미션 크리티컬 시설에서 NFPA 110 준수

May 22, 2023

학습 목표

설계 엔지니어는 시설의 백업 시스템을 설계할 때 고려해야 할 많은 요소를 가지고 있습니다. 안전성, 유지 관리성, 규정 준수 및 경제성은 중요 시설의 백업 시스템 토폴로지를 결정하는 데 중요한 역할을 합니다. 전기 시스템 가동 중단으로 인해 상당한 경제적 손실이 발생하는 대규모 시설에서는 일반적으로 백업 전원 시스템이 사용됩니다. 소유자는 비상 및 법적으로 요구되는 대기 부하를 지원하기 위해 백업 시스템을 사용하기를 자주 원합니다. NFPA 110-2013: 비상 및 대기 전력 시스템 표준 및 NFPA 70-2014: NEC(National Electrical Code)의 요구 사항으로 인해 설계 엔지니어는 비상, 법적 요구 및 선택적 대기 시스템 결합의 의미를 신중하게 고려해야 합니다. 유지보수성과 경제성을 염두에 두고 코드 준수를 보장합니다.

NFPA 110은 요구 사항을 제공하지만 설계 가이드가 되는 것은 아닙니다. 부록은 표준의 의도를 충족하는 예제 토폴로지를 제공하지만 이러한 예제는 여러 시스템 유형이 있는 대규모 시설에 대한 시스템 설계의 복잡성을 다루지 않습니다.

NFPA 110은 이 문서 전체에서 사용되는 용어를 정의합니다. NFPA 110-3.3.3은 비상 전원 시스템의 전원을 비상 전원 공급 장치(EPS)로 정의합니다. 여기에는 실제 발전기, 터빈 또는 시스템에서 사용되는 전력을 생산하는 기타 소스가 포함됩니다. NFPA 110-3.3.4는 비상 전원 공급 시스템(EPSS)을 EPS에서 전송 장비의 부하 단자까지의 배전 시스템으로 정의합니다. NFPA 110-4.4는 두 가지 수준의 EPSS를 정의합니다. 레벨 1은 "장비의 성능 저하로 인해 인명 손실이나 심각한 부상이 발생할 수 있는 경우"로 정의됩니다. 레벨 2는 "EPS의 수행 실패가 인간의 생명과 안전에 덜 중요한 경우"로 정의됩니다. NFPA 110의 코드 요구 사항과 의미 및 다른 코드와의 관계를 자세히 논의하는 수많은 기사가 있습니다. 따라서 이 기사에서는 NFPA 110 정의의 세부 사항에 초점을 맞추지 않습니다. 대신 발주처의 기대에 부응하는 시스템을 제공하면서 NFPA 110, 70을 충족할 수 있는 방법에 집중하고 있습니다.

NFPA 110 충족을 위한 주요 과제

NFPA 110의 요구 사항을 충족하기 위한 첫 번째 주요 과제는 시스템 수준을 적절하게 정의하는 것입니다. 이를 위해서는 귀하가 담당하는 부하에 대한 신중한 평가와 관할 당국(AHJ)과의 조정이 필요합니다. 부록 A.4.4.1에 따르면, "레벨 1 시스템은 중요한 구역과 장비에 조명이나 전원 또는 둘 다를 자동으로 공급하도록 고안되었습니다. 필수 전기 시스템은 생명 안전 조명, 화재 감지 및 화재 감지와 같은 필수 기능에 전원을 공급할 수 있습니다. 경보 시스템, 엘리베이터, 소방 펌프, 공공 안전 통신 시스템, 현재 중단으로 인해 심각한 생명 안전이나 건강 위험이 발생할 수 있는 산업 공정, 필수 환기 및 연기 제거 시스템.” 일부 관할권에서는 이 부록의 텍스트를 이러한 유형의 부하를 포함하는 모든 전기 시스템이 레벨 1 시스템이라는 의미로 해석했습니다.

NFPA 110을 충족하기 위한 다음으로 중요한 과제는 연료 저장 요구 사항입니다. 부록 A.4.2에 따르면 특정 지진 지역에서는 96시간의 연료가 필요할 수 있습니다. 요약하자면, "ASCE/SEI 7: 건물 및 기타 구조물에 대한 최소 설계 하중에 따라 결정된 내진 설계 범주가 C, D, E 또는 F인 경우 레벨 1 EPSS를 제공하는 EPS는 다음을 수행할 수 있어야 합니다. 이 기간 동안 EPS 운용이 필요하다고 판단되면 급유 없이 최소 96시간 동안 운용한다.” 이는 NFPA 110 본문에서 96시간 연료 요구 사항이 명시적으로 언급된 2010년 표준에서 변경된 것입니다. 일부 관할권에서는 이를 레벨 1 시스템이 있는 경우 언제든지 96시간 연료를 제공해야 하는 요구 사항으로 해석했습니다. 높은 지진대.

또한 섹션 5.5.3에서는 주 연료 탱크가 EPSS의 클래스 요구 사항을 충족하는 데 필요한 연료의 133%를 운반하도록 요구합니다. 즉, 대형 발전기를 96시간 동안 가동하기 위해 20,000갤런의 연료가 필요하다면 실제로는 26,600갤런의 연료를 저장해야 합니다. 대형 발전기 세트를 갖춘 대규모 시설에서는 이러한 두 가지 요구 사항으로 인해 수십만 갤런의 연료 저장이 필요할 수 있습니다. 이 요구 사항과 관련된 명백한 비용 및 부동산 문제 외에도 연료 재순환 및 안정화가 빠르게 문제가 됩니다.