목차(간선계산 LMC)
간선계산
1️⃣개요
1)간선의 정의
- 전력계통 중 인입점, 발전기 등의 전원에서 배전반, 변압기에 이르는 배전선로
- 배전반에서 각각의 전등분전반, 동력제어반에 이르는 배전선로를 포함
2)간선의 종류
- 조명용 간선
- 동력용 간선
- 특수용 간선
3)간선결정시 고려사항
- 전선의 허용전류
- 전선의 허용전압강하
- 전선의 기계적 강도
- 장래부하 증설 및 변경에 대비
- 부하특성(인버터 등)에 대한 고조파
2️⃣간선 크기 결정요소
1)허용전류
- 상시 허용전류
정격부하한도내에서 상시 흐르는 허용전류, 주변온도 30[℃]이상일때 온도보정계수, 전선관 내 다수 배선일 때 전류 감소 계수를 적용 - 순시 허용전류
기동전류가 큰 전기기기 동작 시 0.5초 이내 최대 허용할 수 있는 순시 전류 - 단락 시 허용전류
단락, 지락사고 시 고장전류가 2초 이내 통전 가능한 허용전류 - 간헐 부하 허용전류
간헐 부하 On/Off 시 허용전류 고려
2)허용전압강하
- 정상적인 허용전압강하
- 정상적인 전압강하
- 내선규정에 의한 전압강하
구분 | 60[m] 이하 | 60[m] ~120[m] | 120[m] ~200[m] | 200[m] 초과 |
---|---|---|---|---|
자가수전설비에 공급 | 3[%] | 5[%] | 6[%] | 7[%] |
전기사업자로부터 공급 | – | 4[%] | 5[%] | 6[%] |
- 전압강하 영향
공급전압이 1%떨어지면 백열전구는 3%광속저하, 형광등은 1~2%저하, 유도전동기 토크2%감소, 전열기 2%발생 열량감소 - 내선규정에서는 인입선 1%, 간선1%, 분기회로 2%로 규정
- 전압조정
변압기 탭조정, 전압조정기, 3권선변압기 채용, 직병렬 콘덴서 설치, 동기조상기, 분로리액터 등으로 변동 무효전력 보상
- 순시전압강하
- 선로사고 발생 시 보호계전기가 사고를 검출하여 차단기 동작, 선로를 분리할 때까지 사고점을 중심으로 한 대폭적인 전압강하현상
- 정상 전압의 30%이상, 0.07초(3사이클) 이상 발생시 문제점
- 유도전동기 기동 시 순시전압강하 허용한도
발전기의 경우 20%, 전력계통은 15%가 적당
3)기계적 강도
통전 시의 열신축, 지진, 단락 시의 전기적 기계적 능력 등에 의한 간선의 단락, 진동, 신축, 발열 등을 검토
- 단락
통전에 의해 발생하는 줄열에 의한 간선의 열적용량과 단락 시 도체 상호간의 단락전류에 의한 단락 전자력을 고려
- 신축
온도 변화에 따른 간선의 신축을 고려 - 진동
건물의 진동과 공진이 되지 않도록 하고 클리트, 스프링 행거 등으로 고정 - 지지금구류 및 케이블 근접 부재의 발열
철재 주위에 열방산이 나쁠때 200~300[㎜]이상 간격 유지
4)열적 안정성
전선은 주변 온도 변화, 단락사고 등에 의한 열적 스트레스에도 안전하게 견딜 수 있어야 합
5)경제성
초기 투자 비용과 유지보수 비용을 고려하여 경제적인 측면에서 최적의 전선을 선정
3️⃣전력간선 굵기 산정의 흐름도
1)부하 용량 산정
- 개별 부하 용량 파악: 연결될 모든 전기 기기(조명, 콘센트, 전동기 등)의 정격 용량을 확인합니다.
- 수용률, 역률 고려: 부하의 종류와 사용 패턴에 따라 수용률과 역률을 고려하여 실제 소비 전력을 산정합니다.
- 총 부하 용량 계산: 개별 부하 용량을 합산하여 총 부하 용량을 계산
2)전류 계산
- 전압 확인: 시스템의 공급 전압을 확인
- 전력 공식 적용: 전력(P) = 전압(V) × 전류(I) × 역률(PF) 공식을 이용하여 필요한 전류를 계산
3)전압 강하 계산
- 선로 길이 측정: 전력이 공급되는 시작점부터 끝점까지의 거리를 측정합니다.
- 전선 저항 계산: 선정한 전선의 종류와 길이에 따른 저항을 계산합니다.
