전선의 허용전류와 차단기 정격을 왜 함께 고려해야 하나요?

Question

전기공사 현장에서 부하에 맞는 전선을 선정한 뒤 차단기를 설치할 때 차단기 정격도 전선의 허용전류와 관계가 있다고 들었습니다. 예를 들어 전선은 40A까지 사용할 수 있는데 차단기를 60A로 설치하면 어떤 문제가 생기는지 궁금합니다. 부하전류만 맞으면 되는 것이 아니라 차단기가 전선을 보호하는 역할도 한다고 하는데 정확히 어떤 원리인지 알고 싶습니다.

Answer 1

안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.

전선과 차단기를 함께 고려하는건 차단기가 전선이 타지않게 지켜주는 파수꾼 역할을 하기 떄문입니다. 왜냐하면 전선 한계보다 큰 전류가 흐르게 되면 열이나서 불이 날수가 있죠. 그런데 40A짜리 전선에 60A 차단기를 달면 전선이 탈 정도로 전류가 흘러도 차단기가 안꺼지게 되겠죠. 그래서 전선의 피복이 녹아버리고 큰 화재로 이어질수가 있는겁니다.

그래서 안전을 위해서 차단기 용량은 전선의 한계보다 항상 작게 맞추는게 중요합니다. 전선이 뜨거워지기 전에 차단기가 먼져 알아채고 끊어줘야 하기 때문이죠. 게다가 합선이 났을때도 차단기가 즉시 내려가야 전선을 보호할수 있기도 하구요. 그러니 부하에 맞춘 전선을 정했다면 차단기도 전선에 맞춰서 골라야 안전한겁니다.

Answer 2

안녕하세요. 김종식 전기기사입니다.

네, 전선의 허용전류와 차단기 정격을 함께 보는 이유는 차단기가 부하뿐 아니라 전선도 보호해야 하기 때문입니다.

예를 들어 전선의 허용전류가 40A인데 차단기를 60A로 설치했다고 해보면, 전선에 50A가 계속 흘러도 차단기는 바로 동작하지 않을 수 있습니다. 하지만 전선 입장에서는 허용전류를 초과한 상태이므로 점점 과열되고, 피복 열화나 절연 손상, 심하면 화재로 이어질 수 있습니다.

즉, 차단기 정격이 전선 허용전류보다 지나치게 크면 전선이 먼저 위험한 온도까지 올라가도 차단기가 보호하지 못하는 상황이 생길 수 있습니다.

현장에서는 기본적으로 부하전류 ≤ 차단기 정격전류 ≤ 전선의 허용전류가 되도록 선정하는 것이 원칙적인 방향입니다. 다만 실제 설계에서는 기동전류, 주위온도, 포설방법, 집합포설, 차단기 동작특성 같은 보정조건도 함께 봅니다.

정리하면, 전선은 전류를 견디는 부품이고 차단기는 그 전선에 위험한 전류가 오래 흐르지 않도록 끊어주는 보호장치이기 때문에 두 값을 반드시 함께 고려해야 합니다.

Answer 3

안녕하세요. 김경환 전기기사입니다.

전서에는 굵기와 재질, 포성 방법 등에 따라서 안전하게 흘릴 수 있는 최대 전류인 허용전류가 정해져 있습니다. 이 보다 큰 전류가 오랫동안 흐르면 전선의 온도가 올라가 피복이 열화되거나 심하면 화재로 이어질 수 있습니다. 그래서 차단기는 전선의 허용전류를 고려하여 선정해야 합니다. 전선 허용전류보다 차단기의 보호 범위가 지나치게 커지지 않도록 하는 것이 중요 합니다.

Answer 4

안녕하세요. 이대길 전기기능사입니다.

차단기는 전기가 너무 많이 흘러 전선 피복이 녹거나 불이 나기 전에 전기를 자동으로 끊어주는 안전장치 역할을 합니다.

만약 40A까지 견디는 전선에 60A 차단기를 쓰면 50A의 위험한 전류가 흘러 전선이 불타도 차단기는 정상으로 착각해 전기를 안 끊어주므로 반드시 전선 한계보다 작은 차단기를 써야 합니다

Answer 5

안녕하세요. 최광민 전기기사입니다.

차단기는 부하뿐 아니라 전선이 과전류로 과열되는 것을 방지하는 역할도 합니다. 전선 허용전류보다 지나치게 큰 차단기를 사용하면 과부하가 발생해도 차단기가 늦게 동작하여 전선이 허용온도를 넘어설 수 있습니다. 따라서 일반적으로 전선의 허용전류와 부하전류, 차단기 정격을 서로 맞춰 선정해야 합니다. 실제 설계에서는 전선의 설치조건에 따른 허용전류 감소까지 반영합니다.