KCS 57 70 15 상수도 전기방식설비공사

이 시방서는 상수도관 또는 관지지 기초 등의 전식방지대책으로 시공하는 방식에 대한 일반적인 사항에 대해 적용한다.

(1) 전기사업법 전기설비 기술기준

(2) 전기사업법 전기설비 기술기준의 판단기준

(1) KS B 0885 용접기술검정에 있어서의 시험방법 및 판정기준

(2) KS C 1301 절연저항계(발전기식)

(3) KS C 1302 절연저항계(전지식)

(4) KS D 7031 방식용 마그네슘 양극

기타 사항은 KCS 31 85 70 구조물 전기설비공사의 1. 전기방식설비공사를 따른다.

⑴ 전식

지중이나 수중에서 목적 이외의 전류(누설전류)가 유입되었다가 다시 누출될 때 누출부에서 금속이 이온화하여 소모되는 현상이다. 전기부식이라는 뜻인데 특히 전철의 누설전류로 인하여 지중 매설금속체가 전기분해하는 것을 뜻한다.

⑵ 유전양극방식(galvanic anode method)

금속원소 중 이온화경향이 높은 마그네슘(Mg), 아연(Zn) 등의 금속을 강관과 전기적으로 연결시켜 갈바닉 쌍을 형성하게 하여 그 전위차로 방식전류를 발생시켜 강관의 부식전류 발생을 억제하는 방식이며, 희생양극방식이라고도 한다.

⑶ 외부전원방식(impressed current method)

직류 전류 발생장치(정류기)를 사용하여 정류기의 (－) 단자에 상수도관을, (+) 단자에 선정된 양극을 연결하여 강제적으로 전류를 선정된 양극에서 상수도관으로 유입시켜 상수도관의 부식전류를 억제하는 방식이며, 강제전류방식이라고도 한다. 외부전원 방식용 양극으로는 고규소주철(HSCI), MMO(Mixed Metal Oxide), 그래파이트(Graphite), 철 등이 사용된다.

⑷ 배류법

매설관에 흐르는 미주전류를 직접 전철 궤선에 복귀시키기 위하여 매설관과 궤선을 전기적으로 연결하는 방법으로 그 접속선을 배류선이라고 한다. 배류법은 그 접속회로의 형식에 의하여 직접배류법, 선택배류법 및 강제배류법으로 구분된다.

⑸ 직류전원장치(정류기)

상수도관과 양극 사이에 공급할 직류전압을 얻기 위해 교류의 입력전력을 공급받아 직류전력으로 변환하는 장치이다.

⑹ 채움재(Backfill Material)

전기적인 저항이 낮은 물질로써 양극주위를 둘러싸서 양극이 균일한 환경에 있게 함으로서 양극의 부식을 균일하게 함은 물론 환경과의 접촉저항을 감소시킬 목적으로 사용하는 물질이다

⑴ 시공계획서 : 시공자는 다음 항목을 포함하는 시공계획서를 작성, 제출하여야 한다.

① 세부공정계획서

② 자재, 장비 및 인력 동원계획

③ 시공계획

④ 시험 및 검사계획(시공 및 재료)

⑤ 정류기 설치 상세도

⑵ 시공상세도 : 시공자는 다음 항목을 포함하는 시공상세도를 작성, 제출하여야 한다.

① 설치위치도

② 설치상세도

③ 캐드웰딩(Cad Welding) 상세도

④ 측정함 설치상세도

⑶ 전위측정보고서 : 시공자는 전위 측정보고서를 작성하여 서명 날인한 후, 공사감독자(건설사업관리자)에게 제출하여야 한다.

⑷ 운전설명서 및 유지관리 설명서

⑸ 시험성적서

유전양극방식에 사용될 자재는 다음 각 규격에 적합하거나 동등 이상의 것이어야 한다.

⑴ 양극형식 : 마그네슘 양극

⑵ 채움재는 Chemical Backfill이라고 하는 혼합물이며 그 성분비율은 다음과 같다.

   석고(75%) : 벤토나이트(20%) : 망초(5%)

외부전원방식에 사용될 자재는 다음 각 규격에 합치하거나 동등 이상의 것이어야 한다.

⑴ 직류전원장치

① 공냉식(강제 통풍식)의 단상 또는 3상 전파정류방식

② 직류출력전압조정은 SCR 조정방식

③ 정류기의 직류출력전압은 60V로 하고 교류입력전압은 220V, 380V 등 전기공급회사의 공급전압으로 한다.

④ 직류출력전류는 소요방식전류의 1.5배 보다 큰 일반규격품 정류기의 정격전류로 한다.

⑵ 양극 : 고규소주철 양극(H.S.C.I Anode), M.M.O Anode(Mixed Metal Oxide Anode), Graphite Anode, 철 양극, Polymeric Anode, Magnetite Anode 등으로서 설치되는 현장환경에 맞도록 선정한다.

⑶ 채움재는 Coke Breeze를 사용하며 그 성분비율은 다음과 같다.

   탄소(99.54%) : 휘발성분(0.41%) : 수분(0.05%)

(1) 전기방식 시설물을 설치 완료한 후에는 측정함의 위치에서 상수도관의 방식 전위상태를 조사하여 측정기록표를 작성, 공사감독자(건설사업관리자)에게 제출하도록 한다.

⑵ 인접한 지중 철 구조물의 전기적 간섭유무를 조사하여 기록표를 작성 제출하여야 한다.

⑶ 직류철도나 지하철 등의 누설전류가 예상되는 곳의 간섭전위를 조사하여 해결방법을 제시하고 측정기록표도 작성하여 제출하도록 한다.

⑷ 각종 밸브실 시공 시 철근이 관에 전기적인 접촉이 되어서는 안 된다.

