예산군 덕산면 스마트팜 전기공사 사례｜양액공급 펌프 증설에 따른 동력분전반 개선과 전용회로 구성 현장

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작성자 전기온 댓글 0건 조회 1회 작성일 26-07-08 16:12

충남 예산군 덕산면 스마트팜 전기공사 사례｜양액공급 펌프 증설에 따른 동력분전반 개선과 전용회로 구성 현장

충남 예산군 덕산면 스마트팜 전기공사는 조명 설비뿐 아니라 양액공급장치, 순환펌프, 환기 설비처럼 반복 운전되는 동력 부하까지 함께 검토해야 합니다. 이번 현장은 토마토를 재배하는 스마트팜으로, 재배 면적 확대에 따라 양액 공급 시스템과 순환펌프를 추가 설치하면서 기존 동력 분전반 상태 확인이 필요했던 사례입니다. 현장 점검 결과 계약전력보다 기존 펌프 회로 집중과 모터 기동 시 전류 상승 문제가 주요 원인으로 확인됐으며, 양액펌프 전용회로 구성과 동력분전반 개선 방향으로 진행했습니다.

[스마트팜 양액시설 및 재배동 전경]

재배 규모 확대 후 양액 공급 설비 증가

이번 충남 예산군 덕산면 스마트팜은 토마토 수경재배 시설로 운영되고 있었으며, 자동 양액 공급 시스템을 이용해 재배 환경을 관리하고 있었습니다.

기존에는 기존 재배라인 기준으로 양액펌프와 순환 설비가 구성되어 있었지만, 재배동 추가와 생산량 증가로 인해 양액 공급 설비 증설이 필요한 상황이었습니다.

기존 주요 사용 설비:

• 양액 공급펌프

• 순환펌프

• 환기팬

• 환경제어 장치

• 온습도 센서

추가 설치 설비:

• 대형 양액펌프 2대

• 순환 모터

• 자동 제어 모듈

농장에서는 신규 펌프 설치 후 기존 설비 운전에 영향을 주거나 차단기가 동작하지 않을지 확인을 요청했습니다.

양액 설비는 일정 시간마다 반복 운전되며 모터 기동 특성이 있기 때문에 일반 조명 부하와 다른 기준으로 확인해야 하는 현장이었습니다.

[양액 공급 설비 확인]

동력분전반 확인 결과 펌프 회로 집중 상태 확인

현장에서는 메인 분전반부터 동력분전반, 양액실 제어반까지 순서대로 점검했습니다.

동력분전반 내부를 확인해 보니 기존에는 여러 대의 펌프와 환기 설비가 하나의 동력 계통에 연결되어 있었습니다.

기존 전기설비 상태:

• 계약전력 : 55kW

• 증설 후 계약전력 : 85kW

• 공급방식 : 삼상 4선식

• 수전방식 : 저압

• 변압기 : 100kVA

• 기존 전선 규격 : CV 16SQ

• 배선 방식 : 케이블 트레이

기존 설비는 현재 사용량에서는 정상 운전하고 있었지만, 신규 펌프 추가 시 기존 동력회로에 부담이 증가할 수 있는 구조였습니다.

처음에는 계약전력 부족으로 예상했지만 동력분전반을 확인한 결과 펌프와 환기 설비가 동일 회로에 집중된 것이 실제 원인으로 판단됐습니다.

펌프 운전 조건 기준 전류 측정 진행

양액펌프는 운전 중 소비전력뿐 아니라 모터 기동 순간 발생하는 전류까지 고려해야 합니다.

현장에서 펌프 운전 상태를 기준으로 전류와 전압을 측정했습니다.

점검 항목:

• 전압 측정

• 펌프 운전 전류 측정

• 기동 상태 확인

• 절연저항 측정

• 차단기 용량 검토

• 전선 규격 확인

측정 결과:

• 기존 펌프 회로 부하 증가

• 신규 펌프 연결 시 여유 용량 부족

• 모터별 전용회로 필요

부하를 계산해 보니 신규 양액펌프를 기존 회로에 추가 연결하는 방식은 펌프 동시 운전 시 차단기 동작 가능성이 있다고 판단했습니다.

