4월 에너지 법령 질의회시

[질의] : 부하 불평형 개선에 대하여 
당 아파트 세대 부하의 불평형률을 알아보고자 합니다. 공급 방식은 3상 4선 방식으로 각 세대 부하는 단상으로 되어 있고 한 개의 수배전반에 주 차단기(ACB)와 아래 3상(MCCB) 9개의 차단기가 부착되어 있으며, 9개의 차단기는 각 라인별로 부하가 연결되어 있는 상태입니다. (각 동 지하 분전함에서 단상으로 연결) 그리고 부하불평형률을 계산하고자 각 9개의 차단기 별로 R, S, T 상을 시간대로 부하전류량을 체크한 상태입니다. 상기의 자료를 가지고 부하 불평형률을 구하여 불평형이 나타나는 간선에 부하개선 작업을 하고자 합니다. 이때 불평형률을 어떻게 구해야 하는지요.

[회시] ① 아파트는 시간대별로 불평형률이 수시로 변하므로 고정적인 불평형률을 구하기는 어렵습니다. 3상 4선식의 공급 방식이 대부분이므로 3상 설비불평형률=각 선간에 접속하는 단상부하 총설비 용량의 최대와 최소의 차/총부하 설비용량의×1/3×100% 따라서, 3상 불평형률은 주 차단기(ACB) 측의 각 상전류로 위 식에 대입하여 구하시면 됩니다.
② 주 차단기(ACB)측의 3상 부하계통의 “불평형율의 계산값이 30[%] 이하”가 되도록 분기(MCCB) 측의 부하를 조정하여 개별적으로 평형을 맞추면 좋으나 여건상 어려운 경우가 많습니다.
부하사용량이 많은 저녁 시간대에 분기(MCCB) 측 각 상전류를 측정한 다음 많이 흐르는 상과 적게 흐르는 상을 서로 교환하는 방식으로 각 상의 부하를 조정하여 주 차단기(ACB) 측 각 상전류(부하)를 비슷하게 맞추시면 됩니다. 간선별 분전반에서 단상부하를 개별적으로 조정하는 것은 현실적으로 무리가 있으므로 전기실 저압배전반에서 각 분기별로 전류를 측정하여 분기(MCCB) 측 R, S, T상을 교환하시면 됩니다.

[질의] : 3상 전류값 계산에 대하여 
마그네트 2차 전류값이 궁금합니다. 현재 마그네트 2차에 2종류의 부하를 연결하여 사용하고 있습니다. 하나는 10[A], 다른 하나는 6[A]가 흐르고 있는데요. 1선식 전류를 측정하면 위와 같이 정상적으로 나오는데 2선을 같이 측정하면 16[A]가 나와야 정상 아닌가요?
2선을 같이 측정하면 약 8[A]정도 표시됩니다. 왜 그런지 자세히 설명 좀 부탁드립니다.

[회시] ① 현장에서 전류측정은 클램프 메타로 하셨을 것으로 생각됩니다. 결론적으로 말씀드리면 8[A]가 나왔다면 정확히 나온 것이라고 판단됩니다. 교류 전류 값은 벡터값으로 생각하시면 이해가 잘 됩니다. 2종류의 부하 즉, A 부하가 6[A], B 부하가 10[A] 이면, 각각의 부하 역률에 따라 위상차를 가지고 흐르게 되어 입력의 두 전류의 벡터 합성 값의 합은 8[A]가 되는 것입니다.
② 예를 들어 클램프 메타로 일반 단상 두선(상-중성선)을 같이 측정하면 전류가 많이 흘러도 벡터값이 0[A]이 되어 측정값은 0[A]가 나오는 것을 쉽게 볼 수 있습니다. 전류값이 측정된다면 누설전류가 있는 경우 입니다. 이와 같은 원리로 누설전류계로 사용하기도 합니다. 클램프 메타의 측정원리를 살펴보시면 쉽게 이해 될 것으로 생각됩니다.

[질의] : 3상 전력요금과 단상전력요금에 관한 문의
단상 전력요금 계산법
40[W]×100개×10시간 = 계산법?
3상 전력요금 계산법
4[kW](모터)×1개×10시간 = 계산법?
비교 요금을 쉬운 방법으로 설명 부탁합니다. (전기료 [kW]당 70원일 때)

