전력 케이블의 허용전류는 같은 굵기인데도 설치환경에 따라 달라지는 이유는 무엇인가요?

Question

전기설비의 케이블을 선정할 때 도체 굵기가 같으면 허용전류도 동일할 것이라고 생각하기 쉽습니다. 하지만 전기설계 자료를 확인해 보면 같은 굵기의 케이블이라도 공기 중에 포설하는 경우와 전선관 내부에 설치하는 경우, 여러 회로를 함께 포설하는 경우에 허용전류가 달라집니다. 도체의 단면적이 같은데도 실제로 흘릴 수 있는 전류가 달라지는 이유가 궁금합니다. 현장에서 케이블을 증설하거나 교체할 때 어떤 조건을 확인해야 적절한 허용전류를 판단할 수 있을까요?

Answer 1

안녕하세요. 박현민 전기기능사입니다.

케이블의 허용전류는 도체에서 발생하는 열을 주변으로 얼마나 잘 방출할 수 있는지에 따라 달라집니다. 전류가 흐르면 도체에 저항손실이 발생해 열이 생기는데, 전선관 내부나 밀폐된 공간에서는 열이 잘 빠져나가지 못할 수 있습니다. 또한 여러 케이블을 한곳에 모아 포설하면 서로 발생시키는 열의 영향으로 허용전류가 감소할 수 있습니다. 따라서 케이블을 선정할 때는 도체 굵기뿐 아니라 절연물 종류, 주위온도, 포설방법, 집합 포설 여부, 부하전류와 전압강하를 함께 검토해야 합니다. 기존 케이블을 증설할 때도 단순히 같은 굵기를 사용하기보다 실제 설치조건에 맞는 보정계수를 적용하고 관련 기준과 제조사 자료를 확인하는 것이 좋습니다.

Answer 2

안녕하세요. 김종식 전기기사입니다.

네, 전력케이블의 허용전류는 도체 굵기뿐만 아니라 설치환경에 따른 방열조건에 따라 달라집니다.

전류가 흐르면 도체에서 열이 발생하는데, 발생한 열이 얼마나 잘 배출되는지에 따라 허용전류가 결정되기 때문입니다.

공기 중에 포설하면 열이 비교적 쉽게 방출되지만, 전선관 내부나 여러 케이블을 밀집 포설하면 방열이 어려워져 허용전류가 감소할 수 있습니다.

또한 주변 온도, 케이블 절연재 종류, 포설 방법 등에 따라서도 허용전류가 달라집니다.

따라서 현장에서는 케이블 굵기와 절연재 종류, 주변 온도, 포설 방식, 집합 회로 수를 확인하고 관련 허용전류표와 보정계수를 적용해야 합니다.

결론적으로 같은 굵기의 케이블이라도 설치환경에 따라 발열과 냉각 조건이 달라지므로 허용전류를 다르게 적용해야 합니다.

Answer 3

안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.

같은 굵기라하더라도 허용전류가 다른건 열이 잘 안 빠져나가서 그래요. 왜냐하면 전기가 흐를 때마다 열이 나죠. 그리고 이게 식어야만 센 전류를 버티기 때문이죠. 그런데 파이프나 묶음 속에 갇히면 열이 쌓여서 온도가 훅 올라가요.

​그러니까 현장에서 보실 때는 전선이 어떻게 묻혀 있는지 포설 방식을 먼저 확인하셔야 해요. 만약에 여러 가닥이 뭉쳐 있다고 한다면은 열이 안 빠집니다. 그러니까 감소 계수를 꼭 따져 봐야하죠. 따라서 주변의 온도까지 따져 보시고 굵기를 한 치수 넉넉하게 골라 주셔야 안전하겠습니다.

Answer 4

안녕하세요. 이대길 전기기능사입니다.

허용전류가 달라지는 이유는 열이 나가는 방열조건이 설치환경에 따라 달라지기때문입니다

현장에서 케이블증설이나 교체시엔 주변온도 전선관의 유무등을 확인하여 적절히 판단해야겠습니다