허용 전류란?

허용 전류

 

허용 전류란?

허용 전류는 전선이나 케이블에 흐르는 전류의 최대 값입니다. 전선이나 케이블에 전류를 흘리면 도체가 가지는 약간의 저항에 의해 케이블이 발열한다. 이 발열에 의해, 전선이 열화되거나 피복이 용융되기 때문에, 케이블은 허용 전류라고 하는 수치를 정하여, 흐르는 전류값을 제한하고 있다.

 

전선에 전기 저항이 전혀 없으면, 발열하는 일이 없기 때문에 전류를 얼마든지 흘릴 수 있다. 그러나 전선에도 약간의 전기 저항이 있기 때문에 P = I ^ 2 × R의 계산에 기초한 열이 발생한다. 전류값이 클수록 큰 발열이 되기 때문에, 전선의 허용 전류를 초과한 전류를 장시간 흘리면, 가열된 도체가 절연물이나 시스를 용융해 버려 화재 사고로 이어진다.

 

전선의 허용 전류를 파악하고, 계통의 차단기 용량, 부하 용량으로부터 산출되는 전류값에 대해서 적정한 전선을 선정하는 것은, 안전성이나 경제성의 면에서 중요하다. 허용 전류값은 내선 규정이나 각 전선 메이커의 기술 자료에서 제공되고 있기 때문에 이를 확인하여 케이블 선정을 한다.

 

콘센트 과열 화재

온도에 따른 허용 전류 변화

허용 전류는 전선을 피복하고 있는 절연체의 종류, 전선을 부설하는 장소의 주위 온도, 전선관이나 랙에 실는 등 전선의 부설 방법의 3가지에 크게 영향을 받는다. 이 3요소에 대해서는, 비닐 절연 전선보다 가교 폴리에틸렌 절연 전선이 열에 대해 강하기 때문에 허용 전류를 높게 설정할 수 있다.

 

전선을 구성하는 재료뿐만 아니라, 전선을 부설하는 장소도 크게 허용 전류에 영향을 미친다. 부설 환경이 고온인 경우, 전류를 흐르지 않는 상태에서도 전선 온도가 높아지기 때문에, 전류에 의한 온도 상승의 여유가 없어져, 허용 전류값이 작아진다.

 

전선관에 전선을 수용하거나 케이블 랙에 전선을 다단 적층하면 방열 성능이 악화된다. 방열 성능의 악화는 허용 전류의 저감으로 이어지므로, 흐르는 전류값을 낮게 하지 않으면 이상 발열의 원인이 된다. 흐르는 전류값의 한계가 낮아지면 케이블 사이즈가 커져 경제성에 어려움이 있다. 허용 전류는 수많은 요소에 따라 다르므로 간선을 계획 할 때는 충분한주의가 필요합니다.

 

허용 전류에 의한 전선·케이블 선정의 원칙으로서 「케이블의 허용 전류＞ 차단기 용량＞부하 전류」로 하는 것에 유의하여, 배선 설계를 행한다. 동력 부하의 경우에는 시동 전류가 있기 때문에 차단기 용량이 커진다.

 

 

허용 전류 초과로 인한 사고 사례

허용 전류를 초과한 전류를 케이블이나 전선에 흘리면 이상 발열에 의한 발화 사고를 일으킨다. 빈번하게 기기가 바뀌는 제작 공장 등에서 증설·이설 공사를 반복한 결과, 케이블 랙 위에 2단 3단에 전력 케이블이 겹쳐 방열 성능이 현저하게 저하되어 케이블에서 불을 뿜었다는 사례도 있다.

 

친숙하고 알기 쉬운 허용 전류 초과에 의한 발화사 드럼 릴의 발화가 있다. 드럼 릴에 전선을 감은 채로 사용하면, 전선이 겹친 부분의 방열 성능이 현저하게 악화되고, 큰 전류를 흘리면 이상 발열에 의해 발화한다.

 

허용전류의 사고방식은 가설에서 사용하고 있는 전선에 있어서도 마찬가지로 배려하여야 한다. 본래 드럼 릴과 같은 접속 기구에서는 15A 정도의 전류를 안전하게 흘릴 수 있지만, 전선을 릴에 감은 채로는 방열 성능이 저하되어 5A 정도의 전류 밖에 흘릴 수 없게 된다.

