안녕하세요!
디바이스마트 에디터 미니입니다.
전선을 선택하려고 할 때,
어떤 전선을 사용해야할 지 고르기 막막하지 않으셨나요!?
저 미니도 전선을 고르기 위해 알아보다보니....
고려해야 할 사항이 한두가지가 아니더라구요ㅠㅠ
어디에 사용할 것인지 정하고,
인증규격과 전선종류를 고르고..
도체와 절연체의 소재, 색상 등등등등!!!
또 이렇게 외적인 부분만 고려한다고해서 되는 것이 아니라,
적용할 분야의 전압값과 전류값, 온도범위를 파악해 범위 내에서 선택해주어야했어요..
처음부터 이런 사실을 알았다면!!
허용전류와 전압강하, 전선의 규격을 먼저 고려하고
그 범위 내에서 전선을 선택했을건데 말이에요!!
그래서 이번 포스팅에서는,
전선 선택의 필수적인 3요소 중 두가지에 대해 알려드리려고 해요.
전선 선정의 3요소는 알고 계시죠?!
1. 허용전류, 2. 전압강하, 3. 기계적강도
알고 계시는데 혹시 까먹으셨을까봐 한번 더 알려드리면서,
먼저 전선의 허용 전류부터 살펴보도록 할게요!
- 전선의 허용 전류 -
이 표가 전선의 허용 전류를 한눈에 보여주고 있는데요,
단상 220V는 보통의 가정용 전기, 삼상 380V는 산업용 전기로,
설계하시려는 장소에 맞춰 계산해주시면 됩니다!
허용 전류값들은 절대적인 것이 아니라! 보편적인 값이라는 거!! 참고해주시구요,
- AWG 규격, SQ 규격별 허용전류, 저항 -
위의 표는 저번에도 한 번 보여드렸던 내용인데요!
AWG규격과 SQ규격의 전선을 저항과 허용전류에 맞춰 정리해둔 표입니다.
AWG 규격과 SQ 규격을 한 번에 비교할 수 있고,
덧붙여서 저항값과 허용전류값도 한눈에 볼 수 있어 아주아주 유용해요!
위 내용은 저희 디바이스마트에도 기재해 둘 예정이니,
전선이 필요하다면 저희 디바이스마트에도 꼭!! 놀러와주세요 >..<
다음으로는 전압강하 계산식입니다.
- 전압강하 계산식 -
e : 전압강하 [V] A : 전선단면적 (㎟) L : 전선길이 (m) I : 부하전류 (A)
전압강하도 마찬가지로,
직류, 단상, 삼상 / 2선식, 3선식, 4선식의 경우로 나뉩니다!
설계하려는 곳의 전기방식을 확인하시고,
각 값을 대입해 계산하시면 전압강하값을 구할 수 있는데요,
전압강하값이 낮을수록 품질이 우수하지만 가격이 다소 비싸고,
전압강하값이 높을수록 품질이 살짝 떨어지지만 가격이 저렴해요.
쉽게 쉽게 사용해왔던 전선이지만,
이렇게 고려해야할 것도 선택해야할 것도 많은데요!
그렇게 까다롭게 골라야하는데는 확실한 이유가 있어요...
바로 안전성과 경제성!
규격에 맞게, 사양에 맞게 설계해주셔야 감전, 화재 등의 위험에서 벗어날 수 있고,
두 번, 세 번 수리하고 재설치해야하는 과정을 거치지 않아 경제적이라는 점!
위 내용 꼭꼭 참고하셔서,
합리적인 전선 선택 하시길 바랄게요-!!!
그럼 디바이스마트로 전선 구경하러오세요!>.<
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전선의 기본
허용 전류 계산식
전압 강하
전압 강하란, 기기를 전선으로 배선하는 경우 전선 자체가 가지는 저항에 의해 전선 내에서
전압
강하가 발생하여 기기의 전압이 저하하는 것을 말합니다.
전압 강하에는 부하의 전력이나 역률, 선로의 교류 저항이나 인덕턴스가 영향을 미칩니다.
