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차단기 용량= 부하용량/전압 *루트3. 단상220V는 1kW당 4.5A로 계산할것. 삼상4선식380/220V는 1kW당 1.5A로 계산한다. 삼상380/220V는부하용량 1kW당 2A로 계산한다 .
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안녕하세요, 다산에듀 전병칠원장입니다.
이번시간은 배선용차단기와 전선을 선정하기 위하여 회로를
일반부하와 전동기부하로 나누어 해석하는 방법에 대하여
알아봅니다.
여러분들에게 도움이 되는 소중한 시간이 되기를 바랍니다.
또한 영상에서 보여드린 자료는 [다산에듀 홈페이지 – 고객센터 – 유튜브 자료실]에
올려두었으니, 다운받아 편안하게 활용하시기 바랍니다.
다산에듀(www.e-dasan.net)
차단기 용량 계산 주제에 대한 자세한 내용은 여기를 참조하세요.
전기 기술자들이 차단기 용량 쉽게 구하는 간단한 방법
안녕하세요. 오늘은 실제 전기기술자분들이 현장이나 미팅에서 차단기 용량을 간단한 계산식으로 계산하는 방법을 설명해 드리려고 합니다.
Source: electric-wara.tistory.com
Date Published: 3/18/2022
View: 1179
차단기용량산성방법 – 우수종합전기
메인차단기(고압용) 용량은:3상380(V)는1(KW)당 1.52(A)로 계산된다. 메인차단기(고압용) 용량은:3상220(V)는1(KW)당 2.652(A)로 계산 …
Source: www.wspnl.co.kr
Date Published: 11/9/2021
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차단기 정격전류 구하는 방법
예를 들어 부하최대전력 3kW인 전력기기의 차단기 용량을 구해보면, … 차단기 용량의 80%를 계산하여 차단기를 선정하기도 하지만 계산하기 귀찮고 …
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Date Published: 3/14/2021
View: 2285
용량별 배선용차단기 산정방법 – 전기공사 이야기
1. 기본계산식 I=P/V. 1상(단상)일 경우 I=P/V 3상일 경우 I=P/(V×1.73) · 2. 차단기 선정법. 차단기용량[A] >= 계산된전류. 10KW용량에 220V 단상일 경우 …
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차단기 용량 선정 – 고장계산 #1 – 쪼렙엔지니어의 다락방
그럼 정격차단용량 (정격차단전류)을 선정할때 필요한 고장전류 계산법에 대하여 이야기 해 보겠습니다. . 차단기를 설계할때 정격전압, 정격용량, …
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Date Published: 10/11/2021
View: 9030
주제와 관련된 이미지 차단기 용량 계산
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주제에 대한 기사 평가 차단기 용량 계산
- Author: 전병칠
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- Date Published: 2019. 10. 3.
- Video Url link: https://www.youtube.com/watch?v=xSnz1p35oao
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배선용 차단기 용량 선정 방법
배선용 차단기 용량 계산 방법.
단상의 경우
차단기 용량= 부하용량/전압
3상의 경우
차단기 용량= 부하용량/전압 *루트3.
삼상4선식
P3=루트3*V*I*역률(kW)에서
I(부하전류)=P3/루트3*V*역률
부하전류는
단상220V는 1kW당 4.5A로 계산할것.
삼상4선식380/220V는 1kW당 1.5A로 계산한다.
보통 한전 규정에서의 배선용 차단기선정 기준은
메인차단기(정격전류)용량의 경우
단상220V는 부하용량 1kW당 6A로 계산한다
삼상380/220V는부하용량 1kW당 2A로 계산한다 .
분기되는 차단기(정격전류)용량은
단상에서는 1kW당 5A로 계산 한다.
단상P1=V*I*역률(kW)에서 I(부하전류)=P1/V*역률(A)
기본계산식 PI=P/V
3상일 경우 I=P/(V×1.73(루트3))
차단기 선성 용량 계산 예.
100KW용량에 220V 단상일 경우 :
100000/220=454.5[A] 차단기 500A
100KW용량에 220V 3상일 경우 :
100000/(220×1.73(루트3) )=262.7A 차단기 300A
전기 기술자들이 차단기 용량 쉽게 구하는 간단한 방법
안녕하세요. 오늘은 실제 전기기술자분들이 현장이나 미팅에서 차단기 용량을 간단한 계산식으로 계산하는 방법을 설명해 드리려고 합니다. 차단기 선정표나 복잡한 계산없이 신속하게 차단기 용량을 구하고 거의 정확한 수치를 나타내 많은 실제 현장 전기전문가 분들이 이 방법을 사용하고 계십니다.
