전선굵기의 선정순서 / 전선의 최소굵기

전선굵기의 선정순서 / 전선의 최소굵기

 

1. 개요

전선의 전기적 조건(허용전류+ 전압강하+ 고조파분+과전류차단기)과 기계적강도(케이블자중+장력+케이블고정장치의 안전률)를 동시에 만족하여야 한하며 또한 장래증설, 접속 부하의 종류에 따른 기술기준의 고려사항, 제작 및 시공상의 한계를 고려하여야 한다.

즉, 전선의 허용전류, 허용 전압강하, 고조파분,과전류차단기, 케이블자중, 장력, 케이블 고정장치의 안전율을 고려하여 최악의 조건을 선택한다.

 

2. 전선 굵기의 선정순서

1) 수용율, 역율, 부하율을 고려하여 간선,분기회로별로 최대 사용전류를 산출한다.

최대사용전력 = 설비용량(증설예상분 포함) × 수용율 ÷ 100

최대사용전류 = (최대사용전력 × 부하율) ÷ (전압 × 역율)

2) 부하중심까지의 거리 결정 후 간선, 분기회로별로 전압강하의 한도를 결정한다.

3) 허용 전압강하를 고려한 전선 굵기 산출式에 따라 결정한다.

◎상기 식은 선로 리액터스를 무시했으므로 역율이 낮은 경우 정확한 값을 구할 수 없으므로 다음의 식을 적용하여 계산한다.

 

4) 기계적 강도는 전기설비 기술기준에 규정된 굵기 이상으로 선정하면 무리가 없다.

5) 간선의 굵기 결정시 검토사항

· 접속된 부하의 종류에 따른 계산

· 간선보호용 과전류 차단기의 용량

· 과전류 차단기의 접속위치

6) 기계적 강도와 전기적 조건을 상호 비교하여 큰 값으로 전선의 굵기를 결정한다.

 

3. 전선의 최소굵기

1) 저압전선

- 1.6㎜(전압강하는 2% 이하가 바람직하다.)

2) 고압간선

- 38㎟ 이상(66㎸)

- 100㎟ 이상(154㎸) - 케이블의 경우는 제외.

3) 병렬사용(동상에 2가닥 이상의 전선을 사용하는 것)되는 전선

· 동선의 경우 50㎟ 이상, 알루미늄의 경우 80㎟ 이상일 것

· 병렬 선 각 선에 과전류차단기를 설치하지 아니할 것.

· 도체, 굵기 및 길이가 동일하여야 한다.

· 병렬사용이 제한되는 이유

· 표피효과 및 근접효과에 의한 영향으로 인해 전선의 임피던스가 일정하지 않게 되어 일부 전선으로 전류가 집중될 우려가 있다. 따라서 전선을 병렬사용하는 경우에는 전선 포설시 인덕턴스 및 캐패시턴스 값이 (선로정수의 변화로 수십~수백배의 전류차이가 발생 ) 평형이 되도록 포설하여야 한다.

· 동상 다조 포설시 전류를 평형시키기 위한 배치.

각 케이블의 임피던스를 동일하게 하기 위한 배치"예"(단, 동일한 도체 / 굵기 /길이의 경우)

① 6조병렬 1단포설 : R1-S1-T1-T2-S2-R2

② 3조병렬 2단포설 : R1-S1-T1 +  R2-S2-T2

③ 6조병렬 2단포설 : R1-S1-T1-T2-S2-R2 +  R3-S3-T3-T4-S4-R4

④ 3조병렬 3단포설 : R1-R2-R3 + S1-S2-S3 + T1-T2-T3

4) 중성선 굵기의 결정

중성선의 굵기는 부하의 종류 및 부하전류가 명확히 확인되고 또한 장래에 변경되지 아니한 것이 확실한 경우(따라서 일반적으로 기기배선에 국한하게 된다)에 한하여 아래의 규정을 적용하고, 일반 간선의 설계에서는 적용하지 아니하고 비접지 상선의 굵기와 동일하게 하는 것이 타당하다.

건축물은 그 수명을 다하여 철거되기 전에는 그 소유주 및 용도(고조파부하접속)가 변화하기 때문이다. 또한, 고조파를 발생하는 전기기기의 고조파 허용율은 일반적으로 30% 이하로 되어 있다.

· 단상3선식 또는 3상4선식 간선에서 전압강하를 감소하기 위하여 전선을 굵게 할 경우에도 중성선을 굵은 것으로 할 필요는 없다.

· 간선의 중성선 부하부담은 회로에 발생할 수 있는 최대불평형 부하에 의하여 결정되어야 하며 최대 불평형 부하는 중성선과 비접지 상선간의 부하로 산출하여야 한다.

· 2상 5선식 전로의 간선 중 중성선은 쵀대 불평형부하의 140% 이상이어야 한다.

· 가정용 전기레인지,벽부형 오븐, 주방용품에 부착된 조리기구, 전기건조기에 전원을 공급하기 위한 간선의 중성선은 비접지 상선의 최대부하의 70% 이상이어야 한다.

· 직류 3선식, 교류 단상 2선식, 3상4선식, 2상식 계통의 간선 중 중성선은 최대 불평형 전류가 200A를 초과하는 전류에 한하여 70% 이상으로 한다.("예" 최대전류가 300A 인 경우 감소하여 적용할 수 있는 전류치는 200 + (300 - 200)×0.7 = 270A 가 된다)

· 전기방전등이나 데이터 처리장치 또는 이와 유사한 기구에 공급되는 전원이 3상 4선식 Y 결선인 경우의 중성선은 줄여서는 아니된다.

 

4. 선정 후 검토사항

· 공사방법(매설, 부설방식 등)에 따른 이상현상 발생여부.

· 근접 통신선로에의 장해여부.

 

5. 기타

· 간선의 굵기 개폐기 및 과전류차단기의 용량(부하전류가 명확히 확인 되었을 경우)

· 전선최대길이표

< 표. 단상2선식 전압강하 1V인경우 >

 

< 표. 3상3선식 전압강하 2V인 경우 >