개요
전선 및 케이블은 전기기능사 전기설비 과목 「배선재료 및 공구」 대단원에서 공개 문항 100개가 묻는, 문항 수 기준으로 가장 두터운 축에 속하는 개념이다. 이 단원은 나전선·절연전선·기타 절연전선·코드·케이블 다섯 갈래의 재료를 다룬다. 시험은 재질과 용도 짝짓기, 약호 보고 이름 고르기, 종류와 시설 장소 연결을 반복해서 물는다. 결국 표로 정리한 외움 싸움이며, 계산은 연선의 소선 수를 구하는 일과 접속부 강도 비율을 묻는 정도로 좁혀진다.
나전선 — 재질과 쓰이는 곳
나전선은 절연 피복 없이 맨 도체를 쓰는 전선이다. 대표 갈래가 경동선과 연동선이다. 경동선은 단단해서 가공 전선로에 쓰고, 연동선은 부드러워 옥내 배선용 절연전선의 도체 재료로 쓰인다. 시험은 이 둘의 용도를 바꿔 놓은 보기로 속인다.
지역과 재질 짝짓기도 빠지지 않는다. 해안 지방은 바닷바람이 실어 오는 염분 부식이 심하므로 내식성이 좋은 동선이 적합하다. 온천 지역에는 강심 알루미늄선을 쓴다. 「해안은 동선, 온천은 강심 알루미늄선」을 한 세트로 묶어 두면 지문이 바뀌어도 흔들리지 않는다.
| 나전선 | 성질 | 주 용도 |
|---|---|---|
| 경동선 | 단단하다 | 가공 전선로 |
| 연동선 | 부드럽다 | 옥내 배선 |
| 동선 | 염분 부식에 강하다 | 해안 지방 |
| 강심 알루미늄선 | 온천 지역에 적합 | 온천 지역 |
절연전선과 약호
절연전선 문항은 기호를 보고 이름을 고르는 형태가 기본이다. 약호는 영문 머리글자를 소리 내어 읽으면 저절로 풀린다. 인입용 비닐 절연 전선은 DV, 옥외용 비닐 절연 전선은 OW, 옥내용은 IV다. 비닐 절연 비닐 시스 케이블은 절연도 비닐, 시스도 비닐이라 V가 두 번 겹쳐 VV가 된다. 폴리에틸렌 절연에 비닐 시스를 입히면 EV다.
약호는 비슷한 것끼리 보기로 섞어 나온다. VV와 EV처럼 한 글자만 다른 약호와, DV·OW처럼 용도를 혼동하기 쉬운 약호가 함정의 단골이다. 글자 하나가 무엇을 뜻하는지 — VV·EV에서는 첫 글자가 절연재, 둘째 글자가 시스재 — 구조로 읽어 두면 섞여도 구분된다.
기타 절연전선과 코드
특수 용도 전선도 기호로 묻는다. 네온 전선 가운데 고무절연 비닐시스 네온 전선은 네온·고무·비닐시스 세 요소가 이름 그대로 약호에 담긴다. 기기 배선용 유연성 단심 비닐 절연 연선은 NFI다. 내열성 비닐 전선의 최고 허용온도는 90도다.
코드는 코드대로 용도와 쓰이는 장소를 물으며, 케이블 보기와 뒤섞어 놓아 속인다. 저압 이동 전선의 단면적 기준도 같이 본다. 400V 이상의 이동 전선은 0.6/1kV 고무절연 클로로프렌 캡타이어 케이블로 단면적 0.75 제곱밀리미터 이상, 습기나 접촉 우려가 있는 400V 미만 이동 전선도 0.75 제곱밀리미터 이상이다.
케이블과 전선로
케이블 문항은 종류와 시설 장소를 연결한다. 콤바인 덕트(CD) 케이블은 고압 지중 전선로에 사용하는 케이블의 한 종류이다. 동심 중성선 차수형 전력 케이블은 CNCV이고, W가 붙으면 수밀형을 뜻한다.