간단한 차단기 용량 구하는 방법을 알아보기 앞서 기본지식부터 알고 가셔야 합니다.
이 기본지식을 아셔야 아래 내용을 이해하기 편하실 거예요.
-부하의 최대전류<차단기 정격전류 -부하 전류 : 부하가 소비하는 전류 -차단기 정격전류 : 차단기가 동작(트립)하는 전류 -차단기 용량보다 과부하가 걸리면 차단기는 떨떠지고, 차단기의 80% 의 전류가 일정시간 이상 흘러도 차단기는 떨어지게 됩니다. 위의 기본지식을 토대로 공사를 진행하는 것입니다. 오늘은 차단기의 용량을 구할 것이기 때문데 부하전류 보다 차단기의 정격전류가 커야 한다는 것을 꼭 기억해 두세요. 그럼 전압의 종류에 따른 현장에서 쉽게 차단기 용량을 구하는 방법을 알아가 보겠습니다. 단상 220V 일때 단상 220V 일때 부하전력 공식은 P=VI 입니다. 따라서 부하전류는 간단히 I=P/V 입니다. 전압은 220V 로 고정이기 때문에 부하전력에 따라 전류량이 달라지게 됩니다. 한 예를 들어볼까요. 부하최대전력이 3KW인 전력기기의 차단기 용량을 구해 볼까요? 일단 부하전류부터 구해 봅시다. 부하전류 I = 3000/220 = 13.63A 입니다. 차단기의 정격전류가 부하전류보다 커야하므로 20A 차단기를 설치하면 될것 같은데, 차단기 용량의 80%의 전류가 일정시간 이상 흐르면 차단기가 떨어진다고 했죠? 20*0.8= 16 이므로 차단기용량의 80%의 용량도 부하전류보다 크기 때문에 20A의 차단기를 설치하시면 됩니다. 3상 220V 일때 3상 220V 일때 부하전력 공식은 P=√3VI 입니다. 따라서 부하전류는 I=P/√3V 입니다. 여기서 계산이 √3 때문에 번거롭기도 하고 복잡해 집니다. 전압은 220V 으로 고정이므로 √3*V 를 계산해 보면, 381.05 라는 값이 나옵니다. 따라서 실제 현장에 계신분들은 간단히 이 값을 380으로 기억해서 차단기 값을 구합니다. √3*V 의 값을 간단히 380으로 계산해도 실제 계산값이랑 별 차이가 없습니다. 따라서 3상 220V 일때에는 간단히 부하전력을 380 으로 나누어서 부하전류를 구하는 것입니다. 한 예를 들어볼까요. 부하최대전력이 5KW인 전력기기의 차단기 용량을 구해 볼까요? 일단 부하전류부터 구해 봅시다. 부하전류 I = 5000/380 = 13.16A 입니다. 차단기의 정격전류가 부하전류보다 커야하므로 20A 차단기를 설치하면 될것 같은데, 차단기 용량의 80%의 전류가 일정시간 이상 흐르면 차단기가 떨어지게 됩니다. 20*0.8= 16 이므로 차단기용량의 80%의 용량도 부하전류보다 크기 때문에 20A의 차단기를 설치하시면 됩니다. 3상 380V 일때 3상 380V 일때 부하전력 공식은 P=√3VI 입니다. 따라서 부하전류는 I=P/√3V 입니다. 전압은 380V 으로 고정이므로 √3*V 를 계산해 보면, 658.18 라는 값이 나옵니다. 이 값을 실제 현장에 계신분들은 간단히 660 으로 기억해서 차단기 값을 구합니다. √3*V 의 값을 간단히 660 으로 계산해도 실제 계산값이랑 별 차이가 없습니다. 따라서 3상 380V 일때에는 간단히 부하전력을 660 으로 나누어서 부하전류를 구하는 것입니다. 한 예를 들어볼까요. 부하최대전력이 15KW인 전력기기의 차단기 용량을 구해 볼까요? 일단 부하전류부터 구해 봅시다. 부하전류 I = 15000/660 = 22.72A 입니다. 차단기의 정격전류가 부하전류보다 커야하므로 30A 차단기를 설치하면 될것 같은데, 차단기 용량의 80%의 전류가 일정시간 이상 흐르면 차단기가 떨어지게 됩니다. 30*0.8= 24 이므로 차단기용량의 80%의 용량도 부하전류보다 크기 때문에 30A의 차단기를 설치하시면 됩니다. <참고>
차단기 용량의 80% 계산하여 차단기를 선정하기도 하지만 그렇게 계산하기 귀찮고 편하게 하시는 분들은 부하최대전류값에 1.2배~1.3배 정도 곱해서 넉넉하게 차단기를 선정하는 분들도 많이 계십니다.
