 TCL
  • 여기서 TCL은 분진 운의 최소 발화온도이다.
• 분진 층의 존재로 인한 온도 제한
  • 장비에 T 등급의 일부로 분진 층 두께가 표시되어 있지 않은 경우에는 분진층 두께를 고려하여 안전 계수를 적용하여야 한다.
    • 최대 5 mm 두께
    • KS C IEC 60079-0에 따라 무 분진 검사방법으로 시험했을 때 설비의 최고 표면온도는 해당 분진의 5 mm 층 두께에 대한 최소 발화온도보다 75 ℃의 값을 초과해서는 아니 된다.
    • Tmax ≤ T5 mm - 75 °C
    • 여기서 T5 mm는 먼지의 5 mm 층의 최소 발화온도이다.
    • 5 mm 이상 50 mm 이하 두께
    • 장비에 5 mm를 초과하는 분진 층이 형성될 가능성이 있는 경우, 최고 허용표면 온도는 낮춰야 한다. 참고로, 5 mm 층에 대해 250 ℃를 초과하는 최소 발화온도를 갖는 분진이 있는 곳에서 사용되는 장비의 최고 허용표면온도 감소의 예는 아래의 그래프 그림을 적용한다.
    • 피할 수 없는 분진 층
    • 설비의 측면과 바닥 주위에 분진 층이 형성되거나 설비가 분진에 완전히 잠기는 것을 피할 수 없는 경우에는 절연 효과로 인해 훨씬 낮은 표면 온도가 필요할 수 있다. 상기의 상황에서 기기보호수준 “Da”가 필요한 경우에는 EPL “Da”에 대한 모든 특정 요구사항을 충족하여야 한다.
    • 층 깊이가 50 mm를 초과하는 설비의 경우, 설비의 최고 표면온도는 허용되는 층 깊이를 기준으로 최고 표면온도 TL로 표시될 수 있다. 설비가 층 깊이에 대해 TL로 표시된 경우, 층 깊이 L에서 분진의 발화온도가 T5 mm 대신에 적용되어야 한다. 설비 TL의 최고 표면온도는 층 깊이 L에서 분진의 점화 온도보다 적어도 75 ℃ 낮아야 한다.