- 전압 강하 공식 적용: 전압 강하(V drop) = 전류(I) × 저항(R) 공식을 이용하여 전압 강하를 계산합니다.
4)허용 전압 강하율 비교
- 허용 전압 강하율 확인: 관련 규정이나 설계 기준에서 정한 허용 전압 강하율을 확인합니다.
- 계산된 전압 강하와 비교: 계산된 전압 강하가 허용 전압 강하율 이내인지 확인합니다.
5)전선 굵기 선정
- 표준 전선표 참조: 계산된 전류와 허용 전압 강하율을 기준으로 표준 전선표에서 적절한 굵기의 전선을 선정합니다.
- 안전율 고려: 장래 부하 증가 등을 고려하여 적절한 안전율을 적용하여 전선 굵기를 선정할 수 있습니다.
6)기타 요소 고려
- 주위 온도: 주위 온도가 높을수록 전선의 허용 전류가 감소하므로 고려해야 합니다.
- 설치 환경: 매입, 노출 등 설치 환경에 따라 허용 전류가 달라질 수 있습니다.
- 기계적 강도: 전선이 외부 충격이나 진동에 견딜 수 있는지 확인해야 합니다.
목차(간선계산 LMC)
간선계산
💯기출문제
●C01대용량 동력설비의 간선규격 선정방법을 설명하시오
모범답안(간선규격 선정 요소 LMC01)
대용량 동력설비의 간선규격 선정 방법 설명
대용량 동력설비의 간선규격 선정은 설비의 안정적인 운영과 효율적인 전력 공급을 위해 매우 중요한 과정입니다. 간선의 규격을 잘못 선정하면 전압 강하, 과열, 단락 등 다양한 문제가 발생할 수 있습니다. 따라서 간선규격 선정 시에는 다음과 같은 요소들을 종합적으로 고려해야 합니다.
1. 허용전류
- 상시 허용전류
정격부하한도내에서 상시 흐르는 허용전류, 주변온도 30[℃]이상일때 온도보정계수, 전선관 내 다수 배선일 때 전류 감소 계수를 적용 - 순시 허용전류
기동전류가 큰 전기기기 동작 시 0.5초 이내 최대 허용할 수 있는 순시 전류 - 단락 시 허용전류
단락, 지락사고 시 고장전류가 2초 이내 통전 가능한 허용전류 - 간헐 부하 허용전류
간헐 부하 On/Off 시 허용전류 고려
2. 전압 강하
- 정상적인 허용전압강하
- 정상적인 전압강하
- 내선규정에 의한 전압강하
구분 | 60[m] 이하 | 60[m] ~120[m] | 120[m] ~200[m] | 200[m] 초과 |
---|---|---|---|---|
자가수전설비에 공급 | 3[%] | 5[%] | 6[%] | 7[%] |
전기사업자로부터 공급 | – | 4[%] | 5[%] | 6[%] |
- 전압강하 영향
공급전압이 1%떨어지면 백열전구는 3%광속저하, 형광등은 1~2%저하, 유도전동기 토크2%감소, 전열기 2%발생 열량감소 - 내선규정에서는 인입선 1%, 간선1%, 분기회로 2%로 규정
- 전압조정
변압기 탭조정, 전압조정기, 3권선변압기 채용, 직병렬 콘덴서 설치, 동기조상기, 분로리액터 등으로 변동 무효전력 보상
- 순시전압강하
- 선로사고 발생 시 보호계전기가 사고를 검출하여 차단기 동작, 선로를 분리할 때까지 사고점을 중심으로 한 대폭적인 전압강하현상
- 정상 전압의 30%이상, 0.07초(3사이클) 이상 발생시 문제점
- 유도전동기 기동 시 순시전압강하 허용한도
발전기의 경우 20%, 전력계통은 15%가 적당
3. 기계적 강도
통전 시의 열신축, 지진, 단락 시의 전기적 기계적 능력 등에 의한 간선의 단락, 진동, 신축, 발열 등을 검토
- 단락
통전에 의해 발생하는 줄열에 의한 간선의 열적용량과 단락 시 도체 상호간의 단락전류에 의한 단락 전자력을 고려
- 신축
온도 변화에 따른 간선의 신축을 고려 - 진동
건물의 진동과 공진이 되지 않도록 하고 클리트, 스프링 행거 등으로 고정 - 지지금구류 및 케이블 근접 부재의 발열
철재 주위에 열방산이 나쁠때 200~300[㎜]이상 간격 유지
4. 온도(열적 안정성)
전선은 주변 온도 변화, 단락사고 등에 의한 열적 스트레스에도 안전하게 견딜 수 있어야 합
5. 경제성
- 초기 투자비: 전선 규격이 커질수록 초기 투자비가 증가하므로 경제성을 고려해야 합니다.
