배관규격 결정 (KEC 232.5)

1. 전선의 단면적 결정 요소

  ▣ 전선의 단면적 결정은 다음에 따라 결정하며, 기본적으로 전기설비의 안전과 관계가 있으므로 안전을 위해 필요한 값 이상의

       단면적을 적용하여야 한다.

가. 절연물의 최고 허용온도 (KEC 232.5.1)

  ▣ 전선의 허용전류는 도체가 정상상태에서 도체의 온도가 절연물의 최고 허용온도를 초과하지 않는 범위이내에서 도체에 연속적

       으로 흘릴 수 있는 최대전류이다.

[표3-8] 절연 형태별 최고 사용온도

절연물의 종류	케이블의 종류	허용온도 [℃]
PVC	450/750 비닐절연전선, W Cable	70
XLPE, EPR	HFIX, EPR, F-CV, FR-8 Cable	90
무기물(접촉우려 있음)	MI Cable	70
무기물(접촉우려 없음)	MI Cable	105

나. 수용가설비의 전압강하 (KEC 232.3.9)

설비의 유형	조명 [%]	기타 [%]
A - 저압으로 수전하는 경우	3	5
B - 고압 이상으로 수전하는 경우*	6	8
a : 가능한 한 최종회로 내의 전압강하가 A 유형의 값을 넘지 않도록 하는 것이 바람직하다. 사용자의 배선설비가 100m 를 넘는 부분의 전압강하는 m당 0.005% 증가할 수 있으나, 이러한 증가분은 0.5%를 넘지 않아야 한다. 즉, B-조명의 경우 200m가 넘어도 허용 전압강하는 6.5% 이하이다.
[비고1] 특별저압(AC 50V 이하) 회로 (예를 들면 벨, 제어기, 현관문 개폐장치 등)에서는 전압강하 제한 없음 [비고 2] 최대 전압강하는 저압 배선에 대하여 저압으로 수전하는 경우 계량기 2차측 단자에서 부터 해당 부하까지, 고압 이상 수전하는              경우는 변압기 2차측 단자에서 부터 해당 부하까지 포함하는 전압강하를 말한다.

  1) 일반적으로 분기회로의 전압강하는 일반적으로 2% 이고 나머지는 간선의 전압강하로 한다.

  2) 옥내배선의 전압강하 간략 계산식

     ▣ 옥내배선 등 비교적 전선의 길이가 짧고, 전선이 가는 경우로서 표피효과나 근접효과 등에 의한 도체 저항값의 증가분이나

          리액턴스분을 무시해도 지장이 없을 때는 아래 계산식으로 전압강하를 계산할 수 있다.

<교류식>​

<간략식>

 

              ※ 전동기 분기회로에는 직류식 사용 불가

[그림 3-5] 최대 전압강하

 

 

2. 허용전류의 결정 (KEC 232.5.2)

가. 공사방법에 따른 허용전류 적용과 사례

  ▣ 공사방법은 KEC 232.2 (배선설비공사의 종류) 시설상태별 공사방법 표 232.2-2를 따른다.

        (1, 2, 59, 60 등의 번호는 KEC 핸드북 "부록 표 A230-1-1 허용전류를 구하기 위한 공사방법"을 나타낸다.)

 

  1) 허용전류를 구하기 위한 공사방법 예

    ▣ "전선관시스템"으로 "구조체 매입"할 경우 1, 2, 59, 60번의 설치방법은 아래 그림과 같다.

           (KEC 핸드북 "부록 표 A230-1-1 허용전류를 구하기 위한 공사방법" 참조)

 

  2) APT공사의 콘크리트 매입인 경우 59, 60번 공사방법에서 석재벽 내부 (콘크리트 매설, 조적 매설 포함)에 설치된 전선관공사에

       해당된다.

  3) 전선관 내에 절연전선(비닐절연전선, HFIX, 단심케이블)의 경우는 B1의 허용전류 (다심케이블인 경우 에는 B2의 허용전류)

      기준값을 적용하도록 하고 있다.

 

나. 시설상태별 공사방법의 선정 (KEC 232.5.2)

KEC 핸드북(부록) 표 A230-1 허용전류를 구하기 위한 공사방법 (요약)

