심의위원 : 한국전지산업협회단체표준심사위원회 성 명 근무처 직 위 ( 대표전문위원 ) 안상용 이비씨코리아 기술이사 ( 위 원 ) 남대호 LG화학 차 장 ( 위 원 ) 오성환 에이코 대표이사 ( 위 원 ) 김효석 SK 이노베이션 과 장 ( 위 원 ) 남경완 동국대학교 교

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1 SPSPSPSPS SPSPSPSP SPSPSPS SPSPSP SPSPS SPSP SPS-KBIA SPS - 가정용배터리에너지저장장치 일반적요구사항 SPS-KBIA 한국전지산업협회 2017 년 X 월 X 일제정

2 심의위원 : 한국전지산업협회단체표준심사위원회 성 명 근무처 직 위 ( 대표전문위원 ) 안상용 이비씨코리아 기술이사 ( 위 원 ) 남대호 LG화학 차 장 ( 위 원 ) 오성환 에이코 대표이사 ( 위 원 ) 김효석 SK 이노베이션 과 장 ( 위 원 ) 남경완 동국대학교 교 수 ( 위 원 ) 이선호 TUV Sud Korea 부 장 ( 위 원 ) 박진성 한국건설생활환경시험원 팀 장 ( 위 원 ) 전현종 한국산업기술시험원 책 임 ( 위 원 ) 이명훈 한국화학융합시험연구원 책 임 ( 위 원 ) 송준호 전자부품연구원 책 임 ( 간 사 ) 김유탁 한국전지산업협회 팀 장 표준열람 : 한국전지산업협회 ( 제정자 : 한국전지산업협회 제 심 정 :2017 년 X 월 X 일 의 :2017 년 X 월 X 일 원안작성협력 : 이표준에대한의견또는질문은한국전지산업협회 ( ) 로 연락하거나웹사이트를이용하여주십시오 ( h t t p : / / w w w. k - b i a. o r. k r ).

3 목 차 머리말... ii 개요... iii 1 적용범위및목적 적용범위 목적 검증 인용표준 용어와정의 위험평가 설치및검사 일반 시험의순서 참조시험조건 시설, 하우징 식별라벨, 주의사항및사용, 설치및유지보수에대한지침 룸에서의경고라벨과주의사항 셀및배터리의식별라벨또는표시 사용, 설치및유지보수에대한지침 i

4 머리말 이표준은산업표준화법을근거로단체표준심사위원회의심의를거쳐제정한한국전지산업협회단체표준이다. 이표준은저작권법에의해서보호대상이되고있는저작물이다. 이표준의일부가기술적성질을가진특허권, 출원공개후의특허출원, 실용신안권또는출원공개후의실용신안등록출원에저촉될가능성이있다는것에주의를환기한다. 한국전지산업협회장및단체표준심의회는이러한기술적성질을가진특허권, 출원공개후의특허출원, 실용신안권또는출원공개후의실용신안등록출원에관계되는확인에대하여책임을지지않는다. ii

5 개 요 에너지저장장치는생산된전기에너지를저장하여전력이필요한시기에사용함으로써에너지이용효율을향상시키고, 신재생에너지활용도를제고하며, 전력공급시스템을안정화시킬수있는장치이다. 국내신재생에너지주택보급목표와더불어가정용에너지저장장치에대한수요가증가할것으로예상되나작업자및사용자의위험평가방법및이를대처할수있는안전확보방법이필요하다. 따라서, 이표준은가정용에너지저장장치수요증가에따라설치작업자및사용자를위한에너지저장장치의식별, 경고표시, 설치, 유지보수시위험으로부터의안전확보를위한표준이다. iii

7 한국전지산업협회단체표준 SPS-KBIA 가정용배터리에너지저장장치 일반적요구사항 Household Battery Energy Storage Systems General requirements 1 적용범위및목적 1.1 적용범위 이표준은리튬이차전지를사용한가정용에너지저장장치의일반적인안전요구사항에대하여규정한다. 1.2 목적 적용범위포함 작업자, 사용자및인근지역에대해위험으로부터허용가능한수준으로감소시키는데목적이있다. 특정위험유형에대한예방요구사항은다음과같다. a) 감전이나화상 b) 기계적위험 c) 장비로부터화재확산 d) 과도한온도 e) 가스, 폭발방지 f) 화학유해물질예 ) 전해질 예측가능한오용및인체공학적요소에서발생가능한위험에대한보호요구사항에대해규정되어있다. 허용가능한위험에대해위험분석, 위험평가및위험감소를포함하는위험평가를반복적으로실시하고, 문서화되어야한다 적용범위제외 이기준은적용되지않는다. a) 장비의안전과관련되지않는성능또는다른특성 ; b) 운송포장의효과 ; c) 전자파 (EMC) 요구사항 (IEC 참조 );

