cable 전압강하 및 케이블 굵기 계산기 star

계산 방법

케이블 단면적은 단 하나의 수치만으로 선택되지 않습니다 — 두 가지 독립된 기준을 모두 충족해야 하며, 더 엄격한 쪽이 최종 기준이 됩니다. 첫 번째는 허용전류(ampacity)입니다: 도체가 절연물을 과열시키지 않으면서 지속적으로 흘릴 수 있는 전류량으로, 도체 재질, 절연 종류, 주위 온도, 시공 방법(전선관 내부, 노출 공기 중, 매설, 다른 케이블과의 묶음 배선)에 따라 달라집니다. 두 번째는 전압강하입니다: 배선 길이에 따른 저항 손실로, 긴 회로에서만 중요해집니다. 이 계산기는 전압강하 쪽에 초점을 맞춥니다.

단상 및 직류 회로에서는 전류가 한 도체로 나갔다가 다른 도체로 돌아오므로 손실이 두 배가 됩니다: ΔU = 2·ρ·L·I ÷ S. 여기서 ρ는 저항률(구리 약 0.0175 Ω·mm²/m, 알루미늄 0.028), L은 편도 길이(미터), I는 전류(암페어), S는 단면적(mm²)입니다. 삼상 회로는 120°씩 위상이 다른 세 도체가 부하를 나누어 흐르므로, 기하학적으로 두 배가 아니라 ΔU = √3·ρ·L·I ÷ S가 됩니다.

계산 예시: 230V 단상 회로에서 16A가 2.5mm² 구리 케이블을 통해 편도 25m를 흐르는 경우: ΔU = 2 × 0.0175 × 25 × 16 ÷ 2.5 = 5.6V, 즉 230V의 2.4%로, 일반적인 3% 상한보다 충분히 낮습니다. 같은 배선을 60m로 늘리면 강하가 13V를 넘어 거의 6%에 이르며, 이때는 3% 이하로 되돌리기 위해 다음 표준 규격(4mm² 또는 6mm²)이 필요합니다.

알아두어야 할 사항

단면적이 부족한 것은 효율 문제일 뿐 아니라 화재 및 안전상의 위험입니다. 도체가 흐르는 전류에 비해 너무 얇으면 정상적인 부하에서도 발열이 발생합니다 — 절연물이 열화되거나 물러지고, 극단적인 상황이나 고장 시에는 발화할 수 있습니다. 그렇기 때문에 전기 규정(유럽 대부분의 IEC 60364, 북미의 NEC/NFPA 70)에서 엄격한 법적 최소 기준이 되는 것은 대개 전압강하가 아니라 허용전류입니다: 케이블은 먼저 전류를 안전하게 흘릴 수 있을 만큼 두꺼워야 하며, 그 다음에야 긴 배선에 대해 전압강하를 검토합니다.

• 강하 3% 미만: 조명 및 일반 분기 회로에는 대체로 문제없습니다.
• 강하 3~5%: 많은 규정에서 전원부터 부하까지 전체 배선에 허용되지만, 모터는 더 뜨겁고 비효율적으로 작동하며, LED 드라이버는 깜빡이거나 수명이 짧아질 수 있습니다.
• 강하 5% 초과: 일반적으로 부적합으로 간주됩니다 — 다음 표준 단면적으로 올리거나 배선 길이를 줄이십시오.

이 도구는 계획 목적의 근사적이고 참고용인 수치를 제공합니다. 실제 시공에서는 그룹화/감쇄 계수(여러 케이블을 함께 묶으면 각각 안전하게 흘릴 수 있는 전류가 줄어듦), 주위 온도 보정, 차단기 트립 곡선, 단락 내량도 함께 고려해야 하며, 이는 모두 단순한 전압강하 공식의 범위를 벗어납니다. 영구적인 배선 작업을 하기 전에는 반드시 현지 전기 규정이나 공인 전기 기술자를 통해 최종 단면적을 확인하십시오.