4장 배전 설비 설계

전기기사 공부정리 목록은 링크참고

http://www.pluswithu.com/406

부하의 상정 및 분기회로

1.표준부하    

1)건축물의 종류에 따른 표준 부하(생략~보통문제에서 제시되는내용임)

2.부하의 상정

부하설비용량=면적*표준부하+별도로계산할면적*표준부하+가산해야할 부하의양

(가지고계신 기출문제 문제해설참고바람~이론설명부적절한부분)

3.분기회로수

분기 회로수 계산

연속부하가 있는 분기회로의 부하용량은 그 분기회로를 보호하는 과전류 정격전류의 80%를 초과하지 않을것

4.분기회로의 종류

(출제빈도 낮으므로 생략)

간선 및 분기회로

1.전동분기회로

1)과전류 차단기의 정격전류

전동기의 정격전류가 50A이하인경우 : 차단기의 정격전류<3*전동기부하전류

전동기의 정격전류가 50A초과인경우 : 차단기의 정격전류<2.75*전동기부하전류

차단기의 정격전류 < 2.5*분기회로에 사용되는 전선의 허용전류

2)분기선의 굵기(허용전류)

전동기의 정격전류가 50A이하인경우 : 분기회로전선의 허용전류>1.25*전동기부하전류

전동기의 정격전규가 50A초과하는경우 : 분기회로전선의 허용전류>1.1*전동기부하전류

2.전동기 회로의 간선의 굵기(허용전류)

전동기 정격전류의 합이 50A이하인경우 : 분기회로전선의 허용전류>1.25*전동기부하전류의합

전동기 정격전류의 합이 50A초과하는경우 : 분기회로전선의 허용전류>1.1*전동기부하전류의합

3.간선보호용 과전류 차단기의 전류

전동기의 정격전류의 합이 전열기의 정격전류의 합보다 클경우

전동기 정격전류 의 합이 50A이하일경우

간선의 허용전류>1.25*전동기부하의 합+전열부하의 합

전동기 정격전류의 합이 50A초과하는 경우

건선의 허용전류 >1.1*전동기부하의 합+전열부하의 합

전동기의 정격전류의 합이 전열기의 정격전류의 합보다 적으경우

감성의 허용전류>전동기부하의합+전열부하의 합

4.간선 보호용 과전류 차단기 정격전류

간선보호용 과전류 차단기는 위 두값중 적은값을 기준으로 선정한다.

5.간선 및 분기회로 전선 굵기 선정시 고려사항

①수용율을 알고있는경우 그 수용율은 간선에만 적용하고 분기선에는 적용하지 않는다.

②수용률 역률 등을 추정할수 있는 경우는 이것들에 의하여 적절히 산출된 부하전류 값 이상의 허용전류를 갖는 전선을 가용할수 있다.

6.분기회로의 개폐 및 과전류 차단기의 시설

분기회로에는 저압옥내 간선과의 분기점에서 전선의 길이가 3m이하의 장소에 개폐기 및 과전류 차단기를 시설하여야 한다

다만 간선과의 분기점에서 개폐기 및 과전류 차단기까지의 전선을 그 전원측 저압 옥내 간선을 보호라는 과전류차단기의 정격전류의 55%이상

(단 전선의 길이가 8m이하일경우에는 35%이상 )의 허용전류를 가지는 것을 사용할수있다

전로의 절연 및 누전 차단기

1.전로의 절연

1)전연에 대한 신뢰도 산정법

(1)절연 내력시험 방법

그전로의 최대사용전압을 기준으로 하여 정해진 시험방법을 10분간 가했을때 이상이 생기는지의 여부로 확인하는방법

(2)절연저항 측정방법

그전로의 절연저항이 몇 메가옴인가를 측정하여 사용상태에서의 누설전류의 크기를 확인하는 방법

2)저압전로의 절연저항

1)저압전로의 전선 상호간 및 전로와 대지사이의 절연 저항은 입입구장치 간선용 또는 분기용에 시설된 개폐기 또는 과전류 차단기로 구분할수있는 전로마다 

아래의규정치 이상이어야 한다.

전로의 사용전압구분	절연저항값	비고
대지전압이 150볼트이하인경우	0.1	신설선의 절연저항치는 1 M옴 이상이 바람직하다
대지전압이 150볼트초과 300볼트이하인경우	0.2
사용전압이 300볼트 초과 400볼트미만인경우	0.3

(2)옥외 배선에서 절연부분의 전선과 대지 사이의 절연저항은 사용전압에대한 누설전류가 

최대공급전류의 1/2000(1조당)을 초과하지 아니하도록 유지 하여야한다

2.누전차단기

1)누전차단기의설치 

(1)사람이 쉽게 접촉될우려가 있는 장소에 시설하는 사용전압이 60V를 초과하는 저압의 금속제 외함을 가지는 기계기구에 

전기를 공급하는전로에 지기가 발생하였을 때 자동적으로 전로를 차단하는 누전차단기등을 설치하여야 한다.