8 d) 폭발에대한보호조치 (IEC 참조 ). 1.3 검증 이표준에서는형식시험, 정기시험및위험평가의검사를통해, 이표준의요구사항을충족하는지검증하는방법을규정한다. 2 인용표준 다음의인용표준은전체또는부분적으로이표준의적용을위해필수적이다. 발행연도가표기된인용표준은인용된판만을적용한다. 발행연도가표기되지않은인용표준은최신판 ( 모든추록을포함 ) 을적용한다. KS A ISO 361, 전리방사선기본표지 KS C IEC 60445, 인간과기계간인터페이스 (MMI), 표시식별의기본및안전원칙 - 장비단자, 도체단자및도체의식별 KS C IEC 60447, 인간과기계간인터페이스 (MMI), 표시, 식별의기본및안전원칙 작동원칙 KS C IEC , 국제전기기술용어 - 제 151 부 : 전기및자기장치 KS C IEC , 국제전기기술용어 - 제 195 부 : 감전보호용접지 KS C IEC , 국제전기용어 - 제 482 부 :1 차및 2 차단전지와전지 KS C IEC , 정보기술기기의안전성 - 제 1 부 : 일반요구사항 KS S ISO 7000, 장비에이용되는그래픽심볼 등록된심볼 IEC 60027(all parts), Letter symbols to be used in electrical technology IEC , International Electrotechnical Vocabulary. Chapter 604: Generation, transmission and distribution of electricity - Operation IEC , International Electrotechnical Vocabulary - Part 826: Electrical installations IEC 60079(all parts), Electrical apparatus for explosive gas atmospheres IEC 60417(all parts), Graphical symbols for use on equipment. Index, survey and compilation of the single sheets IEC 61326(all parts), Electrical equipment for measurement, control and laboratory use EN , Stationary lead-acid batteries. General requirements and methods of test. Vented types EN , Stationary lead-acid batteries. General requirements and methods of test. Valve regulated types EN 60623, Vented nickel-cadmium prismatic rechargeable single cells 3 용어와정의 이표준에서사용하는용어및정의는다음과같이사용한다. 3.1 영구연결장비 (permanently connected equipment) 전기공급장치에영구적으로연결되어있으며, 공구를사용하여분리가가능한장비 3.2 2

9 단자 (terminal) 외부도체장치와연결을위한부품소자 ( 셀, 배터리 ) 를하나또는그이상의외부도체 ( 전기적회로, 전기적네트워크 ) 에연결하기위한도전부 [ 출처 :KS C IEC :2001, , 수정 ] 비고단자는하나또는여러개의연결이포함할수있으며, 소켓, 커넥터등을포함한다. 3.3 기능성접지단자 (functional earth terminal) 주공급코드를사용하지않고장비외함에부착되어있는주플러그또는부분차폐와안전이외의기능목적으로접지 비고측정장비에서의단자는주로측정접지단자로불린다. 3.4 보호도체단자 (protective conductor terminal) 장비의안전목적으로도전부에조립된단자와외부보호접지시스템에연결된단자 3.5 외함 (enclosure) 모든방향의직접접촉에대한외부의영향으로부터장비를보호 비고외함은화재의확산으로부터보호를할수있어야한다. 3.6 정격용량 (rated capacity) 규정된조건하에서결정되거나제조자의표기에의해결정된전지용량 [KS C IEC , 03-15, 참조 ] 3.7 정격 (rating) 정격값들과동작조건들의집합 [ 출처 :KS C IEC , 16-11, 참조 ] 3.8 작동전압 (working voltage) 장비에정격전압을공급할때특정절연처리를거친교류또는직류전압의가장높은실효값 비고 1 과도한전압변동은동작전압의일부에포함되지않는다. 비고 2 개방회로상태및정상작동조건은포함된다. 3.9 형식시험 (type test) 이표준의하나또는하나이상의요구사항충족을보여주기위한특정설계로만들어진하나또는하나이상의장치샘플 ( 또는장치의일부분 ) 의시험 비고 이항목은 KS C IEC :2001, 에서덮개 ( 커버 ) 설계및제작의정의가인용 3