[양액펌프 전류 측정]

양액펌프 전용회로 구성이 필요한 이유

스마트팜 양액 시스템은 작물 생육에 필요한 영양 공급을 담당하는 핵심 설비입니다.

펌프가 안정적으로 운전되지 않으면 양액 공급 일정에 영향을 줄 수 있기 때문에 전기 공급 구조가 중요합니다.

기존 회로에 펌프를 추가 연결할 경우 발생 가능한 문제:

• 펌프 기동 시 순간 과전류

• 동력회로 과부하

• 전압 저하

• 다른 자동제어 설비 영향

이번 현장은 양액펌프를 별도 동력회로로 구성하고, 기존 환기 설비와 분리 관리하는 방향으로 결정했습니다.

전용회로를 구성한 이유는 펌프 안정 운전과 스마트팜 자동화 설비 보호를 위해서입니다.

스마트팜 동력분전반 개선 및 펌프 배선 작업

공사 범위는 양액 설비 증가에 맞춰 동력 계통을 재구성하는 방향으로 진행했습니다.

주요 작업 내용:

• 동력분전반 회로 추가

• 양액펌프 전용 MCCB 설치

• 모터 전원 배선 작업

• 기존 동력회로 재배치

• 제어반 전원 분리

• 접지 상태 확인

[기존 동력분전반 확인]

[펌프 전용 차단기 설치]

[모터 배선 작업]

기존 배선을 확인해 보니 이전 설비 추가 과정에서 여러 동력 장치가 하나의 회로를 공유하고 있었습니다.

펌프별 부하를 분리하고 회로 표시를 정리해 추후 점검이 가능하도록 구성했습니다.

절연저항 및 양액 설비 운전 시험

공사 후에는 신규 동력회로와 펌프 운전 상태를 확인했습니다.

시험 항목:

• 절연저항 시험

• 전압 측정

• 전류 측정

• 차단기 동작 시험

• 모터 회전 방향 확인

• 양액펌프 운전 시험

절연저항을 확인한 결과 신규 배선 구간은 정상 범위로 확인됐으며, 펌프 회전 방향과 운전 전류도 정상 상태였습니다.

또한 여러 펌프가 동시에 운전되는 조건에서 전압 변화와 회로 부하 상태를 확인했습니다.

[절연저항 측정]

[양액펌프 운전 테스트]

공사 전후 전기 상태 비교

공사 전

• 계약전력 : 55kW

• 펌프 및 환기 설비 혼합 사용

• 동력회로 부하 집중

• 추가 펌프 설치 여유 부족

공사 후

• 계약전력 : 85kW

• 양액펌프 전용회로 구성

• 동력 설비별 관리 가능

• 재배 규모 확대 대응 가능

[공사 후 동력분전반 상태]

스마트팜 동력 설비는 모터 특성을 고려한 전기 관리가 필요합니다

스마트팜에는 조명뿐 아니라 양액펌프, 환기팬, 냉각설비 등 다양한 동력 설비가 함께 운영됩니다.

특히 펌프와 같은 모터 부하는 기동전류가 발생하기 때문에 계약전력만 확인하는 방식보다 실제 운전 조건과 회로 구성을 함께 검토해야 합니다.

스마트팜 동력 설비 점검 시 확인해야 할 항목:

• 펌프 전용회로 구성 여부

• 동력분전반 여유 용량

• 모터별 차단기 선정

• 전선 규격 및 전압강하 확인

• 접지 및 누전 보호 상태

충남 예산군 덕산면 스마트팜처럼 자동화 설비가 증가하는 농업시설에서는 신규 설비 추가 전에 기존 전기계통의 부하 상태를 확인하는 과정이 중요합니다. 설비 특성에 맞춘 전원 구성이 되어 있어야 안정적인 재배 환경과 생산 운영을 유지할 수 있습니다.

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