다시 뛰는 공정도시 서울!

문서번호 시설관리과-15916 결재일자 2021. 9. 13. 공개여부 부분공개(5) 방침번호 시 민 기전팀장 시설관리과장 서부수도사업소장 오정훈 이준호 09/13 김정일 협 조 주무관 박석준 주무관 안용창 주무관 김준영 『올림터,배수지』 낙뢰 방호설비 구축 개선 보고 2021. 9. 서부수도사업소 『올림터,배수지』 낙뢰 방호설비 구축 개선 보고 “최근 기상이변(지구온난화)”으로 발생하는 낙뢰로 인해 피해가 잦은 ‘올림터,배수지’에 피해예방을 위해 새로운 낙뢰방호설비 구축을 완료하고 그 결과를 보고 함 Ⅰ 추진배경 ○ 낙뢰발생 시 기전시설물에 차단기 트립, 장비소손 등으로 인한 “단수” 발생으로 시민들의 급수불편을 야기함 ○ 낙뢰발생시 평균 2~3개소 시설물에 동시에 피해가 발생되고 있어, 복구시간(평균2~3시간) 동안 통신장애로 수위조절 및 자동제어에 어려움이 있으며, 센터인력 출동에 따라 센터 내 인력부족이 발생함 ○ 악천후 상황에 현장출동으로 인한 “감전사고” 등 안전사고 우려 ○ 낙뢰로 인한 기전시설물 소손에 따른 재산상 피해발생 ○ 기존 낙뢰방호 설비로 기상이변에 따라 증가하고 있는 낙뢰로부터 기전설비 방호에 한계가 있음 Ⅱ 낙뢰피해원인 및 개선안 ？？ 낙뢰 피해현황 ○ 낙뢰피해건수(3년간) - ‘19년 ~ ’21년 : 25건 - ‘21년 ~ 현재 : 27건(기전설비 총 64개소 중 낙뢰피해 발생 12개소) ？？ 낙뢰 피해원인 및 개선안 구분 원인 대상지 피해유형 개선안 1 유도뢰 (역서지) 홍제배수지, 삼천사증압장 장비소손, 차단기 트립, 통신장애 등전위 구성(자체 구축) 스마트 낙뢰방호설비 구축 2 역기전력 발생 (일시적) 불광,독박골, 기자촌,자하문 배수지,약수사증압장 차단기 트립, 통신장애 자동복구형 스마트 낙뢰차단기 설치 Ⅲ 개선개요 1. 등전위 구성 및 스마트 낙뢰방호 설비 구축 ○ 장소 : 홍제배수지, 삼천사증압장 ○ 일자 : 2021. 8. 2. ○ 참석인원 : 기전팀장 외 6명 ○ 등전위 구성 : 기전팀 자체(수리반) “통합접지 구성”(개별→통합) ○ 낙뢰방호 설비 : eca3G(조달구매) ○ 스마트 낙뢰방호 설비 구축 - 통합접지를 통한 장비간 등전위(기존 3.5V→ 0.05V이하)구성 으로 서지의 장비내 이동 예방 (기전팀 수리반 자체 구성) - 낙뢰방호 설비(eca3G) 모듈을 통한 N-G간 등전위 유지 및 서지 제거(에너지 변환방식) - 기전설비와 통합제어센터와 원격통신을 통한 낙뢰발생시 “실시간 모니터링” ※ 낙뢰방호설비→제어센터 통신연결 및 HMI프로그램 개선 · ‘21년 자동제어 연간 단가 작업지시하여 “원격감시 시스템 자체 구축” ○ 현장사진 홍제배수지 등전위 구성(수리반) 홍제배수지 낙뢰방호 설비 설치 원격감시시스템 연결 (홍제-제어실) 삼천사증압장 등전위 구성(수리반) 삼천사증압장 낙뢰방호설비 설치 원격감시제어시스템 연결(삼천사-제어실) 2. 자동복구형 스마트 낙뢰차단기 설치 ○ 장소 : 불광, 기자촌, 독박골, 자하문배수지, 약수사증압장 ※ 당초 만리올림터→기자촌배수지, 약수사증압장 : 최근 낙뢰 피해빈도 증가 ○ 일자 : 2021. 8. 