간선의 전선 굵기는 어떤 기준으로 선정하나요?

Question

전기기사 실기에서 간선 굵기를 선정하는 문제가 나오면 허용전류, 전압강하, 차단기 용량을 함께 고려해야 한다고 배우는데 실제로 어떤 순서로 판단해야 하는지 궁금합니다. 부하전류만 보고 전선 굵기를 정하면 되는 것인지, 아니면 배선 길이가 길 경우 전압강하 계산을 먼저 해야 하는지 헷갈립니다. 또한 전선관 안에 여러 가닥이 들어가거나 주위 온도가 높으면 허용전류가 달라진다고 하는데 이런 조건이 왜 중요한지도 알고 싶습니다. 실기 문제에서는 전선 굵기 표를 보고 선정하는 경우가 많은데, 전선 굵기를 잘못 선정하면 실제 설비에서 어떤 문제가 생기는지도 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.

간선의 전선 굵기는 기본적으로 허용전류를 만족해야 하며, 거리가 멀면 전압강하를 계산해 굵기를 키우고 차단기 용량과도 협조가 되어야 해요. 특히 전선관 내부의 열 축적이나 주위 온도는 전선의 허용전류를 깍아먹기 때문에 화재 예방을 위해 보정 계수 적용이 필수적입나다. 굵기를 잘못 선정하면 전선이 과열되어 절연체가 녹거나 전압이 떨어질수 있어요. 그러면 기기가 고장 날 수 있으니 표를 보고 정확히 선정하는 게 정말 중요합니다.

Answer 2

안녕하세요. 박준희 전기기사입니다.

간선의 전선 굵기 선정은 전기 설비의 안전과 효율을 결정하는 가장 중요한 단계 중 하나입니다. 전기기사 실기 및 실무에서는 1. 허용전류, 2. 전압강하, 3. 차단기 용량을 종합적으로 고려하여 이 중 가장 굵은 전선을 최종적으로 선정하는 것이 원칙입니다.

감사합니다.

Answer 3

안녕하세요. 최광민 전기기사입니다.

결론부터 말씀드리면 간선의 전선 굵기는 부하전류를 안전하게 흘릴 수 있는 허용전류 기준과 말단 전압을 유지하기 위한 전압강하 기준을 모두 만족하도록 선정해야 합니다. 일반적인 순서는 먼저 부하 용량과 전압, 역률을 이용해 부하전류를 구하고, 그 전류보다 허용전류가 큰 전선을 선택합니다. 이후 배선 길이가 길거나 부하가 큰 경우에는 전압강하를 계산해 허용 범위 안에 들어오는지 확인해야 합니다. 만약 허용전류 기준은 만족하지만 전압강하가 크다면 전선 굵기를 한 단계 이상 키워야 합니다. 전선에는 저항이 있기 때문에 전류가 흐르면 열이 발생합니다. 이 열이 전선의 절연 허용온도를 넘지 않도록 정한 기준이 허용전류입니다. 그런데 같은 굵기의 전선이라도 공기 중에 단독으로 설치된 경우와 전선관 안에 여러 가닥이 함께 들어간 경우는 방열 조건이 다릅니다. 여러 전선이 모이면 열이 빠져나가기 어렵고, 주위 온도가 높으면 전선의 온도 상승 여유가 줄어들기 때문에 허용전류를 보정해야 합니다. 전선 굵기를 너무 작게 선정하면 정상 운전 중에도 전선이 과열되어 절연이 열화되고, 장기간 사용 시 누전이나 단락, 화재로 이어질 수 있습니다. 또한 전압강하가 커져 전동기 토크 저하, 조명 밝기 저하, 전자기기 오동작이 발생할 수 있습니다. 반대로 필요 이상으로 굵게 선정하면 안전성은 좋아지지만 공사비가 증가하고 시공성이 떨어질 수 있습니다. 따라서 실기 문제에서는 허용전류와 전압강하 두 조건을 모두 확인하고, 둘 중 더 큰 굵기를 최종 선정하는 방식으로 접근하는 것이 가장 안정적입니다.