[회시] 전기요금은 사용전력량에 따라 요금계산을 기본 원칙으로 하고 있습니다.
그러나 공급자 측에서 보면 유효전력량(저항 소비 부하값)만으로 요금 체계를 확립하다 보니 수용가 역률저하에 의한 무효전력 공급량이 늘어 예비로 발전소와 배전선로 등을 요금과 관계없이 추가로 설치해야 됩니다. 따라서 원가가 증가되므로 역률 보상과 수용가의 연간 최대 전력 사용량을 기준으로 수용가에게 적절한 보상과 벌칙성 요금 체계로 발전하고 있습니다.
① 단상 전력 요금과 3상 전력 요금은 차이가 없습니다. (3상 40[W]와 단상 40[W]를 쓰신다면 전력량이 같기 때문에 요금도 같습니다.)
② 40[W] 100개를 10시간 쓰시면 40×100×10=40[kWh]입니다. [kWh]당 70원이라면 40×70=2,800원 입니다
③ 그밖에 전기요금에는 기본료 (조건에 따라 다름)+전력산업기반기금(4.591[%])+부가가치세(10[%])가 붙습니다. (※10원 미만은 절사)
④ 전기요금 절약방법 : 연간 최대전력량 감소로 기본료를 낮추고, 역률 개선을 통한 보상으로 요금 절감이 가능.
⑤ 전기요금은 한전 홈페이지에 가시면 쉽게 계산할 수 있도록 프로그램화 되어 있습니다.

[질의] : 배전 계통의 전력 공급방식에 대하여 N상(중성선)과 E상(접지선)관계  
현재 22,900/380-220[V]를 사용하고 있습니다. N상과 E상을 체크한 결과 약 2[V]의 전압이 나타나는데요. 이것이 정상인지와 독일의 전력방식을 알고 싶습니다.

[회시] 1. N상(중성선)과 E상(접지선)과의 전위차
가. 중성선에는 부하 불평형 전류와 영상분인 제3고조파 전류가 흐르며, 이때 중성선의 길이에 대한 임피던스와 영상분 고조파와의 관계로 인해 중성선과 접지선에서 전압이 측정될 수 있습니다.
나. 접지 측 선로 또는 접속부의 불량으로 임피던스가 증가 되었을 경우
다. 변압기의 1상 결상으로 중성점이 이동한 경우 등.
2. N상(중성선)과 E상(접지선)과의 전위차가 5[V] 이상이면 접지 계통을 재조사하여 이하가 되도록 시설 개선이 필요합니다.
3. 독일의 전력방식 : 한국전력기술인협회 전력기술지원센터 홈페이지의 “전력기술자료실/기타기술자료” 에서 세계 각국의 주파수 및 전기방식을 참고하시기 바랍니다.

<출처> 전력포털 EPIC (www.epic.or.kr)

에너지 법령 질의회시

변압기 용량에 대해

[질의] : 변압기를 증설해야 하나요.

신규부하의 증설에 따른 변압기 용량 증설 문제로 질의 드립니다.

기존 변압기가 건축 당시(8년 전) 설계 당시의 계산부하인 5,000[kVA]으로 설치되었습니다. 현재 실 사용부하율은 30%(1,500[kVA]) 이하입니다. 신규로 약 500[kVA]의 부하를 증설하고자 합니다.

이때, 변압기 필요 용량을 설계 계산부하인 5,500[kVA]를 적용하지 않고 실제 현재 사용부하(율)에 대한 여유 용량(약 3,500[kVA])을 감안하여 변압기 용량(5,000[kVA]) 증설 없이 신규부하를 증설하여 사용하고자 합니다. 괜찮을까요?

[회시] 현재 피크전력이 30[%][(1,500[kVA])-유선 확인]이고 시설 부하 총 용량이 500[kVA]이라면 기존 변압기를 그대로 이용하셔도 약 40[%] 정도 이용하게 되므로 설비 이용에 큰 무리가 없습니다.

[질의] : 6상 변압기 2차 전압 문의

6상 변압기에 대해서 질문 드리고자 합니다. 우리 회사의 서보 모터 제어에 6상 변압기가 사용되는데 2차 측 전압이 어떻게 되는지 궁금합니다. 변압기는 1차 3상 380[V]를 2차 6상 220[V]으로 변환하는 것인데 1차에 R S T 상에 각 380[V]식 투입 시 2차 측 X1 X2 X3 X4 X5 X6 N의 각 전압은 어떻게 나오는지요?

[회시]DC 모터 제어방식에서 고조파 발생을 억제하기 위하여 교류 2차 3상 6Pulse 또는 12Pulse 구성을 하게 되므로 다 펄스화하여 입력전류의 고조파를 낮게 합니다. 2차 전압은 변압기 2차 결선방식 △ 또는 Y로 하게 되므로 전압은 220[V]가 나오게 됩니다. 기타 자세한 내용은 제작 메이커에 문의하시면 되겠습니다.

[질의] : 변압기 용량

변압기 용량에 관하여 문의드립니다. 22,900[V]/220[V] 3Φ1,200[kVA] 정격전류 3,149[A]입니다. 여름철 부하량이 많다 보니 한여름 7월 말~8월 초 사이 약 20일 정도는 2,500[A] 운전 중입니다.

