전기기사 실기에서 출제되는 계산 문제 중 전선의 굵기, 외경, 온도에 관련된 문제를 정리해보려고 합니다.
문제는 2008~2022년의 15개년 문제이며, 출제된 횟수를 특수문자 ★ 로 표현하되, 최대 3번까지 적용합니다
목차
기본수식
전선의 단면적 계산 공식
계산 문제
★☆☆
선로의 길이가 30 [km]인 3상 3선식 2회선 송전 선로가 있다. 수전단에 30 [kV], 6000 [kW],역률 0.8의 3상 부하에 공급할 경우 송전 손실을 10 [%]이하로 하기 위해서는 전선의 굵기를 얼마로 하여야 하는가? (단,사용 전선의 고유 저항은 1/55 [Ω·mm2/m]로Ω·mm2/m] 한다.)
[전선 굵기[mm2]]
2.5
4
6
10
16
25
35
50
70
90
∴ 35[mm2] 선정
★☆☆
분전반에서 20[m]의 거리에 있는 단상 2선식, 부하 전류5 [A]인 부하에 배선 설계 전압강하를0.5 [V] 이하로 하고자 한다. 필요한 전선의 굵기를 구하시오. (단, 전선의 도체는 구리이다.)
∴10[mm2] 선정
참고 문제에서 필요한 전선의 굵기를 구하라고 하였으므로 전선의 실제 규격으로 답해야 한다. 전선 규격[mm2] : 1.5, 2.5, 4, 6, 10, 16, 25, 35, 50, 70, 95, 120, 150, 185, 240, 300
전선의 단면적 계산 공식
★☆☆
분전반에서 50[m]의 거리에380 [V], 4극 3상 유도 전동기 37[kW]를 설치하였다. 전압 강하를5 [V]이하로 하기 위해서 전선의 굵기[mm2]는 얼마로 선정하는 것이 적당한가? (단, 전압 강하 계수는 1.1, 전동기의 전부하 전류는 75[A], 3상 3선식 회로이다.)
∴35[mm2] 선정
★☆☆
380/220[V] 3상 4선식 선로에서 180 [m]떨어진 곳에 다음 표와 같이 부하가 연결되어 있다. 간선의 최소 허용전류와 굵기를 구하시오. (단, 전압강하는 3 [%]로 한다.)
종류
출력
수량
역률X효율
수용률
급수펌프
380[V]/7.5[kW]
4
0.7
0.7
소방펌프
380[V]/20[kW]
2
0.7
0.7
전열기
220[V]/10[kW]
3(각 상 평형배치)
1
0.5
KS C IEC 전선규격
전선의 공칭 단면적[mm2]
1.5
2.5
4
6
10
16
25
35
50
70
95
120
150
185
240
300
400
500
630
(1)간선의 최소 허용전류를 구하시오.
∴ 129.08[A]
(2)간선의 굵기를 구하시오.
∴70 [mm2]로 선정
참고 380 [V]는 선간전압으로 적용
★☆☆
송전단 전압이3300 [V]인 변전소로부터3 [km]떨어진 곳에 있는 역률 0.8(지상) 1000 [kW]의의 3상 동력부하에 대하여 지중 송전선을 설치하여 전력을 공급하고자 한다. 케이블의 허용전류(또한 안전전류) 범위 내에서 수전단 전압이3150 [V]로 유지되도록 심선의 굵기를 결정하시오. (단, 도체(동선)의 고유저항은 1.818 x 10^-2 [Ω·mm2/m]로 하고, 케이블의 정전용량 및 리액턴스 등은 무시한다. 심선의 굵기는 70, 95, 120, 150, 185등이다.)
다른 문제 풀이
★☆☆
소선의 직경이3.2 [mm]인가닥의 연선을 사용할 경우 외경은 몇 [mm]인가?
★☆☆
연동선을 사용한 코일의 저항이 0 [℃]에서℃] 4000 [Ω]이었다.Ω]이 코일에 전류를 흘렸더니 그 온도가 상승하여 코일의 저항이 4500 [Ω]으로Ω] 되었다고 한다. 이때 연동선의 온도를 구하시오.
참고
온도가 커지면 안에 있는 자유전자가 활동 심해진다. → 분자들이 운동량 증가 → 전류가 잘 흐르지 못한다.
