발전기 설치

발전기(설비)의 기초는 자중과 기관운전으로 인한 진동력에 충분히 견딜 수 있는 강도를 갖추어야 하고, 특히 운전으로 인한 진동이 다른기기나 건물에 해로운 진동이 미치지 않도록 고려되어야 한다.
기초에 대한 이론 계산은 변동요소가 많아 곤란하지만, 다음에 열거한 사항을 참조하여야 한다.

3.1 기초(토대)의 주요기능

   (1) 발전기(설비)의 총중량을 계산한다.

   (2) 발전기와 그외 장비의 조립상태를 유지시킨다.

   (3) 외부의 진동으로부터 발전기(설비)를 보호한다.

3.2 기초(토대)의 설계

(1) 발전기(설비)의 총중량을 계산한다.
총중량이라 함은 기초(토대)에 의해 지지되는 냉각수, 연료, 윤활유등 모든 유체무게와 보조장비를 포함한 발전기(설비) 중량이다.
*유체의 무게 : 냉각수 1g/㎤, 윤활유 0.916g/㎤, 연료유(Diesel) 0.855g/㎤

(2) 기초(토대)의 깊이는 아래와 같이 결정한다.

(3) 콘크리트 배합은 부피비율이 시멘트 : 모래 : 자갈(최대크기 10㎝) = 1 : 2 : 3이 되도록 하고, 4주동안 양생하여 압축강도가 2,700㎏/㎠ 되게 하여야 한다.

(4) 기초(토대)의 철근은 No. 8 게이지(약 ø 4㎜) 칠선을 사용하여 가로, 세로, 높이 모두 15㎝의 간격을 가진 격자형으로 넣어, 기초(토대)를 보강하고, 철근은 기초(토대) 표면에서 최고 7.5 ㎝ 이상 파묻혀 있게 하여야 한다.
발전기(설비)가 병렬운전이 될 경우에서 발전기의 동기(同期) 이탈방지와 회전력(Torque) 반동에 견디도록 기초토대를 단독 운정용보다 더욱 견고하게 설계하여야 한다. 즉, 기초토대는 기초위에 설치되는 발전기(설비) 총중량의 2배 무게에 견디도록 설계하여야 한다.

3.4 천연적인 기초토대(Natural Foundation)

(1) 견고한 흙, 자갈, 모래등도 훌륭한 천연적인 기초토대 구실을 할 수가 있으나 이 형태의 기초토대는 발전기(설비)에 의한 압력에 견디어야만 사용할 수 있으며, 일시적인 기초토대로 많이 사용된다.

(2) 토양재질별 안전하중

(주) 미세한 흙, 푸석푸석한 모래 또는 수면에 인접한 모래와 같은 토양은 동적부하에 매우 불안정하므로 기초(토대)  토대의 하중부담 능력은 일반적으로 그 지역의 건축기준치를 반드시 참조하여야 한다.

1. (3) 발전기(설비)에 의해 생기는 압력은 그 총중량(W)을 그것이 접촉되는 면적 (A)으로 나눈 것이다.

발전기에 의한 압력이 앞의 도표에서와 같이 재질이 부하부담 능력을 초과해서는 안된다.
건물내의 비상용 발전기는 고정(Anchor)없이 설치해도 무방하다.
열팽창계수(주철 2.75 × 10^-6 ㎜ / ㎜℃)에 의해 엔진은 시동시와 정상운전과의 길이 차이가 2.3㎜ 정도이나, 이러한 길이의 증가에 대해 설치상 특별한 조치를 할 필요는 없다.
기관(Engine) 진동은 설치장소 및 설치형식에 따라 다르며 외부에서 생긴 진동이 기관(Engine)
에 전달되면 기기에 손상을 줄 수가 있다.
특히 오랫동안 운전하지 않는 기관(Engine)에는 더욱 그러하다.

3.5 방진장치를 부착한 경우한 경우의 기초토대

일반적으로 건물내부에 설치하는 경우에는 공통 베이스(Base) 밑에 고무나 스프링을 삽입해서 기초토대에 전달되는 진동을 적게하는 방진장치를 하는데 이때 콘크리트 기초토대 깊이는 진동으로 인한 하중증가는 고려함이 없이 다만 정적하중(Static Load)에만 견디도록 하면 된다.
또한 기관을 시동할 때나 정지할 때의 공진점(共振點) 통과시는 1 ~ 2 초간 이상진동(異常振動)이 일어나므로 발전기 설비와 이어지는 외부설비(예 : 배기파이프등)는 반드시 플렉시블커플링(Flexible Coupling)으로 연결해야 하며, 이렇게 하므로써 진동으로 인한 고장을 방지할 수 있다.

진 동

4.1 진동방지(Vibration protection)

발전기(설비)는 모두가 그 자체의 진동에는 견딜 수 있도록 되어 있으나, 발전기(설비)에 진동방지를 하는것은 발전기(설비)의 유효수명을 연장시킴은 물론 외부로부터의 진동에 의한 고장을 방지하는데도 그 효용성이 있다.
그러므로 외부진동에 대한 방진장치를 하여 Bearing과 축(Shaft)에 이상이 발생하지 않도록 해야한다.

4.2 방진기구(Vibration lsolator)

가장 방진효과가 좋은 방진가구는 강철스프링이며, 이것은 대체로 96% 정도의 방진효과를 갖는다.
스프링 밑에 고무판(Rubber plate)을 장착하면 스프링을 통해 전달되어 지는 고주파수(High Freqency)도 막을 수 있다.
고무로 된 방진기구 역시 진동이 그리 심각하지 않는한 사용해도 무방하며, 적합하게 제작된 고무방진기는 90%정도의 방진효과를 갖고 있으며, 이것은 진동에 의한 소음의 방지효과도 있다.

4.3 진동측정

진동은 정격운전 상태에서 <표 - 1>의 값에 따른다.

<표 - 1>

(주) 진동은 정격운전 상태에 있어서 공통베이스 및 진동판과 그부근의 상하방향, 축방향, 축과 직각인 수평방향에 대해서 진동계로 축정한 북진폭을 말한다.