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시방서(규격서)
The Best Snow Melting System
(상향열 집중식 도로열선 시스템)
사업명 : 위임국도 19호선 도로열선 설치공사 관급자재 구입
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지정 인증번호 : 제 2022-562 호
물품 식별번호 : 24255392
혁신제품(제2022-562호) 의
소요물품 및 설치방법을 토대로
도로열선시스템 설치에 적용한다.
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목 차
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1. 시스템 (System) 규격
2. Heating cable
3. Auto Control Panel
4. 설치사양 및 특기시방서
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1. 시스템 (System) 규격
1) 설치목적 및 개요
겨울철 강설 및 결빙 시 도로의 급경사 구간이나 굴곡구간, 교량, 나들목 램프, 터널의 입구, 출구 등 미끄럼 교통사고가 예상되는 취약지역에 교통안전 확보의 수단으로 취약 지점에 대한 효율적인 제설작업 체계를 구축하고자 아스팔트, 콘크리트 포장 표면 아래 70mm에 히팅케이블을 매설하여 겨울철 눈이 오거나 온도차에 의한 노면의 결빙이 발생될 때 감지센서에 의해 적설 및 온도를 감지하여 무인 전자동 작동으로 히팅케이블에 전원을 자동 공급함으로서 도로에 쌓이는 눈과 얼음을 녹이는 전열케이블(히팅케이블)을 활용한 포장도로의 친환경 제설장치이다.
2) 시스템 (System) 구성요소
ㄱ) Mineral Insulated (M.I) Heating Cable
ㄴ) Auto Control System (자동제어 System)
- Auto Control Panel
- 입, 출력제어 Controller
- Snow & Temp. Detector
- 원격감시제어시스템(CCTV 감시장치 포함)
3) 시스템 (System) 구비조건
ㄱ) Snow Melting System의 Heating Cable은 오랜 수명을 가져야 한다.
ㄴ) System은 경제적인 운용비를 가져야 한다.
ㄷ) System은 편리하게 유지 보수되어야 한다.
4) 시스템 (System)의 특징
ㄱ) 전기를 이용하므로 조작 및 보수가 간단하며 자동제어가 가능하므로 별도 인원을 투입하여 조작을 하지 않아도 된다.(무인전자동 작동 System)
ㄴ) 전기에너지를 이용하는 친환경적인 고효율 융설시스템으로서 염화칼슘에 의한 환경오염으로가로수 괴사 예방과 교량 및 차량 등 도로시설물의 부식에 대한 염려가 없다.
ㄷ) 노면의 온도 및 적설을 감지 할 수 있는 자동제어장치가 구비되어 신속한 상향열 집중식 효과로 사용전력량(kwh)을 최소화 할 수 있다.
ㄹ) 기계 장비가 들어갈 수 없는 장소 또는 인력으로 간단하게 제설 할 수 없는 장소의 제설 및 결빙 방지에 적합하다.
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2. Heating Cable
1) 구조 및 사양
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[M.I Heating Cable / Single Type]
2) 제품사양
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ㄱ) 공 급 전 원
: 3￠4W, AC 380/220V 60Hz
ㄴ) 최고연속사용온도
: 100℃
ㄷ) 사용온도조간
: - 30℃ ~ 200 ℃
ㄹ) 수 명
: 40년 이상
ㅁ) 발 열 선 간 격
: 200mm ~ 300mm
ㅂ) 발 열 량
: 250 ~ 400 w/㎡
ㅅ) Sheath 재 질
: Stainless Steel 316L Type
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3) Heating Cable의 구비조건(규격)
ㄱ) 포설한 상태에서 차량이 통과할 때 받는 하중에 견딜 수 있도록 기계적 강도가 뛰어나야 한다.
ㄴ) 아스팔트 및 콘크리트 포장 시공 시 발생되는 열에 충분히 견딜 수 있는 재질이어야 한다.
ㄷ) 절연피복의 수명이 반영구적이어야 한다.
ㄹ) 내수성, 내 알칼리성 및 내유성이 있어야 한다.
ㅁ) 아스팔트의 온도상승에 따라 케이블의 유동이나 진동변화에 대해 적당한 유연성이 있어야 한다.
ㅂ) 금속재질 외피의 완벽한 접지로 누전, 감전사고에 대한 안전한 설계로 이루어진 반영구적인 특성과 외부의 높은 압력에도 견딜 수 있으며 열팽창으로 인한 아스팔트 포장된 도로의 소성변형(Rutting) 및 균열(Cracking)등을 최소화할 수 있는 특성이 있어야 한다.
