수소 프로젝트는 겉보기에는 익숙하지만 작동 방식은 다른 전기 시스템을 갖추고 있습니다. 정류기는 교류를 직류로 변환하고, 스택은 일정한 전압으로 전력을 공급받으며, 주변 설비는 가연 범위가 매우 넓은 가스를 다룹니다.
그 결과 전력 전자 장치가 가스 처리 장치와 가까이 위치하고, 직류 측이 교류 측만큼 중요하며, 케이블 경로가 나중에 이동할 수 없는 장비를 피해 조정되어야 하는 구조가 됩니다.
이러한 설비에 케이블을 설치하는 것은 특별한 일이 아닙니다. 일반적인 산업용 케이블 설치 작업과 같지만, 전류의 실제 파형은 무엇인지, 가스가 존재할 가능성이 있는 곳은 어디인지, 그리고 혼잡할 때 경로가 어떻게 작동하는지라는 세 가지 추가 질문이 붙습니다.

회로를 설치할 공간이 없는 정류기실
상황: 건설 중인 수소 생산 공장에서 정류 변압기와 변환기 캐비닛을 장비 설치 공간에 맞춰 설계된 홀에 배치했으며, 케이블 경로는 그 후에 설계되었습니다.
조사 결과: 홀로 들어오는 교류 급전선, 홀에서 나가는 직류 모선, 냉각 및 제어 회로가 모두 동일한 케이블 트렌치와 벽 관통부를 두고 경쟁하고 있었습니다. 특히 일부 직류 배선에는 극성별로 다수의 병렬 도체가 필요하여 필요한 공간이 크게 늘어났습니다.
결정 사항: DC 버스 노선은 긍정 그룹과 부정 그룹을 분리하여 재계획되었고, 트레이 크기가 커졌으며, 캐비닛을 설치하기 전에 관통 위치가 고정되었습니다.
결과: 전기 설비가 건물에 적합했고, 재설계로 인해 시공 지연 대신 설계 기간 2주만 소요되었습니다.
수소 생산 시설은 전력 전자 장치, 가스 처리 장치 및 회전 장비를 좁은 부지에 집중시키기 때문에 케이블 경로는 이 세 가지 장비 모두를 연결해야 합니다.
수소 발전소의 부하 그룹
네 그룹은 서로 다른 방식으로 행동하며, 일반적으로 순서가 정해지는 시점도 다릅니다.
| 그룹 | 의무 | 케이블에 요구하는 사항 |
|---|---|---|
| 정류기 공급 장치 | 파형이 왜곡된 지속적인 고전류 | 정확한 크기 선택과 중성 조명 및 스크린 가열에 대한 주의가 필요합니다. |
| 스택으로 가는 DC 버스 | 장기간 동안 안정적인 전류 유지 | 다수의 병렬 도체와 단자에서의 온도 제한 설정 |
| 펌프, 압축기 및 냉각 | 연속 또는 듀티 사이클링 | 설치된 주변 환경에서의 습기 방지 및 등급 |
| 계측 및 제어 | 연속, 저전류 | 전력선 경로로부터의 차폐 및 분리 |
첫 번째와 두 번째 그룹은 수소 플랜트를 기존 공정 시설과 구분 짓는 요소입니다.
정류기 공급선은 깨끗한 정현파가 아닌 전류를 전달하므로 케이블은 단일 수치가 아닌 파형을 기준으로 선택됩니다.
DC 측 모습이 다른 이유는 무엇일까요?
직류는 방향이 변하지 않기 때문에 설치에 두 가지 중요한 영향을 미칩니다. 이러한 주파수에서는 표피 효과가 거의 나타나지 않으며, 보호 장치가 회로를 차단하는 데 도움이 되는 자연적인 전류 영점도 없습니다.
자연적인 영점이 없다는 것은 케이블 자체보다는 개폐 장치에 더 큰 영향을 미치며, 직류 측 절연 방식과 고장 제거 방식에도 변화를 줍니다. 케이블은 정상 전류와 절연체가 견뎌야 할 온도에 따라 선택됩니다.