10 되었다 정기시험 (routine test) 제조중또는제조후각항목에따라적합성시험 [ 출처 :KS C IEC , 16-17, 참조 ] 3.11 접촉가능 ( 부분 )(accessible(of a part)) 표준시험용또는시험핀으로접촉이가능한부분 3.12 위해 (hazard) 유해의잠재적인근원 3.13 주 (mains) 저전압공급시스템으로장비에전원을공급하기위한목적으로설계된전력공급장비 3.14 일반사용 (normal use) 사용지침에따른사용또는명백히의도된목적에따른대기상태 3.15 일반조건 (normal condition) 모든위험에대한보호상태에아무이상없는조건 3.16 작업자 (operator) 의도된목적을위해장비를운영하는사람 3.17 책임자 (responsible body) 안전한사용과장비의유지보수를위한개인또는단체 3.18 합리적으로예측가능한오용 (reasonably foreseeable misuse) 공급자에의해의도된바는아니나충분히예측할수있는, 사람의행동으로부터기인할수있는제품, 공정또는기능의사용 3.19 위험 (risk) 유해가일어날가능성과그유해의심각성의조합 3.20 유해 (harm) 사람의건강에대한육체적부상이나손상또는재산혹은환경에대한손상

11 허용가능한위험 (tolerable risk) 사회적통념이나현재값을기준으로판단하고주어진상황에서허용될수있는위험 3.22 기본절연 (basic insulation) 기본적인보호를제공하는유동적위험부분들의절연 [ 출처 :KS C IEC , 06-06, 참조 ] 비고기본절연은기능적인목적으로도할수있다 부가절연 (supplementary insulation) 기본절연에문제발생시감전에대한보호를위해기본절연외에추가로적용하는독립절연 [ 출처 :KS C IEC , 06-07, 수정 ] 3.24 이중절연 (double insulation) 기본절연과부가절연을모두포함하는절연 [ 출처 :KS C IEC , 06-08, 참조 ] 3.25 강화절연 (reinforced insulation) 감전에대한보호가이중절연보다높은절연 비고강화절연은여러증으로구성될수있으므로, 기본절연또는부가절연에서적용되는시험을할수없을수있다. [ 출처 :KS C IEC , 06-09, 수정 ] 3.26 오염 (pollution) 이물질, 고체, 액체또는기체 ( 이온화가스 ) 의첨가, 절연내력 ( 내압 ) 이나표면저항의감소발생 3.27 리튬이차단전지 (secondary lithium cell) 단전지 ; 셀 (cell) 리튬이온의삽입 / 제거반응또는음극과양극전극사이에서리튬의산화 / 환원반응으로발생되는전기에너지를사용하는이차단전지 비고대표적으로셀은액체, 젤또는고체형태의리튬염과유기용매화합물로구성된전해질을포함하며, 금속혹은라미네이트필름케이스로구성된다. 이는아직최종하우징에장착, 단자배치및전자제어장치가완성되지않았으므로실제사용준비상태는아니다 가정용배터리시스템 (homeholdbatterysystem) 단일또는다가구거주또는가정용내부에너지저장시설및고정배터리시스템

