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UL, NFPA79, NEC와 케이블 설계_허용 전류(Ampacity, rated current)

JnC-electrical design 2024. 11. 4. 23:40
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사진 출처 : Lutze.com

NFPA 79와 NEC, UL 규격을 통한 케이블 규격과 허용 전류 이해하기

산업용 기계의 안전성을 확보하기 위해 전기 설비의 설계는 엄격한 규정을 따라야 합니다. 특히 NFPA 79는 산업 기계에서 안전한 전기 설비를 위한 기본적인 지침을 제공하며, 이와 같은 국제 표준을 따라야 산업의 신뢰성과 안전성을 유지할 수 있습니다. 이러한 표준에는 케이블 규격과 허용 전류에 대한 정보가 포함되어 있으며, 이는 설계의 필수 요소입니다. 이 글에서는 NFPA 79, NEC, UL의 관련 규정을 통해 케이블 규격과 허용 전류의 개념을 살펴보겠습니다.

즉, NFPA79는 산업 장비의 전기 부문에 대한 지침
NEC(NFPA70)은 전기규정
UL은 전기 제품의 안전 인증 규격

NFPA79 와 UL은 서로 상호 보완.
NFPA79는 장비의 전기 지침 , UL은 내부 제품 혹은 장비에 대한 안전 인증 규격.


1. NFPA 79와 NEC 규정에서의 케이블 사이즈와 허용 전류

NFPA 79는 산업용 기계의 전기 설비에 대한 규정을 다루고 있지만, 실제로 도체의 크기나 허용 전류에 대한 구체적인 값을 직접적으로 제시하지는 않습니다. 이에 따라 NFPA 79에서는 NEC(미국 전기 규정)를 기반으로 허용 전류를 계산할 것을 권장합니다. NEC는 케이블의 도체 크기(AWG 또는 mm²)에 따라 허용 전류 값을 상세히 제공합니다.

예를 들어, NEC 표 310.16은 75℃ 구리 도체에 대해 다음과 같은 허용 전류를 정의하고 있습니다.

이 표는 75℃의 구리 도체를 기준으로 한 허용 전류 값이며, 도체의 재질(구리, 알루미늄 등), 온도 등급, 설치 조건 등에 따라 다르게 적용될 수 있습니다. NEC는 각 조건에 따른 기준을 마련해 놓았기 때문에, 설계 시 반드시 규격에 맞는 도체와 조건을 선택해야 합니다.

2. UL 규격과 NFPA 79의 일관성

UL(Underwriters Laboratories) 규격은 전기 제품의 안전성을 보증하기 위해 매우 중요한 인증 규격입니다. 특히 UL 508A와 같은 패널 제작 표준은 산업용 기계에 사용되는 전기 부품과 케이블의 선택과 설치 방법에 대한 구체적인 가이드를 제공합니다. UL 규격에서는 케이블의 내화 성능, 절연 등급, 도체 크기, 및 허용 전류와 같은 사항을 포함하여 평가하며, 전기 제품의 안전성을 확인하기 위한 세부적인 기준을 정립합니다.

NFPA 79는 산업 안전과 관련된 기계 설비의 전기 안전 규정을 제시하기 때문에, UL 규격과 상호 호환성을 갖도록 하는 것이 중요합니다. 실제로 많은 산업 기계에서는 UL 인증을 받은 케이블을 사용함으로써 안전 기준을 충족하는 동시에, 설비의 신뢰성과 시장에서의 신뢰도를 강화할 수 있습니다.

3. 설계에서의 고려 사항: 케이블 크기, 허용 전류, 온도 등급

전기 설계에서 케이블의 허용 전류는 도체 크기, 절연 온도, 설치 조건에 따라 달라지기 때문에 매우 중요한 요소입니다. 예를 들어, 도체가 작을수록 전류가 많이 흐를 때 발열이 발생하기 쉽기 때문에, 특정 전류량을 견디기 위해서는 충분한 크기의 도체를 선택해야 합니다. 도체 크기가 작거나 허용 전류가 초과되면 과열로 인한 화재 위험이 커질 수 있습니다.

허용 전류와 관련된 설계 요소를 고려할 때에는 다음과 같은 사항을 유의해야 합니다.

1. 도체 크기: 전류가 흐를 때 발열을 줄이기 위해 충분한 도체 크기를 선택합니다.


2. 온도 등급: 케이블의 절연체가 견딜 수 있는 온도를 고려하여 적절한 등급을 선택합니다.


3. 설치 조건: 케이블이 밀폐 공간에 설치되는 경우 발열 문제가 발생할 수 있어 허용 전류가 제한될 수 있습니다.


4. 재질: 구리와 알루미늄 등 도체의 재질에 따라 허용 전류가 다르므로 각 재질에 맞는 허용 전류 값을 확인해야 합니다.



4. 안전하고 효율적인 전기 설계를 위한 체크리스트

전기 설비에서 케이블을 선정할 때에는 다음과 같은 체크리스트를 참고하는 것이 좋습니다.

NFPA 79 규격에 따른 NEC 기반 허용 전류 표준을 확인합니다.

UL 인증을 받은 케이블을 사용하여 안전성과 신뢰성을 보장합니다.

도체의 크기, 설치 온도 등급 및 환경 조건을 종합적으로 검토하여 적절한 케이블을 선택합니다.

각종 산업 표준과의 호환성을 검토하여 안전성에 문제 없도록 합니다.


결론

NFPA 79와 UL 규격을 준수하여 케이블을 선택하고 설계하는 것은 산업용 기계의 안전성과 성능을 보장하는 중요한 요소입니다. NEC의 도체 크기와 허용 전류 표를 참조함으로써 설계에서의 발열 문제를 미리 예방할 수 있으며, UL 인증 제품을 사용하여 신뢰성을 높일 수 있습니다. 이러한 규격과 지침을 통해 안전하고 효율적인 전기 설계를 구현할 수 있습니다.


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