평상시에는 1,800[A] 운전 중입니다. 참고로 변압기 제작 연도는 1986년 10월입니다. 증설을 고려해야 하는지요? 또한 변압기의 수명은 몇 년으로 보고 있는지 궁금합니다.

[회시]일반적으로 변압기의 수명은 변압기가 운전에 들어가서부터 위험도가 매우 높아진 시점까지를 변압기의 수명이라고 정의합니다. 특히 유입 변압기의 최고온도와 수명은 다음의 관계가 있습니다.

주위 온도가 25℃, 정격 부하로 연속사용, 절연물의 최고 온도 95℃의 경우에는 30년 정도의 정규 수명을 기대할 수 있다고 합니다. 그러나 이것은 일반적인 수치이며, 최근에는 변압기 2차 측의 부하특성도 다양하므로 정확히 신뢰하기는 어렵다고 볼 수 있습니다.

귀 사업장의 경우, 평상시는 57[%]의 부하율과 하절기에는 최대 부하율 80[%]로 운전되므로, 부하율은 적정한 것으로 보이나, 이미 사용 연수가 20년에 이르고 있으므로 유입변압기의 경우라면 절연내력시험보다는 Gas 분석을 통하여 변압기의 이상 유무를 판단하는 것이 바람직합니다.

[질의] : 변압기오일 누유

고압변압기 22.9[kV]에서 저압 380[V]로 변환해 쓰는 변압기 50[kVA] 1대가 있습니다. 저압 측 단자에서 오일이 조금 새어 나온 흔적이 있는 것 같은데 방울이 맺혀 있습니다. 아직은 괜찮은 것 같은데 수리해야 하나요.

[회시]장기적으로는 수리를 받으심이 바람직할 것이고, 단자 및 내부 특고절환 Tap의 권선이 노출되어 절연이 유지되지 않으면 사고로 진전될 수 있다고 볼 수 있습니다.

[질의] : 변압기 온도관련

몰드변압기 350[kVA]를 사용하고 있는데요. 며칠 전 안전진단을 받았는데 R, S, T 상 중 화상카메라로 측정을 했는데 S상만(변압기 몸체) 다른 상하고 약 20℃ 정도 높다고 하면서 아무리 불평형이 일어나도 그렇게 차이가 나지 않는 것이라 했습니다. S상에서 단상을 사용하고 있는데 그래서 그런 건지 이 정도 차이가 나면 변압기가 이상이 있나요?

[회시]여러 가지 원인이 있을 수 있습니다.

1. 상불평형으로 인한 부담

2. 고조파로 인한 부담(특히, 몰드변압기는 고조파에 취약합니다.)

3. 변압기 제품의 불량(제조과정에서 미세한 결함이 있을 경우 검사상태에서는 나타나지 않지만 사용 중에 서서히 진행되면서 소손되어 층간단락이 종종 발생하기도 합니다.)

제품의 불량인 경우 변압기의 온도차(팽창계수가 틀림)가 심하여 가장 약한 부분의 몰드케이싱이 부서지고 내부 코일이 절연파괴 될 가능성이 있으므로 주의하시기 바랍니다.

에너지 법령 질의회시

과전류 계전기 탭 조정에 관하여

[질의] : 비접지 방식에서의 지락계전기

22.9[kV]/220[V] 2,100[kVA] 중성점 비접지 방식의 설비로서 MAIN VCB에 보호 계전기로 OCR 및 OVGR과 OCGR이 연동합니다. 일반적으로는 비접지 계통에서는 OCGR이 아니라 SGR을 설치하는 것으로 알고 있는데 설비상 문제가 없나 알고 싶습니다. 

[회시]

귀하께서 말하는 22.9[kV] 비접지 방식이라 함은 수전변압기 1차 측이 △결선으로 생각되나, 22.9[kV] 한전의 공급자 측은 중성선 접지방식이므로 질의한 메인 VCB에 과전류 및 지락보호방식으로 OCR과 OCGR, 저전압 및 과전압에 대하여는 UVR과 OVR을 설치하여 보호계전방식으로 적용하고 있습니다. OVGR은 비접지 계통에 대한 보호방식으로서 일반적으로 SGR과 병행하여 지락사고 보호에 적용되고 있습니다.

[질의] : 과전류 계전기 탭 조정 방법

동력설비와 냉동기설비의 OCR 계전기 380[V]에 맞는 전류를 조정하기 위한 OCR 계전기 탭 조정 방법을 알려 주세요.

