케이블과 트레이의 선정 방법

플랜트 전기계장 (12)

케이블은 플랜트 내 전기의 혈관과도 같습니다. 마치 한 도시의 도로망이 시민들의 이동을 원활하게 해주듯, 케이블은 각 설비에 전기를 전달하는 중요한 통로 역할을 하죠. 그리고 케이블 트레이는 이 도로 위의 차선이나 인도처럼, 케이블들이 서로 엉키지 않고 안전하게 배치되도록 안내하고 보호합니다. 예를 들어, 케이블이 도시의 주요 도로라면 케이블 트레이는 그 도로에 설치된 견고한 가드레일과도 같다고 볼 수 있습니다.

플랜트 설계 시 케이블과 케이블 트레이의 배선은 단순 연결을 넘어 전체 시스템의 안전성과 효율성을 좌우하는 핵심 요소입니다. 대규모 화학 플랜트에서는 고온, 진동, 유해 화학물질 등 까다로운 환경을 고려하여 내열성과 내화성이 우수한 케이블을 선택하고, 트레이 역시 무거운 케이블 하중과 외부 충격에 견딜 수 있도록 설계됩니다. 국제적으로는 IEC 61537, NFPA 70 등 규정을 참고하며, 국내에서는 KS C IEC 규격을 준수하는 것이 일반적입니다. 이 규정들은 케이블의 절연 두께부터 트레이의 하중능력, 설치 간격까지 세부 사항을 명시해 안전사고를 예방하는 데 큰 역할을 합니다.

케이블과 트레이를 선정할 때는 몇 가지 주의해야 할 점이 있습니다. 첫째, 전기 부하와 기계적 하중을 정확히 산정하여 케이블의 단면적과 트레이의 폭, 깊이, 그리고 두께를 결정해야 합니다. 과열이나 단락 사고를 막기 위해 케이블 간 충분한 간격 확보와 적절한 통풍 설계도 필수적입니다. 둘째, 플랜트 내 습도, 온도, 화학물질 노출 등 환경 조건에 맞는 소재를 선택해야 하며, 이 과정에서 IEC, NFPA, KS 등 공신력 있는 규정을 반드시 참고해야 합니다. 이러한 중요한 포인트를 간과하면 향후 유지보수나 안전 관리에 큰 문제가 발생할 수 있습니다.

실제 현장에서 많이 사용되는 케이블은 일반적으로 2.5mm²부터 400mm²까지 다양한 단면으로 제공되며, 전류 용량 및 설치 환경에 따라 적절히 선택됩니다. 케이블 트레이의 경우, 폭은 보통 300mm, 400mm, 600mm 등 표준 규격으로 제작되며, 깊이는 75mm, 100mm, 150mm 등으로 세분화되어 있습니다. 예를 들어, 한 국내 대형 플랜트에서는 400mm 폭, 100mm 깊이, 1.2mm 두께의 알루미늄 케이블 트레이를 사용하여 약 250kg/m(2.5kN/m)의 하중을 견디도록 설계하였으며, 지지 간격은 약 1.8m로 설정되었습니다. 

종합하면, 케이블과 케이블 트레이의 선정 및 설계는 플랜트 전체의 안정성과 효율성을 결정짓는 핵심 과정입니다. 케이블이 도시의 도로처럼 전기를 전달하는 역할을 한다면, 케이블 트레이는 그 도로를 정돈하고 보호하는 인프라로 볼 수 있습니다. 설계 시에는 국제 및 국내 규정을 철저히 검토하고, 실제 부하와 환경 조건을 반영한 세밀한 계획이 필요합니다. 보다 구체적인 수치와 표준을 준수하는 체계적인 접근은 플랜트의 장기적 신뢰성과 유지보수 효율성을 높여 안정적인 운영을 보장하는 중요한 밑거름이 됩니다.