12 공칭전압 (nominal voltage) 단전지, 전지또는전기화학시스템을식별하거나지정하기위한적당한전압값 [ 출처 :KS C IEC , 03-31, 참조 ] 3.30 전해질 (electrolyte) 이온적으로전도할수있는이동이온 (mobile ions) 을함유한액체또는고체물질 비고전해질은액체, 고체또는겔 (Gel) 일수있다. [ 출처 :KS C IEC , 02-29, 참조 ] 3.31 가스발생 ; 가스배출 (gassing; gas emission) 전해질의전기분해에의해발생되는가스및배출 [ 출처 :KS C IEC , 05-51, 참조 ] 4 위험평가 위험평가는최소한허용가능한위험에도달하기위해반복적으로실시하고문서화되어야한다. a) 위험분석위험분석은위험식별을위한과정이며, 사용가능한정보를기본으로위험을판단한다. b) 위험평가각위험분석은위험정도의판단과가능성을평가하기위해계획이요구되고, 그결과가수용가능한위험수준인지평가한다. c) 위험감소초기위험수준이허용되지않는경우, 위험을감소시키기위해단계적조치를취해야한다. 위험분석및위험평가를반복적으로실시하여야하며, 새로운위험이발생되지않음을확인해야한다. 위험평가후에위험이존재한다면관리자를위해지시서에기재한다. 이러한위험을완화하는방법에대한적절한정보를제공해야한다. 위험감소를위해가장적절한방법을선택하며, 제조자는다음의원칙을주어진순서대로적용한다. 1) 위험제거또는감소 ( 안전한설계및시공 ); 2) 제거할수없는위험에대한필요한보호조치 ; 3) 어떠한문제점으로인해잔류하는위험의보호조치에대해사용자에게정보를제공하고, 특정교육훈련의필요여부를확인하며, 개인보호장비를지정. 비고. 위험평가절차는 ISO 14971, SEMI S , IEC 61508, ISO 및 ANSI B11.TR3 에포함되어있으며, 다른유사한규격을사용할수있다. 적합성여부는위험평가문서를검토하여위험이제거되었는지, 허용할수있는위험만남아있는지를확인한다. 6

13 5 설치및검사 5.1 일반 이표준의시험은장비또는부품의샘플에서수행되는형식시험이다. 유일한목적은설계및시공이표준에적합한지를확인하는것이다. 또한, 제조자는모든부품이포함되어생산된제품에대해반복시험을시행해야한다. 장비는최소한이표준의요구사항을충족해야하며, 요구사항을초과하는것은허용된다. 만약이표준에서최소값이지정되어있다면, 장비는최소값보다높은값으로입증되어야한다. 최대값이지정되어있다면, 장비는최대값보다낮은값으로입증되어야한다. 이표준에명시되어있는요구사항을충족하고, 지정된곳에사용되는조립품에대한시험은전체장비의모든형식시험을반복할필요는없다. 이표준의요구사항에대한적합성여부는모든적용가능한시험을수행하여점검하며, 장비시험과설계문서가시험을통과한것을증명한경우시험을생략할수있다. 이표준검사에는장비의적합성평가를위해시험평가, 장비와함께제공되는지시서의검사, 장비제조에사용되는재료또는구성부품의데이터시트검사등을측정장비검사에포함할수있다. 각각의경우에, 검사는장비가해당조건을충족하는지증명해야하며, 추가시험이필요하다는것을입증해야한다. 적합성시험시, 허용오차범위에의해측정값 ( 예. 전압 ) 에대한불확실성이존재하는경우 a) 제조자는최소한적용가능한값을보장해야한다. b) 시험소는지정된시험값이외다른값이적용되지않도록해야한다. 5.2 시험의순서 별도로명시되어있는않으면, 시험순서는선택사항이다. 시험장비는각각의시험종료후주의깊게검사해야한다. 만약시험을통과하였지만, 시험순서가바뀌어시험결과에의심의여지가있는경우초기시험을반복실시해야한다. 파괴적시험일경우참조시험조건을따른다. 5.3 참조시험조건 환경조건 만약표준에환경조건이지정되어있지않으면, 다음의조건에맞춰시험한다. a) 15 ~ 35 내외 ; b) 상대습도 75 % 이하 ; c) 공기압 106 kpa ~ 75 kpa 내외 ; d) 서리, 이슬, 침수, 비, 태양복사등없음 장비상태 일반 7

