히트 트레이스 배선: 회로 설계, 연결 및 NEC 규정 준수

배선 설계가 케이블 선택보다 중요한 이유

케이블이 잘못되어 히트 트레이스 회로가 고장나는 경우는 거의 없습니다. 케이블이 파이프에 연결되기 전에 회로 길이, 차단기 크기, 실행에 따른 전압 강하 등 배후의 배선 계획이 해결되지 않았기 때문에 실패합니다. 기술자가 멀티미터를 들고 패널 앞에 서 있을 때쯤에는 실수가 이미 레이아웃에 반영되어 있습니다.

케이블 유형과 전력량은 계획 논의에서 가장 많은 관심을 받으며, 그럴 만한 이유가 있습니다. 히트 트레이싱 시스템 구성 요소 및 선택에 대한 광범위한 가이드 그 땅을 덮습니다. 배선 자체, 즉 회로 배치 방법, 전원 연결 방법, 차단기를 내리기 전에 필요한 코드 등 이 부분은 더 좁습니다.

회로 레이아웃 및 전원 연결 계획

히트 트레이스 회로는 일반적으로 120V, 208V, 240V 또는 277V 단상 전원에서 실행되지만 대규모 산업용 부하는 회로 길이를 관리 가능하게 유지하고 합당한 범위 내에서 전류 소모를 유지하기 위해 3상으로 이동하는 경우가 많습니다. 에이 정전력 3상 트레이스 히터 단상 회로가 너무 오래 작동해야 하거나 하나의 차단기에서 너무 많은 전류를 소비해야 하는 경우 일반적인 선택입니다.

모든 회로에는 케이블 저항과 차단기의 트립 정격에 의해 설정된 최대 길이가 있습니다. 이를 초과하면 회로는 맨 끝에서 최대 온도에 도달하지 못하거나 케이블이 가장 높은 돌입 전류를 끌어오는 콜드 스타트 ​​조건에서 성가신 오류를 트립하게 됩니다. 케이블을 설치하기 전에 실제 경로를 따라 이동하십시오. 즉, 엘보우, 밸브 및 지지대를 세어보고 해당 전압 및 전력량에 대한 제조업체의 최대 길이를 초과하는 곳마다 회로 차단기를 추가하십시오.

절연체 아래나 영구 구조물 뒤에 묻히지 않고 접근 가능한 위치에 전원 연결 지점을 계획하십시오. 추운 날씨에 고장이 났을 때 렌치와 사다리가 필요한 정션 박스는 선이 이미 얼어붙을 때까지 아무도 확인하지 않는 박스입니다.

전원 연결하기

전원 연결은 현장에서 즉석에서 제작한 스플라이스가 아닌 제조업체에서 제공한 터미네이션 키트에 의존하며, 그럴 만한 이유가 있습니다. 히트 트레이스 케이블의 두 버스 와이어와 편조 오버실드는 각각 특정 터미네이션 지점에 연결되어야 하며, 잘못된 경우 열 출력과 접지 경로가 모두 손상됩니다. 일반적으로 NEMA 4X 표준에 따른 방수 입구 등급의 키트는 대부분의 장기적인 오류가 시작되는 정션 박스에서 습기를 차단합니다.

상자 내부에 있는 주석 도금 구리 오버브레이드는 종단 전에 두 개의 내부 버스바에서 완전히 분리되어야 합니다. 여기에서의 지름길은 시운전 후 몇 달 후에 귀찮은 접지 결함 트립의 가장 일반적인 원인 중 하나입니다. 사용 트레이스 히터 설치 키트 및 액세서리 특정 케이블 유형에 일치시키면 설치 후 서비스 호출에서 불균형적으로 자주 나타나는 커넥터 불일치 문제가 방지됩니다.

각 종단 지점에 12~18인치의 추가 케이블을 남겨두십시오. 대부분의 설치자가 예상하는 것보다 유지 관리 중에 회로가 ​​다시 종료되는 경우가 많으며, 처음에 배선을 너무 빡빡하게 자르면 5분 만에 수리하면 전체 케이블을 교체할 수 있습니다.

지락 장비 보호 요구 사항

NEC 조항 427.22는 전기 히트 트레이싱에 전력을 공급하는 분기 회로에 대한 접지 결함 장비 보호(GFEP)를 요구합니다. GFEP는 표준 GFCI보다 훨씬 더 높은 전류 임계값(약 30mA 대 5mA)에서 트립됩니다. 히트 트레이스 케이블에는 설계상 고유한 누설 전류가 있고 GFCI 레벨 트립 설정으로 인해 지속적으로 방해가 되는 종료가 발생하기 때문입니다.