4) Heating Cable(발열부재) 특징
ㄱ) 피복이 금속으로 구성된 Heating Cable(M.I)로서 내구성이 뛰어나다.
ㄴ) 설치면적에 따라 다양한 저항 값의 Model로 설계가 가능하다.
ㄷ) 발열선의 시작과 단말처리 부위의 온도차가 없다.
5) 융설장치(눈 및 얼음 융해장치) 설계조건 및 설계출력
시공지역의 겨울철 1~2월 일 최저기온등 아래의 설계조건 평균치를 산출하여
시공지역의 융설열량 및 빙결방지열량등 적정한 설계출력을 적용한다.
특히, 안전율을 감안하여 Heating Cable 설계용량(w/㎡)을 적용해야 한다.
ㄱ) 설계조건
설계대기온도(To .℃), 설계강설 강도(S. cm / hr), 설계노면 온도(Tm. ℃),
설계풍속 (V,m/sec), 융설 열효율 (α),
Ac : 대류에 의한 표면 열전달율 (㎉/㎡hr℃)
Ar : 복사에 의한 표면 열전달율 (㎉/㎡hr℃)
ㄴ) 설계출력
융설열량 Qm(w/㎡) = 0.4S (1 - To) + 64S / 0.86 α
빙결방지열량 Qi(w/㎡) = (Ac + Ar) / 0.86 a x (Tm - To)
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3. Auto Control Panel
1) 시스템 개요
Control System은 눈이 오는 것을 사람이 직접 확인하지 않아도 노면의 상태와 적설감지 센서를 활용 및 감지하여 전원을 인가함으로서 노면이 결빙되지 않도록 자동적으로 운용될 수 있는 시스템이다.
2) 시스템의 작동원리
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3) System 구성
氠瑢 1. Auto Control Panel (자동제어반) 漠杳 漠杳
① 옥외 자립형
② 벽면 취부형
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氠瑢 2. Snow or Ice Melter 온도 및 적설감지용
① 모션 감지기(노출)
② Controller
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3. 도로표면온도 감지센서
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① 매립형
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4. 설 치 사 양
1) Heating Cable 및 부속품 확인
Heating Cable과 포설 지역의 사양이 일치하는지 도면 및 Spec.을 확인하고,
구역별 맨홀의 수량 및 Cold Lead Section의 길이가 적합한지 확인한다.
2) Heating Cable 포설 바닥면(소정 깊이의 홈) 형성 및 점검 및 보수
1. 발열부재인 Heating Cable 포설 간격을 220~250mm로 자동차바퀴 접촉면 하부(4줄x2조) 컷팅
2. 소정 깊이의 홈(컷팅 홈) 형성은, 컷팅 폭(약 7mm)과 컷팅 깊이(약 50~70mm) 형성 준수
3. Heating Cable의 설치 전 포장 면에서 50~70mm 아래에 설치되는지를 확인하고, 컷팅 홈 속 바닥 면에 요철이나 돌기물이 없는가를 점검하여 필요하면 보수한다.
3) Heating Cable 구간 및 구역별 포설 지역의 할당
시공지역의 단위면적당 융설열량에 의하여 산출된 열량을 기준으로 매립할 발열부재(히팅케이블)
의 구간 및 구역별의 효율적인 유지관리를 위하여 길이를 약 50m ~ 300m 이내로 할당한다.
1. 시공도면에 따라서 각 Heating Cable를 설치할 면적의 구간 및 구역별로 상 밸런스(상별 부하의 평형)를 고려하여 Heating Cable(m/w)을 선정한다.
4) Heating Cable의 포설
1. Heating Cable을 포설하기 전 지면 속으로 불필요하게 손실되는 열손실 방지재를 포설하여Heating Cable에 의해 발열된 열이 도로 표면으로 신속하게 전달되도록 도모한다.
2. Heating Cable을 설치 홈에 일정하게 포설되도록 열전도성 고정핀으로 일정 간격 고정한다.
이때, Cold Lead 부분이 맨홀(접속함) 속에서 원활히 접속되도록 길이를 조정한다.
5) 열손실방지재(세라믹페이퍼) 설치
1. 발열부재(히팅케이블)에서 발열된 열이 상기 홈 속 하부로의 열손실예방과 지면 속의 차가운 기운을 차단하는 내열 1,260℃와 발암물질이 전무한 세라믹페이퍼를 홈 속 아래 설치한다.
6) 도로 표면온도 감지센서 및 적설감지 모션감지기의 설치
1. 도로표면 온도검출 센서를 히팅케이블 매설구간 중앙에 매립한다.