 

케이블을 과밀하게 놓고 방열 성능을 저해하는 것은 매우 위험한 일이며 피해야합니다. 그러나, 개수 공사나 설계 변경 등이 겹치면, 케이블 같은 개소에 다수 부설해 버리는 것은 충분히 생각할 수 있는 일이며, 케이블 랙에 케이블을 쌓아 올리거나, 과밀한 배선 부설에 연결되어 버린다. 설계 단계부터 장래에 케이블이 부설되는 것도 고려하여 경제적이고 합리적인 계획을 하는 것이 바람직하다.

 

과열 된 릴선

기저 온도에 의한 허용 전류 보정

기저 온도는, 전력 케이블이 부설된 장소의 주위 온도에 의해 정해진 온도 기준이다. 간선에서 사용하는 CV 케이블이나 CVT 케이블은 기저 온도 40℃에서 허용 전류가 산출되고 있다. 케이블의 주위 환경 ​​온도 40℃에서, 정해진 허용 전류값을 유지할 수 있다고 한다. 즉, 주위 온도가 상승 또는 하강하면 허용 전류가 변동한다.

 

케이블이나 전선의 허용전류는 제품에 따라 기저온도 30℃나 40℃로 정해져 있다. 케이블이 설치되는 장소뿐만 아니라 케이블이 통과하는 장소에서도 허용 전류가 변동하기 때문에 설치 환경의 온도에주의하십시오.

 

예를 들면, 24시간에 걸쳐 상시 공조되고 있어 주변의 온도가 항상 25℃로 유지되고 있는 환경이면, 기저 온도에서 정해진 수치보다 작기 때문에 허용 전류를 크게 설정할 수 있다 그렇지 않으면 허용 전류 값을 변경하고 계산하는 것은 피하고 가장 불리한 조건에서 허용 전류를 설정해야합니다. 간선 케이블은 큐비클이나 전기실로부터 케이블 랙, 전선관을 이용하여 천장 뒤 등을 부설되게 되지만, 부하의 사용 장소에 이르기까지 모든 장소에서 온도 관리되고 있으면 허용 전류를 크게 추정해도 좋다.

 

그러나, 옥외 큐비클로부터 부설되는 간선의 경우, 케이블의 송출 부분에 있어서 직사 광선의 영향을 받기 때문에, 주변 온도는 40℃ 이상이 될 가능성이 있다. 이러한 환경에서 기저 온도를 변경하는 것은 불가능하다고 생각해야합니다.

 

IV 전선 등은 기저 온도가 30℃로 설정되어 있기 때문에, 실내 배선으로서 사용하는 것이다. 주위 온도가 30℃를 초과한 경우에 부설하는 것이 명확한 경우, 허용 전류를 낮게 설정하지 않으면 이상 발열의 우려가 있으므로 주의를 요한다.

 

허용 전류에 기초한 케이블과 차단기의 관계

분전반의 분기 브레이커에 요구되는 차단 전류는 20A를 기본으로 하고 있다. 20A의 배선용 차단기에 VVF1.6-2C나 VVF2.0-2C의 케이블을 접속해, 배선 기구나 조명 기구에 전원 공급하는 것이 일반적인 설계 수법이 된다. VVF 케이블은 실내 배선 공사에서 매우 널리 사용되는 케이블로 높은 절연 성능, 취급 용이성, 저비용임을 이유로 폭넓게 채용되고 있다.

 

주택 내라면, 유닛 버스의 천정 점검구에서 천장 내를 들여다보면, 많은 VVF 케이블이 사용되고 있는 것을 알 수 있다.

 

브레이커의 동작 특성과 허용 전류

배선 보호에 사용되는 브레이커의 동작 특성으로서 설정된 보호 전류의 1배의 전류값으로는 동작하지 않는다. 20A에서 동작하는 브레이커에 20A의 전류를 계속 흘려도 브레이커는 동작하지 않는다는 것이다. 그러나 VVF 케이블의 허용 전류는 1.6mm-2C에서 18A, 1.6mm-3C에서 15A이며, 20A의 전류가 흐르면 발화 할 위험이 있습니다.

 

허용 전류가 오버한 상태에서의 운용이 되지 않도록, 콘센트 부하에 대해서는 분전반의 브레이커로부터 제1 부하까지의 케이블 사이즈를 2.0mm로서 허용 전류를 높이는 것을 검토해야 한다. 부하의 변동이 없는 조명 전용 회로라면 1.6mm의 VVF 케이블을 채용할 수도 있지만, 콘센트 부하의 경우는 무엇이 접속되는지를 확정할 수 없기 때문에, 전선 사이즈를 올려 두는 것이 바람직하다 .