발전소 지하전력구 제연설비 운전에 따른 배연특성

A study on the Smoke Exhaust Characteristics according to driving of the Power Plant Underground Cable Tunnel

지하공동구는 현대 정보사회의 필수적인 국가 기반시설인 전력·통신 등 중요한 사회 인프라시설을 수용하기 위한 시설이다. 특히, 대용량 발전소 지하전력구는 발전소에서 생산한 전력을 초고압케이블을 통해 변전소에 공급하는 중요설비이다. 이러한 지하전력구에 화재가 발생하면 발전소 장기간 정지에 따른 전력공급 중단 등 막대한 경제적 손실과 케이블 절연재의 강한 독성을 갖는 연기로 인해 인명피해가 발생할 수 있어 지하전력구 제연설비 최적운영 여부는 지하전력구 화재 발생 시 인명 및 물적 피해를 최소화하기 위한 중요한 요소 중 하나이다. 저독성난연 케이블의 연소특성을 확인하기 위해 Cone Calorimeter를 이용한 22.9 kV 전력용케이블 연소실험을 통해 폴리염화비닐 피복 케이블(CN-CV)과 저독성난연 폴리올레핀 피복 케이블(FR CN-CO)의 연소특성을 비교·분석하였다. 또한, 지하전력구 제연설비 적응성과 운전조건이 연기제어에 미치는 영향을 분석하기 위한 화재 시뮬레이션을 수행하였다. 저독성난연케이블의 연소특성을 확인하기 위한 Cone Calorimeter 시험을 통해 폴리올레핀 피복의 저독성난연 케이블(FR CN-CO)의 화재하중(총 열방출율 등)이 폴리염화비닐 피복 케이블(CN-CV)에 비해 약 50% 낮고, 총연기생성량(TSP)가 FR CN-CO 케이블이 CN-CV 케이블의 약 10% 정도로 확인되었다. 또한, 지하전력구 제연설비 운전조건이 연기제어에 미치는 영향을 분석하기 위한 지하전력구 화재시뮬레이션을 통해 화재 시나리오에서 피난한계 시간에 영향을 미치는 가장 중요한 항목은 가시도에 의한 한계기준 도달시간 으로 확인되었다. 따라서, 지하공동구에는 연소특성이 우수한 저독성 난연케이블을 설치하는 것이 바람직하고, 지하전력구 제연설비는 자동운전 온도 설정값에 따라 전력구 화재발생 시 연기제어에 미치는 영향이 크다는 것이 확인되었다. 본 연구결과는 향후 지하전력구 제연설비 설계 시 최적의 온도를 설정하는 중요한 참고자료가 될 수 있을 것으로 기대된다.