🔥 소방 시설의 핵심, 전자식 기동용 압력 스위치 문제 해결 완벽 가이드

🔥 소방 시설의 핵심, 전자식 기동용 압력 스위치 문제 해결 완벽 가이드

 

목차

1. 전자식 기동용 압력 스위치(EPS)란 무엇인가?
2. EPS의 작동 원리 및 중요성
3. EPS 고장의 주요 원인
4. EPS 문제 해결을 위한 단계별 진단 및 조치 방법
   • 초기 점검 및 확인 사항
   • 전기적 문제 진단 및 해결
   • 기계적(압력 감지) 문제 진단 및 해결
   • 교체 및 재설정 절차
5. EPS 유지 관리 및 예방 조치

1. 전자식 기동용 압력 스위치(EPS)란 무엇인가?

전자식 기동용 압력 스위치(Electric Pressure Switch for Starting, 이하 EPS)는 소방 시설, 특히 스프링클러 시스템이나 옥내소화전 설비와 같은 가압 송수장치에서 펌프를 자동으로 기동시키는 핵심적인 안전 장치입니다. 이는 소화 배관 내의 압력을 지속적으로 감시하다가, 화재 등으로 인해 헤드가 개방되거나 밸브가 작동하여 배관 압력이 설정된 최저 압력(기동 압력) 이하로 떨어질 경우, 이를 감지하고 주 펌프 또는 충압 펌프를 자동으로 운전시키기 위한 전기적인 신호를 제공하는 장치입니다.

2. EPS의 작동 원리 및 중요성

작동 원리

EPS는 압력 센서(Pressure Sensor)와 전자 회로(Electronic Circuit)로 구성되어 있습니다. 압력 센서는 배관 내부의 수압을 측정하여 이 정보를 전기적인 신호로 변환합니다. 이 변환된 신호는 전자 회로로 전달되며, 회로 내에 미리 설정된 기동 설정 압력 값과 비교됩니다.

1. 정상 상태: 배관 압력이 기동 설정 압력보다 높을 경우, EPS는 작동하지 않고 대기 상태를 유지합니다.
2. 압력 강하: 화재 발생으로 인해 물이 방수되어 배관 압력이 기동 설정 압력 이하로 떨어지면, 전자 회로는 이 압력 강하를 감지합니다.
3. 펌프 기동 신호: 압력 강하가 감지되면, EPS는 릴레이를 작동시켜 주 펌프 또는 충압 펌프의 제어반(Control Panel)으로 기동 명령(접점 신호)을 보냅니다.
4. 펌프 운전: 제어반은 이 신호를 받아 펌프를 즉시 운전시킵니다.

중요성

EPS는 소방 펌프의 자동 기동을 책임지는 최초의 동작 장치로서, 소방 시설의 신뢰성과 초기 대응 속도에 직접적인 영향을 미칩니다. EPS가 정상적으로 작동하지 않을 경우, 화재 발생 시에도 펌프가 자동으로 가동되지 않아 초기 소화 활동에 치명적인 지연을 초래할 수 있습니다. 따라서 EPS의 정상 작동은 소방 설비의 생명과도 같습니다.

3. EPS 고장의 주요 원인

EPS 고장은 크게 전기적 문제와 기계적/압력 감지 문제로 나눌 수 있습니다.

전기적 문제

• 배선 불량 및 단선: EPS와 제어반, 또는 전원부 사이의 배선 연결이 느슨하거나, 단선, 피복 손상 등으로 인해 신호 전달이 원활하지 않을 수 있습니다.
• 릴레이 및 접점 불량: EPS 내부의 릴레이 접점이 부식되거나 마모되어 접촉 불량이 발생하면, 펌프 기동 신호를 정확하게 전달하지 못할 수 있습니다.
• 전원 공급 문제: EPS 자체에 공급되는 전원에 이상이 있거나(과전압, 저전압, 순간 정전 등), 전원 회로의 퓨즈가 끊어진 경우 작동하지 않습니다.
• 전자 회로 기판(PCB) 손상: 습기, 충격, 과열 등으로 인해 내부의 민감한 전자 회로 기판이 손상될 수 있습니다.

기계적/압력 감지 문제

• 압력 센서 고장: 센서 자체가 노후화되거나 내부 부품 손상으로 인해 정확한 압력 측정을 수행하지 못할 수 있습니다.
• 연결 배관 막힘: EPS가 배관에 연결되는 미세한 배관 라인(임시 배관)이 녹 찌꺼기나 이물질로 인해 부분적으로 또는 완전히 막히면, 실제 배관 압력 변화가 EPS 내부로 정확하게 전달되지 않아 오작동 또는 미작동의 원인이 됩니다.
• 압력 변동(헌팅): 배관 내 미세한 누수 등으로 인해 압력이 자주 미세하게 변동(헌팅)하면서 EPS가 빈번하게 작동과 정지를 반복하여, 릴레이나 펌프에 무리를 주거나 오작동으로 인식될 수 있습니다.
• 설정값 오류: EPS의 기동 및 정지 압력 설정값이 현장 조건(배관 높이, 펌프 성능 등)에 맞지 않게 잘못 설정되어 있어 정상적인 작동 범위에서 벗어나는 경우입니다.

