전기회로에서 전선의 길이가 길어질수록 전압강하가 커지는 이유는 무엇인가요?

Question

현장에서 같은 굵기의 전선을 사용하더라도 분전반에서 가까운 부하는 전압이 정상인데 멀리 떨어진 설비에서는 전압이 조금 낮게 측정되는 경우가 있습니다. 특히 모터처럼 전류를 많이 사용하는 부하는 거리가 멀어질수록 전압이 더 떨어지는 것처럼 보입니다. 전선의 길이가 길어지면 전압강하가 증가하는 원리와 이를 줄이는 방법이 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.

전선길이가 길어질수록 전선자체의 내부 저항이 늘어나기 때문이죠. 이유는 전선도 완벽한 도체가 아닙니다. 그래서 전기의 흐름을 방해하는 저항 성분을 가지고 있죠. 거기다가 전류가 이 길어진 전선저항을 통화하면서 전력을 까먹기 때문에, 끝단에 도착하는 전압이 떨어지게 되는겁니다.

특히나 전류를 많이 쓰는 모터부하일수록 전압이 더 크게 떨어집니다. 이유는 전압강하는 흐른느 전류의 크기에도 비례하기 때문에, 커지는 특성이 있죠. 그리고 이 전압강하를 줄이려면 더 굵은 전선을 쓰셔서, 저항을 줄이거나 부하근처로 분전반의 위칠르 바짝 끌어당겨서 선로길이를 줄여주는것이 가장 확실한 방법일 겁니다.

Answer 2

안녕하세요. 박현민 전기기능사입니다.

전선에도 일정한 저항이 있기 때문에 전류가 흐르면 전선 자체에서 전압이 소모됩니다. 전선의 저항은 길이에 비례하므로 같은 굵기의 전선을 사용하더라도 길이가 길어지면 저항이 증가하고 전압강하도 커집니다. 특히 전류가 큰 부하는 전압강하가 더 크게 나타납니다. 따라서 장거리 배선에서는 전선의 굵기를 키우거나 전압을 높이는 방법 등을 검토하며, 실제 설계에서는 허용전압강하 기준을 만족하도록 케이블을 선정해야 합니다.