- 운전 비용: 전력 손실은 운전 비용 증가로 이어지므로 전력 손실을 최소화해야 합니다.
모범답안(간선규격 선정 절차LMC01)
간선규격 선정 절차
- 부하 조건 산정:
- 개별 부하 용량 파악: 연결될 모든 전기 기기(조명, 콘센트, 전동기 등)의 정격 용량을 확인합니다.
- 수용률, 역률 고려: 부하의 종류와 사용 패턴에 따라 수용률과 역률을 고려하여 실제 소비 전력을 산정합니다.
- 총 부하 용량 계산: 개별 부하 용량을 합산하여 총 부하 용량을 계산
- 전류계산
- 전압 확인: 시스템의 공급 전압을 확인
- 전력 공식 적용: 전력(P) = 전압(V) × 전류(I) × 역률(PF) 공식을 이용하여 필요한 전류를 계산
- 전압 강하 계산: 허용 전압 강하율을 기준으로 전선의 단면적을 계산합니다.
- 선로 길이 측정: 전력이 공급되는 시작점부터 끝점까지의 거리를 측정합니다.
- 전선 저항 계산: 선정한 전선의 종류와 길이에 따른 저항을 계산합니다.
- 전압 강하 공식 적용: 전압 강하(V drop) = 전류(I) × 저항(R) 공식을 이용하여 전압 강하를 계산합니다.
- 허용전압강하율 비교
- 허용 전압 강하율 확인: 관련 규정이나 설계 기준에서 정한 허용 전압 강하율을 확인합니다.
- 계산된 전압 강하와 비교: 계산된 전압 강하가 허용 전압 강하율 이내인지 확인합니다.
- 전선 굵기 선정
- 표준 전선표 참조: 계산된 전류와 허용 전압 강하율을 기준으로 표준 전선표에서 적절한 굵기의 전선을 선정합니다.
- 안전율 고려: 장래 부하 증가 등을 고려하여 적절한 안전율을 적용하여 전선 굵기를 선정할 수 있습니다.
- 기타요소 고려
- 주위온도: 주위 온도에 따른 전선의 허용 전류를 보정합니다.
- 기계적 강도 검토: 설치 환경에 적합한 전선을 선정합니다.
- 설치환경: 매입, 노출 등 설치 환경에 따라 허용 전류가 달라질 수 있습니다.
○C04건물의 전력계통에서 간선에 대하여 설명하고 간선의 굵기를 결정짓는 요소에 대하여 설명하시오
모범답안(간선이란 LMC04)
간선이란?
- 정의:
- 전력계통 중 인입점, 발전기 등의 전원에서 배전반, 변압기에 이르는 배전선로
- 배전반에서 각각의 전등분전반, 동력제어반에 이르는 배전선로를 포함
- 역할:
- 전력 공급: 전력을 안정적으로 각 부하(조명, 콘센트, 전동기 등)에 공급
- 전력 분배: 각 부하에 필요한 전력량을 적절하게 분배
- 종류:
- 조명용 간선: 조명기구, 콘센트 등에 전력을 공급합니다.
- 동력용 간선: 전동기 등 큰 전력을 소비하는 기기에 전력을 공급합니다.
- 특수용 간선: 컴퓨터, 의료기기 등 특수한 기기에 전력을 공급합니다.
모범답안(간선규격 선정 요소 LMC01)
대용량 동력설비의 간선규격 선정 방법 설명
대용량 동력설비의 간선규격 선정은 설비의 안정적인 운영과 효율적인 전력 공급을 위해 매우 중요한 과정입니다. 간선의 규격을 잘못 선정하면 전압 강하, 과열, 단락 등 다양한 문제가 발생할 수 있습니다. 따라서 간선규격 선정 시에는 다음과 같은 요소들을 종합적으로 고려해야 합니다.