[회시]

질문하신 과전류 계전기의 정정 탭 값 계산은 보호하고자 하는 부하설비의 정격전류를 산출한 후 CT비를 곱한 값에 약 1.05~1.5배를 선정하면 무리가 없을 것으로 판단됩니다.

다만 모터부하일 경우 기동전류에 의한 트립을 방지하기 위하여 정정 레버(트립시간레버)가 Long Type의 모터전용 과전류 계전기를 사용하는 것이 바람직합니다.

계전기의 탭 값 변경방법은 계전기의 제조사별로 차이가 있으므로 제품 설명서를 꼼꼼히 참고하시기 바랍니다.

[질의] : 보호 계전기

보호 계전기 판넬 안에 전선이 단자대에 접속이 되어 있었습니다. 그런데 어느 날 가보니 차단기는 안 내려갔는데 전선의 피복이 열화가 되어 있더군요. 어째서 그런 건가요? 메인 차단기가 있고, 분기별로도 차단기가 설치되어 있습니다. 보통 이런 경우도 발생하나요?

[회시]

차단기는 안 내려갔는데 전선의 피복이 열화 된 것은 전선과 단자대 접속부위에서 전기적 접속이 견고하지 못하여 접촉불량을 일으켜 피복이 열화 되었거나 메인 및 분기별로 설치된 차단기의 정격전류, 부하전류, 전선의 허용전류 등의 보호협조관계가 적절한지 검토가 이루어져야 하겠습니다.

[질의] : 과전류 계전기 탭 조정에 관하여

고압 3,300[V]에 OCR(과전류 계전기) 탭 조정에 관해 문의드립니다. CT비는 600/5[A]이고 부하전류는 240[A] 흐르고 있습니다. 현재 OCR 탭은 3[A]에 되어 있습니다. 탭 전류를 구하는 공식과 지금 설정된 탭 값이 맞는지 알려주세요. 그리고 관련책자에 보면 ‘탭 전류=부하전류×여유율×CT비’라고 되어 있는데 일반적으로 여유율[%]을 얼마나 주는지요?

[회시]

우선 계전기 탭은 정격전류를 계산하면, ‘정격전류[I]={P/(√3×V)}’, ‘탭 전류=정격전류×CT비×여유율(k)’, 상기 질문 상의 부하전류가 정격전류라고 할 때 ‘탭 전류=240×5/600×1.5=3’으로 현재 탭 3은 적절하다고 볼 수 있습니다. [변압기 1차 한시 Setting 시 여유율[k]은 125~150[%] 정도에 적용]

[질의] : OCR, UVR, 지락 계전기

OCR, UVR, 지락 계전기에 대해서 자세히 알고 싶습니다.

[회시]

1. OCR(과전류 계전기): 전력계통에 단락 또는 과부하전류 발생 시 계전기가 동작하여 차단기를 동작시킴.

2. UVR(저전압 계전기): 저전압이 발생할 경우 계전기의 정정치 이하가 되면 감지하여 차단기가 동작하도록 하는 계전기

3. GR(지락 계전기): 일반적으로 GR은 중성점 비접지 전로에, OCGR은 중성점 접지식 전로에 사용하는 지락 계전기를 지칭합니다. GR은 ZCT와 조합해 사용하며 OCGR은 일반적으로 CT 3개를 Y 결선한 잔류회로를 이용합니다.

[질의] : 유입식 변압기 및 차단기

40년 된 빌딩입니다. 유입변압기를 사용하며 그동안 한 번도 변압기는 교체한 적이 없고 10년 전에 OT만 교체하였다고 합니다. 유입변압기 교체주기가 어떻게 되며 OT만 교체하여도 사용 가능한지 궁금합니다.

그리고 전압은 3상4선식으로 220[V], 110[V]를 사용합니다. 그런데 분전반 내 분기회로 차단기는 전부 MCCB만 붙어 있고 눈을 씻고 찾아봐도 ELB는 보이지 않습니다. 건물주에게 ELB로 바꾸자고 해도 들은 체 만 체하는데 어떻게 하면 좋을까요? 

[회시]

먼저 유입식 변압기의 교체주기에 대한 법적강제조항은 없습니다. 그러나 변압기를 장기간 사용할 경우 경년열화하여 정전사고 및 효율이 떨어져 유지관리 하는데 어려움이 많을 것으로 생각됩니다.

일반적인 변압기의 사용연한은 15년(협회지 2007년 4월호 참고)이나 관리 정도에 따라 20년 이상 사용할 수 있다는 것이 전문가들의 의견입니다. OT를 교체하셨다 함은 OT로 인한 사고만 예방한 것이며 OT 또한 매년 꾸준히 관리하셔야 합니다.

누전차단기 설치는 내선규정(1,475절)이나 기술기준의 판단기준(41조)에 60[V] 초과하는 금속제외함을 가지는 기계기구에 전기를 공급하는 전로에 설치하게 되어 있습니다.