⑴ 선정된 양극(마그네슘양극 등)을 시공용 도면에 따라 설치하고 양극보호관과 양극 사이에 채움재로 되메우기를 하여야 한다.

⑵ 양극을 운반하거나 이동할 때에는 양극의 리드선을 잡아당기지 않도록 하여야 한다.

⑶ 양극의 리드선과 강관의 접속은 캐드웰딩에 의하여 접속하고, 접속 후 캐드웰딩 부위는 에폭시로 보호 처리하고 되메우기에 의한 피해가 없도록 하여야 한다.

⑷ 방식효과를 확인하기 위하여 지정된 지점에 기준전극, 측정함 등을 설치한다.

⑴ 외부전원방식은 심매법(Deep Well Anode Bed)과 천매법(Shallow Anode Bed) 등이 있으며 심매법의 경우 양극보호관과 양극 사이에 채움재(Coke Breeze:코크 브리지)를 침하되지 않도록 채운다.

⑵ 심매법의 경우 양극을 2개 이상 설치할 때에는 양극 상호간의 간격을 2~4m 이상 유지하여야 한다.

⑶ 직류전원장치 등 외부 전원장치를 설치할 때에는 전기설비기술기준에 따른다.

⑷ 방식효과를 확인하기 위해 지정된 지점에 기준전극, 측정함 등을 설치한다.

⑸ 모든 전선의 강관에 대한 접속은 캐드웰딩에 의하여 접속하고 그 부위는 에폭시로 보호처리하고 되메우기에 의한 피해가 없도록 하여야 한다.

⑴ 배류기는 콘크리트 패드 위에 견고히 설치하여야 한다.

⑵ 배류기의 금속제 상자는 접지를 하여야한다.

⑶ 배류선을 공중에 설치할 경우 주의사항은 다음과 같다.

① 조가용선은 단면적 22mm² 이상의 아연도금한 강선을 사용, 설치하고 접지공사를 한다.

② 배류선으로 케이블 이외의 것을 사용하는 경우는 직경 4mm의 경동선 또는 동등 이상의 것을 사용한다.

③ 배류선으로는 배류전류를 안전하게 통할 수 있는 것을 사용한다.

④ 가공 배류전선의 높이는 도로를 횡단하는 경우는 지표 위 6m 이상, 철도를 횡단하는 경우는 레일보다 6.5m 이상, 그 외는 지표면 위 5m 이상으로 한다.

⑤ 배류선과 가공 약 전류선을 동일지지물에 시설하는 경우는 배류선을 가공 약 전류선의 아래로 하여 30cm 이상의 거리를 두어야 한다.

⑷ 배류선을 땅속에 매설하는 경우 주의사항은 다음과 같다.

① 직접매설식의 경우 중량물의 압력을 받을 위험이 있는 장소에서는 토피를 1.2m 이상, 그 외는 60cm 이상으로 한다.

② 배류선의 시점 부분에서 지표상 2.5m 미만 부분은 450/750V 고무 절연전선 이상의 절연효력이 있는 것을 사용하고, 인체에 접촉할 우려가 있는 장소에 설치하는 경우는 사람과의 접촉이나 손상을 방지할 수 있도록 설치하여야 한다.

③ 배류선의 크기는 배류전류의 크기에 따라 선정하고 선택배류기의 연속 정격전류에 맞추는 것이 보통이지만, 배류선이 긴 경우에는 배류선에 의한 전압강하를 작게 하기 위해 특히 굵은 것을 사용한다.

⑴ 자연전위는 전기방식 대상물에 방식전류를 흘리지 않은 상태에서 측정하여야 하며 만일 전류가 흘렀을 경우는 대상물에 유입된 전류의 영향이 완전히 소멸한 뒤에 측정하여야 한다.

⑵ 방식전위측정은 전류를 흘리고 24시간 이상 경과한 후에 측정하여야 한다.

⑶ 방식전위의 기준값은 포화 황산동 전극기준으로 －0.85V 이하이어야 하고, 방식전위 하한 값은 지하철도 등의 간섭영향을 받는 곳을 제외하고는 포화황산동 기준전극으로 -2.5V 이상이 되도록 노력한다.

⑷ 방식전류에 의한 자연전위와의 최소 전위변화가 －300mV 이하이어야 한다.

⑴ 간섭은 타 배관과의 교차 또는 병행에 의해 배관 및 타 배관의 전위변화가 50mV 이상인 경우 간섭으로 판단하며, 다른 요소도 병행 고려하여 간섭대책을 강구한다.

⑵ 간섭영향의 유무를 판단하기 위해서는 방식대상시설과 타 시설물의 대지전위(P/S)를 측정하여야 상호간의 간섭유무를 파악할 수 있으나, 방식대상시설이 시설되지 않은 상태에서는 추후 P/S 측정 및 간섭영향 유무의 파악을 위하여 방식대상시설과 타 시설물이 근접(약 30cm이내) 또는 교차하는 경우에는 방식대상시설과 타 시설물에서 Test Lead Wire를 각각 2선씩 인출하여 추후에 대비하여야 한다.

⑶ 방식대상시설과 타 시설물과의 이격거리 기준은 다음과 같다

① 특고압지중전선 :１m

② 저압 또는 고압 지중전선 : 30cm

③ 직류전철 : 1m

④ 기타 시설물 : 30cm

⑴ 전기방식설비의 시험 및 검사는 다음 사항이 포함되어야 한다.

① 구조 및 외관검사

② 배선검사

③ KS C 1301, KS C 1302에 의한 절연저항측정

④ 온도상승시험

⑤ 효율시험

⑥ 조작시험

⑦ 출력전압 조정범위 및 시험

⑧ KS D 0235 방식용 희생양극의 성능시험방법