센서의 설치 위치는 하중을 적게 받으며 노출이 가장 심한 중앙부에 설치한다.
2. 보통 눈이 많이 오고 얼음이 자주 생성되어 문제가 많이 발생하는 지역에 설치한다.
3. 적설감지 모션감지기는 자동제어반 설치 주변의 장애물이 없는 장소와 이동차량 등의 간섭 영향이 없는 안전한 장소에 설치한다.
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7) 컷팅 홈 속 수용부재인 열전도체의 설치
1. 컷팅 홈의 수용부재인(열전도체) 알루미늄페이퍼를 “U" 형태로 컷팅 홈 속에 삽입, 설치한다.
2. 수용부재인 알루미늄페이퍼는 시공성과 열전도율이 우수한 폭 약 30 ~ 50mm로 설치한다.
8) 컷팅 홈 되메움재인 열전도성 수지액 충진작업
1. 컷팅 홈 되메움재는 콘크리트 포장도로의 홈 컷팅 면과 접착 시 내마모성, 유연성, 접착 및 흡 착률 등 내구성이 우수한 액상으로 된 열전도성 수지액으로 충진하여 열전도층을 형성한다.
2. 이는, 장마철 우수 및 겨울철 융설에 의한 물과 습기가 지면 속으로 서서히 침투하여 이미 매설된 Heating Cable 누전방지와 포장체 파손예방에 대한 최선의 안전한 방책이다.
9) 히팅케이블 절연저항 체크
1. Heating Cable등 설치완료 후 열전도성 변성아크릴계 수지액의 충진 전 / 후, 구역별 맨홀과Auto Control Panel 결선 시에 Heating Cable 절연저항을 체크한 후 기록, 보관하도록 한다.
10) 자동제어반 제작 및 원격감시제어시스템(option) 구축
1. 자동제어반 함은 옥외방수방진용으로 제작하고, 안쪽 내부에는 차단기(NFB & ELB) 전자개폐기(MGs/w), 감지센서 콘트롤러 등 전반적인 자동제어part을 설치하고, 1차 내부 문에는 제어s/w류 와 전압계, 전류계 등 온도콘트롤러 등을 설치하여야 한다.
특히 2차 외부 도어는 반드시 잠금장치를 설치하여 관계자 이외는 취급을 금하도록 한다.
2. 자동제어반(콘트롤유닛) 제작은 구간 및 구역별 발열부재인 히팅케이블의 결선접속선을 개별적으로 연결할 수 있도록 구성하고, 도로 표면온도 및 적설감지센서의 신호를 제공받아 무인전자동 및 수동작동이 가능하게 하고, 원격제어(개별 ON, OFF) 가능하도록 제작하여야 한다.
* 모든 자재는 KS이상 제품을 사용하고, 자재 및 부품은 도면을 참조한다.
3. 원격감시제어장치 시스템에 필요한 구성 등 제반적인 시스템을 구축한다.
- 갑작스런 폭설 예보 시를 대비하여 관리자 판단에 따라 편리하게 사용할 수 있도록
강설 전 일정 시간의 예열기능을 갖춘다.
- 예열가동 중, 강설(눈) 감지 시 자동전환되어 무인 전자동시스템으로 작동되도록 구성한다.
- 실시간 도로 노면 온도가 표시되고, 강설(눈) 감지 시 시스템에 표기되어 관리자가 육안으로
확인할 수 있도록 구성한다.
- 현장에 설치한 시스템의 이상, 고장 시 알람 표시되어 관계자의 신속한 점검으로 이상 원인을
신속하게 응급복구, 해결할 수 있도록 구성한다.
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특기시방서 (Snow or Ice Melter)
1) 적 용 범 위
본 시방서는 식별번호 46161506–24255392(모델명 HJ-SMS-8L-100K)의 소요물품 및 설치방법을 토대로 『 위임국도 19호선 도로열선 설치공사 관급자재 구입 』융설 및 빙결방지 공사에 적용한다.
2) 적 용 규 격
본 시방은 사용전압이 380V 이하의 발열선을 도로, 인도, 교량, 육교, 주차장, 공작물의 내부 혹은 표면 또는 지중 등의 히팅시설 시공에 적용한다.
단) 상기 규격에 명시되지 아니한 사항은 도면 및 시방서에 준한다.
3) 주 요 자 재
본 시방서에 적용되는 Heating Cable은 내선규정에 적합한 Mineral Insulated(M.I) Heating Cable을 사용하여야 한다.
4) 설 계 변 경
① 수급자는 본 시방서 혹은 계약 내역서에 준하여 시공하되 시공 전 토목구조 및 전기사항 등을 종합적으로 검토하여 협의 후 시공하여야 한다.