(2)주택구내에 시설하는 대지 전압 150V초과 300V이하의 저압전로인입구는 인체 감전 보호용 누전차단기를 설치한다.

2)누전차단기 시설예

	옥내		옥외		옥외	물기가 있는장소
	건조한장소	습기가많은장소	우선내	우선외
150볼트				ㅁ	ㅁ	ㅇ
300볼트이하	A	ㅇ		ㅇ	ㅇ	ㅇ

3)누전차단기의 선정

저압전로에 시설하는 누전차단기는 전류동작형으로 다음각 호에 적합한것이어야 한다.

(1)누전차단기의 종류(생략)

(2)인입구 장치등에 시설하는 누전차단기는 충격파 부동작형일것

(3)누전차단기의 조작용손잡이 또는 누름단추는 트립프리 기구이어야 한다

(4)잠전방지를 목적으로 시설하는누전차단기는 고감도 고속형일것

(5)누전차단기의 적색버튼과 녹색버튼의 차이점

적색버튼 : 누전및 과전류 차단기능

녹색버튼: 누전 차단기능

4)전류동작형 누전차단기등의 시설

전류동작형 누전차단기등을 시설하는 경우는 보호하는 전로의 전원측에 다음각호에 의하여 시설하여야 한다

①전로에 접지전용선이 있는경우는 변류기에 접지전용선을 통과하지 않도록 시설할것

②전로에시설하는 변류기는 접지선을 관통하지 한도록 할것

③변류기는 전기방식이 서로 다른 2회로 이상의 배선을 일괄하여 관통하지 않도록 할것

저압개폐기

1.저압개폐기를 필요로 하는 개소

저압개폐기는 저압 전로 중 다음 각호에 명시하는 개소 또는 따로 정하는 개소에 시설하여야 한다

①부하전류를 단속할 필요가 있는개소

②인입구 기타 고장 점검 측정 수리 등에 개로할 필요가 있는개소

③퓨즈의 전원측 (이 경우 개폐기는 퓨즈에 근접하여 설치할것)

2.개폐기의 시설

저압전로 중에 개폐기를 시설하는 경우 부하의 종별 및 용량에 적합한 크기의 것을 각 극 (제어회로 등에 시설하는 조작용 개폐기는 제외한다)에 설치하며 전원공급계통으로부터 모든 비접지전선을 동시에 개폐할 수 있도록 시설하여야 한다.다만 중선선등 접지된 전선의 개폐를 다음에 의하는 경우는 적용하지 않는다..

1)전원공급계통으로부터 중성선등 접지된 전선을 동시에 개폐하지 않는 경우는 모든 접지된 전선을 압착단자 러그 등을 사용하여 단자판 또는 버스(Bus에 전기적으로 완전하게 접속하고 중성선등의 접지측 선전을 필요시 쉽게분리할수있도록 시설하는 경우 [이하 이를  중성선 접속단자(SN. solid neutral)라 한다

(1)고압 수전의 경우(중성선 개폐용 기폐기는 생략가능)

(2)저압수전의 경우 (중성선 개폐용 개폐기 필요)

2)수용장소의 인입구에서 접지공사를 시행한 저압 전로 또는 변압기의 중성점이나 중성선상의 1단자에 접지공사를 시행한 저압전로(누전차단기를 시설하지 않는 경우는 접지저항값이 3옴 이하의것에 한한다)애 옥내배선의 중성선이나 접지측 전선에 접촉하는 분기개폐기 시설개소에서 중성선 또는 접지측 전선을 전기적으로 완전하게 접속하거나 쉽게 분리 할 수 있는경우

단상3선식과 단상 2선식의 비교

1.회로도

2.조건

변압기 2차측 1단자는  제2종 접지공사를 한다

2차측개폐기는 동시 동작형이어야 한다

중성선에는 퓨즈를 삽입할수 없다.

3.중성선 단선시 부하측 단자전압

4.부하 불평형시 중성선에 흐르는 전류

1)부하의 역율과   부하의 역율이 같은경우

중성선에 흐르는 전류

이때    의 값이  인 경우는 그림에 주어진 전류의 방향이 반대로 되어야 한다.

2)부하와   부하의 역율이 서로 다른경우

중성선에 흐르는 전류는 벡터로 계산하여야 한다

즉 실수부와 허수부를 구분하여 계산하여야 한다

중성선에 흐르는 전류

5.중성선의 굵기

중성선에 흐르는 전류     로서 부하전류  와    의 차전류가 흐르게 된다.

부하  일때

전류   가 되어 중선선에는 전류가 흐르지 않게 된다.

부하  가 개방된 경우

전류  는 0이 되어 중성선에는    만 의 전류가 흐르게 된다

부하  가 개방되는 경우에

전류   는 0이 되고 중성선에는     만의 전류가 흐르게 된다

따라서 , 중성선은 전압선에 흐르는 전류    중 큰전류 값을 기준하여 선정하여야 한다.

