전선관·트레이 포설 시 허용전류가 줄어드는 이유(보정계수)는?

핵심 답변

전선의 허용전류는 도체에서 나는 열이 주변으로 빠져나가 절연물이 정해진 최고 온도(PVC 70 ℃, XLPE 90 ℃)를 넘지 않는 범위로 정해지므로, 열이 잘 빠지지 않는 조건이면 같은 굵기라도 흘릴 수 있는 전류가 줄어듭니다. 표에 나온 허용전류는 기준 공사방법과 주위온도 30 ℃(공기 중), 한 회로만 있을 때를 전제로 하므로, 주위가 더 덥거나 전선관·트레이에 여러 회로를 함께 넣으면 보정계수를 곱해 줄여야 합니다. KEC 232.5는 KS C IEC 60364-5-52의 허용전류 표와 보정계수를 적용해 허용전류를 정하도록 하고, 최고 허용온도가 다른 전선이 섞인 그룹은 가장 낮은 쪽 기준으로 감소계수를 적용하도록 정합니다. 예를 들어 표에 따르면 주위온도 40 ℃에서 PVC 절연은 0.87배, 한데 묶인 회로가 3개면 0.70배로 줄어들므로, 두 조건이 겹치면 허용전류가 크게 낮아집니다.

원리 이해

KEC 232.5.1은 정상 사용 상태에서 전선에 흐르는 전류가 절연물의 허용온도(PVC 도체 70 ℃, XLPE·EPR 도체 90 ℃ 등) 이하가 되도록 하고, 232.5.2는 KS C IEC 60364-5-52 부속서 B의 허용전류 표에 필요한 보정계수를 적용해 선정하도록 하며, 주위온도를 그 케이블이 무부하일 때 주위 매체의 온도로 정의합니다. 232.5.3은 그룹 감소계수를 최고 허용온도가 같은 전선 그룹에 적용하고, 다른 것이 섞이면 가장 낮은 것을 기준으로 하며, 사용 조건을 알 때 그룹 허용전류의 30% 이하로 흐르는 케이블은 무시할 수 있게 합니다. 232.5.4는 고려할 전선 수를 부하 전류가 흐르는 도체 수로 하고, 제3고조파 등 영상분 고조파가 15%를 넘으면 중성선도 고려하도록 하며, 232.5.5는 배선 경로 중 방열 조건이 가장 나쁜 부분을 기준으로 허용전류를 정하도록 합니다^[1].

해외 제조사 기술 가이드는 실제 설치 조건의 허용전류를 '기준 허용전류 × k1 × k2 …'로 구하고 설계전류가 그 값 이하가 되도록 전선을 고른다고 설명합니다. 공기 중 허용전류는 주위온도 30 ℃ 기준이며, 표 B.52.14에 따라 40 ℃에서 PVC 0.87·XLPE 0.91, 50 ℃에서 PVC 0.71·XLPE 0.82로 줄어든다고 예시합니다. 여러 회로를 함께 둘 때는 그룹 감소계수 k4를 적용하며, 표 B.52.17에서 공기 중이나 관 안에 한데 묶은 경우 회로 2개 0.80, 3개 0.70, 4개 0.65, 6개 0.57로 줄어든다고 보여 줍니다^[2].

보정계수 예(IEC 60364-5-52 표에서)

계산 예

기준 허용전류가 50 A인 전선을 주위온도 40 ℃의 전선관에 다른 회로 2개와 함께(모두 3회로) 넣는다면, PVC 절연 기준 50 × 0.87 × 0.70 ≈ 30 A가 실제로 흘릴 수 있는 전류입니다. 이 회로의 설계전류가 35 A라면 표의 50 A만 보고 고른 전선은 부족하므로, 굵기를 올리거나 회로를 나눠 포설해야 합니다. KEC 212.4.1은 설계전류 ≤ 보호장치 정격 ≤ 허용전류가 되도록 보호장치를 맞추게 하므로, 줄어든 허용전류에 맞춰 차단기 정격도 다시 확인합니다^[1].

확인 순서

1. 관리자 증설 회로를 기존 전선관·트레이에 함께 넣을 계획인지, 설치 장소가 더운 곳인지 확인합니다.
2. 자격자 공사방법과 절연 종류에 맞는 기준 허용전류를 표에서 찾습니다.
3. 자격자 주위온도·그룹 수·포설 조건의 보정계수를 곱해 실제 허용전류를 구하고 설계전류와 비교합니다.
4. 자격자 차단기 정격이 줄어든 허용전류 이하인지 확인하고, 부족하면 굵기를 올리거나 회로를 나눕니다.

하지 말아야 할 것

• 표의 허용전류를 보정 없이 그대로 쓰지 마세요.
• 기존 전선관에 회로를 계속 추가하면서 감소계수를 다시 계산하지 않고 두지 마세요.
• 경로 중 가장 더운 구간을 빼고 허용전류를 정하지 마세요.

관련 기준과 근거

• KEC 232.5.1 절연물의 허용온도, 232.5.2 허용전류의 결정, 232.5.3 그룹 감소계수, 232.5.4 통전도체 수, 232.5.5 경로 중 조건 변화, 212.4.1 도체와 과부하 보호장치의 협조^[1]
• 보정 방법과 IEC 60364-5-52 표 B.52.14(주위온도)·B.52.17(그룹) 값 — 제조사 기술 가이드^[2]

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