분기회로 (저압) 케이블 사이즈 선정

오늘부터 전기회로(간선 및 분기회로)의 차단기와 케이블을 선정하는 과정을

찬찬히 같이 알아보도록 하겠습니다.

 

그중에서 오늘은 최종 말단부하와 직접 연결되는 저압 분기회로의 케이블 사이즈를 선정하는

설계기법 및 절차에 대하여 알아보겠습니다.

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우선 "분기회로"란 무엇인가에 대해 알아보겠습니다.

분기회로는 간단하게 얘기해서 최종 말단 부하(전등, 전열, 전동)에 직접 연결되는 회로를 의미합니다.

부하는 크게 일반부하(전등, 전열)와 동력부하(전동)로 나뉘는데,

동력부하의 경우 기동시 기동부하가 발생하여

정격전류치를 크게 상회하는 기동전류가 발생하기 때문에

일반부하와는 그 성격이 달라 설계방법에서 차이가 있습니다.

일반부하의 경우는 기동부하가 발생하지 않기때문에 기동부하에 비해

훨씬 간단하게 설계가 가능합니다.

그럼 먼저 일반부하의 케이블 사이즈를 선정하는 법을 알아보도록 하겠습니다.

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1. 일반부하 분기회로 케이블 사이즈

일반적으로 분기회로의 케이블의 사이즈는

케이블이 연결되어 있는 부하의 정격전류치 이상의 허용전류를 갖는 케이블사이즈로

선정한다고 생각하면 됩니다.

부하의 정격전류치를 50A를 기준으로 그 이하의 경우에는

[전기설비기술기준의 판단기준(전기설비) 176조 1항 7호]의 표176-2를 참조하여 선정해야 합니다.

여기서 저압옥내전로의 종류를 판별하는 과전류 차단기의 용량은

[전기설비기술기준의 판단기준(전기설비) 제38조]에 의거 선정토록 합니다.

 

그리고 부하의 정격전류가 50A를 초과하는 경우에는

[전기설비기술기준의 판단기준(전기설비) 176조 1항 5호]를 확인해 보면,

전동기등 기동부하가 발생하는 부하를 제외한 일반부하 중 정격전류가 50A를 초과하는 단일부하의 경우

과전류 차단기는 부하의 정격전류치를 1.3배를 넘지 않아야 하고,

케이블의 허용전류는 과전류 차단기의 정격전류 이상이어야 한다.

라고 되어 있습니다.

그리고

1.3배를 한 정격치가 과전류 차단기의 표준 정격에 해당하지 아니할 때에는

그 값에 가장 가까운 상위의 정격의 것을 포함한다.

라고 되어 있으므로 반드시 기억하여 실수하지 않도록 합니다.

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정격전류 50A를 기준으로 설계절차가 다른것을 꼭 기억하도록 하고,

위 수식을 잘 기억하도록 합시다.

여기서

Iw​는 케이블의 허용전류이고, ​

Ib​는 차단기의 정격전류이며, ​

Ih​는 전열부하의 정격전류, Il​은 전등부하의 정격전류 입니다.​

케이블의 허용전류치는 항상 차단기의 정격전류치보다 높게하여 

차단기로 하여금 케이블까지 보호 할 수 있도록 설계해야 합니다.

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2. 동력부하 분기회로 케이블 사이즈

동력부하의 경우 초기 기동시에 기동부하가 있어 일반부하와는 설계방법이 다릅니다.

[전기설비기술기준의 판단기준(전기설비) 제176조 1항 6호]에 따르면

동력부하는 부하의 정격전류가 50A이하일때와 50A를 초과할때의 두가지 경우로 나뉘게 되는데,

 

먼저 50A이하 일 때는 전압변동과 과부하를 고려하여

부하의 정격전류에 1.25배를 한 값 이상의 허용전류치를 가진 케이블

로 선정합니다.

 

그리고 50A를 초과할 때는 전압변동만을 고려하여

부하의 정격전류에 1.1배 한 값 이상의 허용전류치를 가진 케이블

로 선정하도록 합니다.

Iw​는 케이블의 허용전류이고, ​

Im​는 전동기의 정격전류입니다.​

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3. 추가 보정 사항

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이때까지 알아본 상기 방식으로 기본적인 케이블 사이즈에 대한 계산을 완료 한 뒤

다음과 같은 추가적인 보정을 거치도록 합니다.

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1) 공사방법에 따른 허용전류치 변경

케이블을 시공하는 방법은 여러가지가 있는데,

그때마다 케이블의 허용전류치가 조금씩 보정이 되어야 합니다.

각 케이블 제조사에서 제공하는 정보를 사용하면 됩니다.

참고로 LS전선사의 전력케이블 카달로그에 나와 있는 정보는 아래와 같습니다.

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2) 허용전압강하율 적용 (내선규정1415절)

변압기 2차측 단자에서 최원단의 부하에 이르는 전선의 길이가

60m 이하 일 경우 3%

60m초과 120m 이하 일 경우 5%이하

120m초과 200m 이하 일 경우 6%이하

200m초과 일 경우 7%이하

가 되도록 계산해야 합니다.

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전압강하 공식은 아래와 같습니다.

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이러한 설계 계산은 한번씩 가상으로 직접 해보는것을 추천드립니다.

​연습은 배신하지 않는다는 것을 항상 기억해야 합니다.

몇번 연습해 보면 손에 익어 금방 할 수 있습니다.

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차단기의 정격을 산정하는 설계에 대해서는 아래 포스팅을 참조 부탁드립니다.

​mech19.tistory.com/80

분기회로 (저압) 차단기 용량 선정

감사합니다.