대부분 설비가 이에 해당하므로 건물주를 설득하여 교체하는 것이 바람직하다고 생각됩니다.

에너지 법령 질의회시

수배전 메인 CT 고장 시 나타나는 현상

[질의] : 380[V] 3상4선식 중성선 별도 포설 관련

회사 구내선로 중 380[V] 3상3선이 지중으로 180[m] 포설된 선로가 있습니다. 전기심야 보일러로 조작 220[V]는 별도로 투입하였습니다. 최근 전기냉난방기 설치계획으로 인해 N상을 추가 포설하고자 하는데 지중에 같은 선로상 포설이 어려운 실정입니다. 지상으로 별도 포설은 간단합니다. 별도 포설 시 문제가 발생할 경우의 수가 궁금합니다.

[회시]

기본적으로는 설계회사에 용역을 발주하여 용역 성과물에 의거 시공하심이 바람직하며 상식적으로는 Neutral을 포함한 4C 케이블을 새로운 루트로 설계됨이 바람직하며 단기간 동안 한시적으로 사용한다면 별도 루트로 Neutral Line을 설계도서 없이 시공할 수는 있겠지요. 안전관리적 측면에서 볼 때 효율성, 안전성이 결여된다고 사료됩니다.

[질의] : 중성선 소손에 대한 문의

저는 아파트에서 근무하는 사람입니다. 20일 전쯤 새벽에 지하 공동구 쪽에서 중성선이 소손되어 세대로 과전압이 흘러 전자기기가 고장 나는 사고가 발생하였습니다. 원인과 재발 방지 대책이 궁금합니다.

[회시]

아파트 전원공급용 TR.이 일반적으로는 3상4선식 380/220[V]으로 추정될 수 있으며 1상3선식 220/110[V]이라도 마찬가지입니다. 원인은 중성선 개방에 의한 양단 임피던스의 불평형에 의한 원인으로 볼 수 있습니다. 대책으로는 예방하고자 하는 위치의 차단기에 POR(결상계전기)을 연동시켜 보호하는 방법을 기본적으로는 생각할 수 있습니다.

[질의] : 트레이에 케이블 포설 시

케이블 트레이에 FR를 사용해도 되는지요. 아니면 TFR을 사용해야 하는지요?

[회시]

트레이 공사에서 사용하는 전선 중 FR전선은 사용할 수 있습니다. 제조회사에 따라 표기 방법이 다르오니 확인하시고 참고로 TCV TFR-CV TFR 등으로 표기되며 이는 600[V] 트레이용 난연 케이블이라고 표기된 케이블을 사용하십시오. 이는 케이블 성적서를 받아 확인하시기 바랍니다. 또한, FR-8 TFR-8 등은 600[V] 이하 소방설비의 비상전원회로에 사용되는 트레이용 난연 케이블이며 트레이 공사에 적용됩니다.

[질의] : 수배전 메인 CT 고장 시 나타나는 현상

[회시]

CT 고장은 단선과 CT인출단의 단락이 있을 수 있으며, 발생하면 전류계(A-meter)가 동작하지 않으며 고장전류 또는 과전류 등이 검출되지 않으므로 보호계전기도 동작하지 못합니다. 또한 CT 개방 시는 CT 소손, 감전 등의 위험이 발생할 수 있습니다.

[질의] : 계기용 PT 퓨즈 소손에 대하여

440[V] 계기용 PT 퓨즈의 소손이 자주 일어납니다. 퓨즈 소손의 원인에 대하여 알고 싶습니다.

[회시]

1. PT 2차측에 사용되는 각 계기 등의 부담이 PT의 정격부담을 초과할 경우 퓨즈가 소손될 수 있습니다. 즉, PT 2차측의 과부하 또는 단락에 의해 퓨즈가 소손될 수 있으니, 클램프 메터로 PT 2차측의 전류를 측정하여 과전류 원인을 제거하시면 퓨즈 소손을 방지할 수 있습니다.

2. 참고로 GPT의 퓨즈 용단은 조작 회로, CLR의 저항값 및 2차 회로의 지락, 단락 등과 보호회로의 지락 고장 시 보호 계전기(OVGR, SGR, DGR)가 적정 시간 내에 동작하지 않는 등 여러 가지 요인에 의해 퓨즈가 용단 될 수 있으므로 정확한 현장점검을 하기 바랍니다.

[질의] : 결상보호 계전기 설치 문의

현재 특고압 MOF 2차에 VCB를 설치하고 5 BANK의 변압기 1차측에 PF를 설치 사용 중입니다. 한전 선로에 결상이 발생할 경우 자동 차단할 수 있도록 결상 보호 계전기를 설치하고자 하는데 방법을 알려주시면 감사하겠습니다.

