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기술정보 태양광발전설비 이중지락(Double grounding fault)에 의한 화재 사고 및 대책 <1회>

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작성자 최고관리자 댓글 0건 조회 316회 작성일 22-06-14 16:23

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1. 태양광발전설비 화재 통계

태양광발전 분야에 종사하는 많은 사람들은 태양광발전설비 관련 화재 사고가 거의 없다고 생각한다. 40여 년간 전기 안전 분야에 종사한 사람으로서 매우 잘못된 생각이다.

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[표 1]은 독일에서 발표된 8년(1995~2013) 동안의 소방서 출동 기준 화재 사고 통계 자료이다. 외부 화재로 인하여 태양광발전설비가 영향을 받은 것이 220건이고, 태양광발전설비 화재로 인하여 건축물 또는 발전설비에 영향을 미친 것은 179건이다. 자료에 의하면 태양광발전설비에서 연평균 25건의 화재가 발생하였다. 
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[표 2]는 우리나라 소방청에서 발표된 8년(2014~2020.8) 동안의 소방서 출동 기준 화재 사고 통계 자료이다. 자료에 의하면 태양광발전설비에서 연평균 64건의 화재가 발생하였다.

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한편, 독일의 태양광발전설비 누적 용량은 [표 3]에서와 같이 42,339MW이고, 한국의 태양광발전설비 누적 용량은 [표 4]에서와 같이 5,835MW이다.

이상의 데이터를 요약하면 [표 5]에서와 같이 독일의 태양광발전설비 누적 용량이 한국의 7.3배 정도로 많은데, 화재 건수는 40% 수준이다. 결과적으로 한국의 태양광발전설비 화재 발생 건수가 독일과 비교하여 대단히 높은 것을 알 수 있다. 데이터의 정확성 등에 대한 오차를 고려하여도 비교할 수 없을 정도로 높다.

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이번에는 화재가 어디에서 발생하는가를 비교해보자. “2018년 소방청 자료에 의하면, 태양광발전설비 전체 화재 중 대부분은 전기 요인(접속함에서 발생)에서 발생한다고 발표하였다. 필자의 경험에 비춰보면, 실제 현장에서 접속함 화재가 가장 많이 발생하고 있음을 알 수 있다.

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반면, 독일에서 발표한 자료를 보면 [표 7]에서와 같이 1995년부터 2012년 까지 전체 화재 179건 중 접속함(DC Junction box) 화재 건수는 5% 정도에 지나지 않음을 알 수 있다.

필자가 현장에서 경험한 바에 의하면 교류 계통은 GPT에서 가장 많이 발생하고, 직류 계통은 접속함, 인버터의 순으로 판단하고 있다. 또 발생 원인을 분석하면 지락사고가 가장 많이 발생한다고 보고 있다.

태양광발전설비의 화재 사고에 대하여 많은 부분 논할 수 있지만, 여기서는 필자가 경험한 화재에 대해 중점적으로 기술하고자 한다. 다음에 논의하는 화재 사고는 이중 지락(Double grounding fault)사고에 대한 것이다.


2. 2MW 지붕 태양광발전설비 화재 발생

1) 2MW 지붕 태양광발전설비 개요
① 주소 : 충남 OO시 OO공장
② 발전소 용량 : 2MW
③ 부지 : 공장 지붕 임대
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2) 화재 발생 개요
① 화재 발생 일시 : 2016년 2월 17일, 오후 14시 20분
② 화재 발생 장소 : A동
③ 화재 발생 상황 : 화재 발생 이후 관련 자료와 주변의 모든 상황 등을 정리하면 [표 8]과 같다.

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3) 화재 피해
① 화재 복구 및 대책 수립에 2개월이 소요되었으며, 이 기간 동안 발전을 하지 못했다.
② 지붕을 임대하여 사용하였다. 또 지붕 복구비, 지붕이 소실되어 생산 공장에 대한
피해 보상 등 많은 비용이 지출되었다.
③ 화재 원인 조사 용역비, 인건비, 간접비 등 비용이 지출되었다.
④ 화재 재발 방지를 위한 다양한 대책을 수립하면서 많은 비용이 지출되었다.
⑤ 태양광발전설비의 소손 내용은 다음과 같다.
    • 모듈 파손 : 5매
    • 접속함 및 분전반 소손 : A동 1면, B동 2면
    • 전선 소손 : 120sq*30가닥 ,150sq*2가닥, 접지선150sq*1가닥, 조작선
(화재가 발생한 A동은 물론 화재 발생 어레이 배선이 공유되어 있는
B동 어레이 배선도 다수 소손됨)
    • 트레이 파손 : 600mm*10mm : 6M
    • 천장 지붕 : 채광판 -18M, 아이솔라 패널 - 37M, 기존 지붕 패널 - 37M
    • GPT 소손 : 3회
    • SPD 소손 : B동 2개소
4) 관련 사진
태양광발전설비에 화재가 발생하여 소손된 사진은 [그림 2-1]에서 [그림 2-8]과 같다.

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