직류 버스를 복잡하게 만드는 것은 도체의 수입니다. 대전류가 흐르는 스택은 일반적으로 극성별로 여러 개의 병렬 케이블로 전력을 공급받는데, 전류가 효율적으로 분배되려면 각 케이블의 길이, 경로 및 구조가 모두 동일해야 합니다.
실질적인 결과는 DC 버스가 물리적 설계 문제로 귀결된다는 것입니다. 즉, 수많은 병렬 도체가 모두 정해진 온도 제한 내에서 종단 처리되고, 서로에 의해 계산된 것보다 더 많이 가열되지 않도록 배선되어야 합니다.
직류 버스는 정류기에서 스택까지 연결되며, 그 경로는 종종 짧고 혼잡하며 여러 개의 병렬 도체로 구성됩니다.
조사 결과가 밝혀야 할 사항
식물에 관한 다섯 가지 사실은 인용해야 할 내용을 바꿉니다.
교류 측 파형
정류기 공급선에는 고조파 전류가 흐르며, 케이블은 해당 전류가 실제로 발생시키는 발열량을 평가해야 합니다.
직류 전류와 도체 개수
스택 전류를 전달하는 케이블이 하나인지 아니면 여러 개의 병렬 케이블인지, 그리고 경로가 어떻게 설계되는지.
가스가 존재할 수 있는 곳
굴뚝, 가스 처리 시설 및 환기 지점 주변의 구역은 접합부가 허용되는 위치를 결정합니다.
설치된 주변 환경 및 그룹화
협소한 플랜트룸과 그룹화된 트레이 라인은 모두 온도를 상승시키고 케이블의 정격 용량을 감소시킵니다.
종료 온도 제한
많은 DC 단자는 케이블 절연체보다 열에 대한 내성이 낮으며, 둘 중 낮은 값이 설계에 영향을 미칩니다.
가스 취급 장비 주변 지역 분류는 경로의 어느 부분에 연결부 또는 종단부가 설치될 수 있는지 여부를 결정합니다.
이러한 설비들이 어려움을 겪는 곳
새로운 수소 프로젝트에서 반복적으로 발생하는 문제는 전기적인 문제만큼이나 기하학적인 문제인 경우가 많습니다.
- 장비 배치도를 기준으로 설계된 경로로 인해 필요한 병렬 도체 수를 위한 공간이 전혀 남지 않았습니다.
- 병렬 연결 시 DC 케이블 길이가 서로 다르기 때문에 전류가 예상대로 분배되지 않습니다.
- 노선이 구역 지정 이전에 확정되었기 때문에 분류 구역 내에 위치한 연결부 또는 종단부.
- 케이블 크기는 기본 전류만을 기준으로 하며, 고조파로 인한 발열은 무시합니다.
- 교류(AC) 측과 직류(DC) 측에 대해 별도의 공급업체를 사용하며, 단일 업체가 인터페이스를 검사하지 않습니다.
마지막 항목은 나머지 네 가지가 늦게 발견되는 이유를 설명하며, 가장 먼저 해결해야 할 문제입니다.
고조파 전류는 도체의 발열을 증가시키며, 급전선의 중성선과 차폐선은 상 도체보다 더 큰 영향을 받을 수 있습니다.
가스, 환기 및 케이블 경로
수소는 매우 넓은 농도 범위에서 발화하며, 가볍기 때문에 빠르게 확산됩니다. 이러한 두 가지 특성이 굴뚝과 가스 처리 장비 주변의 안전 접근 방식에 영향을 미칩니다.
케이블 설치에 있어 실질적인 영향은 특정 구역에서는 연결부, 접근 가능한 단자 또는 발화원이 될 수 있는 부품을 설치할 수 없다는 것입니다. 따라서 설치 경로는 구역 지정에 맞춰 계획해야 하며, 나중에 조정할 수는 없습니다.
따라서 환기 설계와 케이블 배선은 서로 밀접하게 관련되어 있습니다. 환기 공간을 통과하는 배선 경로는 가스가 축적될 수 있는 단단한 슬래브 아래에 묻힌 배선 경로와는 다르게 작용합니다.