1. 허용전류
- 상시 허용전류
정격부하한도내에서 상시 흐르는 허용전류, 주변온도 30[℃]이상일때 온도보정계수, 전선관 내 다수 배선일 때 전류 감소 계수를 적용 - 순시 허용전류
기동전류가 큰 전기기기 동작 시 0.5초 이내 최대 허용할 수 있는 순시 전류 - 단락 시 허용전류
단락, 지락사고 시 고장전류가 2초 이내 통전 가능한 허용전류 - 간헐 부하 허용전류
간헐 부하 On/Off 시 허용전류 고려
2. 전압 강하
- 정상적인 허용전압강하
- 정상적인 전압강하
- 내선규정에 의한 전압강하
구분 | 60[m] 이하 | 60[m] ~120[m] | 120[m] ~200[m] | 200[m] 초과 |
---|---|---|---|---|
자가수전설비에 공급 | 3[%] | 5[%] | 6[%] | 7[%] |
전기사업자로부터 공급 | – | 4[%] | 5[%] | 6[%] |
- 전압강하 영향
공급전압이 1%떨어지면 백열전구는 3%광속저하, 형광등은 1~2%저하, 유도전동기 토크2%감소, 전열기 2%발생 열량감소 - 내선규정에서는 인입선 1%, 간선1%, 분기회로 2%로 규정
- 전압조정
변압기 탭조정, 전압조정기, 3권선변압기 채용, 직병렬 콘덴서 설치, 동기조상기, 분로리액터 등으로 변동 무효전력 보상
- 순시전압강하
- 선로사고 발생 시 보호계전기가 사고를 검출하여 차단기 동작, 선로를 분리할 때까지 사고점을 중심으로 한 대폭적인 전압강하현상
- 정상 전압의 30%이상, 0.07초(3사이클) 이상 발생시 문제점
- 유도전동기 기동 시 순시전압강하 허용한도
발전기의 경우 20%, 전력계통은 15%가 적당
3. 기계적 강도
통전 시의 열신축, 지진, 단락 시의 전기적 기계적 능력 등에 의한 간선의 단락, 진동, 신축, 발열 등을 검토
- 단락
통전에 의해 발생하는 줄열에 의한 간선의 열적용량과 단락 시 도체 상호간의 단락전류에 의한 단락 전자력을 고려
- 신축
온도 변화에 따른 간선의 신축을 고려 - 진동
건물의 진동과 공진이 되지 않도록 하고 클리트, 스프링 행거 등으로 고정 - 지지금구류 및 케이블 근접 부재의 발열
철재 주위에 열방산이 나쁠때 200~300[㎜]이상 간격 유지
4. 온도(열적 안정성)
전선은 주변 온도 변화, 단락사고 등에 의한 열적 스트레스에도 안전하게 견딜 수 있어야 합
5. 경제성
- 초기 투자비: 전선 규격이 커질수록 초기 투자비가 증가하므로 경제성을 고려해야 합니다.
- 운전 비용: 전력 손실은 운전 비용 증가로 이어지므로 전력 손실을 최소화해야 합니다.
○C08전력간선 굵기 산정의 흐름도 제시
모범답안(간선규격 선정 절차LMC01)
간선규격 선정 절차
- 부하 조건 산정:
- 개별 부하 용량 파악: 연결될 모든 전기 기기(조명, 콘센트, 전동기 등)의 정격 용량을 확인합니다.
- 수용률, 역률 고려: 부하의 종류와 사용 패턴에 따라 수용률과 역률을 고려하여 실제 소비 전력을 산정합니다.
- 총 부하 용량 계산: 개별 부하 용량을 합산하여 총 부하 용량을 계산
- 전류계산
- 전압 확인: 시스템의 공급 전압을 확인
- 전력 공식 적용: 전력(P) = 전압(V) × 전류(I) × 역률(PF) 공식을 이용하여 필요한 전류를 계산
- 전압 강하 계산: 허용 전압 강하율을 기준으로 전선의 단면적을 계산합니다.
- 선로 길이 측정: 전력이 공급되는 시작점부터 끝점까지의 거리를 측정합니다.
- 전선 저항 계산: 선정한 전선의 종류와 길이에 따른 저항을 계산합니다.
- 전압 강하 공식 적용: 전압 강하(V drop) = 전류(I) × 저항(R) 공식을 이용하여 전압 강하를 계산합니다.
- 허용전압강하율 비교
- 허용 전압 강하율 확인: 관련 규정이나 설계 기준에서 정한 허용 전압 강하율을 확인합니다.
- 계산된 전압 강하와 비교: 계산된 전압 강하가 허용 전압 강하율 이내인지 확인합니다.
- 전선 굵기 선정
- 표준 전선표 참조: 계산된 전류와 허용 전압 강하율을 기준으로 표준 전선표에서 적절한 굵기의 전선을 선정합니다.
- 안전율 고려: 장래 부하 증가 등을 고려하여 적절한 안전율을 적용하여 전선 굵기를 선정할 수 있습니다.
- 기타요소 고려
- 주위온도: 주위 온도에 따른 전선의 허용 전류를 보정합니다.
- 기계적 강도 검토: 설치 환경에 적합한 전선을 선정합니다.
- 설치환경: 매입, 노출 등 설치 환경에 따라 허용 전류가 달라질 수 있습니다.