18 ○ 참석인원 : 기전팀장 외 6명 ○ 자동복구형 스마트 낙뢰차단기 설치 - 낙뢰 피해분석 결과 빈번히 문제가 발생하는 차단기 교체 설치 - 기전설비→제어센터와 통신을 통한 제어센터에서 “원격 제어” 가능 ※ 자동복구형 낙뢰차단기→제어센터 통신연결 및 HMI프로그램개선 · ‘21년 자동제어 연간 단가 작업지시하여 “원격제어 시스템 자체 구축” ○ 현장사진 불광터널배수지(유입) 기자촌배수지 독박골배수지 자하문배수지 약수사증압장 Ⅳ 세부 개선실적 ？？ 설치경과 : 2021.8. 2.(설치) ~ 현재, 기상청 데이터 참조(낙뢰발생 횟수, 시간) 일자 진행상황 설치장소 설치장소 피해유무 피해지역 비고 (피해내용) ‘21.8.2 등전위 구축(통합접지) 홍제배수지,삼천사증압장 등전위(통합접지) 기전팀 자체구축 ‘21.8.2 스마트낙뢰설비 설치 ‘21.8.8 낙뢰발생(10회) 15:08~42 무 기자촌,노고산배수지, 약수사(증) UPS전원 고장 및 현장출동 ‘21.8.10 낙뢰발생(6회) 12:22~26 무 독박골, 자하문배수지 통신이상발생 및 현장출동 ‘21.8.11 낙뢰발생(1회) 00:21 무 와우산올림터 누전차단기 트립 및 현장출동 ‘21.8.12 낙뢰발생(2회) 17:25~17:46 무 기자촌배수지 통신이상 발생 및 현장출동 ‘21.8.16 낙뢰발생(4회)19:48~20~48 무 불광배수지 누전차단기 트립 및 현장출동 ‘21.8.17 낙뢰발생(6회)19:02~20:05 무 응암배수지 약수사증압장 수위계 누전차단기 트립 및 현장출동 ‘21.8.18 자동복구형 스마트낙뢰 차단기 설치 09:00~12:00 불광,자하문,기자촌, 독박골배수지,약수사증압장 ‘21.8.18 낙뢰발생(1회) 16:22 무 ？？ 스마트 낙뢰방호 시스템 구축 1. 스마트 낙뢰방호 설비 구축(홍제배수지, 삼천사증압장) 장소 설치 전(‘21.1.1~7.) 설치 후(‘21.8.2~) 서지유입 횟수 (낙뢰카운터) 사진 출동횟수 장비소손 출동횟수 장비소손 홍제 배수지 4회 2건 0 0 55회 삼천사 증압장 2회 4건 0 0 18회 ○ 유도뢰에 의한 역서지 및 다중뢰로부터 기전설비 완벽히 보호 - 최초 기전팀 자체 현장점검 결과 유도뢰에 의한 역서지 유입에 따라 지속적인 피해가 발생하는 것으로 확인함 - 설치일(’21.8.2) 후, 낙뢰(30회)발생에 따라 서지가 홍제배수지(55회), 삼천사증압장(18회) 유입이 확인됨(홍제배수지 다중뢰 발생) - 현장 확인결과 방호장비(eca3G)에 2차측 카운터만 올라감 ※ 1차측 : 전원선, 통신선 등을 통해 유입되는 서지 차단 2차측 : 유도뢰에 의해 거꾸로 장비로 유입되는 역서지 차단 - 홍제배수지, 삼천사증압장은 기전팀 현장점검 분석과 같이 역서지 유입 지역으로 확인되었고, 등전위 자체구축 및 방호장비(eca3G)로 완벽히 방호됨. 2. 자동복구형 스마트 낙뢰차단기 구축(불광배수지 외 4개소) ○ 기전팀 자체 현장 테스트(자하문배수지) → → → → → 현장 낙뢰신호투입 제어실 낙뢰알람 현장 차단기트립 제어실 차단기 복구중 현장 자동복구완료 제어실 낙뢰해제 ○ 테스트 결과(불광배수지 외 4개소) - 기전팀 자체 현장 테스트 결과 일시적인 누설전류(30mA) 투입후, 누설전류 15mA 이하에서 자동복구 됨을 확인 ※ 테스트 단락전류120%, 과부하전류130% 인가시에는 복구되지 않음 이상전류 제거시 복구 소요시간 : 3~4초 - 긴급상황 발생시 제어실에서 원격으로 ON/OFF 가능 확인 ○ 설치 완료후(‘21.8.18)~ 현재, 낙뢰 발생에 따른 현장출동 및 장비소손 없음 ？？ 