전기설비 공식

전기설비 공식 30개를 한 쪽에 모았다. 식은 원문 그대로 싣고 기호는 표로 풀었다.

공식 30개

공식

고압배전선로 주상변압기 2차측 접지저항

$R_g = \frac{150}{I_g}$

기호	뜻
$I_g$	지락전류(A)
$R_g$	접지저항(Ω)

고저압 전로 혼촉 시 1초를 초과하여 2초 이내에 전로를 자동적으로 차단하는 장치가 있을 경우의 접지저항 계산식.

관련 개념 · 주상변압기 중성점 접지저항

고압배전선로 주상변압기 2차측 접지저항

$R_g = \frac{300}{I_g}$

기호	뜻
$I_g$	지락전류(A)
$R_g$	접지저항(Ω)

고저압 전로 혼촉 시 1초 이내에 전로를 자동적으로 차단하는 장치가 있을 경우의 접지저항 계산식.

관련 개념 · 주상변압기 중성점 접지저항

금속 덕트 내 전선 점유율

$A_{wires} \le 0.2 \times A_{duct}$

기호	뜻
$A_{duct}$	금속 덕트의 내단면적
$A_{wires}$	전선의 단면적 총합

금속 덕트 내에 넣는 전선의 단면적 합계는 덕트 내 단면적의 20% 이하이어야 한다 (제어회로 등은 50% 이하).

관련 개념 · 금속관 및 덕트 내 전선 점유율

금속관 내 전선 단면적 합계 비율

$\sum A_{wires} \le \frac{1}{3} \times A_{conduit}$

기호	뜻
$A_{conduit}$	금속관의 내부 단면적
$\sum A_{wires}$	전선 및 케이블의 피복절연물 등을 포함한 단면적의 총 합계

금속관 공사 시 전선 및 케이블의 피복절연물 등을 포함한 단면적의 총 합계는 관의 굵기(내부 단면적)의 1/3배를 초과하지 않아야 한다.

금속관 내 전선 점유율

$\sum A_{wire} \le \frac{1}{3} \times A_{pipe}$

기호	뜻
$A_{pipe}$	금속관의 내단면적
$\sum A_{wire}$	전선 및 케이블의 피복절연물 등을 포함한 단면적의 총 합계

금속관 공사 시 전선의 단면적 합계는 관 내단면적의 1/3을 초과하지 않아야 한다.

금속관의 곡률반지름

$R \ge 6 \times D_{inside}$

기호	뜻
R	금속관 굴곡의 안측 반지름
$D_{inside}$	금속관의 안지름

금속관 공사에서 금속관을 구부리는 경우 굴곡의 안측 반지름은 전선관 안지름의 6배 이상이어야 한다.

금속덕트 내 전선 점유율

$\sum A_{wire} \le 20\% \times A_{duct}$

기호	뜻
$A_{duct}$	금속덕트의 내단면적
$\sum A_{wire}$	전선의 피복절연물을 포함한 단면적의 총 합계

금속덕트의 크기는 전선 단면적 합계가 내단면적의 20%(제어회로 등은 50%) 이하가 되도록 선정해야 한다.

관련 개념 · 금속덕트 내 전선 점유율

병렬 사용 시 동선의 최소 굵기

$A_{Cu} \ge 50\text{ [mm}^2\text{]}$

기호	뜻
$A_{Cu}$	옥내에서 병렬로 사용하는 구리 전선의 단면적

옥내에서 두 개 이상의 전선을 병렬로 사용하는 경우 동선은 각 전선의 굵기가 50㎟ 이상이어야 한다.

보호도체의 최소 단면적 계산

 $S_{protective} = \begin{cases} S & ext{if } S \le 16 \\ 16 & ext{if } 16 < S \le 35 \\ S/2 & ext{if } S > 35 \end{cases}$

기호	뜻
S	선도체의 단면적 [㎟]
$S_{protective}$	보호도체의 최소 단면적 [㎟]

선도체의 단면적 크기에 따라 구리 보호도체의 최소 단면적을 산출하는 한국전기설비규정(KEC) 공식

부하설비 용량 추정

$부하설비용량[VA] = 부하밀도[VA/㎡] \times 연면적[㎡]$

기호	뜻
연면적[㎡]	건물의 총 바닥 면적
부하밀도[VA/㎡]	건물 종류에 따른 1제곱미터당 표준 부하

건물의 종류와 연면적을 기준으로 전체 부하 설비 용량을 추정하는 공식

부하설비 용량 추정

$P_{total} = D_{load} \times A$

기호	뜻
A	연면적 [㎡]
$D_{load}$	부하밀도 [VA/㎡]
$P_{total}$	부하설비 용량 [VA]

건물의 종류에 따른 표준 부하밀도와 연면적을 곱하여 전체 부하설비 용량을 추정하는 공식이다.

부하설비 용량 추정

$\text{부하설비 용량 [VA]} = \text{부하밀도 [VA/㎡]} \times \text{연면적 [㎡]}$

기호	뜻
연면적	건물의 총 바닥 면적 (㎡)
부하밀도	단위 면적당 필요한 전력 소비량 (VA/㎡)

건물의 용도와 면적을 기준으로 부하설비 용량을 추정하는 공식

설비 불평형률

$\text{설비 불평형률} \le 40\% (\text{단상3선식}), \le 30\% (\text{3상3선/4선식})$

설비 불평형률의 한계 — 단상 3선식은 40% 이하, 3상 3선식·3상 4선식은 30% 이하로 한다.