차단기 용량 선정 – 고장계산 #1
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오늘은 차단기의 용량 선정시에 중요한 포인트 중 하나인
정격차단용량 (정격차단전류)를 선정해 보려고 합니다.
그럼 정격차단용량 (정격차단전류)을 선정할때 필요한 고장전류 계산법에 대하여 이야기 해 보겠습니다.
차단기를 설계할때 정격전압, 정격용량, 정격전류등과 함께 가장 중요한 요소 중에 하나가 바로 이
‘정격차단전류 (정격차단용량)’ 입니다.
차단기에게 있어 정격차단전류의 값이 가지는 의미는 선로나 전기회로상에 사고가 났을경우
회로 및 선로에 흐르게 되는 거대한 고장전류를 신속하고 안전하게 차단할 수 있는 한계치를 의미합니다.
(만약 계산을 잘못하여 차단기의 정격차단용량보다
큰 고장전류가 흐를경우 차단기가 정상작동하지 못하고
사고가 확산되어 설비에 막대한 피해를 입게 됩니다.
그렇기 때문에 굉장히 중요한 사항임을 명심해야 합니다.)
위와 같은 사항때문에 정격차단용량을 산정하는 작업은 굉장히 중요한 작업입니다.
어찌보면 앞전 포스팅을 통해 알아보았던 평상시 부하전류를 안전하게 통전하기 위한 차단기 용량 보다도
더 중요한 내용입니다.
먼저 일반적인 차단기 용량선정에 대한 내용은 아래 포스팅을 참조해 주십시오.
#1 분기회로
mech19.tistory.com/80
#2 간선
mech19.tistory.com/84
(너무 높은 정격차단전류를 선정하면 비용이 낭비되고,
너무 낮은 정격차단전류를 선정하면 사고의 전파를 막지못해 엄청난 손실을 입게 되겠지요…)
그럼 먼저 사고의 종류에 대해 알아보겠습니다.
1. 사고의 종류
사고의 종류에는 크게 지락사고와 단락사고가 있습니다.
1) 지락사고
지락사고란 선로나 회로의 케이블이 끊어지거나 케이블의 지지대가 부서져서 케이블이 직접적으로
혹은 구조물이나 건축물등을 통해 간접적으로 대지와 연결되는 상태가 되는 사고를 의미하며,
케이블 한가닥이 지락되는 1선지락, 케이블 두가닥이 지락되는 2선지락등이 있습니다.
2) 단락사고
단락사고란 선로나 회로의 케이블이 서로 맞닿아져서 연결되는 상태가 되는 사고를 의미 하며,
2상이 단락되는 2선단락, 3상이 단락되는 3상단락 등이 있습니다.
3) 평형고장, 불평형고장
1선지락과 2선지락, 그리고 2선단락사고는 불평형 고장이고, 3상단락사고는 평형고장 입니다.
이에 불평형 고장의 경우는 대칭좌표법을 사용하여 고장계산을 하며, 평형고장일 때는 %Z법을 주로 사용합니다.
우리가 고장계산을 하는 주 목적은 차단기 선정시에 정격차단전류(정격차단용량)을 구하기 위해서 입니다.
그런데 여러가지 사고 중에서 보통 3상단락 사고시의 고장전류가 가장 크기때문에 해당 단락전류를 기준으로
정격차단전류(정격차단용량)을 선정합니다.
2. 고장계산의 종류
고장계산의 방법에는 옴법, %Z법(PU법), 대칭좌표법, 클라크법 등이 있습니다.
이중에서 우리는 고장전류의 크기가 가장 큰 3상단락사고시에 발생하는 단락전류의 크기를 계산해야하고
3상단락사고는 평형 사고이므로 %Z법(PU법)을 주로 사용하는데
옴법과의 비교를 통해 %Z법을 주로 사용하는 이유와 편리함에 대해 알아보고,
동시에 더 나아가서 실무적인 측면에서 고장계산하는 방법에 대해서 알아보도록 하겠습니다.
3. 옴법
옴법은 선로상의 실제 임피던스들을 모두 더해서 단락전류를 구하는 방법입니다.
단락전류를 구하는 공식은 옴의 법칙인 V = IR과 크게 다르지 않습니다.
여기서 Is는 단락전류, E는 기준전압, Z는 선로의 임피던스입니다.
(여기서 Z를 왜 부하의 임피던스를 제외하고 선로의 임피던스만 고려하냐면,
케이블이 단락되면 케이블에 흐르는 전류가 부하까지 도달하지 못하고 다시 돌아가기 때문에
부하의 임피던스는 제외되는 것입니다.)
