저압 케이블 굵기 산정에서 전압강하법에 대해

에너지 법령 질의회시 l 전선 및 케이블(1)

 

 

 

 

 

저압 케이블 굵기 산정에서 전압강하법에 대해

 

 

 

[질의] : 전력선 허용온도

현재 FCV 70[mm2] 3C에 70도(전선표면) 정도의 열이 발생합니다. 기술기준에는 90도까지 괜찮다고 하는데 전선을 교체해야 하는지요?

이 상태로 계속 쓴다면 설비에 미치는 영향은 무엇인지 알고 싶습니다. 50[mm2]에서 70[mm2]로 교체했는데 별 효과가 없네요. 메이커에선 100[mm2]으로 포설하라고 하는데 (허용전류대비 너무 굵습니다.) 참고로 설비는 레이저 절단설비, 전류치 160[A] 정도로 허용전류치 범위입니다.

 

[회시]

전원 인입방식부터 보시면 70[mm2]에 160[A] 대비해서 전류치가 222[A] 되니까 70[%] 이상 전선에 전류가 걸리는 것 같습니다. 단락전류도 생각하신다면 안전을 위해 95[mm2] 이상으로 교체하시는 것이 좋을듯 하고, 메이커 권장사항이 제일 좋습니다. 또한 레이저 부하설비는 초기 사용 시 대전류가 흐르고 이것이 수시로 반복된다면, 전선에 스트레스가 가해져 열 상승의 주요 원인이 되며 열화 속도가 빨라져 전선 수명과도 관계가 되어 집니다. 따라서 여유 있는 굵기의 전선사용이 권장됩니다.

 

 

 

[질의] : 저압 케이블 굵기 산정에서 전압강하법에 대해서

질문1) 통상적으로 케이블 굵기 선정 시 IEC 규격에 의한 허용 전류표를 보고 전선의 굵기를 산정하고 있습니다. 그리고 거리가 120[m] 이하일 경우에는 전압강하(변전실 TR 2차 측에서 전압공급 시)를 고려하지 않는다고 들었습니다. 만약 분전반 P1이라는 판넬에서 새로 P2라는 판넬을 신설 시 거리가 120[m] 이하가 되면 P2 메인 차단기 1차 측 전선 굵기 선정 시 전압강하를 고려하지 않는다는 말이지요. 그래서 거리가 120[m]가 넘을 때만 A=17.8LI/1000E 공식을 적용하고 있습니다. 이것이 올바른 방법일까요? 아니면 이렇게 해도 큰 영향은 없나요?

질문2) 전압의 세기 유지 범위는 통상 10[%]으로 알고 있습니다. 만약 380[V]라면 ±10[%]니까 418~342[V]가 맞나요.

질문3) 그럼 너무 수치 차이가 큰 것 같은데 실제적으로 현장에서 권장하는 전압의 세기 유지 범위를 알고 싶습니다.

세 가지 질문에 대한 답변 부탁드립니다. 첫째 수변전 VCB 판넬의 22,900[V] 그리고 저압분전반의 380[V], 220[V]의 실제 현장 사용에서의 권장 전압의 세기를 꼭 알고 싶습니다.

 

[회시]

1. 내선규정 제1415절 전압강하 항목을 보면 변압기 2차 측 단자에서 최원단의 부하에 이르는 전선길이가 60[m] 이하일 경우 전압강하는 3[%] 이하로 규정하고 있습니다.

또한 60[m] 초과 ~ 120[m] 이하일 경우 전압강하 5[%] 이하, 120[m] 초과 ~ 200[m] 이하일 경우 전압강하 6[%] 이하, 200[m] 초과일 경우 전압강하 7[%] 이하로 규정하고 있으므로, 허용 전압강하 이하가 되도록 전선 굵기를 선정해야 할 것으로 사료됩니다.

2. 전기사업법 제18조 및 별표3 표준전압 허용오차를 보면, 110[V] 허용오차는 상하로 6[V] 이내, 220[V] 허용오차는 상하로 13[V] 이내, 380[V] 허용오차는 상하로 38[V] 이내로 되어 있으므로 이에 따르면 될 것으로 사료되며, 22.9[kV] 관련 허용전압 범위는 중부하시 및 경부하시의 비율에 따라 결정되는 사항으로 자세한 사항은 한전 고객상담실에 문의해 보시기 바랍니다.

 

 

 

[질의] : 전선 떨림에 관한 질문

제조업체에 근무하고 있는 안전관리자입니다. 전기로(히터)에 연결된 전원선이 떨림이 발생합니다. 히터를 끄면(무부하시) 물론 떨림이 없습니다. 옥상 배전반에서 325[mm2] 1상에 1가닥씩이고, 거리가 80∼90[m]쯤 됩니다.

옥내 트레이 배선이고 양쪽에 1,000[A] 배선용 차단기가 설치되어 있습니다. 전류는 550[A] 정도 흐릅니다. 최근 들어 떨림 현상이 조금 더 심해진 것 같습니다. 진동이라고 해야 하나요? 이런 현상과 히터 부하가 관련이 있을까요? 전원 인입선이 떨리는 현상(진동) 주로 어떤 경우에 일어나는가요?

그리고 전선에 열도 좀 나는 편입니다. 손으로 잡았을 때 따뜻한 정도? 흐르는 전류에 비해 전선이 약한 건 아닌 것 같은데요. 이런 경우엔 어떻게 하면 될는지요?

 

[회시]

1. 전기로가 유도가열 방식이면 인버터에서 수십 [kHz]의 고주파를 발생시킵니다.

2. 전기로가 히터방식이면 온도제어를 위해 위상제어방식을 사용할 가능성이 높습니다.

두 방식 모두 고조파를 많이 발생시키므로 변압기 및 전선에서 소음 또는 진동이 발생할 수 있습니다. 전선의 기계적인 진동 상수와 전기 주파수가 일치할 경우 기계적인 공진을 일으키는데 매우 심한 소음과 함께 진동을 동반할 수 있습니다. 간혹 차단기 내부에서 심한 진동음이 발생하는 경우도 있습니다.

발생 고조파를 약 2주 정도 측정하여 적절한 고조파 필터를 부하 측에 설치 고조파 전류를 감쇄시키는 방법이 있지만 비용이 많이 소요되므로 진동 외에 다른 문제를 발생시키지 않는다면 권장하지 않습니다. 전선의 고정 부분을 개선하시면 저렴한 비용으로 상당 부분 진동이 감소할 수 있습니다.

 

 

※ 출처 : EngNews (산업포탈 여기에) - 저압 케이블 굵기 산정에서 전압강하법에 대해