② 시공 도중 설계변경이 필요한 경우 시공 발주처와 협의 후 시공하여야 한다.
5) 하 자 보 수
본 제품의 하자보수기간은 “남품검사완료일”로부터 후 5년으로 하며 기간 내에 발생한 시공자 측의 하자에 대해서는 무상으로 즉시 원상복구 하여야 한다.
6) 공 급 전 원
본 공사의 전원(Main Power)은 3상 4선식 380V / 220V로 설계되어야 한다.
7) 시공 전 점검사항
① 도로구조 조건 및 설계에 따른 통신선 매설, 맨홀 등 토목적인 사항을 점검한다.
② Heating Cable의 중간접속이 허용되어서는 안 되며 Heating Cable과 Cold Lead의 이음부분은 완전 방수처리 되어야 한다.
③ Heating Cable 설치 전 분기회로마다 절연저항 시험을 하고 도면의 길이 및 위치를 확인한다.
④ Auto Control Panel은 각 회로의 정격에 맞는 용량을 사용했는지 점검하여야 한다.
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8) 시 공
① 발열부재인 Heating Cable 사이의 피치를 220~250mm 간격으로 자동차바퀴 접촉면 하부(4줄 x 2조)의 컷팅 된 일정한 홈 속의 분진, 이물질 및 건조 등 양호상태를 확인한 후 Heating Cable을 홈 속에 포설하기 전, 지면 속으로의 열손실방지재(세라믹페이퍼)를 미리 포설한다.
② 발열부재인 Heating Cable의 안전한 보호를 위하여 Heating Cable 포설면으로부터 노면까지의 거리는 콘크리트, 아스팔트의 경우 50~70mm으로 준수하여 추후 소손변형에 의한 포장체 훼손 등으로 표면을 약 5cm절삭 후 덧씌우기(표층)작업 시에도 안전하게 보존되도록 한다.
③ 수용부재, 열전도체인 알루미늄페이퍼를 “U"형태의 내에 발열부재인 Heating Cable을 감싸 홈 속으로 삽입, 발열된 열이 도로 표면으로 신속하게 전달되도록 상향열효율을 적극 도모한다.
④ Heating Cable을 컷팅 홈 속 바닥에 고르게 포설되도록 열전도성 고정핀으로 일정 간격 고정한다. 이때, Heating Cable의 포설은 설계도면과 같이하되 겹치지 않도록 하고 고르게 수평이 유지되도록 “U" 형태의 열전도체 속에 삽입, 외피에 손상이 가지 않도록 포설하여 고정한다.
⑤ 발열부재인 히팅케이블 상부에 충진하는 열전도층은, 흡착, 접착력 등 공극 침투력이 우수한 액상의 수지액과 열전도율이 탁월한 금속입자와 경화제로 일정 배합된 액상의 열전도수지액을
충분하게 충전하여 히팅케이블을 안전하게 보호하도록 구조적 안정성을 확보한다.
⑥ 열전도층인 액상의 열전도성 수지액 충진 전/후 절연저항측정시험을 반복하여 Heating Cable 및 Cold Lead의 단선 및 피복 손상 등을 검사, 기록하여야 한다.
이때, 절연저항은 500V 또는 1000V DC 절연저항 측정기로 측정 시 5㏁ 이상의 값이어야 한다.
⑦ 열전도층은 액상의 열전도성 수지액으로 수차례 반복하여 충분하게 충진한다.
주의) a) 열전도층은, 포장도로의 홈 컷팅 면과 접착 시 내마모성, 유연성, 흡착, 접착률 등 내구성이 우수한 열전도성 수지액으로 충진해야만 한다.
b) 상기의 조건을 충족하기 위하여 열전도성 수지액의 현장배합은, 시공현장 기후(온도)에대응하여 규정된 일정량으로 액상의 수지액과 분말의 열전도체 및 경화제등을 안전하게교반 희석하고 이동용 용기를 활용하여 컷팅 홈을 충진해야만 한다.
c) 홈 속에 습기가 있을 시 액상의 열전도성 수지액과 컷팅 면과의 흡착과 접착률이 매우 감소하므로 컷팅 홈 속의 이물질제거 및 습기 등을 건조시켜야 한다.
⑧ 도로표면의 온도감지센서를 포설된 Heating Cable 사이의 피치가 220~250mm 간격일 시 중간인 100~125mm 위치에 설치하고, 적설감지센서는, 자동제어반 상부 혹은, 주변의 장애물이 없는 장소와 이동차량 등의 간섭 영향이 없는 장소에 안전하게 설치한다.
