송전선의 전선굵기 선정

 

【2002년 기출문제】

 

문제 10. 송전단 전압이 3300[V]인 변전소로 부터 5.8[㎞] 떨어진 곳에 있는 역률 09(지

    상) 500[kW]의 3상 동력부하에 대하여 지중 송전선을 설계하여 전력을 공급하고

    자 한다. 케이블의 허용전류( 또한 안전전류) 범위 내에서 전압강하가 10[%]를 초

    고하지 않도록 심선의 굵기를 선정하시오. 단 케이블의 허용전류는 다음 표와 같으

    며 도체(동선)의 고유저항은 1/55[Ω·㎟/m]로 하고 케이블의 정전용량 및 리액턴스

    등은 무시한다.

                                    [심선의 굴기와 허용전류]

심선의 굵기[㎟]	16	25	35	50	70	95	120	150
허용전류[A]	50	70	90	100	110	140	180	200

 

【 문제풀이 】

 ▣ 전선의 굵기 선정은 2가지 사항을 고려하여 선정하게 된다.

   ⊙ 먼전 허용전압강하를 고려하여 전압강하 비율을 초과하지 않도록 선정한다.

 

 ▣ 전선의 허용전류값이 부하전류 보다 높아야 한다.

   ⊙ 부하전류는 전력을 전압과 역률로 나누어 산정한다.

 

[답안작성]

 ① 먼저 전압강하를 고려한 수전전압을 구해 보자.

 

 ② 적정 전압강하가 발생하도록 하는 저항값을 구해보자.

 

 ③ 저항값을 알았으니 이를 이용하여 적정 전압강하가 발생하도록 하는 전선의 굵기를

    계산해 낼 수 있다. 저항은 전선의 굵기에 반비례하고 길이에 반비례한다는 식을

    이용하여 계산할 수 있다.

 

 ④ 이제 허용전류 즉, 부하전류보다 높은 전류가 흐를 수 있는 전선의 굵기를 구해 보자.

     먼저 부하전류값을 구한 다음에 이 값보다 높은 값을 위 표에서 선정한다.

 

 ⑤ 부하전류 106.92[A]를 안전하게 통전시킬 수 있는 전선의 굵기는 위 표에서 70[㎟]

     이다. 따라서 부하전류를 안전하게 통전시킬 수 있는 전선의 굴기 70[㎟]와 적정전압 강

     하를 일으키는 전선의 굵기 58.59[㎟] 중 굵은 전선굵기인 70[㎟] 를 전선굵기로 선정

     한다.