제어실 낙뢰방호 감시시스템 구축(낙뢰방호 카운터 현황을 한눈에 감시,제어 가능) ？？ 개선 비교검토 구분 개선(전) 개선(후) 비고 방호 설비 - SPD, 피뢰침, 접지 - 방호장비(eca3G), 등전위 구성, 원격감시 접지 방식 독립접지 통합접지(TN방식) 기전팀 자체 시행 소요 예산 - SPD:100 ~ 200만원 - 접지:150 ~1100만원 총계 = 250 ~1300만원 ※ 접지공사 규모, 방식에 따라 금액차이가 많이 남 - 방호장비 : 150만원 ~ 550만원 예산절감 100~ 750만원 (추정) 장점 - SPD:금액이 저렴, 교체가 용이함 - 피뢰침:직격뢰로 부터 인명, 건축물 보호에 적합 - 접지:완벽한 접지공사 시공시 서지전류 대지방전에 유용함 - 접지+SPD+원격감시를 장비 하나로 운영하는 낙뢰방호 통합솔루션 - 내용연수가 길고 설치 및 유지관리 용이 - 역서지,다중뢰 방호가능 - 등전위구성 : 서지전류 유입최소화 - 원격감시 : 낙뢰발생시 안정적인 운영 단점 - SPD:역서지 및 다중뢰 발생시 설비 보호에 어려움이 있음 소자로 구성되어 수명이 짧음 - 피뢰침:간접뢰,유도뢰 발생시 기전설비 보호가 불가함 - 접지:접지공사 과다비용 발생, 접지선을 통한 역서지 유입가능 대지매설로 현재상태 확인 및 유지관리가 어려움 ※ 원격감시 불가능 - 직격뢰 발생시 기전설비 보호는 가능하나 인명, 건축물 보호가 어려워 현장별 주변여건에 따라 피뢰침 보완설치 필요 (※ 우리사업소 올림터,배수지에는 피뢰침 설치완료 상태 임.) Ⅴ 기대효과 1. 스마트 낙뢰방호 설비 ○ 스마트 낙뢰방호시스템 구축 후 획기적으로 낙뢰 피해예방 - 기존에 방호가 어려웠던 역서지, 다중뢰 보호가능 ○ 스마트 낙뢰방호 설비는 접지+SPD+원격감시가 하나로 통합되어 기전설비 유지관리가 용이함 ○ 통합접지(자체시행)를 통한 등전위 구축으로 서지유입을 최소화하고 모듈을 통해 환경변화 등 기타 문제 발생 시에도 등전위 유지 ○ 낙뢰로 인한 센터인력 출동으로 인한 행정력 낭비 및 장비소손에 따른 재산상 피해 방지 ○ 최초 원격감시제어반 개량에 반영시 “예산절감효과” 기대 ※ 접지공사, 방호설비 비교견적서 첨부자료 참조 2. 자동복구형 스마트 낙뢰차단기 ○ 자체 테스트 결과, 일시적인 서지 발생시 차단기 자동복구 기능으로 센터 인력의 출동 감소 예상 ○ 서지전류 및 이상전류를 제어실에서 원격 제어(ON/OFF) 기능을 이용하여 안정적으로 설비운영 가능 예상 Ⅵ 향후 계획 1. 스마트 낙뢰방호 설비 ‘22년 원격감시제어반 개량계획 설계시 검토 2. 일시적인 이상전류에 따른 누전차단기 트립 발생장소에 자동복구형 스마트 낙뢰차단기 확대 시행 붙임 : 1.방침서 1부 2.견적서 각1부. 끝.

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시설관리과-15916

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