14 별도의명시가없는경우, 각시험은정상적인사용을위해조립된장비에서수행되어야한다. 완전조립된장비의치수또는무게로인해특정시험을진행하기어려운경우, 일부조립에대한시험을허용하며, 조립제품은표준의요구사항에충족하는지검증하여제공한다 장비의위치 장비는정상적인사용상태에서환기가잘되는위치에있어야한다. 벽, 캐비닛등에내장되는장비는제조자의지시서에명시된대로설치해야한다 부속품 장비와함께사용하기위해제조자가제공하거나사용하도록권장하는부속품및사용자가교환하여사용할수있는부속품은연결하거나연결하지않을수있다 커버와이동식부품 공구를사용하지않고덮개또는부품을제거하거나제거하지않을수있다 주공급 다음요구사항이적용된다. a) 공급전압은장비에설정되어있는임의정격전압의 90 % 에서 110 % 사이 b) 주파수는모든정격주파수 c) 모든 AC와 DC 장비는 AC 또는 DC 공급장치와연결 d) 단상 AC 공급장비는정상및역극성으로모두연결 e) 역극성연결수단을허용할경우, 전지작동과 DC 장비는정상및역극성모두연결 입력및출력전압 부동전압은포함되지만, 주공급전압은제외되며, 정격전압범위내의전압으로설정한다 접지단자 보호도체단자가있는경우접지에연결한다. 기능접지단자는접지에연결하거나연결하지않는다 제어 작업자가공구를사용하지않고조정할수있다. 제외항목은다음과같다. a) 주공급장치를올바른값으로설정해야할경우 b) 제조자가금지사항으로장비에명시한경우설정을조합할수없다. 8

15 부하모터 장비의전동부분부하조건은정상적인사용에따른다 출력 장비에서전기출력을제공한다. a) 장비는정격출력을정격부하에공급하는방식으로작동한다. b) 정격부하저항을출력에연결또는연결하지않는다 사용률 단기간또는간헐적작동을위한장비는제조자가지정한짧은정격회복시간을가져야한다. 단기간또는간헐적장비검사시열이발생하고그열을발산하기위한작업을지속적으로진행해야하는장비는짧은정격회복시간후가장짧은정격시간동안작동되어야한다. 5.4 시설, 하우징 배터리는보호된시설에보관해야한다. 만약필요하다면, 전기시설또는잠금된전기시설이제공되어야한다. 다음의시설종류를선택할수있다 : a) 건물내의배터리용분리된룸 ; b) 전기시설내의특별히분리된지역 ; c) 건물안쪽및바깥쪽의캐비닛혹은외함 ; d) 기기의배터리구획 시설선택시다음요소들이고려되어야한다 : a) 외부위험으로부터의보호 ( 예, 화재, 물, 충격, 진동 ); b) 배터리에의해생성된위험으로부터의보호 ( 예, 고전압, 폭발위험, 전해질위험, 부식및지면단락영향 ); c) 허가를받지않은작업자에의한접근으로부터보호 ; d) 극한의환경적영향으로부터의보호 ( 예, 온도, 습도, 공기중오염 ) 별도의배터리룸에대한특정요구사항 배터리의종류와크기에따라별도의배터리룸을사용할때다음요구사항을적용해야한다. a) 바닥은배터리의부하를견디도록설계되어야한다. 전력예비율은향후확장을고려하여야한다. b) 전기적설치는건물의전기설치기준에따라수행되어야한다. c) 접근이허가된작업자에게국한되어있는경우, 문은잠글수있고, 패닉방지형이어야한다. 패닉방지문은바깥쪽으로움직여야한다. 문은바깥쪽에서만잠글수있어야한다. 내부로부터, 문은비상메커니즘의수단에의해쉽게열릴수있어야한다. d) 배터리에손이닿는범위내의 (IEC 참조와 1.25 m 동일 ) 사람이서있는바닥지역은정전기축적을방지하기위해정전기확산성이어야한다. IEC 에따라측정된접지가능 9

