차단기용량 산정 10분만에 이해하기

 전기기사로 근무를 하다 보면, 부하를 증설하는 공사를 진행할 때가 더러 있습니다. 이때 차단기 용량을 산정해야 하는지 제대로 산정하지 못하면 , 과부하로 인해 차단기가 계속 트립되는 아주 난처한 상황이 발생하곤 합니다. 오늘은 단상 , 3상 차단기 용량 산정방식을 배워보시고 , 직접 계산해보는 시간도 가져보시길 바랍니다. 

 

 

 

 

 

 

 목차

 

• 차단기용량만 봐선 안된다. 전선의허용전류
• 단상 차단기용량은 매우쉽다.
• 실수하면 큰일나는 3상 차단기용량 산정

 

 

 

 

 

 

 

 차단기용량과 전선의 허용전류의 관계

 

이해하기 쉽게 일반 가정집으로 예를 들고 시작하겠습니다. 현재 살고 있는 집에 냉장고를 설치하고 싶어 졌습니다. 냉장고의 용량은 3KW이며 단독 차단기에 설치를 하고 싶습니다. 그런데 차단기의 용량과 전선의 굵기가 냉장고를 사용하는데 지장이 있을지 고민이 됩니다.

 

 

 

 

 먼저 차단기의 용량부터 선정을 해보겠습니다. 부하전력이 3kW이니 부하 전류를 구할 수 있습니다. 단상 부하 전류 I = 3000W / 220V를 하면 약 13.63 A의 부하 전류가 흐르는 걸 알 수 있습니다. 

 

 

즉 3kW 의 냉장고를 사용하게 되면 13.63A의 부하 전류가 흐르게 되고 여기에 약 10 ~ 20 % 여유를 주기 위해 13.63 A에 1.1 ~ 1.2를 곱해줍니다. 그러면 14.99 ~ 16.35 A 되고 이 보다 높은 20A의 차단기를 선정해주면 됩니다. 이제 차단기는 냉장고를 사용하는데 안전하게 사용할 수 있게 되었습니다.

 

 

출처 - 다산에듀 유투브자료실

 

차단기 용량의 산정이 끝났다면 , 전선의 굵기도 산정을 해줘야합니다. 냉장고는 위에서 표를 보면 단상 허용전류 26 A에 해당하는 2.5 ㎟ 의 전선을 사용하면 됩니다.

 

 

전선의 두께가 1.5  ㎟ 도  허용전류에 해당이 되는데 2.5 ㎟를 하는 이유는 한국전기설비규정에 저압 옥내배선의 전선은 단면적 2.5 ㎟ 이상의 연동선 또는 이와 동등 이상의 강도 및 굵기 일 것으로 규정되어 있기 때문입니다. 

 

 

1.5 ㎟ 같이 얇은 전선은 모터를 기동하는 제어용 판넬에 사용됩니다. 아파트나 상가에 차를 타고 출입을 할 때 주차 봉이 올라갔다 내려갔다 하는데 그 주차 봉의 제어회로 내부를 보면 1.5  ㎟ 의 전선이 배선되어 있습니다. 

 

 

 

• 전선의 허용전류는 무조건 차단기보다 높게

 

전선의허용전류  >  차단기 정격전류 

 

차단기 용량이 50A 이고 사용하는  전선의 허용전류가 25A 가 되면 불이 날 수 있다. 만약 전선에 40 A의 전류가 흐르게 되면 허용전류가 25 A 인 전선은 불에 타기 시작하고 차단기는 50A 가 넘어야 차단되므로 40A에선 차단되지 않는다. 

 

 

그로 인해 차단기는 작동하지 않고 전선이 불타는 대형참사가 발생하는 것이다. 따라서 차단기가 자꾸 트립된다고 해서 무턱대고 용량이 높은 차단기로 절대 바꿔선 안된다. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 단상 차단기 용량 선정

 

 

 

단상차단기의 선정은 아주 쉽습니다. 전압은 220V로 동일하며 , 부하 전류를 구해 차단기 용량을 선정합니다. 단상 같은 경우 가정집이나 사람이 자주 사용하는 전기가 대부분이므로 누전차단기를 주로 설치합니다. 

 

 

 3상 차단기 용량 산정

 

 

3상 차단기의 경우 Y결선방식이 있고 △결선 방식 두 가지가 있습니다. 그래서 애매한 경우 멀티테스터기를 이용해 상전 압을 반드시 체크 후 용량 계산을 해야 합니다. 왜냐면 Y결선인 경우 선간 전압을 측정해보면 380V이지만 △결선의 경우 선간전압이 220V 이므로 차단기 용량 자체가 완전히 달라지기 때문입니다.

 

 

 

 

 

Y 결선의 경우 부하전류를 구하는 데에 선간 전압에 380V로 계산하는 것을 볼 수 있습니다. Y 결선은 3상 4선식이긴 해도 모터에는 어차피 3가닥의 전선만 연결되므로△결선과 헷갈릴 수 있습니다. 그래서 전압 측정을 먼저 해봐야 합니다. 

 

 

 

 

 

△결선의 경우 선간 전압을 측정하면 220V 가 나오게 됩니다. 부하 전류를 구하는 공식은 같지만 선간 전압에 220V를 넣어 계산합니다. 

 

 

 

 

 

차단기 용량 계산 공식의 V는 선간 전압을 뜻한다.

 

 

 

 

글을 마치며

 

 

오늘은 차단기 용량 계산을 최대한 간단하게 설명을 해보았습니다. 사실 현장 상황에서는 저렇게 쉽게 계산이 되지 않습니다. 내가 설치하고자 하는 판넬의 그 전에 있는 차단기 판넬의 용량도 고려해야 합니다.예를들자면 내가 100A의 차단기를 설치했는데 그 전에 있는 판넬의 메인이 50A 일수도 있기 때문이죠

 

 

그래도 기본적인 단상과 델타 , 와이 결선의 차단기 용량을 계산하는 방법을 알고 계시면 현장업무에 크게 도움이 되지 않더라도 업무를 익히는데 조금은 더 수월합니다.

 

 

글만 읽어서는 절대 내 것이 되지 않습니다. 가능하면 용지와 펜을 준비하시어 단상 , 델타 결선 , 와이 결선의 차단기 용량 선정하는 방법을 직접 말하면서 스스로를 가르쳐 보세요.

 

 

지식은 그냥 얻을 수 없습니다. 이상으로 글을 마치겠습니다. 감사합니다.