전기공사산업기사 배선공사 — 전선 굵기 결정요인과 부하 설비 용량

전선의 종류는 열 처리에 따라 성질이 달라진다. 경동선은 단단하게 경화시켜 인장강도가 커서 전주 사이 가공선 같은 노외 배선에 쓰고, 연동선은 무르게 담금 처리해 인장강도는 약하지만 도전율이 높고 부드러워 잘 구부러진다. 옥내 배선은 바람이나 자중 같은 기계적 하중이 거의 없는 대신 굽히고 접속하는 일이 많으므로, 유연하고 전기가 잘 통하는 연동선이 주로 쓰인다. 알루미늄선은 가볍고 싸지만 도전율이 낮고 접속 관리가 어려우며, 동복강선은 강심에 동을 입혀 인장강도가 큰 특수 가공용이다.

전선 굵기를 결정하는 요소는 세 가지로 정리된다. 흐르는 전류가 전선을 태우지 않게 하는 허용전류, 외력이나 하중에 견디는 기계적 강도, 전압이 지나치게 떨어지지 않게 하는 전압강하가 그것이다. 전선의 길이는 굵기 결정의 독립된 항목이 아니고 전압강하 계산에 쓰이는 조건일 뿐이다. 단락전류는 사고 때 순간적으로 흐르는 큰 전류로, 이를 끊는 것은 차단기·퓨즈 같은 보호장치의 역할이며, 굵기 결정의 세 요소에는 들지 않는다.

건물의 부하 설비 용량은 부하 밀도법으로 구한다. 부하 밀도는 건물 1m²당 필요한 전력(VA)을 나타내는 값으로, 전등·동력·냉방 등 각 부하 밀도를 모두 더한 값에 건물 면적을 곱하면 설비 용량이 된다. 결과 단위가 kVA면 VA를 1000으로 나누어 환산한다.

변전시설 용량은 수용률과 역률을 추가로 고려한다. 수용률은 설비 전체가 동시에 전부 가동되지 않는 점을 반영한 비율이므로 총 설비전력에 수용률을 곱해 실제 전력(kW)을 구한다. 변압기 용량은 kVA로 정하므로 kW를 역률로 나누어 kVA로 바꾼다. 역률이 1보다 작으면 같은 전력을 감당하려면 더 큰 용량이 필요하므로, kVA 구할 때는 역률을 곱하지 않고 나눈다.

수전 설비 운영에서는 차단기와 단로기의 조작 순서도 다룬다. 단로기는 전류를 차단하는 기능이 없어 전류가 흐르지 않는 무부하 상태에서만 조작해야 하고, 이 순서를 강제로 지키게 하는 장치가 인터록이다. 인터록이 걸려 있으면 차단기가 열려 있어야만 단로기를 조작할 수 있다.