수전단 전압을 Er, 전류를 I, 전류의 역률각을 θ, 선로의 저항을 R, 선로의 리액턴스를 X, 선로의 길이를 ℓ로 하면 송전단 전압 Es는 그림 A에서
Es=√(Ercosθ+RIℓ)²+)Ersinθ+XIℓ)²
입니다. 위 식은 근사적으로
Es=Er+I(Rcosθ+Xsinθ)ℓ
로 간단하게 나타낼 수 있으므로 선로의 전압 강하는
Es-Er=I(Rcosθ+Xsinθ)ℓ
입니다.
위 식에서 회로의 리액턴스를 무시하고 역률을 1로 보아도 상관 없는 경우는 근사치를 얻기 위해 다음과 같은 간략식이 흔히 사용됩니다.
단상 2선식인 경우(그림 B)
θ=Es-Er=R·I·ℓ×2
3상 3선식인 경우(그림 C)
θ=Es-Er=R·I·ℓ×√3
단상 3선식인
경우는 부하가 평형해서 중성 선에는 전류가 흐르지 않는 것으로 계산합니다(그림 D).
θ'=Es-Er=R·I·ℓ
단, θ'는 중선 선과 외측 선 또는 각 상의 1선 사이의 전압 강하입니다.
그림 A 전압 강하의 벡터도
그림 B 단상 2선식
그림 C 3상 3선식
그림 D 단상 3선식
특성 레이더차트 보는 법
※레이더차트에 기재된 레벨은 보증치가 아닌 참고치입니다.
비닐은 일반적으로 60℃ 정격입니다. 특수 비닐이나 특수 소재를 사용하여 내열성을 가질 수 있습니다.
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일반적으로 비닐은 고무와 같이 기름이 부착되어도 팽윤하지 않지만 경화해서 유연성을 상실합니다. 기름 종류에 따라 다르지만 특수 비닐이나 소재를 사용하여 기름에 대한 내성을 증가시킵니다. (1~5의 각 레벨은 유지류에 대한 내성을 보증하는 것은 아닙니다.)
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노이즈에 대한 대책은 일반적으로 트위스트 페어와 실드로 성능을 증가시킵니다.
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전선에 비틀림이 요구되는 곳에 필요한 성능입니다.
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모터나 전동 공구와 같은 진동부에 사용되는 장소에 요구되는 성능입니다.
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좌우 굴곡 시험에서 비교한 성능치입니다.
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케이블 캐리어 사용에 요구되는 성능입니다. (1~5의 각 레벨은 보증치가 아닙니다. 실측치 혹은 설계 사양 등으로 상정한 값입니다.)
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24종류의 화학 물질에 대하여 케이블의 함유 상황에 따라 평가한 결과입니다.
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전선의 분류
「배선 접속부품 카탈로그」에서는 전선 선정의 기준으로 수많은 종류의 전선을 다양한 각도에서 분류하고 있습니다.
- 사용 부위별 분류
「반내 기기 접속용」과 「반 간 접속/기기 간 접속용」, 그리고 목적별과 사용 부위별로 전선을 분류하여 각각을 일람으로 하였습니다. - 용도별 분류
전선의 구조·기능을 설명합니다. 전기/전자 기기용 전선을 전력 공급선과 전기 신호 전달선으로 분류·사용하는 경우의 선택 기준으로 이용해 주십시오. - 정격온도·정격 전압의 분류
단심 전선, 다심 전선 모두 정격 전압을600V·300V·100V 미만 순으로 게재, 내열온도는 각 카탈로그의 보기 쉬운 위치에 사용온도 범위를 기재하였습니다. - 규격에 의한 분류
각국에서는 전기용 부품을 사용할 때 규격을 정하고 있습니다. 각국의 사용에 알맞은 규격을 취득한 전선이나 준거한 전선을 선택해주십시오.
사용 부위별 분류
여기에서는 「반내 기기 접속용」과 「반 간 접속/기기 간 접속용」으로 전선을 목적별 및 사용 부위별로 분류하여 하나의 선택 기준으로 합니다.