[회시]

특고압 선로에 3상 PT를 이용한 POR(결상계전기)을 설치하고 결상 시 차단기(VCB)가 트립될 수 있도록 하면 됩니다.

[질의] : 열동계전기 & EOCR

CONTROL PANEL에서 MCCB, 마그네트, EOCR 순으로 설계, 제작하려고 하는데 열동계전기와 EOCR을 조합해서 해야 한다는 말이 있어 문의드립니다.

EOCR만 설치하면 되는 것 같은데 불합리한 것 같아 문의드립니다.

[회시]

열동계전기 및 EOCR 모두 부하기기를 과전류로부터 보호하기 위해서 설치하며, 두 계전기를 동시에 사용해도 무방하나 경제성과 부하특성을 고려하여 어느 하나만 사용해도 됩니다.

통신트레이의 차폐코일 시공방법

[질의] : 통신트레이의 차폐코일 시공방법

특고압 변전실 내에 통신트레이가 설치되어 있어 유도장애대책으로 차폐코일 설치를 하는데 시공방법이 궁금합니다.

[회시]

1. 트레이가 설치된 경우 쉴드케이블(CVV-S)을 사용하시면 저감효과를 보실 수 있습니다.

2. 트레이가 없는 경우 금속배관 또는 금속덕트로 시공하시고 각각 접지하시기 바랍니다.

3. 사용환경에 따른 케이블 선정방법

- 유도장해 : 정전유도(고전압). CV, CVV-S, CVV-SB

: 전자유도(대전류). CVTAV, CVATAV

- 차폐효과 : 정전차폐. CV, CVV(CN-CV: 지락전류 및 정전차폐)

: 정전 및 전자 차폐 : SVV

[질의] : 트렌치에서 특고압케이블과 고압케이블 차폐 방법

전기실 안에 트렌치가 있습니다. 그런데 트렌치에 22.9[kV] 특고압케이블과 6.6[kV] 고압케이블을 같이 포설할 수밖에 없는 실정입니다.

원래는 트렌치 내부에서 케이블 간 이격을 하거나 또는 격벽을 설치해야 하지만 트렌치 폭이 좁고 공간이 협소해서 그렇게 할 수가 없습니다.

트렌치에서 특고압케이블과 고압케이블 간 간섭되는 길이는 약 4[m] 정도입니다. 따라서 대안으로서 특고압케이블과 고압케이블 사이에 철판을 설치하고 이 철판을 접지하면 어떨까 싶습니다.

[회시]

내연성 격벽을 시설하시면 되고 철판 재질인 경우 접을 하시면 될 것으로 사료됩니다.

[질의] : 케이블에 전압이 뜹니다.

다름이 아니라 분전함 차단기에서 CCTV 카메라 전원으로 가는 케이블이 4가닥인데 그중 2가닥만 사용하고 다른 2가닥은 사용 안 합니다. 그런데 사용 안 하는 2가닥에서 30[V] 정도 전압이 측정되는데 이것이 어떻게 되는지 이해가 가질 않습니다. 절연저항계(메가)로 대지 간 누전을 측정해도 절연은 1,000[MΩ] 이상 되는데 답변을 부탁드립니다.

[회시]

선로 상호 간 정전 용량이 발생하여 일어날 수 있습니다.

수십 PF/m가 길이가 길어지면 수백~수천 PF/m가 되기도 하는데 아날로그 계기로 측정 시에는 전압이 낮게 나오거나, 나오지 않기도 합니다.

[질의] : 케이블 굵기

냉동기 설치를 기존에 CV-200[mm2]×3C×2wire를 사용하고 있습니다. (주위온도 40도)

기동반 380[V]의 거리가 700[m] 떨어지면 기존 전선 규격으로는 안 되잖아요?

그래서 거리가 멀면 전선규격을 바꿔줘야 할 것 같은데, 공식을 어떻게 적용해야 하는지요? 변압기의 380[V] 전압강하, 전선의 허용전류, 적정전선규격에 대해 알고 싶습니다.

[회시]

사용 장소에 이르는 케이블의 굵기는 고압 또는 저압 케이블의 굵기를 산정하는 수식이 다르며 두 가지 모두 허용전류, 단락 시 허용전류 및 전압강하를 고려합니다.

귀하께서 질의하신, 저압 3상 3선식 380[V] 냉동기 전원공급의 케이블을 구하는 수식은 다음과 같습니다.

A[mm2]=[(30.8×L×I) / 1000×e]

여기서, L=700[m]

I=전동기 정격전류 (귀하께서 제시하지 않음)

e=전압강하는 3~7[%]를 고려할 수 있으나, 중요한 것은 700[m] 지점에서 전동기를 운전하는 데 전압이 너무 낮지 않는 것이 중요합니다.