16 한지점의저항은 10 MΩ 미만이어야한다. 작업자는배터리설치및유지보수작업을수행할 때정전기방지신발을착용해야한다. 바닥은작업자의안전을위해충분한전기적저항 R 을제공해야한다. 따라서, IEC 에따라측정된접지지점까지바닥의저항은 - 배터리의최대전압 500 V : 50 kω R 10 MΩ; - 배터리의최대전압 > 500 V : 100 kω R 10 MΩ 전기설비를수용하는룸의특수분리구역에대한특정요구사항 에설명한바와같이배터리의설비에대한모든요구사항이충족되어야하며 6 절에따라경고및금지표지판을배터리근처에부착해야한다 배터리외함 다음과같은이유에따라배터리외함을선택할수있다. a) 다른배터리위치로부터선로를피하기위한것 ; b) 하나의외함에장비의기능적으로완전한항목을제공하는것 ; c) 외부위험으로부터보호하기위함 ; d) 배터리에의해생성된위험으로부터보호하기위함 ; e) 허가받지않은작업자의접근으로부터보호하기위함 ; f) 외부적환경영향으로부터보호하기위함. 외함에배터리를하우징시다음요구사항이적용된다. a) 바닥 ( 또는설치된선반 ) 은배터리의부하를감당하도록설계되어야한다. b) 외함내의칸막이는통풍의효과를감소시키고따라서배터리의온도를증가시킨다. 이같은성능저하는외함설계중에평가되어야한다. c) 셀과배터리사이의거리는적절한공기흐름에의한냉각이보장되어야하며, 5mm 미만이되지않아야한다. d) 외함의내부는전해질의부식효과에대해적절한내화학성을가져야한다. e) 외함은허가받지않은작업자의의한위험한부품으로의접근을방지해야한다. f) 외함은일반공구를사용하여유지보수를위한적절한접근을허용해야한다. g) 외함은누출된전해질의작용으로인해접지단락전류가발생하지않도록해야한다 배터리또는근처에서작업 배터리룸안에서작업거리 검사, 유지보수및변경을위한적절한작업공간이있어야한다. 비상탈출을위해최소 600mm 폭의방해받지않는탈출로가항상유지되어야한다. 비고임시장비를접근길목에놓기위해서는탈출구폭을넓히는것이추천된다. 증가된너비는그장비를기준으로할수있으며, 다른정보가없을경우배터리너비의 1.5 배혹은 1200mm 으로한다. 10

17 배터리룸에서의특별작업에대한비고 용접또는납땜장비, 연삭기및이와유사한공구를사용하여배터리를작업하는것은잠재적인위험에대해권고된작업자에의해안전거리에서수행되어야한다. 비산불꽃의거리는감시되어야하며, 이러한작업을수행하기전배터리는주전원으로부터분리되어야한다. 6 식별라벨, 주의사항및사용, 설치및유지보수에대한지침 6.1 룸에서의경고라벨과주의사항 ISO 3864 시리즈에따라적어도다음의경고라벨또는주의사항은배터리룸을식별하여외부에표시하여야한다 : a) 배터리전압이 DC 60V 이상이면, 위험전압 b) 화재, 노출된화염, 흡연금지에대한표지판 c) 위험전압및전류를나타내는 배터리, 배터리룸 경고표시 6.2 셀및배터리의식별라벨또는표시 식별라벨또는표시는각셀, 배터리또는배터리어셈블리장치에영구히고정되어야하며, 관련배터리지시서에서요구하는모든정보를포함해야한다. 안전및유지보수의목적을위해각셀, 배터리또는배터리어셈블리장치는셀및배터리번호또는글자를사용하여쉽고명확하게식별할수있어야한다. 비고 KS C IEC 참고 6.3 사용, 설치및유지보수에대한지침 다음지시사항은배터리와함께제공되어야하며, 주변에표시되어야한다 : a) 제조자및공급자의성명 ; b) 제조자및공급자의형식참조 ; c) 배터리공칭전압 ; d) 전기화학적시스템 : 리튬이온배터리 e) 관련등급을포함한배터리의공칭또는정격용량 ; f) 설치자의성명 ; g) 시운전날짜 ; h) 안전권고사항및설치, 작동과유지보수지침 ; i) 폐기및재활용에관한정보. 지시서는작성하는데사용된언어가모국어가아닌작업자또한유지보수및조작에의해쉽게이해될수있도록공식화되어야한다. 본 11

18 SPS-KBIA SPSPSPS SPSPSP SPSPS SPSP SPS SPSP SPSPS SPSPSP SPSPSPS Household Battery Energy Storage Systems General requirements 12

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- 2 - - 2 - - 3 - - 4 - - 5 - - 6 - - 7 - - 8 - - 9 - 가 ) 가 ) 가 ) 가 ) - 10 - - 11 - 길이 피시험기기 주전원 절연지지물 케이블지지용절연물 접지면 발생기 - 12 - 길이 가능한경우 절연지지물 절연지지물 접지면 전자계클램프 감결합장치 - 13 - - 14 - - 15 - - 16 - - 17 - - 18 -