축전지 용량 계산

소방설비는 정전 시에도 제 기능을 다해야 한다. 이때 전원을 공급하는 것이 바로 '축전지'다. 화재로 전기가 끊겨도 감지기가 작동하고 경종이 울릴 수 있는 것은 모두 축전지 덕분이다. 따라서 소방설비를 안정적으로 운영하기 위해 필요한 축전지의 용량을 정확히 계산하는 방법을 알아두는 것은 매우 중요하다.
 

1. 축전지 용량의 정의

• 정의: 축전지에 저장할 수 있는 총 전하량. 단위는 암페어-시간(Ah)을 사용한다.

• 의미: 10Ah는 1A(암페어)의 전류를 10시간 동안, 또는 10A의 전류를 1시간 동안 공급할 수 있는 용량을 의미한다.

• 소방설비에서의 역할: 상용전원(평소 사용하는 한전 전기)이 끊겼을 때, 소방시설에 전기를 공급하는 비상전원 역할을 한다.

2. 축전지 용량 계산

축전지 용량을 계산하는 것은 정해진 공식에 따라 차근차근 진행하면 어렵지 않다. 소방설비, 특히 자동화재탐지설비의 축전지 용량은 화재를 감시하는 상태와 실제 경보를 울리는 상태를 구분하여 계산한다.

• 법적 기준: 자동화재탐지설비는 60분간 감시 상태를 유지한 후, 10분 이상 경보를 발할 수 있는 용량이어야 한다.

• 계산 공식

  • 축전지 용량 C [Ah] = (1 / L) × (P₁ × K₁ + P₂ × K₂)

    • C: 축전지의 정격용량 (Ah)

    • L: 보수율 (용량저하율)

    • P₁: 감시 상태의 소비전류 (A)

    • K₁: 감시 시간에 대한 용량 환산 시간 (h)

    • P₂: 경보 상태의 소비전류 (A)

    • K₂: 경보 시간에 대한 용량 환산 시간 (h)

       

3. 공식의 각 항목 완전 정복

수학에 익숙하지 않아도 각 기호가 의미하는 바를 알면 쉽게 이해할 수 있다.

• C (축전지 용량, Ah)

  • 우리가 최종적으로 구하려는 값이다.

• L (보수율, Capacity Reduction Factor)

  • 의미: 축전지는 시간이 지남에 따라 성능이 조금씩 떨어진다. 이러한 성능 저하를 미리 고려하여 용량을 보정해주는 값이다. 일종의 '안전율'이라고 생각하면 쉽다.

  • 적용 값: 법적으로 정해진 값은 없으나, 통상적으로 0.8을 적용한다. 즉, 축전지 용량의 80%만 사용하는 것으로 계산하여 20%의 여유를 두는 셈이다.

• P₁ (감시전류, A)

  • 의미: 화재가 발생하지 않은 평상시, 시스템이 화재를 감시하기 위해 소비하는 최소한의 전류다.

  • 포함 항목: 수신기 작동 표시등, 전원 표시등, 감지기 회로 등에 소비되는 전류의 합계다.

• K₁ (감시 시간, h)

  • 의미: 법적 기준에 따라 감시 상태를 유지해야 하는 시간이다.

  • 적용 값: 60분이며, 계산을 위해 시간(hour) 단위로 환산하여 1을 적용한다. (60분 / 60분 = 1시간)

• P₂ (경보전류, A)

  • 의미: 화재가 발생하여 경종이나 사이렌 등 경보장치가 작동할 때 소비되는 전류다.

  • 포함 항목: 감시전류(P₁)에 추가하여 지구경종, 주경종, 비상방송 스피커 등이 작동할 때 소비되는 전류의 합계다.

• K₂ (경보 시간, h)

  • 의미: 법적 기준에 따라 경보를 지속해야 하는 시간이다.

  • 적용 값: 10분이며, 계산을 위해 시간(hour) 단위로 환산하여 1/6 또는 약 0.167을 적용한다. (10분 / 60분)