그런데 선로에 보면 발전소의 발전기에서 부터 우리가 사용하는 부하까지 오는 경로상에
여러가지 변압기가 존재합니다.
그래서 각 임피던스를 합상해주기 전에 권수비 환산 과정을 통해 기준전압에 맞는 임피던스로
환산시켜 주어야 합니다. (환산시켜주어야 하는 이유는 아래에 나와 있습니다.)
권수비를 a라고 할때 권수비와 전압, 전류, 임피던스이 관계는 아래와 같습니다.
따라서
이므로, 변압기를 기준으로 전압이 V1, V2로 나뉘게 되면 V2측의 임피던스를 V1측의 임피던스로 환산하려면
아래와 같이 a^2을 V2측의 임피던스에 곱해주어야 합니다.
또한 V1측의 임피던스를 V2측의 임피던스로 환산하려면 아래와 같이 a^2로 V1측의 임피던스를
나누어 주어야 합니다.
이 내용을 잘 살펴보면 1차측 전압이 높고, 2차측 전압이 낮을 경우 V=IR이라는 옴의 법칙을 통해
R= V / I 가 되므로,
전압이 높고 전류가 낮으면 R값이 커지고,
전압이 낮고 전류가 높으면 R값이 작아진다는 것을 알 수 있습니다.
즉 리얼 임피던스 값은 권수비 환산 과장을 거치면, (1차측이 전압이 높고, 2차측 전압이 낮을 경우에 한함.)
1차측 기준으로는 임피던스가 커지고, 2차측 기준으로는 임피던스가 작아집니다.
(그렇게 때문에 임피던스를 기준전압을 기준으로 환산시켜 줄 필요가 있는 것입니다.)
4. %Z법 (퍼센트 임피던스 법)
이제 %Z법에 대해 알아보겠습니다.
%Z법은 먼저 기준이 되는 임피던스가 있어야 합니다.
기준이 되는 기준 임피던스가 필요한 이유는
전체 임피던스 중에 사고가 난 선로의 임피던스가
비율적으로 얼마만큼을 차지하는지를 보여주려면 기준 필요하기 때문입니다.
이것을 수식으로 나타낸다면 아래와 같습니다.
위와 같이 line과 load의 임피던스 전체합이 기준임피던스가 되며
단락 사고가 발생하면 load의 임피던스가 제외가 된다는 개념입니다.
실제로 주어지는 파라미터를 이용하여 %Z를 구하는 방법은 아래와 같습니다.
여기서 In은 정격전류, Z는 선로나 변압기등 %Z를 구하고자 하는 설비의 임피던스이며,
E는 In이 흐를때의 정격전압을 의미합니다.
또한 PE와 PV는 각각 상전압일때의 피상전력과 선간전압일때의 피상전력값을 의미합니다.
이렇게 구한 %Z를 이용하여 단락전류를 계산하는 방법은 아래와 같습니다.
위의 수식은 정격전류와 단락전류간의 비율을 나타내는 것과 같습니다.
위의 수식은 아래의 옴의 법칙을 이용하여 유도해 낼 수 있다는 것을 기억해야 합니다.
먼저 변압기를 모델로 생각해 보자. E는 변압기의 정격전압이 될것이고, Z는 변압기의 임피던스를 의미합니다.
여기에 %Z를 구하는 식을 이용해 Z를 구해 볼 수 있습니다. 아래 수식을 참고해 주십시오.
을 변경해보면
이 되는데 이 %Z는 변압기의 %Z이므로 E와 In의 기준이 동일해야 함을 기억해야 합니다.
즉, In을 구할때의 기준용량과 기준전압과 E의 전압이 동일해야 한다는 것입니다.
다음 포스팅에서는 직접 예시회로를 이용하여 계산해보려고 합니다.
회로가 복잡해짐에 따라 %Z로 각각의 임피던스를 환산 후 합성하여
합성 %Z를 구하는 것이 훨씬 편리한것을 알 수 있게 될겁니다.
옴법을 이용할 경우 중간중간 변압기등의 존재로 전압이 변경되어 단순 저항값 합산이 불가능 하기 때문에
고장점의 기준전압값을 기준으로 권수비 환산을 하여 리얼 임피던스 값을 환산해 주어야
합산이 가능하다는 점을 잊지말아야 합니다.
오늘은 여기까지 이야기를 하고 마무리를 하겠습니다.
다음 포스팅에서 실제로 예를 들어 계산해 보겠습니다.
먼저 %Z법과 옴법을 실제로 예시를 통해 비교한 내용은 아래 포스팅을 참조해 주십시오.
https://mech19.tistory.com/88
감사합니다.
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