○C10 국토교통부 건축전기설비설계기준에서 정의된 간선의 굵기를 결정하는주요 요소 5가지와 간선계산을 할 때 주요 요소 3가지를 서술하시오
모범답안(간선규격 선정 요소 LMC01)
대용량 동력설비의 간선규격 선정 방법 설명
대용량 동력설비의 간선규격 선정은 설비의 안정적인 운영과 효율적인 전력 공급을 위해 매우 중요한 과정입니다. 간선의 규격을 잘못 선정하면 전압 강하, 과열, 단락 등 다양한 문제가 발생할 수 있습니다. 따라서 간선규격 선정 시에는 다음과 같은 요소들을 종합적으로 고려해야 합니다.
1. 허용전류
- 상시 허용전류
정격부하한도내에서 상시 흐르는 허용전류, 주변온도 30[℃]이상일때 온도보정계수, 전선관 내 다수 배선일 때 전류 감소 계수를 적용 - 순시 허용전류
기동전류가 큰 전기기기 동작 시 0.5초 이내 최대 허용할 수 있는 순시 전류 - 단락 시 허용전류
단락, 지락사고 시 고장전류가 2초 이내 통전 가능한 허용전류 - 간헐 부하 허용전류
간헐 부하 On/Off 시 허용전류 고려
2. 전압 강하
- 정상적인 허용전압강하
- 정상적인 전압강하
- 내선규정에 의한 전압강하
구분 | 60[m] 이하 | 60[m] ~120[m] | 120[m] ~200[m] | 200[m] 초과 |
---|---|---|---|---|
자가수전설비에 공급 | 3[%] | 5[%] | 6[%] | 7[%] |
전기사업자로부터 공급 | – | 4[%] | 5[%] | 6[%] |
- 전압강하 영향
공급전압이 1%떨어지면 백열전구는 3%광속저하, 형광등은 1~2%저하, 유도전동기 토크2%감소, 전열기 2%발생 열량감소 - 내선규정에서는 인입선 1%, 간선1%, 분기회로 2%로 규정
- 전압조정
변압기 탭조정, 전압조정기, 3권선변압기 채용, 직병렬 콘덴서 설치, 동기조상기, 분로리액터 등으로 변동 무효전력 보상
- 순시전압강하
- 선로사고 발생 시 보호계전기가 사고를 검출하여 차단기 동작, 선로를 분리할 때까지 사고점을 중심으로 한 대폭적인 전압강하현상
- 정상 전압의 30%이상, 0.07초(3사이클) 이상 발생시 문제점
- 유도전동기 기동 시 순시전압강하 허용한도
발전기의 경우 20%, 전력계통은 15%가 적당
3. 기계적 강도
통전 시의 열신축, 지진, 단락 시의 전기적 기계적 능력 등에 의한 간선의 단락, 진동, 신축, 발열 등을 검토
- 단락
통전에 의해 발생하는 줄열에 의한 간선의 열적용량과 단락 시 도체 상호간의 단락전류에 의한 단락 전자력을 고려
- 신축
온도 변화에 따른 간선의 신축을 고려 - 진동
건물의 진동과 공진이 되지 않도록 하고 클리트, 스프링 행거 등으로 고정 - 지지금구류 및 케이블 근접 부재의 발열
철재 주위에 열방산이 나쁠때 200~300[㎜]이상 간격 유지
4. 온도(열적 안정성)
전선은 주변 온도 변화, 단락사고 등에 의한 열적 스트레스에도 안전하게 견딜 수 있어야 합
5. 경제성
- 초기 투자비: 전선 규격이 커질수록 초기 투자비가 증가하므로 경제성을 고려해야 합니다.
- 운전 비용: 전력 손실은 운전 비용 증가로 이어지므로 전력 손실을 최소화해야 합니다.
모범답안(간선계산 주요 요소 3가지 LMC10)
간선 계산 시 주요 요소 3가지
- 전압: 시스템의 공급 전압을 확인합니다. 전압이 낮을수록 같은 전력을 공급하기 위해 더 많은 전류가 필요하므로 더 굵은 전선이 필요합니다.
- 부하 용량: 연결될 모든 부하(조명, 콘센트, 전동기 등)의 용량을 합산하여 총 부하 용량을 산정합니다. 부하 용량이 클수록 흐르는 전류가 많아지므로 더 굵은 전선이 필요합니다.
- 선로 길이: 전력이 공급되는 시작점부터 끝점까지의 거리를 측정합니다. 선로가 길어질수록 전압 강하가 발생하므로 더 굵은 전선이 필요합니다.
목차(간선계산 LMC)
간선계산
🌐V1017B24 / LMC
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