4. EPS 문제 해결을 위한 단계별 진단 및 조치 방법

초기 점검 및 확인 사항

1. 압력계 확인: 소화 배관에 설치된 압력계를 통해 현재 배관의 압력을 확인합니다. 압력이 정상 범위(정지 압력보다 낮고 기동 압력보다 높은)에 있는지 육안으로 확인합니다.
2. 외관 및 연결 상태 점검: EPS 본체의 손상 여부(파손, 침수 등)와 배관 및 전선 연결 부위가 단단히 고정되어 있는지 확인합니다. 연결 배관(임시 배관)의 밸브가 잠겨있지 않은지 확인합니다.
3. 제어반 상태 확인: 소방 펌프 제어반의 전원 램프 및 고장 표시 램프를 확인합니다. 고장 표시가 있다면 어떤 종류의 고장인지 확인합니다.

전기적 문제 진단 및 해결

1. 전압 측정: 멀티미터(Multi-meter)를 사용하여 EPS에 공급되는 전원 전압을 측정합니다. 정격 전압(예: $220,\text{V AC}$ 또는 $24,\text{V DC}$)이 정상적으로 공급되는지 확인합니다. 전압이 낮거나 불안정하면 전원 회로 또는 퓨즈를 점검합니다.
2. 접점 상태 확인: EPS가 기동 압력 이하로 떨어졌을 때(강제 감압 테스트 등을 통해), EPS의 출력 단자에서 제어반으로 가는 접점 신호가 정상적으로 바뀌는지(NO $\to$ NC 또는 그 반대) 멀티미터의 도통 테스트 기능을 이용해 확인합니다.
3. 배선 점검: 제어반과 EPS 간의 배선에 단선이나 절연 불량이 없는지 확인하고, 손상된 배선은 교체하거나 재연결합니다.

기계적(압력 감지) 문제 진단 및 해결

1. 임시 배관 청소: EPS에 연결된 작은 배관 라인(임시 배관)을 분리하고 내부에 이물질(녹, 스케일)로 인한 막힘이 있는지 확인합니다. 막혀 있다면 깨끗하게 청소하거나 새 배관으로 교체합니다.
2. 압력 변동(헌팅) 검토: 압력이 미세하게 오르내리는 헌팅 현상이 지속될 경우, 배관 누수 여부를 점검하거나, EPS의 지연 시간(Delay Time) 설정 기능을 활용하여 일정 시간 압력 강하가 지속될 때만 펌프가 기동되도록 조정할 수 있습니다 (단, 소방 기준에 적합한 범위 내에서만 조정해야 합니다).
3. 설정 압력 재조정: EPS의 내부 또는 외부의 조절 나사나 디지털 인터페이스를 통해 기동 압력과 정지 압력 설정값을 소방 설계 기준 및 현장 조건에 맞게 정확하게 재설정합니다. (일반적으로 충압펌프는 정지압력 $P_{\text{stop}}$, 기동압력 $P_{\text{start}}$로 설정하고, $P_{\text{stop}} > P_{\text{start}}$이며, $P_{\text{stop}}$은 주펌프의 정격 토출 압력보다 낮은 값으로 설정됩니다.)

교체 및 재설정 절차

위의 모든 진단 및 조치에도 불구하고 EPS의 정상 작동이 어렵다고 판단되면, 새로운 EPS로 교체해야 합니다.

1. 전원 차단: 작업 전 반드시 해당 펌프 제어반의 전원을 완전히 차단합니다.
2. 배관 분리: EPS를 배관에서 분리하기 전에, EPS로 연결된 임시 배관의 잠금 밸브를 닫아 물이 새는 것을 방지합니다.
3. 교체: 기존 EPS를 제거하고, 동일 사양 또는 호환되는 새 EPS를 설치합니다. 이 때, 테프론 테이프 등을 사용하여 누수가 발생하지 않도록 밀봉합니다.
4. 배선 연결: 전원 및 신호선을 새 EPS에 정확하게 연결합니다.
5. 설정값 입력: 새 EPS의 기동 및 정지 압력 설정값을 현장 기준에 맞게 정확하게 설정합니다.
6. 작동 테스트: 전원을 투입하고, 인위적으로 배관 압력을 낮추는 테스트(예: 시험 밸브 개방)를 통해 펌프가 설정된 압력에서 정확하게 기동되는지 확인하고, 압력이 복구되었을 때 설정된 압력에서 펌프가 정지하는지 확인합니다.

5. EPS 유지 관리 및 예방 조치

EPS의 신뢰성을 높이기 위한 정기적인 유지 관리는 필수적입니다.

• 정기적인 작동 테스트: 소방 관계법규에서 정한 주기(예: 월별, 분기별)에 따라 배관의 압력을 인위적으로 강하시켜 EPS가 정상적으로 펌프를 기동시키는지 실제 작동 테스트를 수행해야 합니다.
• 청소 및 육안 점검: EPS 연결부의 이물질 침전 여부를 확인하고 필요시 청소하며, 본체의 습기 침투나 부식 여부를 주기적으로 점검합니다.
• 압력 변화 기록: 배관의 정상 압력과 EPS의 기동/정지 압력을 정기적으로 기록하여, 미세한 압력 변화 추이를 감지하고 누수 등 근본적인 문제를 사전에 파악합니다.
• 주변 환경 관리: EPS 설치 주변의 온도 및 습도가 제조사가 제시하는 작동 범위 내에 있는지 확인하고, 진동이나 충격이 가해지지 않도록 보호합니다.
• 설정값 확인: 정기적으로 설정 압력 값이 변경되지 않았는지, 현장 조건에 여전히 적합한지 확인합니다. 특히 시스템 보수나 정비 후에는 반드시 설정값을 재확인해야 합니다.