동력설비 - 저압,고압전동기 배선설계

동력설비 - 저압,고압전동기 배선설계

 

 

 

1. 고압전동기 배선설계시공 고려사항

1) 조작용 배전반

고압전동기에 사용하는 조작용 배전반 또는 이를 대신하는 장비는 다음에 의한다.

- 차단기의 차단용량은 단락전류를 확실하게 차단할 수 있을 것.

- 차단용량이 충분한 차단기를 사용한 곳에서 과부하보호를 목적으로 설치한 차단기는 과부하를 차단할 수 있는 정도까지 차단용량을 경감하여도 좋으나, 이 경우에는 과전류 차단기의 동작시간과 협조하여야 한다.

 

2) 고압 및 특별고압용 과전류 차단기는 그 동작에 따라서 개폐상태를 표시하는 것일것. 단 고압 및 특별고압이 컷아웃과 같이 그 개폐상태를 쉽게 확인할 수 있는 것은 제외.

 

3) 고압퓨즈의 규격(전기설비기술기준 42조 4항)

- 포장퓨즈는 1.3배의 전류에 견디고 2배의 전류에 120분 이내에 용단되는 것일 것.

- 비포장 퓨즈는 1.25배의 전류에 견디고 2배의 전류에서 2분 이내에 용단되는 것일 것.

- KSC4612 고압전류제한퓨즈(고압한류퓨즈를 말한다)의 종류와 용단특성

· 변압기용(퓨즈에 T字로 표시)

여자돌입전류를 고려하여 0.1초에서의 용단특성을 규정하고 있다.

· 전동기용(퓨즈에 M字로 표시)

전동기의 기동전류를 고려하여10초에서의 용단특성을 규정하고 있다.

· 변압기 및 전동기용(퓨즈에 T/M 字로 표시)

변압기의 여자전류와 전동기의 기동전류를 고려하여 0.1초와 10초에서의 용단전류를 규정하고 있다.

· 특별히 용도를 정하지 않은 것 (퓨즈에 G字로 표시)

종전부터 사용되던 것을 규정하고 있다.

 

4) 노출된 충전부분의 시설제한

고압 및 특별고압 전로의 노출된 충전부분은 전기 취급자가 쉽게 접촉되지 않을 것.

 

2. 저압전동기 배선설계시공 고려사항

가. 부하의 상정

1) 전동기(승강기,냉난방장치, 냉동기 등 특수용도의 것을 제외) 부하의 산정은 개개의 명판에 표시된 정격전류(전부하전류)를 기준으로 산정하여야 한다. 다만, 일반용 전동기일 경우에는 그 정격전류에 따른 규약전류(설계기준치)를 정격전류로 할 수 있다.

 

2) 엘리베이터, 에어컨디셔너 또는 냉동기 등의 특수한 용도의 전동기 부하의 산정에는 그 전동기 또는 기기의 명판에 표시된 정격전류 외에 특성 및 사용방법을 기준으로 하여야 한다.

◆ 엘리베이터용 전동기의 기동, 가속시의 전류치는 제작회사,제어방식 등에 따라 차이가 있기 때문에 제작회사의 기술자료를 참고할 것.

◆ 압축기용 전동기에 내장형 전동기를 사용하는 패케이지형 에어컨디셔너는 명판에 표시된 운전전류에 1.2배를 한 전류치를 기준으로 할 것.

◆ 압축용전동기에 내장형 전동기를 사용하는 냉동기는 사용조건이 다른 경우 또는 운전초기 등에는 운전전류보다도 많은 전류가 흐르기 때문에 제작회사의 기술자료를 참고할 것.

 

나. 분기회로의 시설

1) 전동기는 1대마다 전용의 분기회로를 시설하여야 한다. 단, 다음 각호에 의할 경우에는 제외

▶ 15A 분기회로 또는 20A 배선용 차단기 분기회로에서 사용하는 경우

15A 분기회로 또는 20A 배선용 차단기 분기회로에 시설하는 전동기 정격전류의 합계는 4㎾이하(200V급에서는 2 ㎾ 이하)로 하는 것이 바람직하다.

▶ 2대 이상의 전동기로서 각각 과부하 보호장치를 시설하였을 경우(이호의 적용은 가급적 단일 제조장치의 유니트 등에 한정하는 것이 바람직하다)

▶ 공작기계, 크레인 등에 2대 이상의 전동기를 1조로 장치하여 시설하고 이것을 자동제어 또는 취급자가 제어하여 운전할 경우 또는 2대 이상의 전동기의 출력축이 기계적으로 상호 접속되어 단독으로 운전할 수 없는 경우

▶ 최대용량 전동기의 정격전류가 50A 이하이고, 과전류 보호기의 정격전류가 최소용량 전동기 정격전류의 3배 미만일 경우

 

2) 분기개폐기 및 분기 과전류차단기의 시설

▶ 전동기에 전기를 공급하는 분기회로에는 과전류차단기를 시설하여야 한다(기술기준 196조)

▶ 전동기에 전기를 공급하는 분기회로에 시설하는 분기개폐기의 정격전류는 과전류 차단기의 정격전류 이상이어야 한다.