⑩ 자동제어반(콘트롤유닛) 설치는 인도 측 등의 한전전원공급이 용이하고 보행인들의 지장을 초래하지 않는 곳에 설치하여 발열부재인 히팅케이블 결선부를 안전하게 인입하여 결선하고, 설치 완료된 온도감지 및 적설감지센서의 신호선을 자동제어반 내로 인입하여 결선한다.
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♦ 특허등록(제 10-2197761호)
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♦ 단면상세도
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♦ 표준횡단면도
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♦ 히팅케이블 결선도
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9) 시공 후 점검사항
① Heating Cable등 포설 완료하고, 마감재 충진 후 절연저항을 측정하여 기준 값 이하 발생 시
조치 후 재측정하여 열선 상태를 확인하여야 한다.
② Heating Cable, Auto Control Panel 등은 시공완료 후 절연저항 및 접지저항 측정하여 기준 값
이하로 발생시 조치하여야 한다.
③ 액상의 열전도성 수지액 충진 완료한 후에 완전 경화(건조)될 때까지 약 1~2시간은 통전하지 않는 것을 원칙으로 한다.(수지액 충진 완료, 도로 현장 정리 후 차량 통행은 무방하다.)
④ 자동제어반의 전원을 투입하여 분기회로별 전류(A)흐름 및 작동상태를 확인한다.
10) 운영방법
① 운영기간 : 국토교통부 제설대책기간인 매년 11월 15일부터 다음해 3월 15일까지 사용을 원칙 으로 한다.
② 제설대책기간동안 사용과 정지 시 한전 측으로 사용과 휴지를 통보하여 계절부하로 사용하고 사용기간에만 자동제어반 내의 각 차단기(Main Power)을 ON의 위치로 하여 사용한다.
③ Selector Switch는 Auto(자동) mode로 설정하면 자동으로 강설 및 도로표면온도를 감지하여 동작하도록 되어있으며 필요에 따라 Manual(수동) mode에서 강제로 ON/OFF 동작 가능하다.
특히, 재해상황실에서 현장상황모니터를 통하여 자동제어반의 원격 조정제어작동이 수월하다.
④ 재설대책상황실에 설치된 원격감시제어용 PC는 제설대책기간(시스템 가동기간)동안 인터넷 개통과 전원이 켜진 상태로 유지되어야만 현장 상황가동자료를 원활하게 모니터링할 수 있다.
⑤ 갑작스런 강설 시를 대비하여(일기예보) 도로예열을 위하여 제설대책근무자가 현장으로 출동 하지 않아도 재해상황실에 설치된 원격감시제어용 PC의 설정, 감시화면에서 가동, 정지가능.(필요 시, CCTV 감시장치에 의한 현장상황의 예열가동시간은 90분 설정되어 있다.)
⑥ 강설시 에도 자동으로 동작을 하지 않거나, ELB(누전차단기)가 동작되거나 시스템 이상 등 발견시(모니터링 화면 표시) 시공업체로 신속하게 통보하여 적절한 조처를 한다.
⑦ 매년 동절기가 지나 장기간 사용정지로 인하여 자동제어반 내부에 취부된 기기들의 표면에 습기 등이 발견될 시에는, 핸드드라이기(건조기 등)로 건조시킨 후 전원을 투입하여 사용한다.
⑧ 발주청에서 열선 설치 완료 후, 철거전까지 사용기간 동안 원격감시시스템을 무상으로 사용할
수 있다.
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11) 준수 사항
「중대재해 등의 처벌에 관한 법률」 제정·시행에 따른 준수 사항 안내
∙ 계약자는 계약체결 이후 「중대재해처벌법」 제4조 및 제5조에 규정된 안전·보건과 관련된 의무를 준수하여야 하며, 입찰자는 현장여건, 과업내용 등을 미리 확인하여 이와 관련된 제반비용을 입찰가격에 반영하여야 합니다.
∙ 수요기관은 「중대재해처벌법 시행령」 제4조 제9호에 따라 계약자가 동 법 제4조 및 제5조에 규정된 안전·보건과 관련된 의무를 준수하는지 평가·점검할 수 있으며, 계약자는 수요기관이 평가·점검을 실시하는 경우 이에 협조하여야 합니다.
∙ 수요기관은 계약상대자가 안전·보건 확보에 필요한 조치를 소홀히 하거나 이행여부에 대한 점검 결과 보완 및 조치 등이 필요한 경우에는 계약상대자에게 이에 대한 시정을 요구할 수 있습니다.
12) 납품기한
「계약 후 60일」
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