불평형률

1.저압 수전의 단상 3선식

설비 불평형률= 중성선과 각 전압측 전선간에 접속되는 부하설비 용량의 차/총부하 설비용량의 1/2

여기서 불평형률 40%이하 이어야 한다

2.저압 고압 및 특고압 수전의 3상3선식 또는 3상 4선식

설비불평형률=각선간 접속되는 단상부하 총 부하설비용량의 최대오 최소의 하/총 부하설비용량 의1/3

여기서 불평형률은 30% 이하이어야 한다 다만 다음 각 호의 경우에는 이 제한을 따르지 않을수 있다

①저압 수전에서 전용 변압기등으로 수전하는경우

②고압 및 특고압 수전에서는 100KV이하의 단상부하인경우

③특고압 및 고압 수전에서는 단상부하 용량의 최대 최소의 차가 100KV이하인 뎡우

④특고압 수전에서는 100KVA이하의 단상 변압기 2대로 역 V결선하는 경우 

설비불평형률의 계산식에서 부하설비용량의 단위는 반드시 KVA의 수치로 계산하여야 한다

즉  KW/cos =KVA를 적용한다

전압강하

1.전압강하

저압배선중의 전압강하는 간선및 분기회로에서 각각 표준전압의 2%이하로 라는 걸을 원칙으로 한다 다만 전기사용장소안에 시설한 변압기에 의하여 공븍되는 경우에 간선의 전압강하는 3%이하로 할수있다

공급변압기의 2차측 단자(전기사업자로부터 전기의  공급을 박도 있는 경우는 인입선접속점)에서 최원단의 부하에 이르는 전선의 길이가 60m을 초과하는 경우의 전압강하는 1)항에 관계없이 부하전류로 계산하며, 표에 따를수 있다.

공급변압기의 2차측단	사용장소안	전용변압기	공급	전기사업자	저압 전기를	공급
전선의길이	간선	분기선	합계	간선	분기선	합계
60m이하	3	2	5	2	2	4
120m이하			5			4
200m이하			6			5
200m초과			7			6

2.전압 강하 및 전선의 단면적 계산

1)단상 강하및 전선의 단면적 계산

단상 3선식  직류3선식

3상 4선식의 경우 전압강하

단상 3선식  직류3선식 3상4선식의 경우 전압강하는 1선의 전선에서만 발생9중성선에는  전류가 흐르지 않는 조건)하므로

2)단상2선식의 경우 전압강하

단상2선식의 경우 전압강하는 전선2가닥에서 발생하므로 전선 1가닥에서의 전압강하   의 2배가 된다.

3)3상3선식의 경우 전압강하

4)요약

전기방식	전압강하		전선의 단면적
단상3선식 직류3선식 3상4선식
단상2선식 직류2선식		(2*17.8=35.6)
3상3선식		(√3*17.8=30.8)

여기서 A : 전선의 단면적

    외측 또는 각 상의 1선과 중선선 사이의 전압강하

    각선의 전압강하

L : 전선1본의길이

C : 전선의 도전유(97%)

3.표를 이용한 전선의 굵기 선정

1)부하가 말단에 집중되어 있는 경우

(1)표의의미

연선150SQ 예를 들어 설명하면

부하 전류가 1A이고 전압강하를 3.8V까지 허용하는 경우 전원으로부터 32022m 떨어져 있는 부하까지 전력을 공급(전선최대길이)할수 있다는의미이다.

(2)표의 사용방법

전선 최대길이 계산방법

위 식에서 구한  전선 최대길이를 초과하는 전선 굵기를 선정하면 된다.

표의 전류는 부하의 최대 사용 전류를 고려하여 표의 전류중 임의의 값을 선정하면 된다

즉 부하의 최대전류가 30A인 경우 표의 전류값을 3A로 선정하면10/3=10으로 계산이 용이한 반면에 7A를 선정하면 30/7=4.28571....로 되어 계산이 복잡해진다. 또한이때 전선의 굴기를 선정할때는 반드시 계산에 적용된 전류값의 표를 기준해야 한다.

2)부하가 분산되어 있는경우

배전설계의 길이

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실기

http://www.pluswithu.com/391  1. 기초전기수학 (작성중)

http://www.pluswithu.com/393  2.전선과 옥내배선용기호(작성중)

http://www.pluswithu.com/394  3.옥내배선도와 배선공사(작성중)

http://www.pluswithu.com/395  4. 배전설비 설계

http://www.pluswithu.com/396  6. 송배전

http://www.pluswithu.com/397  7.수변전 설비

http://www.pluswithu.com/398  7.수변전설비 결선

http://www.pluswithu.com/399  8.예비전원 설비

http://www.pluswithu.com/591 9.접지 및 안전

http://www.pluswithu.com/401  10.시험및 측정

http://www.pluswithu.com/402  11.시퀀스 (작성중)

http://www.pluswithu.com/403  12. 견적

전기기사 전기산업기사 총정리

http://www.pluswithu.com/444