분류상 접합부가 허용되는 경우, 일반적으로 해당 구역 외부에 배치되므로 편리한 위치가 아닌 추가적인 길이와 정해진 위치를 갖게 됩니다.
선택과 그 결과
수소 관련 문의에는 거의 항상 세 가지 결정 사항이 나타납니다.
| 선택 | 제작 이유 | 결과 |
|---|---|---|
| 직류 버스용 병렬 도체 다수 | 종료 크기를 적절한 범위 내로 유지합니다. | 길이 일치, 트레이 너비 및 그룹화 모두 중요해집니다. |
| 분류 구역 외부로 이동한 경로 | 해당 영역 내부에 접합부 및 종단부를 방지합니다. | 더 긴 배관, 더 많은 케이블, 그리고 더 많은 지지용 강철 |
| 제어 회로용 차폐 케이블 | 전력 전자 장치에서 발생하는 간섭을 줄입니다. | 더 굵은 케이블과 양 끝단에 명확하게 정의된 접지 방식 |
이러한 요소들은 각각은 특별할 것이 없으며, 모두 합쳐서 해당 부지에 필요한 구리의 양을 결정합니다.
경로가 확정되기 전에
레이아웃을 아직 이동할 수 있는 동안 답해야 할 네 가지 질문입니다.
구역은 어디에 있나요?
분류 대상 구역을 케이블 경로와 동일한 도면에 표시하여 두 가지를 동시에 결정하도록 합니다.
노선당 안내원은 몇 명입니까?
트레이와 트렌치의 크기를 정하기 전에 DC 측의 개수를 세어보세요. 개수가 공간을 결정하는 중요한 요소이기 때문입니다.
어떻게 하면 참가자들의 동등한 비율을 유지할 수 있을까요?
병렬 배관의 길이를 측정하고 동일하게 유지하는 방법을 정의하고 설치 시 기록하십시오.
해고는 어디에서 이루어질까요?
케이블이 제대로 작동하려면 공간이 필요하고, 케이블이 노출될 온도도 고려해야 하는데, 이 온도는 케이블보다는 장비 자체에 의해 설정되는 경우가 많습니다.
시운전 참고 사항
시운전 시 몇 가지 점검을 통해 이후에 발생하는 대부분의 논쟁을 예방할 수 있습니다.
- 각 병렬 구간의 길이가 설계된 길이와 일치하는지 확인하십시오.
- 직류 연결부는 일정한 전류가 흐를 때 열이 발생하므로, 연결 해제 토크를 기록해 두십시오.
- 스크린의 접지 배열과 접지 경로가 올바른지 확인하십시오.
- 시공 중 접합부나 종단부가 기밀 구역 내부에 노출되지 않았는지 확인하십시오.
- DC 도체 개수가 표시된 시공 완료 도면을 보관하십시오.
이러한 정보 대부분은 한 번 기록되면 식물의 생애 동안 참고 자료로 사용됩니다.
공급업체가 필요로 하는 것
수소 발전소 건설 견적은 파형, 전류, 도체 개수 및 설치 조건이 모두 함께 제공된다면 정확하게 산출하기 어렵지 않습니다.
케이블 제조업체는 설치된 구성에 적용되는 구조, 온도 제한, 도체 옵션 및 정격 저하 계수를 확인할 수 있습니다. 이는 설계의 케이블 측면입니다.
제조업체가 할 수 없는 것은 구역 설정, 보호 조치 설정 또는 경로가 적합하도록 배치하는 것입니다. 이러한 사항은 플랜트 설계자와 안전 평가 담당자의 책임입니다.
양측이 초기에 만나는 경우, 발전소는 전기 설계 및 안전성 평가에 동시에 부합하는 케이블 설치를 확보할 수 있으며, 이것이 시운전 단계가 아닌 사전 문의 단계에서 질문을 제기하는 이유입니다.
수소 플랜트 건설을 위한 견적 요청(RFQ) 입력 사항
이러한 세부 정보를 통해 파형, 경로 및 분류를 종합적으로 고려하여 케이블을 선택할 수 있습니다.
