전기설비에서 전선의 허용전류를 계산할 때 주변 온도를 고려해야 하는 이유는 무엇인가요?

Question

같은 굵기의 전선을 사용하더라도 케이블이 설치된 장소의 온도나 주변에 설치된 전선의 수에 따라 허용할 수 있는 전류가 달라진다고 알고 있습니다. 특히 전기실이나 케이블 트레이처럼 여러 전선이 함께 설치된 곳에서는 단순히 전선의 굵기만 보고 부하를 결정하면 안 되는지 궁금합니다. 실제 선정할 때 어떤 영향을 받나요?

Answer 1

안녕하세요. 최광민 전기기사입니다.

전선에 전류가 흐르면 저항에 의해 열이 발생하는데 주변 온도가 높거나 여러 케이블이 밀집하면 발생한 열이 제대로 방출되지 않습니다. 따라서 같은 전선이라도 실제 허용전류가 감소할 수 있습니다. 이를 보정하기 위해 주변온도 보정계수와 집합 보정계수 등을 적용합니다. 현장에서는 전선 굵기만 확인하지 말고 설치방법, 주변온도, 동시 포설되는 회로 수까지 고려해 허용전류를 판단해야 합니다.

Answer 2

안녕하세요. 김종식 전기기사입니다.

네, 전선의 허용전류는 전선 굵기만으로 결정되는 값이 아니라, 주변온도와 포설 환경에 따라 달라집니다.

전선에 전류가 흐르면 I²R 손실 때문에 열이 발생합니다. 허용전류는 전선 절연체가 견딜 수 있는 최대 온도를 넘지 않는 범위에서 정해지는데, 주변 온도가 높으면 전선이 열을 밖으로 내보내기 어려워집니다. 그래서 같은 굵기의 전선이라도 주변 온도가 높을수록 실제 허용전류는 낮아집니다.

또 케이블 트레이나 덕트 안에 여러 전선을 밀집해서 설치하면 각 전선에서 발생한 열이 서로 영향을 줘 방열이 나빠집니다. 이런 경우에는 집합포설 보정계수를 적용해 허용전류를 더 낮게 잡아야 합니다.

현장에서는 보통 전선 굵기, 절연재 종류, 주변온도, 포설방법, 함께 설치되는 전선 수, 부하의 연속운전 여부를 같이 봅니다. 그래서 카탈로그에 적힌 기본 허용전류보다 실제 사용할 수 있는 전류가 작아질 수 있습니다.

즉, 전선 허용전류는 ‘이 굵기면 무조건 몇 A’가 아니라, 정해진 온도와 방열조건에서의 기준값이라고 이해하면 됩니다. 주변이 덥거나 전선이 많이 몰려 있으면 같은 굵기라도 더 보수적으로 선정해야 합니다.

Answer 3

안녕하세요. 김경환 전기기사입니다.

전선의 허용전류는 단순히 전선의 굵기만으로 결정되는 값은 아닙니다. 전선에 전류가 흐르면 자체 저항 때문에 열이 발생하고 이 열이 주변으로 얼마나 잘 빠져나가느냐에 따라 허용전류가 달라집니다. 주변 온도가 높으면 전선에서 발생한 열을 외부로 방출하기가 어려워 전선 온도가 더 빨리 올라가게 됩니다. 그래서 같은 굵기의 전선이라도 주변 온도가 높은 장송에서는 허용전류를 낮춰야 합니다. 여러 케이블을 한곳에 밀집해서 설치하는 경우 각각 전선에서 발생한 열이 서로 영향을 주기 때문에 케이블의 온도가 더 쉽게 올라가는 경향이 있습니다.

Answer 4

안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.

전선은 전기가 흐를 때 자체적으로 열이 나기 때문에 주변의 온도가 아주 중요합니다. 왜냐하면은 전선 겉을 감싸고 있는 피복은 일정한 온도 이상 올라가면 녹슬거나 녹거나 상하게 되거든요. 거기다가 전기실처럼 주변 온도가 기본적으로 높은 곳에서는 전선에 열이 밖으로 잘 안 빠져나갑니다. 결국 피복이 쉽게 상하게 되죠.

거기다가 케이블 트레이에 전선은 여러가닥 뭉쳐 놓으면은 열이 밖으로 빠져나가지 못해서 갇히게 됩니다. 그래서 주변 온도가 높거나 전선이 밀집된 곳에서는 전선이 버틸 수 있는 실제 허용 전류가 대폭 줄어들게 됩니다. 결론적으로는 전선 굵기만 믿으면 안 됩니다. 보정계수를 곱해서 전선 굵기를 한 단계 더 두껍게 정의해 주셔야 안전한 거죠.

Answer 5

안녕하세요. 이대길 전기기능사입니다.

전선에 전류가 흐르면 열이 발생하는데 주변온도가 높거나 전선이 뭉쳐있으면 피복이 녹을수도 있고 화재가 생길수 있습니다

그래서 전선이 열을 받아서 손상되지않도록 전류의 허용전류를 낮춰서 계산하고 설치합니다