• 설 계 계 산 서

설 계 계 산 서
(외부전원식- 천매법)
1. 적용규격
1.1 전기설비 기술기준
1.2 NACE(National Association of Corrosion Engineers)
1.3 ASTM (America Society for Testing & Materials)
1.4 BS(British Standard)
1.5 한국수자원공사 전기방식설비 설계기준
1.6 기 타
1.6.1 건교부 방식기술편람
1.6.2 미연방안전기준 49CFR-Part 193
1.6.3 일본 금속방식기술편람
2. 설계계산 기준
2.1 전기방식 방법
2.1.1 전기방식법은 SHALLOW ANODE BED(천매법)에 의한 외부전원법을 적용한다.
2.2 방식 전위 기준
2.2.1 관로에 방식전류가 유입되는 상태에서 황산동 기준전극으로 배관의 전위가 (-)850㎷ 이하일 때
2.2.2 관로에 방식전류가 유입되는 상태에서 황산동 기준전극으로 배관의 전위가 자연 전위보다 (-)방
향으로 300㎷ 이상 분극될 때
2.3 설계수명 : 20년 이상
2.4 피복손상율(신설관 기준)-
피 복 방 법 피 복 손 상 율
콜타르에나멜 피복 5%
폴리에틸렌 피복 2%
** 상기 손상율은 한국 수자원공사 및 한국가스공사 기준임.
2.5 외부전원법
2.5.1 토양비저항 측정
1) 양극의 매설위치와 관로노선이 다르므로(약 100～150m 이상 떨어진 곳에 양극 매설) 양극이 매
설될 위치(Bed)의 토양비저항을 측정하여야 한다.
2) 관로노선 : 500m 내외를 기준으로 하여 깊이 1.6m, 2.4m, 3.2m
3) Bed 위치 : 깊이 1.6m, 2.4m, 3.2m
2.5.2 Bed 분담거리
하나의 Bed에서 분담하는 방식거리는 관로 주위에 매설되어 있는 타 시설물에 간섭영향을 주지 않고
배류점의 과방식 방지 및 분담구간 말단의 방식전위를 보장할 수 있는 범위 내에서 경제성과 현장 상
황을 고려하여 결정한다.
2.5.3 양극 설치 간격 : 6m 이상
2.5.4 사용 양극 사양
(1) 고규소철 양극 : H.S.C.I(High Silicon Cast Iron) Anode
(2) 규격 : 각종
(3) 화학성분(ASTM A518)
1) 소모율 : 0.75[lb/A․year](일반 토양)
2) 양극 사용율 : 50%
성 분 구 성 비 (%)
C (탄소) 0.7～1.10
Mn (망간) 1.50 이하
Si (규소) 14.2～14.75
Cr (크롬) 0.50 이하
Mo (몰리브덴) 0.20 이하
Cu (구리) 0.50 이하
Fe (철) 잔 량
2.5.5 채움재(backfill)
외부전원식 양극의 채움재는 Coke Breeze를 사용하며 그 성분기준은 다음과 같이 적용한다.
성 분 구 성 비 (%)
탄 소 99.35 이상
휘발성분 0.41 이하
수 분 0.05 이하
2.5.6 소요 전류량 : 10 (㎃/㎡)
2.5.7 직류회로 저항
(1) 직류회로 전저항
전선저항 기타저항 접지저항
소요전류량
(2) 전선저항
사용전선 : HMW PE 600V 1C 25[㎡] (0.727[Ω/km])
 (3) 기타저항 : 0.3[Ω]
(4) ANODE BED 최대 접지저항
1) 소요전류에 의한 최대 접지저항 계산
소요전류량
2) Bed 토양비저항에 의한 최대 접지저항 계산
ρ 단, 여기서 ρ : Bed 평균 토양비저항[Ω/cm]
3) 적용 Anode Bed 최대 접지저항
소요전류에 의한 최대 접지저항과 Bed 대지고유저항에 의한 최대 접지저항을 비교하여 적은 것
을 적용
2.5.8 Anode Bed Hole 수량
(1) 양극 1개의 접지저항
ρ
단, 여기서 ρ : Bed의 평균대지고유저항 [Ω-㎝]
π
L : Anode Back-fill의 유효길이 [㎝]
D : Anode Back-fill의 직경 [㎝]
(2) 총 양극 수량
양극 개의 접지저항
적용 최대접지저항
(3) 양극 N개의 접지저항
2.5.9 양극 수량
(1) 이론 양극 중량
단, 여기서 : 양극의 목표수명 [년]
: 소요전류량 [A]
: 양극소모율 [lb/A․Yr]
: 양극사용율
(2) 이론 양극수량
이론양극중량
적용양극 개의 중량
 (3) 적용 양극 수량
1) 적용 양극수량은 접지저항을 확보하기 위한 양극수량과 목표수명을 확보하기 위한 이론 양극수
량을 모두 만족시켜야 한다.
2.5.10 양극의 예상수명
단, 여기서 : 양극의 예상수명 [Year]
: 적용 양극수량 [EA]
: 적용양극의 단위중량 [lb]
: 소요전류량 [A]
: 양극소모율 [lb/A․Yr]
: 양극사용율
2.5.11 정류기 정격
(1) 공랭식(강제 통풍식)의 단상 또는 3상 전파정류방식을 기준으로 한다.
(2) 직류 출력전압조정은 SCR 조정방식을 기준으로 한다.
(3) 정류기의 직류 출력전압은 60V로 한다.
(4) 직류 출력전류는 소요 방식전류의 1.5배 보다 큰 일반 규격품 정류기의 정격전류로 한다.