산업 시설에는 좁은 예외가 적용됩니다. 설치에 회로 트립 대신 접지 오류를 나타내는 경보가 포함되어 있고 자격을 갖춘 인력이 시스템을 유지 관리하고 안전한 프로세스 작동을 위해 지속적인 회로 작동이 필요한 두 가지 조건이 충족되는 경우 트립 대신 경보를 울리도록 GFEP를 구성할 수 있습니다. 이를 잘못 이해하는 것은 단순한 규정 준수 문제가 아닙니다. 이는 중요한 프로세스 라인에서 통제된 가동 중단과 계획되지 않은 가동 중단의 차이입니다. 히트 트레이스 시스템의 지락 모니터링에 대한 IAEI의 기술 검토 .

전원을 공급하기 전에 회로 테스트

모든 히트 트레이스 회로는 라인 전원을 확인하기 전에 절연 저항 테스트를 통과해야 합니다. 500Vdc의 최소 테스트 전압 정격과 폴리머 절연 케이블의 경우 일반적으로 최대 2500Vdc까지 실행되는 절연 저항계는 케이블의 전도성 코어와 외부 브레이드 또는 케이블이 장착된 금속 파이프 사이의 저항을 확인합니다.

이 단계에 대한 테스트 절차 및 허용 임계값은 그 이전의 스플라이스 간격 및 종단 순서와 함께 우리의 분석에 자세히 설명되어 있습니다. 전기 히트 트레이싱의 시공 기술 및 검사 기준 . 저항형 트레이스 히팅 설치에 대한 동일한 테스트 순서 및 일반 설계 방식은 다음과 같이 규정되어 있습니다. IEEE 515 , 이 작업에 대한 대부분의 표준 산업 사양 참조입니다.

이 테스트에 실패한 케이블은 눈에 보이는 손상이 거의 보이지 않습니다. 설치 중에 습기가 유입되는 재킷의 흠집은 회로가 절연체 아래에 묻혀 있고 이미 전원이 공급될 때까지 자체적으로 나타나지 않습니다. 이것이 바로 테스트가 절연이 진행된 후가 아닌 이전에 수행되는 이유입니다.

현장 고장을 일으키는 일반적인 배선 실수

대부분의 히트 트레이스 배선 오류는 특이한 원인이 아닌 반복 가능한 실수의 짧은 목록으로 거슬러 올라갑니다.

• 정격 최대 길이를 초과하여 회로를 실행하면 열의 맨 끝 부분이 고갈되고 콜드 스타트 시 차단기에 스트레스가 가해집니다.
• 케이블 인입 유형에 맞는 등급이 아닌 정션 박스에서 종단 처리하여 습기 경로를 남깁니다.
• 종단 시 오버브레이드를 버스바에서 완전히 분리하지 못함, 이는 귀찮은 지락 트립의 빈번한 원인
• 케이블을 피팅 근처의 최소 굽힘 반경보다 더 촘촘하게 구부리면 눈에 띄는 징후 없이 절연체가 파손됩니다.
• 통전 전 절연저항계 테스트를 건너뛰고 절연체를 설치한 후에만 손상된 케이블을 찾아냅니다.

지락 보호에서 반복적으로 트립되는 회로는 거의 항상 결함이 있는 차단기보다는 이러한 배선 문제 중 하나를 가리킵니다. 우리의 자기 조절형 히트 트레이스 문제 해결 및 유지 관리 가이드 전체 회로를 분리하기 전에 이들 중 실제로 결함이 있는 것을 분리하는 방법을 안내합니다.

위험 지역 설치를 위한 배선

히트 트레이스가 분류된 위험 지역(정유소, 화학 공장 및 해양 플랫폼이 가장 일반적인 환경)에 도달하면 배선 규칙이 상당히 강화됩니다. 표준 정션 박스와 제어판은 여기서 옵션이 아닙니다. 케이블 입구, 스플라이스 키트 및 인클로저는 모두 해당 구역에 적합한 ATEX 또는 IECEx 인증이 필요합니다.

제어 배선은 이것이 가장 눈에 띄게 나타나는 곳입니다. 에이 위험 지역 히트 트레이스 회로용으로 제작된 제어 캐비닛 더 나은 개스킷으로 개조된 범용 엔클로저 대신 밀봉된 입구와 인증된 내부 구성 요소를 사용합니다. 표준 패널에 대한 현장 수정(새 케이블 입구 드릴링, 사후 글랜드 교체)은 배선 자체가 적절하게 인증된 것과 동일해 보이더라도 인증을 무효화하고 규정을 준수하는 설치를 책임으로 바꿉니다.