방폭전기설비 방폭구조 종류 및 특징

방폭전기설비(Explosion-proof Electrical Equipment)는 가연성 가스, 증기, 분진이 존재하는 위험 장소에서 폭발을 방지하기 위해 특별히 설계된 전기 설비입니다.


이러한 방폭전기설비는 국제 표준(IEC, ATEX, NEC) 및 국내 산업안전보건법을 준수해야 하며, 다양한 방폭구조(Explosion-proof Structure) 를 적용하여 폭발 사고를 예방합니다.

 

본 글에서는 방폭전기설비의 주요 방폭구조의 종류 및 특징을 정리하여, 산업현장에서 안전한 전기 설비 운영을 위한 가이드를 제공합니다.

 


1. 방폭전기설비의 필요성

 

석유화학 플랜트, 가스 공장, 제약 공장 등에서는 폭발 위험이 높은 환경이 존재
전기설비에서 발생하는 불꽃, 아크, 과열로 인해 폭발이 발생할 가능성이 있음
적절한 방폭구조를 적용하면 폭발 위험을 최소화할 수 있음

 


2. 방폭전기설비 방폭구조 종류 및 특징

 

📌 방폭구조 분류 (IEC 60079 표준 기준)

 

방폭구조기호특징 및 원리적용 예시
내압 방폭 구조Ex d전기설비 내부에서 폭발이 발생해도 외부로 불꽃이 확산되지 않도록 설계방폭 모터, 방폭 스위치, 방폭 조명
유입 방폭 구조Ex o전기부품을 절연유(기름)로 채워 폭발성 가스와 접촉을 방지변압기, 대형 모터
압력 방폭 구조Ex p내부를 일정 압력 이상의 불활성 가스로 채워 폭발성 가스가 유입되지 않도록 설계제어반, 계장 패널
본질안전 방폭 구조Ex i회로 자체를 낮은 전력과 전류로 설계하여 점화를 방지계장 기기, 센서
안전 증 방폭 구조Ex e전기 부품의 절연을 강화하여 정상 운전 중 스파크 및 과열을 방지터미널 박스, 조명 장치
몰드 방폭 구조Ex m전기 부품을 수지(에폭시)로 몰드 처리하여 폭발성 가스와의 접촉 차단센서, 전자 회로
충전 방폭 구조Ex q내부를 분말(모래)로 채워 폭발성 가스와 접촉 방지콘덴서, 반도체 회로
특수 방폭 구조Ex s특정한 요구사항에 따라 설계된 방폭 구조특수 목적 장비

📢 IEC 및 ATEX 표준에 따라 방폭구조가 구분되며, 적용 환경에 따라 적절한 구조를 선택해야 함.


3. 방폭구조별 상세 특징

 

✅ 1) 내압 방폭 구조 (Ex d – Flameproof Enclosure)

 

🔥 개념:

  • 전기설비 내부에서 폭발이 발생하더라도 외부로 불꽃이 확산되지 않도록 설계
  • 폭발이 발생해도 내부에서 연소가 완료되며, 특수 설계된 내압 커버가 가스를 차단

 

📍 특징:
✔ 강한 내구성을 가지며, 고온·고압 환경에서도 견딜 수 있음
✔ 무거운 구조로 인해 유지보수 및 설치가 어려울 수 있음

 

💡 적용 예시:
🚀 방폭형 모터, 방폭 스위치, 방폭 조명기구

 


✅ 2) 유입 방폭 구조 (Ex o – Oil Immersion)

 

🔥 개념:

  • 전기 부품을 절연유(변압기유)로 채워 폭발성 가스와 접촉을 방지
  • 내부에서 발생하는 불꽃이 기름에 의해 소멸

 

📍 특징:
✔ 냉각 효과가 뛰어나며, 고출력 장비에 적합
✔ 유지보수가 어렵고, 누유 발생 시 추가 관리가 필요

 

💡 적용 예시:
⚡ 방폭 변압기, 대형 방폭 모터

 


✅ 3) 압력 방폭 구조 (Ex p – Pressurization)

 

🔥 개념:

  • 전기설비 내부를 일정 압력 이상의 불활성 가스(질소, 공기 등)로 채워 폭발성 가스가 유입되지 않도록 설계

 

📍 특징:
✔ 대형 패널이나 제어반에 적합
✔ 내부 압력 유지가 필수적이며, 추가적인 모니터링 장치가 필요

 

💡 적용 예시:
🏭 방폭형 제어반, 분석기 패널

 


✅ 4) 본질안전 방폭 구조 (Ex i – Intrinsically Safe)

 

🔥 개념:

  • 회로 자체를 낮은 전력과 전류로 설계하여 점화를 방지
  • 폭발성 환경에서도 회로가 스파크를 발생시키지 않도록 제한

 

📍 특징:
✔ 유지보수가 쉬우며, 소형 전자기기에 적합
✔ 저전압·저전류로 설계되어 고출력 기기에는 부적합

 

💡 적용 예시:
📡 방폭형 센서, 계측기, PLC 모듈

 


✅ 5) 안전 증 방폭 구조 (Ex e – Increased Safety)

 

🔥 개념:

  • 전기 부품의 절연을 강화하고, 정상 운전 중 발생하는 스파크 및 과열을 방지

📍 특징:
✔ 구조가 단순하고 유지보수가 용이
✔ 내압 방폭 구조(Ex d)보다 경량화 가능

💡 적용 예시:
🔌 방폭형 터미널 박스, 방폭 조명

 


✅ 6) 몰드 방폭 구조 (Ex m – Encapsulation)

 

🔥 개념:

  • 전기 부품을 몰드(에폭시 수지 등)로 밀봉하여 폭발성 가스와 접촉을 차단

📍 특징:
✔ 소형 전자기기에 적합하며 방수 성능이 뛰어남
✔ 내부 부품 수리가 어려우며, 교체가 필요

💡 적용 예시:
🔋 방폭형 배터리, 센서

 


4. 방폭구조 적용 시 고려사항

 

위험 지역 분류 (Zone 0, Zone 1, Zone 2)에 따라 적절한 방폭 구조 선택
국제 인증(IECEx, ATEX, NEC)을 준수해야 함
정기적인 유지보수 및 점검을 통해 방폭 성능 유지 필요

 


5. 결론: 방폭전기설비 방폭구조 종류 및 특징 요약

 

방폭구조기호주요 특징적용 예시
내압 방폭Ex d내부 폭발 차단모터, 스위치
유입 방폭Ex o절연유 사용변압기
압력 방폭Ex p내부 압력 유지제어반
본질안전 방폭Ex i저전력 설계센서, 계측기
안전 증 방폭Ex e절연 강화터미널 박스
몰드 방폭Ex m내부 밀봉배터리

 

적절한 방폭구조를 선택하여 폭발 위험을 최소화해야 함


국제 표준을 준수하고, 정기적인 점검을 통해 안전성을 유지해야 함

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