따라서 실용적으로 370~380[V] 정도를 유지할 수 있도록 권장합니다. 350[V] 이하는 주의를 요합니다. 개략적으로 e(전압강하)에 10[V] 정도를 대입하여 현재의 케이블 굵기와 비교해 보시기 바랍니다.

[질의] : 전선 허용전류

HKIV 전선의 허용전류는 일반전선의 허용전류와 같은 것인지요?

[회시]

HKIV 전선은 절연피복이 내열용이기 때문에 당연히 허용전류도 일반 IV보다 높을 것입니다. 그 이유는 허용전류가 절연물의 최고허용온도에 의해서 달라지기 때문입니다.

국제규격 도입 이전의 IV 허용온도는 섭씨 60도이고 HIV는 섭씨 70도이었으나 국제규격 도입 이후 HIV의 허용온도는 섭씨 90도입니다.

[질의] : 전선사용 용량문의

22.9[kV] CNCV 60[mm2] 전선으로 안전하게 최대로 걸 수 있는 부하는 몇 [kW] 걸 수 있는지요?

참고로 한전P/D에서 수전점까지 거리는 100[m]이고 현재 수전용량 3,000[kVA] 사용하고 있으며 향후 2,600[kVA] 증설 계획입니다. 기존에 CNCV 60[mm2] 전선으로 사용 가능한지요? 

[회시]

간이 계산으로 140[A] 정도가 되므로 60[mm2] (200[A] 가능)의 경우로는 이론상 가능하나 현실적으로 인입용 케이블은 안전이 최우선적으로 고려되어야 하므로 추후 용량증설 계획이 있다면 100[mm2]가 안전하며, 단락전류와 기타 여러 요소를 고려하여야 합니다.

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.

에너지 법령 질의회시

자동제어 장비의 노이즈 대책

[질의] : 자동제어 장비의 노이즈 대책 

저희 공장에 자동제어 장비가 들어 왔습니다. 그런데 거리를 측정하는 기계에서 에러가 발생하여 문의드립니다. 옆에는 프레스(VS Motor) 등 여러 장비가 작동하고 있는데 어떤 이유인지 에러가 뜨는데 노이즈 및 자기장 등이 원인이 될 수 있는지요?

[회시]

노이즈에 의해 에러가 발생한다면 노이즈 제거에 필요한 답변을 드릴 수 있는데 지금은 어떤 원인인지 모르는 상황인 것 같습니다. 물론 고조파나 노이즈는 장비를 과열시키거나 에러, 오동작 등의 원인이 됩니다. 장비 자체에 문제가 있어 오동작하는 것인지 노이즈에 의해서 오동작하는 것인지 판단하기 어렵습니다.

전원에서 문제가 될 수 있으니 전원을 다른 기기와 분리해 놓고 전원 측이 원인인지, 통신 측이 원인인지, 장비 자체에 문제가 있는지, 프레스가 동작할 때 오동작하는지 등 상황을 더욱 상세히 조사하여 전력분석기, 연산 속도가 빠른 오실로스코프 등을 설치·감시·분석하여 대책을 수립하는 것이 좋겠습니다.

[질의] : VS Motor 가동 중 모니터에 에러 발생

현재 VS Motor가 가동 중이지만 유독 1대만 가동 시 스케일 모니터 상에 에러가 뜨는데 이 모니터는 거리를 측정하는 기계로 3/1,000,000의 측정단위로 측정합니다. 혹 이 센서에서 진동이나 모터의 제너레이터의 자기장이 영향을 미치는지 알고 싶습니다.

[회시] 

VS 모터의 제너레이터는 출력 측 속도 검출용으로 아주 미세한 전압만 나옵니다. 일반 제너레이터처럼 강한 자기장을 발생하지는 않지만 VS Motor가 거리측정기의 에러에 직접적인 영향을 줄 수 있으므로 진동인지 전기적인 간섭인지를 구분하기 위하여 센서의 탈부착이 어렵지 않다면 센서를 떼어놓고 VS Motor를 돌려 보세요. 만약 에러가 나타나지 않는다면 진동이 에러의 원인일 수 있습니다. 에러의 원인이 진동이 아니라면 전기적(서지, 노이즈)인 영향이므로 이에 대한 대책이 필요하며, 한 가지 방법으로 모든 센서선을 실드선으로 편단접지 시키고, 두꺼운 금속관에 넣은 후 VS Motor와 최대한 거리를 띄워 고정하시기 바랍니다.