수용률

$수용률(\%) = \frac{최대수용전력(kW)}{부하설비합계(kW)} \times 100$

기호	뜻
부하설비합계(kW)	설치된 모든 부하 설비 용량의 총합
최대수용전력(kW)	전력계통에서 실제로 소비되는 최대 전력

설비의 최대 사용 전력 대비 실제 최대 수요 전력의 비율을 구하는 공식

수용률

$\text{수용률} = \frac{P_{max}}{P_{sum}} \times 100$

기호	뜻
$P_{max}$	최대수용전력 [kW]
$P_{sum}$	부하설비합계 [kW]

부하설비 용량 합계에 대한 최대 수용 전력의 비율(%)을 구하는 공식이며, 일반적으로 60~70%의 값을 가진다.

수용률

$\text{수용률} = \frac{\text{최대수용전력 (kW)}}{\text{부하설비합계 (kW)}} \times 100 (\%)$

기호	뜻
부하설비합계	설치된 모든 전기 부하 설비 용량의 합 (kW)
최대수용전력	특정 기간 동안 소비된 최대 전력 (kW)

부하설비합계 대비 최대수용전력의 비율을 구하는 공식

연선의 단면적

$A = aN$

기호	뜻
A	연선의 전체 단면적
N	총 소선 수
a	소선 1가닥의 단면적

연선을 구성하는 전체 소선의 단면적 합을 구하는 공식입니다.

연선의 단면적

$A = aN$

기호	뜻
A	연선의 전체 단면적
N	총 소선 수
a	단일 소선의 단면적

단일 소선의 단면적과 총 소선 수를 곱하여 연선의 전체 단면적을 구하는 공식

연선의 단면적

$A = aN$

기호	뜻
A	연선의 총 단면적
N	총 소선 수
a	단일 소선의 단면적

연선 전체의 단면적을 구하는 공식이다.

연선의 총 소선 수

$N = 3n(n+1) + 1$

기호	뜻
N	총 소선 수
n	연선의 층 수

여러 가닥의 선을 꼬아 만든 연선에서 전체 가닥(소선) 수를 구하는 공식입니다.

연선의 총 소선 수

$N = 3n(n+1) + 1$

기호	뜻
N	총 소선 수
n	연선의 층 수

연선의 층수에 따른 총 소선 수를 구하는 공식 (1층:7가닥, 2층:19가닥, 3층:37가닥 등)

전주 매립 깊이 (전장 15m 이하)

$D = \frac{L}{6}$

기호	뜻
D	전주가 땅에 묻히는 깊이(m)
L	전주의 전체 길이(m)

전주의 전장이 15m 이하일 때 지지물을 땅에 세우는 기본 깊이 기준식

전주 매설 깊이 (15m 이하)

$D = \frac{L}{6}$

기호	뜻
D	전주가 땅에 묻히는 최소 깊이
L	전주의 총 길이

전주 길이가 15m 이하일 경우 전주가 땅에 묻혀야 하는 최소 깊이는 전체 길이의 1/6 이상이다.

절연내력 시험전압 (60kV~170kV 중성점 직접접지)

$V_{test} = V_{max} \times 0.72$

기호	뜻
$V_{max}$	최대 사용전압
$V_{test}$	절연내력 시험전압

최대 사용전압이 60kV~170kV인 중성점 직접접지식 전로의 경우, 최대사용전압에 0.72를 곱하여 절연내력 시험전압을 구한다.

절연내력 시험전압 (케이블 직류 시험)

$V_{test\_dc} = V_{test\_ac} \times 2$

기호	뜻
$V_{test\_ac}$	교류 절연내력 시험전압
$V_{test\_dc}$	직류 절연내력 시험전압

전로에 케이블을 사용하는 경우 직류로 시험할 수 있으며, 시험 전압은 교류 시험전압의 2배로 한다. 예: 22.9kV 경우 22900 * 0.92 * 2

절연저항 기준

$I_{leakage} \le \frac{I_{max}}{2000}$

기호	뜻
$I_{max}$	최대공급전류
$I_{leakage}$	누설전류

전선과 대지 사이 및 전선 심선 상호 간의 누설전류는 최대공급전류의 1/2000을 넘지 않아야 한다.

절연저항 측정

$\text{Insulation Resistance} = \frac{V}{I}$

기호	뜻
I	누설 전류
V	인가 전압

옥내에 시설하는 저압 전로와 대지 사이의 절연 저항을 측정할 때 메거(Megger)를 사용한다.

접속 시 전선의 기계적 강도 유지 비율

$S_{connected} \ge 0.8 \times S_{original}$

기호	뜻
$S_{original}$	원래 전선의 기계적 강도
$S_{connected}$	접속 후 유지되는 전선의 기계적 강도

전선을 접속하는 경우 전선의 기계적 강도는 20% 이상 감소시키지 않아야 한다. 즉, 원래 강도의 80% 이상을 유지해야 한다.

관련 개념 · 전선의 기계적 강도

지선의 안전율 기준

$S_{지선} \ge 2.5$

기호	뜻
$S_{지선}$	가공 전선로 지지물 지선의 안전율

가공 전선로의 지지물에 시설하는 지선의 안전율(여유율)은 2.5 이상이어야 합니다.

총 소선 수

$N = 3n(n+1) + 1$

기호	뜻
N	총 소선 수
n	연선의 층수

연선의 층수에 따른 총 소선 수를 구하는 공식이다.