전선로 명칭을 고르는 문항에는 실제로 없는 이름이 하나 섞인다. 규정에 있는 이름은 가공·지중·옥측·옥상·터널내 전선로이고, 「산간 전선로」는 규정상 시설 방식에 따른 전선로 분류 명칭이 아니다. 낱말이 그럴듯해서 나란히 놓으면 어색해 보이지 않는 것이 이 함정의 무서운 점이다.
| 키워드 | 정답 세트 |
|---|---|
| 화약류 저장소 인입 배선(전용 개폐기~인입구) | 케이블 + 지중 전선로 |
| 지중 전선로 고압용 | 콤바인 덕트 케이블 |
| 규정에 없는 전선로 분류 | 산간 전선로 |
| CNCV에 W 추가 | 동심 중성선 수밀형 |
화약류 저장소 배선은 전용 개폐기에서 저장소 인입구까지 구간을 「케이블」과 「지중」 두 조건으로 한꺼번에 물어 속인다. 케이블을 쓴 옥측 전선로, 금속관을 쓴 지중 전선로 같은 보기는 한 조건만 맞게 만들어 놓은 미끼다. 두 조건을 한 덩어리로 외워야 한다.
공식과 계산
같은 지름의 소선을 중심 한 가닥 주위에 규칙적으로 배열한 동심 연선의 총 소선 수는 3n(n+1)+1로 구한다. n은 중심 소선을 뺀 층수다. 식을 글로 읽으면 이렇다. n에 1을 더해 두고, n을 곱하고, 3을 곱하고, 마지막에 중심 소선 한 가닥을 더한다. 중심은 반드시 1이므로 +1이 붙는다.
재료의 수치로 확인하자. 층수가 2이면 3×2×3+1로 19가닥이다. 층수가 3이면 3×3×4+1로 37가닥이다. 재료에는 19가닥, 37가닥, 7가닥을 구하는 계산 사례가 함께 있다.
전선 접속의 기계적 강도 규정도 계산 기준이 된다. 접속 부분의 강도는 접속하기 전 강도의 80퍼센트 이상이어야 한다. 다시 말해 20퍼센트를 초과해 줄어들면 기준에 맞지 않는 접속이다. 접속 방법의 옳고 그름을 묻는 문항의 판단 잣대다.
소선 수를 단면적으로 거꾸로 구하는 문항도 나온다. 실제 도체 단면적을 소선 한 가닥의 단면적으로 나누면 가닥 수가 나온다. 소선 반지름이 0.6 밀리미터이면 한 가닥 단면적은 약 1.13 제곱밀리미터이고, 공칭 8 제곱밀리미터를 나누면 약 7, 즉 7가닥이다. 여기서 주의할 점이 있다. 공칭 단면적은 규격화된 표시일 뿐 실제 단면적과는 일치하지 않는다. 「공칭 단면적은 실제 단면적과 같다」는 설명은 틀린 보기로 나온다.
학습 체크포인트
첫 함정은 구분 뒤집기다. 경동선과 연동선의 용도를 바꿔 놓거나, 해안과 온천 지역의 재질을 바꿔 놓는다. 둘 다 한 세트로 통째로 외우지 않으면 시험장에서 하나씩 헷갈린다. 어느 쪽이 「가공」이고 어느 쪽이 「옥내」인지 입으로 바로 나오는지 점검하라.
둘째, 조건 누락 함정이다. 화약류 저장소 문항은 「케이블」만 맞으면 고르게 만들어 놓고 「지중」을 빠뜨리게 한다. 한 조건만 성립하는 보기가 정답처럼 보이는 것이 문제다. 조건을 세는 습관 — 재질 조건과 위치 조건을 따로 확인 — 이 이 함정의 해독제다.
셋째, 단위·수치 환산 실수다. 소선수 공식에서 층수 n을 세는 기준은 중심 소선을 빼는 것이다. 중심까지 층수로 세면 값이 틀려진다. 강도 80퍼센트와 감소 허용 20퍼센트도 같은 규정의 양면이므로, 문항이 「유지 비율」로 물으면 80, 「감소 한계」로 물으면 20으로 답해야 한다. 물음의 방향을 먼저 읽어라.