[질의] : 송전선로 전자파 영향

건축물을 시공 시 60∼70m 정도에 154kV의 전력선이 지나가고 있습니다. 고조파나 다른 어떤 영향을 받을 수 있는지, 영향을 받는다면 그 대책을 어떻게 해야 하는지요.

[회시]

154kV 송전선로가 건물 위쪽이나 옆으로 지나갈 경우 전자파의 영향을 받습니다. 하지만 전자파는 전압보다 주파수가 높을 경우 더 많이 발생하므로 걱정할 필요는 없습니다.

예를 들어 154kV 송전탑 아래에서 전자파를 측정한 값과 핸드폰에서 발생하는 전자파의 크기를 측정하면 휴대폰에서 송전탑보다 수백 배 이상 센 전자파가 나옵니다. 변전실에 근무하는 경우도 마찬가지인데 다른 전자기기에서 발생하는 전자파보다 훨씬 적은 양의 전자파를 받게 됩니다. 전자파가 제일 센 곳은 송신안테나인데 레이더 기지 근처입니다. 참고로 규정상 허용 전계강도는 35V/cm입니다.(전기설비기술기준 제4절 특별고압가공전선로 제119조[유도장해의방지] 참고)

[질의] : 순간정전 및 고조파 발생원인

우리 회사는 농공단지 내에 있습니다.(한전과 단독라인이 아닙니다) 그런데 이상하게 저희 공장만 순간정전이 잦습니다. 근처의 다른 공장은 순간정전이 없었다고 합니다.

ACB, PF, COS 등 수전반 내에는 아무런 이상이 없습니다. 다른 특이점은 없고 정상운전 시 N상 접지에만 전류가 흐르는 것이 발견되었습니다. 수전반에 N상 접지에 전류 28A 정도 흐릅니다. 220V 사용부하는 없습니다. 필요 시에는 TR을 사용합니다. 부하 측에는 영향이 없는지 다른 쪽에는 문제가 없는지 정전원인을 알 수가 있습니까?(고조파가 Control에 영향을 준건지)

참고사항으로 저희 수전용량은 3,600kW, 22.9kV, 부하전류는 3,000A 정도입니다. 그리고 주요부하는 정류기이기 때문에 고조파는 많습니다.(부하의 80% 정도) Control은 완전자동화이며 정전 시에는 정전모드로 전환됩니다. 안전상의 문제로 운전, 정전, 정지 별도 운전기능이 있습니다.

[회시]

귀사의 순간정전 원인은 정확하게 판단하기는 어렵지만 추정해 볼 수 있습니다.

1. 수용가 인입선과 가까운 거리에 있는 리클로우저가 순간 지락고장으로 가끔 동작하는 것 같습니다. 전체적으로 순간정전이 발생하면 리클로우저를 의심해 볼 수 있습니다. 지락사고는 70% 정도가 자연 복귀된답니다.

2. 대형모터 기동 시 발생하는 순간 전압강하인지 확인해 보시기 바랍니다. 일부분 순간 정전으로 인식할 수 있습니다. 변압기 2종 접지선 누설전류와 순간정전은 연관성이 없어 보입니다.

[질의] : 변압기용량 증설에 대해서 문의 

1,200kVA 선임 전기안전관리사입니다. 이번에 동력 440V/500kVA 전기로 전용 1대, 동력 380V/400kVA 1대, 전등, 전열 220V/300kVA 1대 등 용량증설을 하려고 하는데 어떻게 해야 하는지 궁금해서 문의드립니다.

1) 현재 전기용량을 얼마나 쓰고 있는지 알려면 어떻게 계산해야 하나요?

2) 옥외수전실로부터 신규공장까지 거리는 70m 정도 되는데 거리와는 상관없는지요?

[회시]

전기요금 영수증에 보면 피크가 나와 있습니다. 15분간 최대수요전력이며 변압기 3대의 최대수요전력입니다. 수전 측 메인VCB 패널에 있는 전력계가 현재 사용하고 있는 실시간 최대수요전력을 표시합니다. 각 변압기 전력은 해당 저압 배전반 메인에서 전력계를 보면 됩니다.

평상시 얼마 정도 사용하고 있는지 일정 시간 간격으로 전력 및 각상전류를 적어 놓은 수급일지를 참조하면 평균치와 최대수요전력을 산출할 수 있습니다. 그것을 기초 자료로 각 변압기 증설 시 활용하시면 됩니다. 또한 증설 시에는 이러한 기초 자료에 해당 설비 용량을 추가시키면 됩니다.

전압강하는 용량과 부하설비와의 관계식으로부터 전압강하를 검토하고, 허용전류를 검토한 후 기계적 강도(단락강도)를 꼭 검토 적용해야 합니다. 또한 단락강도 검토를 통해서 보호협조도 검토가 됩니다.