차단기 용량에 따라 전력량 구하기/ 부하 용량 따른 차단기, 전선 선정하기

차단기 용량에 따라 전력량 구하기/ 부하 용량에 따른 차단기, 전선 선정하기 

차단기 용량에 따른 전력량 구하기 30A 차단기

 
차단기의 용량에 따라 얼마나 전력량을 사용할 수 있는 지 아는 것과 부하 용량에 따라서 어떤 용량의 차단기와 얼마나 굵은 전선을 사용할지 선정하는 것은 중요합니다. 이것을 확인하는 방법을 단계별로 알아봅시다.

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1. 차단기 용량에 따라 전력량 구하기 
  (1) 30A 단상 차단기 
  (2) 30A 3상 차단기 
 
2. 부하 용량 따른 차단기, 전선 굵기 선정하기 
   
 

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1. 차단기 용량에 따른 전력량 구하기 
(1) 30A 단상 차단기
30A단상 차단기가 있다고 해봅시다. 
이 단상 차단기는 몇 kW의 전기를 쓸 수 있을까요?
 
단상차단기에서 
전력(P) = 전압(V)  x  전류(A) 입니다. 
 
단상에서 사용하는 전압은 220V이고 거기에 차단기 전류 30A를 곱해주면
전력(p) =  220V x 30A = 6,600(W) = 6.6(kW)입니다. 
 
이론상 220V를 사용할 때 단상 30A 차단기는 6.6kW의 전력량까지 사용할 수 있습니다. 
 
 
 

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(2) 30A 3상 차단기
30A 3상 차단기가 있다고 해봅시다. 
이 3상 차단기는 몇 kW의 전기를 쓸 수 있을까요?
 
3상차단기에서 
전력(P) = 루트3  x  전압(V) x 전류(A) 입니다. 
(루트3 = 1.732)
 
3상에서 사용하는 전압은 380V이고 거기에 차단기 전류 30A를 곱해주면 
전력(P) = 1.732 x 380V x 30A = 19744(W) = 19.7(kW)입니다. 
 
이론상 380V를 사용할 때 삼상 30A 차단기는 19.7(kW) 의 전력량까지 사용할 수 있습니다. 
 
 

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2. 부하 용량 따른 차단기, 전선 굵기 선정하기 
 
(1) 차단기를 선정하기 위해서는 먼저 설계 전류를 구해야 합니다. 
전력량/전압 = 전류  라는 공식을 통해 구하는데 
이때 추가로 고려해야 하는건 
① 역률 ② 부하종류(모터,리액터,히터), ③ 차단기에서 부하까지 거리 ④ 주변 온도 ⑤ 공사 방법(지중, 트레이, 샌드위치 판넬)
이걸 다 고려하면 정격전류를 구할 수 있습니다. 
 
(2) 이 정격전류를 이용해 차단기를 선정한 후 
 
(3) 선정된 차단기에 따라 전선의 굵기를 선정하면 됩니다. 

차단기, 전선 굵기 선정하기

 
EX1) 단상 20kW의 전력을 사용하는 상황입니다. 이때 사용하는 부하는 전등이나 히터같은 일반부하라고 해봅시다. 
단열벽 안에 전선관에 전선을 매입한다고 할 때 차단기와 전선은 어떻게 선정할까요?
 
(1) 정격전류확인
전력량/전압 = 전류 
20000/220 =  90A
 
(2) 차단기 선정(AT)
차단기는 이 정격전류보다 크게 선정해야 합니다. 
차단기를 여유있게 안정적으로 사용하기 위해  최대 70%까지만 사용할 수 있게 여유를 둔다고 하면 
차단기는 130A 차단기 선정
 
(3) 전선 굵기 선정

전선 공사 방법과 전류에 따른 전선 굵기 선정

 
전기공사에서 제공하는 전선 허용전류 표에 따라 
전선이 들어가는 환경을 먼저 체크하고 (단열벽안 전선관)
단상인지 3상인지를 체크하고 
사용하는 차단기130A보다 높은 전류(158A)를 선택하면
가장 왼쪽에 사용해야하는 전선의 굵기(50sq)를 확인할 수 있습니다. 
 
그러면 단상 20kW 전기를 사용할 때 
(정격전류 = 90A)   <    130A 차단기  < 50sq전선(158A까지 전류가 흐를 수 있는)
로 설치하면 문제 없이 차단기와 전선을 선정했습니다. 
 
 
※ 차단기나 전선굵기에 너무 여유를 두면 공사비가 증가하니 설계자는 적당하게 여유를 두면서 선정하면 됩니다. 
또한 온도가 너무 올라가는 외부의 경우 전선의 허용전류가 낮아질 수 있어 너무 여유없게 전선을 선정해 놓으면 안됩니다.
위의 표는 KEC 규정에 따라 최근 바뀌었을 수도 있으니 확인바랍니다. 
 
※일반 부하의 경우 위처럼 계산을 하면 되는데 
모터, 전동기의 경우는 기동할 때 모터정격전류보다 큰 기동전류가 존재하기 때문에 그것을 감안하여 
흐르는 정격전류를 계산해야하며 전동기는 전동기 전용 산정부하표가 있으니 그것을 고려하여 
위와 비슷한 방식으로 차단기와 전선의 굵기를 선정하면 됩니다.