▶ 전동기 등에 전기를 공급하는 분기회로에 시설하는 과전류 차단기의 선정은 다음 각 호에 의한다.

 

▷ 전열기 합계 전류가 전동기 합계 전류보다 크거나 같을 때

분기선의 허용전류 ≥ 과전류차단기의 정격전류

 

▷전열기 합계전류가 전동기 합계전류보다 작을 때

①. 과전류차단기의 정격전류 ≤ 전열기 합계전류 + 3×전동기 합계전류

②. 과전류차단기의 정격전류 ≤ 2.5×분기선의 허용전류

①과 ②를 비교하여 작은 값을 선택한다.

단, 전열기 합계전류 + 3 × 전동기 합계전류가 당해 분기선의 허용전류(애자사용배선시의 허용전류) 2.5배 이하일 경우의 과전류차단기의 정격은 당해 분기선 허용전류의 2.5배 이하로 한다.

 

▷분기선의 허용전류가 100A를 초과하고 과전류 차단기의 표준규격에 해당하지 아니할 경우에는 상위 규정에도 불구하고 직근 상위 값으로 선택한다.

 

▶ 전동기 등에만 이르는 저압 옥내 전로는 다음에 의하여 시설할 것. (기술기준 196조 6호)

과전류 차단기는 그 과전류 차단기에 직접 접속하는 부하측의 전선의 허용 전류를 2.5배(기술기준 제42조 제3항에 규정하는 과전류 차단기에 있어서는 1배)한 값 이하인 정격 전류의 것(그 전선의 허용 전류가 100A를 넘을 경우로서 그 값이 과전류 차단기의 표준 정격에 해당하지 아니할 때에는 그 값에 가장 가까운 상위의 정격의 것을 포함한다)일 것.

 

3) 전동기의 과부하 보호장치의 시설(기술기준 194조)

 

3-1) 전동기는 소손방지를 위하여 전동기용 퓨즈, 열동계전기, 전동기보호용 배선용 차단기, 정지형계전기 등의 전동기용 과부하 보호장치를 사용하여 자동적으로 회로를 차단하거나 과부하시에 경보를 발하는 장치를 사용하여야 한다. 단 다음 각 호에 해당할 경우에는 제외한다.

 

▶전동기 자체에 유효한 과부하 방지장치가 있는 경우.

▶전동기권선의 임피던스가 높고 기동 불능시에도 전동기가 소손될 우려가 없을 경우(일반적으로 35W 이하정도의 교류전동기가 이에 상당한다)

▶전동기의 출력이 4KW 이하이고 그 운전상태를 취급자가 전류계 등으로 상시 감시할 수 있을 경우

▶일반공작기계용 전동기 또는 호이스트 등과 같이 취급자가 상주하여 운전할 경우

▶부하의 성질상 전동기가 과부하될 우려가 없을 경우

▶단상전동기로서 15A 분기회로(20A 배선용 차단기)에서 사용할 경우

▶전동기의 출력이 0.2kw 이하일 경우

 

3-2) 3상 4선식 저압전로에 연결되어 사용하는 3상전동기의 과부하보호용으로 전자개폐기의 전압측 단자 각극에 과부하 보호용 열동계전기가 설치되어 있는 것을 사용하는 것이 바람직하다.

 

3-3) 전압의 결상으로 인하여 현저하게 기능에 장애를 초래할 우려가 있거나 또는 손상을 받을 우려가 있는 전동기에는 원칙적으로 결상에 의한 손상을 방지하기 위하여 결상에 대한 보호장치 또는 경보장치를 시설하여야 한다.

 

3-4) 역율보상용 콘덴서를 각각의 전동기에 설치하는 경우 과전류 계전기(열동계전기 또는 전자식으로서 과전류 검출기를 말한다)또는 전류계가 있는 경우 과전류계전기 및 전류계의 전원측에서 분기하여 설치하는 것을 원칙으로 한다.

 

4) 전동기용 분기회로의 전선 굵기

전동기에 공급하는 분기회로의 전선은 분기회로 과전류 차단기 정격전류의 1/2.5(40%) 이상의 허용전류인 것으로서 다음 각호에 의할 것.

