케이블 그랜드(Cable Gland)란 무엇인가?
케이블그랜드는 케이블을 배전반(Junction Box)같은 전기장치에 연결할때, 단단하고 안전하게 연결할 수 있도록 사용하는 장치입니다. 만일 배전반(Junction Box) 하단에 구멍을 뚫어 구멍사이로 케이블을 단순 연결하기만 하면, 케이블과 배전반간에는 아무런 지탱하는 힘이 없기 때문에 케이블이 이리저리 흔들리고 불완전하게 연결될 것입니다. 왼쪽 사진처럼 케이블그랜드를 사용해야 케이블과 배전반간에 물리적으로 완벽하게 연결할 수 있고, 전기장치는 비로소 외부와의 연결을 공고히 할 수 있습니다. 뿐만아니라, 케이블 그랜드에 접지나 절연의 기능까지 가능하도록 Accessories를 추가할 수도 있고, IP등급(방수방진)의 유지도 가능합니다. 또, 방폭장비에 연결하는 경우에는 방폭보호등급의 유지를 위해 적절한 방폭용 케이블그랜드를 사용해야 합니다.

케이블 그랜드의 종류와 배선시스템
케이블그랜드의 종류는 기본적으로 케이블의 종류에 따라 달라집니다. 그리고 그 케이블의 종류를 이해하기 위해서는 먼저, 배선시스템에 대한 이해가 필요합니다. 배선시스템(Wiring System)은 크게 3가지로 나누는데 첫째, 금속배선관(rigid metal conduit), Armoured용 케이블, Non-Armoured 케이블입니다.

배선시스템의 종류

1) 금속배선관 : 금속배선관(conduit) 시스템은 미국, 캐나다 일부지역, 남아프리카공화국, 중동 및 아시아 등 NEC코드를 사용하는 지역에서 널리 사용됩니다. 이 방법은 도체선을 배관내에 넣어 사용하기 때문에 도체선의 물리적, 화학적인 손상으로부터 가장 안전한 방법입니다. 다만 설치비용이 비싸다는 단점이 있어 캐나다에서는 TECK 케이블로 많이 넘어가고 있습니다. 미국내에서도 배선관시스템과 케이블시스템을 동시에 사용하며, 염분이 있는 해양지역에서는 부식에 강한 케이블시스템을 더 선호하는 경향이 있습니다.

2) TECK 케이블 : 배관시스템이 아닌 케이블 시스템에서는 케이블을 크게 TECK, steel wire armored, steel wire braided, lead sheathed and unarmored 으로 나눌 수 있습니다. 이중 TECK 케이블은 캐나다에서 주로 사용되며, 크게보면 armoured 케이블의 변종으로 metal clad 케이블에 절연을 위해 PVC 피복을 추가로 도포한 형태입니다.

3) ARMORED 케이블 : Armoured 케이블은 영국과 영연방에서 많이 사용하는 형태로, 케이블 내부에 금속재질로 한번 더 둘러 케이블의 물리적인 보호와 접지(earthing)를 용이하게 한 형태입니다. Armoured의 형태에 따라 단순 wired 인지, 테이프(tape) 형태로 감쌌는지, 격자형태(braided)로 둘러쌓아 좀더 유연하게 만들었는지에 따라 분류합니다. 약자로는 Steel Wire Armored(SWA, 약어표시로는 W), Steel Tape Armored(STA, 약어표시로 Z), Wire Braid Armored(WBA, 약어표시로는 X)로 표시합니다. 일반 방폭전기자재용으로 가장 많이 사용되는 Type입니다.

4) LEAD SHEATH 케이블 : Lead sheath케이블은 개별도체를 연피로 감싼 케이블입니다. 석유공장 등에서는 보통 케이블을 지하에 매설하는데, 이때 석유부산물들이 땅으로 흡수되면서 발생하는 탄화수소성분으로부터 케이블을 보호하기 위한 케이블입니다.

5) NON-ARMOURED 케이블 : Non-Armoured케이블은 흔히 사용하는 SO케이블 같이 , 접지도체를 포함하는 케이블입니다. Zone지역 분류시스템에서는 케이블을 발화원으로 보지 않기 때문에 케이블의 물리적인 손상에 대한 보호가 필요없는 것으로 여깁니다. 만일 케이블을 보호해야 하는 상황이라면 케이블을 배관속에 넣거나 케이블트레이(Cable Tray)를 사용할 뿐, 케이블 자체에 보호장치를 넣지는 않습니다. 이런 특징 때문에 Non Armoured 케이블은 유연하고 제작과 설치에서 속도가 단축되며 경제적이라는 장점을 갖게되고, 프랑스, 독일, 이탈리아, 아시아와 아프리카의 일부지역에서 사용되고 있습니다. 국내에서는 제어용 장비등에서 널리 사용되고 있습니다.

이같은 배선시스템들은 설치되는 지역에 따라 관례적으로 사용됩니다. 예를 들어 중동지역에 실행되는 공사에는 해당지역의 배선시스템을 적용하는 경우가 많습니다. 그래야 기존 설비들과 연결할 수 있을테니까요. 사용지역에 따른 배선시스템은 아래와 같이 알려져 있습니다.

출처: R.STAHL의 DIN EN 60079-14 (2014) Electrical installations design, selection and erection자료 및 Cortem사의 the EN 60079-14 standard, the correct use of cable gland 편 참고