용도별 분류
전기/전자 기기용 전선은 그 용도에 따라 전력 공급선과 전기신호 전송선 등 2개로 크게 나누어집니다. 전력선에서는 전선으로 전달되는 전기의 전압·전류의 크기가 어느 정도인지가 중요하고, 신호선에서는 전기신호의 전달 방법이 중요합니다.
이들에 대해서는 전선의 구조와 기능의 이해함으로써 하나의 선택 기준으로 합니다.
- 전력 공급용 전선에 대하여
전원용 전선은 전력과의 접점이므로 내선 규정(주1)을 필두로, 각국의 안전 법규와 직접 관련되어 있습니다. 선택 시는 이들 법적 안전 법규 등에서 필요한 것을 선정합니다. 내선 규정(주1) 수요 장소에서의 전기공작물의 설계, 시공, 관리 등에 관한 전국적인 통일 규범으로, (사)일본전기협회에 설치된 전기기술기준조사위원회가 1968년 11월에 제정되었고 책자로 판매되고 있습니다.
사단법인 일본전기협회 TEL 81-3- 3216-0555(대표) - 전기신호 전송용 전선에 대하여
컴퓨터, 데이터 통신 기기 등의 전자 기기에서는 전선에 대해서도 다양한 전기적 특성이 요구됩니다. 컴퓨터 주변기기 간의 케이블 등은 중량의 신호 전송 회로입니다. 다음의 항목이 필요합니다.- 신호 연락을 위해 기기 간에 요구되는 전기적 특성을 갖추고 있을 것
- 노이즈 대책(실드, 트위스트 페어 등)
- 어느 정도 가요성이 있을 것(좁은 곳의 배선이 고려됨)
정격온도·정격 전압의 분류
「정격온도」 저온에서 취화하지 않고 고온에서 연화나 열로 인한 열화가 발생하지 않는 온도. 절연재질에 따라 다릅니다. 카탈로그의 각 상품 페이지에 사용온도 범위가 기재되어 있으므로 그 내용으로 판단해 주십시오. 단, 사용 최고온도에서 사용은 불가능하므로 주의해 주십시오.
「정격 전압」 절연파괴가 발생하지 않고 연속 사용할 수 있는 최고 사용 전압입니다. 일반적으로 「반내 기기 접속용」과 「반 간 접속/기기 간 접속용」의 전원에서는600V·300V·100V 미만의 전선이 사용됩니다. 전압표기에 대해서는 각 상품 페이지의 각 타이틀로 판단해 주십시오.
전선의 선정에 대하여
전기/전자 기기용 전선의 선정 시 그곳에 가해지는 전압, 전류의 대소, 직류, 교류 등 제조건을 감안해서 선정해야 합니다.
그러나 전기/전자 기기용 전선은 전력 케이블이나 통신용 케이블과 달리, 많은 종류가 존재하고 일부를 제외하면 표준화도 거의 되어 있지 않으므로 선정하기 곤란합니다. 따라서 선택할 때는 전선에 요구되는 전기적 특성을 명확히 하고 내굴곡성, 유연성, 내유성 등 기계적 특성과 사용 환경에 대한 요구도 명확히 한 뒤에, 다양한 요구 특성에 맞는 전선을 선택해야 합니다. 물론, 이와 별도로 커넥터나 단자류와 전선을 조합하는 경우(하네스 가공의 경우)는, 적합 전선 사이즈와 적합한 전선의 마감 외경 등 각각의 물리적 요구를 만족하는 선택도 필요합니다.
사이즈 선정에 대하여
전선의 사이즈 선정 시는,
- 전선의 허용 전류와 부하 전류로 사이즈를 선정한다.
- 전압강하로 사이즈를 결정한다.
등 전선의 부하 및 종합적인 수요를 고려합니다. 예를 들어 전선의 길이가 짧은 경우 전압강하가 적기 때문에 허용 전류로 선택하는 전선 사이즈로 충분합니다. 반대로, 길어지면 전압강하가 커지므로 전선 사이즈를 크게 해야 합니다.