전압강하 허용 기준, 조명 3%와 기타 5%부터 계산합니다

허용전류 표에서 전선 굵기를 뽑고 나면 검토가 끝난 것 같은데요. 회로가 길어지면 하나가 더 남습니다. 전압강하입니다. 분전반에서 멀리 떨어진 말단 조명이나 주차장 끝 회로는 허용전류를 만족해도 전압강하에서 걸리는 경우가 생깁니다. 오늘은 KEC가 정한 전압강하 허용 기준과, 도면에서 굵기를 검토할 때 쓰는 계산 순서를 정리해 봅니다.

KEC 232.3.9의 표 232.3-1이 기준입니다. 저압으로 수전하는 경우 조명 3%, 기타 5%, 고압 이상으로 수전하는 경우 조명 6%, 기타 8% 이하로 유지해야 합니다. 어디서부터 재는지도 중요한데요. 저압 수전이면 계량기 2차측 단자부터, 고압 이상 수전이면 변압기 2차측 단자부터 해당 부하까지의 전압강하를 말합니다. 인입구에서 기기까지 전체 경로가 대상이라, 실무에서는 간선에서 얼마를 쓰고 분기회로에 얼마를 남길지 나눠서 봅니다. 분기회로에 2% 정도를 배정하고 나머지를 간선에 주는 방식이 일반적입니다. 배선설비가 100m를 넘는 부분은 미터당 0.005%씩 한도를 키울 수 있지만, 이 증가분은 0.5%를 넘지 못합니다. 아무리 긴 회로라도 저압 수전 조명이면 3.5%가 상한인 셈입니다.

이 글의 예시는 '단상 2선식 220V' 하나로 고정하겠습니다. 옥내배선처럼 전선이 가늘고 길이가 짧은 회로는 간략식으로 계산합니다. 단상 2선식이면 전압강하 e는 35.6 × L × I ÷ (1000 × A)입니다. L은 길이(m), I는 전류(A), A는 전선 단면적(㎟)입니다. 조건을 정해 봅니다. 분전반에서 말단까지 40m, 설계전류 15A인 조명 분기회로에 2.5㎟를 가정하면, e는 35.6 × 40 × 15 ÷ (1000 × 2.5)로 8.54V가 나옵니다. 220V의 약 3.9%입니다. 조명 한도 3%는 220V 기준 6.6V이니 초과입니다. 그러면 필요한 굵기를 역산합니다. 같은 식을 단면적 기준으로 뒤집으면 A는 35.6 × 40 × 15 ÷ (1000 × 6.6)으로 3.24㎟. 이 값을 만족하는 표준 단면적은 4㎟입니다. 검산해 보면 4㎟일 때 e는 21,360 ÷ 4,000으로 5.34V, 약 2.4%가 되어 3% 안에 들어옵니다.

허용전류로 뽑은 굵기가 '필요조건'이라면 전압강하는 '충분조건'입니다. 두 검토를 다 통과해야 그 회로의 굵기가 확정됩니다. 샵드로잉 단계에서 걸리는 곳은 대체로 정해져 있습니다. 분전반에서 먼 옥탑 회로, 지하주차장 말단, 부하가 몰린 긴 간선입니다. 도면에서 실제 배선 경로대로 길이를 재 보면 평면상 거리보다 훨씬 길어지는 경우가 많고, 그 길이로 계산하면 한 단계 굵은 전선이 필요한 회로가 나옵니다. 이런 회로는 검토 의견으로 정리해 굵기 상향을 협의하는 것이 순서입니다. 허용전류 표에서 굵기를 뽑는 것은 출발점이고, 전압강하 검토까지 거쳐야 배선 검토가 끝납니다. 회로가 길다 싶으면 한 번쯤 계산기를 두드려 보시길 권합니다. 종이 위의 3%가 현장에서는 말단 조명의 밝기로 그대로 나타나니까요. 근거 한국전기설비규정(KEC) 232.3.9, 표 232.3-1 KEC 시공 가이드북(대한전기협회) 배선규격 결정 방법 (전압강하 간략 계산식·분기회로 배분)