▶연속운전으로서 전동기 등에만 이르는 전로의 경우

저압 옥내 배선의 각 부분마다 그 부분을 통하여 공급되는 전동기 등의 정격 전류의 합계의 1. 25배(그 전동기 등의 정격 전류의 합계가 50A를 넘을 경우에는 1. 1배)의 값 이상인 허용 전류의 것일 것.

▶간헐사용,단속사용, 단시간 사용 기타의 변동부하에 사용하는 전동기에 대한 전선의 굵기는 전동기의 정격전류에 따르지 아니하고 배선의 온도상승을 허용치 이하로 하는 열적 등가한 전류치로 결정할 수 있다.

▶저압전동기로서 3상 유도전동기의 기동장치 중 Y - △ 기동기를 사용하는 경우에는 기동기와 전동기간의 배선은 해당 전동기 분기회로 배선의 60% 이상의 허용전류 이상을 가지는 전선을 사용하면 된다.(상전류 = 선전류/√3에 의함)

 

다. 전동기용 간선의 굵기 및 과전류차단기

1) 전동기용 간선의 굵기 및 전등,전열기,전력장치 등을 병용하는 간선의 굵기

전선의 굵기는 기술기준 195조에 의한 산출허용전류 및 전압강하를 고려하여 그 값 이상의 허용전류를 가지는 전선을 사용하여야 한다. 단, 전동기만의 회로의 간선에 적용하는 전동기의 정격전류의 합계는 3상 380V 유도전동기에 대하여 정격출력 1KW당 2.1A로 할 수 있다. 회로전압이 사이할 경우에는 회로전압에 역비례하여 변화하는 것으로 취급한다.

 

2) 간선의 과전류 차단기

저압 옥내 간선에 전동기 등의 접속되는 경우에는 그 전동기 등의 정격 전류의 합계의 3배에 다른 전기 사용 기계 기구의 정격 전류의 합계를 가산한 값(그 값이 그 저압 옥내 간선의 허용 전류의 2.5배의 값을 넘는 경우에는 그 허용 전류의 2. 5배의 값)이하인 정격 전류의 것 (그 저압 옥내 간선의 허용 전류가 100A를 넘을 경우로서 그 값이 과전류 차단기의 표준 정격에 해당하지 아니할 경우에는 그 값에 가장 가까운 상위의 정격의 것을 포함한다)을 사용할 수 있다.

 

3) 간선에 설치하는 개폐기

전동기에 공급하는 간선에 설치하는 개폐기의 정격은 해당 전로의 과전류차단기의 정격보다 작지 않을 것.

 

라. 저압 전동기 기동장치 등의 일반사항

1) 3상유도전동기의 기동장치

▶1대 또는 동시 기동하는 전동기의 합계용량이 접속된 공급변압기용량(KVA)의 10% 이상일 경우에는 기동장치를 사용하여 기동전류를 억제하여야 한다. 단, 기동장치의 설치가 기술적으로 곤란한 경우로서 다른 것에 지장을 초래하지 아니하도록 하는 경우 제외.

▶ Y-△ 기동장치는 전동기 사용정지중에는 전동기 권선에 전압이 가하여지지 아니하도록 구성할 것.

 

2) 단상전동기의 기동전류

전등과 병용하는 단상 유도전동기를 일반전기설비로 시설할 경우의 기동전류는 전기사업자와 협의한 경우를 제외하고 원칙적으로 37A 이하로 하여야 한다. 다만, 룸 쿨러에 한하여 그 제한을 100V용에서는 45A, 200V용에서는 60A이하로 할 수 있다.

 

3) 권선형 유도전동기의 2차측회로

▶ 전선의 굵기

- 연속사용의 것은 2차측 정격 전 부하전류의 1.25배 이상의 허용전류를 가지는 것일 것.

- 연속사용 이외의 것은 사용방법에 따라서 2차측 정격 전 부하전류에 의하지 아니하고 전선의 온도상승을 허용치 이하로 한 열적인 등가 전류치에 의하여 결정할 수 있다.

 

▶ 2차측의 저항기가 제어기에서 떨어져 있을 경우에는 제어기와 저항기간을 연결하는 전선의 굵기는 2차측 정격 전 부하전류의 1.1배 이상의 허용전류를 가지는 것을 사용한다. 단, 연속사용 이외의 것은 적절하게 감할 수 있다.

 

[표] 크레인용 권선형 전동기의 2차측 전선의 굵기

★2차전류는 제작자 및 종류에 따라서 큰 차이가 있으므로 굵기 선정에 주의하여야 한다.

 

4) 가반형 전동기의 이동전선 등은 기술기준 217조 및 240조에 따를 것.