- 정류기 공급선에서 예상되는 파형 및 고조파 함량
- 직류 전류와 극성별 병렬 도체의 수
- 각 병렬 구간의 경로 길이와 두 구간의 길이를 동일하게 유지하는 방법
- 분류된 영역과 관절이 허용되는 위치
- 설치된 주변 온도 및 각 경로의 그룹화
- 종료 유형 및 해당 온도 제한
- 제어 회로에 필요한 차폐 및 접합
- 소유주가 기대하는 시운전 기록 및 도면
IEC 60502 , IEC 60228 및 IEC 60332 와 같은 기술 참조 자료는 케이블 구조 및 시험 용어를 통일하는 데 도움이 될 수 있습니다. 그러나 승인된 프로젝트 사양, 해당 지역 규정 및 자격을 갖춘 설계 기관의 판단이 최종 시스템 결정에 영향을 미칩니다.
JINCHUAN 전해조 설비 및 직류 배전용 케이블 지지대
진촨 케이블은 정류기 피더 및 DC 배전용 케이블을 공급하며, 수소 플랜트 경로에 필요한 도체, 절연 및 차폐 옵션을 확인할 수 있습니다.
케이블 종류 와 제조 프로필을 검토한 후 파형과 경로를 보내주시면 두 가지 모두에 적합한 구조로 제작할 수 있습니다.
수소 배관망은 전류가 부족해지기 전에 공간이 부족해지기 때문에, 배선 경로를 확정하기 전에 직류 도체의 수를 세어 보십시오.
자주 묻는 질문
수소 발전소의 케이블 설치는 왜 다른 방식과 다를까요?
전력 전자 장치, 가스 처리 장치 및 고밀도 장비 배치가 작은 부지를 공유하기 때문에 크기, 경로 및 접합부 허용 위치에 대한 추가적인 요구 사항이 발생합니다.
정류기 공급선이란 무엇입니까?
이는 전해조 스택에 전력을 공급하는 정류기에 전력을 공급하는 교류 전원이며, 이 전원에는 깨끗한 정현파가 아닌 전류가 흐릅니다.
고조파 전류가 케이블에 영향을 미치나요?
그렇습니다. 고조파 성분은 도체의 발열을 증가시키고, 상보다 중성선과 차폐선에 더 큰 영향을 미칠 수 있으므로, 도체 크기는 실제 파형을 반영해야 합니다.
DC 버스는 어떻게 구성되나요?
일반적으로 각 극성당 여러 개의 병렬 케이블이 사용되며, 이 케이블들은 길이가 같아야 하고 전류가 의도한 대로 분배되도록 함께 배선되어야 합니다.
직류에는 왜 자연적인 전류 영점이 없을까요?
직류는 한 주기 동안 0점을 두 번 지나지 않으므로, 정전은 자연적인 0점보다는 장치에 따라 발생하며, 이는 케이블보다는 개폐 장치에 더 큰 영향을 미칩니다.
지역 분류란 무엇인가요?
이는 가연성 분위기가 존재할 수 있는 위치를 파악하고, 그곳에 연결부 또는 접근 가능한 종단부가 있는지 여부를 판단합니다.
굴뚝 근처에 접합부를 설치할 수 있습니까?
대개는 그렇지 않습니다. 분류가 적용되는 경우, 연결부는 일반적으로 해당 구역 외부에 배치되므로 길이와 경로가 모두 변경됩니다.
어떤 주변 온도를 사용해야 할까요?
실제 케이블이 지나가는 공간의 온도, 즉 공장 전체의 온도가 아니라, 밀집된 도체와 인근 장비의 영향을 포함한 온도입니다.
어떤 기록이 가장 중요한가요?
시공 완료 도면에는 도체 수, 병렬 배선 길이, 종단 토크, 차폐 및 접지 방식, 적용된 분류 경계가 명시되어 있습니다.
진촨케이블은 수소 프로젝트를 어떻게 지원할 수 있을까요?
진촨케이블은 해당 발전소의 교류 및 직류 회로에 공급되는 케이블의 구조, 온도 제한 및 정격 저하 계수를 확인합니다.