공사방법	설 치 방 법
A1	단열벽 속의 전선관에 절연전선/단심 케이블 설치 (단열벽 : 도체의 발생열을 축적하는 가장 열악한 상태 : 허용전류 가장 적음)
A2	단열벽 속의 전선관에 다심케이블 설치
B1	구조체 매입 (목재, 석재, 콘크리트, 조적 등), 전선관 노출배관, 금속덕트 등에 절연전선 / 단심 케이블 설치 (일반적 시설 대부분의 경우)
B2	구조체 매입, 전선관 노출배관, 금속덕트 등에 다심케이블 설치 (일반적 시설 대부분의 경우)
C	케이블 직접 노출 배선
D1	지중 매설한 전선관 또는 덕트 내에 케이블 설치
D2	지중에 단심 외장 / 다심 외장 케이블 직접 매설
E	사다리 (레더)형 트레이 다심케이블 설치
F	사다리(레더)형 트레이 단심케이블 설치
G	애자지지 나도체 또는 절연도체 설치 (가공전선 : 도체의 발생열을 가장 잘 발산하는 상태 : 허용전류 가장 적음)
1) A2 ≤A1≤B2≤B1≤C≤D1≤D2≤E≤F≤G 크기의 허용전류 적용을 표기하고 있으며, (도체)의 경우 같은 단면적에서 열을 가장 많이     축적하는 A의 허용전류가 가장 적으며, 순서대로 기중 노출 가공전선인 G가 가장 큰 것을 알 수 있다. 2) 옥내 배선설비에서 전선관 및 금속덕트 공사는 모두 B, 케이블트레이공사는 E, F, 지중 매설한 전선관은 D1을 적용하면 된다. [비고] 이 표는 KS C IEC 60364-5-52, 표 A52-1(52-B1) "공사방법"에서 발췌하였음

다. 기준주위온도 30℃, 지중 20℃의 허용전류

 

 

3. 복수회로로 포설된 그룹 (KEC 232.5.3)

  ▣ 그룹감소계수는 최고허용온도가 동일한 절연전선 또는 케이블의 그룹에 적용한다. 사용조건을 알고 있는 경우 즉, 평상시 사용

       하지 않는 비상전원용, 전압강하가 크게 고려된 경우 등의 허용전류가 30% 이하를 유지하는 경우는 해당 케이블 또는 절연전선

       을 무시하고 그 그룹의 나머지에 대하여 감소계수를 적용할 수 있다.

​

4. 통전도체(전선)의 수 (KEC 232. 5. 4)

가. 한 회로에서 고려해야 하는 전선의 수

  ▣ 부하전류가 흐르는 도체(전선)의 수로 3상 도체의 경우 중성선은 도체 수에서 제외하고 허용전류를 산정한다. 4심 케이블의

       허용전류는 3심 케이블의 허용전류와 같다. 다만, 15% 이상의 THDi(전류 종합 고조파 왜형률)가 있는 제3고조파 또는 3의

        홀수 배수 고조파가 존재하는 경우에는 별도로 고려해야 한다.

나. 중성선 전류값이 도체의 부하전류 보다 커지는 경우

  ▣ 중성선에는 3상 회로의 3배수 영상분 고조파전류가 흐르며, 고조파 함유율이 기본파 선전류의 15%를 초과하는 경우 중성선의

       굵기는 선도체 이상이어야 한다.

KEC 핸드북 표 H252.5-1 고조파전류의 저감 계수

선전류의 제3고조파 성분[%]	저감 계수
	선전류를 고려한 표준 설정	중성전류를 고려한 표준 설정
0~15	1.0	-
15~33	0.86	-
33~45	-	0.86
> 45	-	1.0
[비고] 선전류의 제3고조파 성분은 기본파(제1고조파)에 대한 제3고조파의 비율이다.

5. 배선경로 중 설치조건의 변화 (KEC 232.5.5)

  가. 배선경로 중의 일부에서 다른 부분과 방열조건이 다른 경우 배선경로 중 가장 나쁜 조건의 부분을 기준으로 허용전류를 결정한

       다.

  나. 단, 배선이 0.35m 이하인 벽을 관통하는 장소에서만 방열조건이 다른 경우에는 이 요구사항을 무시할 수 있다.

  ※ 전선의 단면적 산정 (KEC 240.2.2)

    가. 전선의 단면적은 위치에 따라 모선, 간선, 분기선으로 구분하여 산정한다.

    나. 전선의 허용전류에 따른 단면적 선정 시에는 다음 각 항목에서 계산된 단면적 중 최댓값으로 선정한다.

      1) 설계전류(IB) 또는 전동기 정격전류(Im)를 고려한 단면적 선정​

  2) 과전류 보호장치 정격전류를 고려한 단면적​

    3) 부하의 운전시 전압강하(%)의 기준은 3.5의 2)에 적합하여야 하며, 3.5의 2) 전압강하 계산식으로 산정한다.

    4) 단락고장전류(Is)에 의한 도체의 온도상승을 고려한 단면적 선정시 단락전류 산출은 KEC 220.1.2에 따른다.

구분	동	알루미늄
PVC	115	76
XLPE 또는 EPR	143	94

  5) 전동기 기동전류(Ims)에 따른 허용전압강하를 고려한 단면적​

  6) 전동기 기동전류(I​ms)에 의한 도체의 온도상승을 고려한 단면적​

다. 선정된 전선의 단면적과 차단기 정격과의 보호협조 조건으로 최종 검증하며 만족하지 않는 경우는 도체의 단면적을 조정하여

      만족할 때까지 재계산한다.

​

구분	60[A] 이하	63 [A] 초과
주택용	I2 = In × 1.45	I2 = In × 1.52
산업용	I2 = In × 1.3	I2 = In × 1.37

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