새로운 전선의 전선관선정 자료

전선관 굵기선정 제1장 일반사항 1.1 기본사항 1.1.1 배관의 규격에 관한사항으로 국내에서는 내선규정, 국제규격 KS C IEC 60364-5-52, 일본규정, 미국 NFPA70(NEC) 및 실증 데이터에 의한 방법 등을 사용하고 있다. 1.1.2 이 기준은 국제규격 KS C IEC 60364-5-52 와 국내에서 유효하게 사용되는 내선규정의 내용을 기반으로 하는 것이다. 1.2 적용범위 이 기준은 다음과 같은 전기설비 등의 배관에 대하여 적용한다. 1.2.1 건축 전기설비 1.2.2 플랜트 전기설비 1.2.3 토목 전기설비 제2장 조사 및 분석 2.1 배관에 대한 관련 규정조사 배관의 규격에 관한 조사 내용은 다음과 같다. 2.1.1 KS C3328(MOD KS C IEC60227-3) "450V/750V 내열비닐절연전선“ 전기공사에서 일반적으로 많이 사용되는 KS C 3328 (MOD KS C IEC 60227-3) "450V/750V 내열비닐절연전선“ 부분은 새로 제정된 HIV전선에 대한 KS표시품 규격을 설명하고 있다. 이 규격에서 발췌된 450V/750V 내열비닐절연전선(HIV)의 완성 바깥지름은 표1.1과 같다. 2.1.2 KS C IEC60364-5-52 "배선설비“ KS C IEC60364-5-52 "배선설비“부분에서는 최소도체 사용, 허용전류 계산방법, 배관 사용방법을 명시하고 있으며 배관의 주요 참고 사항은 다음과 같다. 다만, 이 조항은 2005년판 내선규정의 "9장 건축전기설비"에 잠정규정으로 포함 되었다. 1) 기계적 응력부분 (522.8) 2) 건축물의 설계부분 (522.15) 3) 도체의 단면적 부분 (524) 표1.1 450V/750V 내열비닐절연전선(HIV) 완성 바깥지름 전선굵기 완성바깥지름 완성단면적max(mm2) 참고단선(mm2)연선(mm2)하한값(mm)상한값(mm) 1.5 2.6 3.2 8 (D:1.38mm) 1.5 2.7 3.3 8 2.5 3.2 3.9 11 (D:1.78mm) 2.5 3.3 4.0 12 4 3.6 4.4 15 (D:2.26mm) 4 3.8 4.6 16 6 4.1 5.0 19 (D:2.76mm) 6 4.3 5.2 21 10 5.3 6.4 32 (D:3.57mm) 10 5.6 6.7 35 16 6.4 7.8 47 비고: 여기서 완성단면적은 상한값으로 계산한 것으로 소수점 이하를절사한 것이다. 25 8.1 9.7 73 35 9.0 10.9 93 50 10.6 12.8 128 70 12.1 14.6 167 95 14.1 17.1 229 120 15.6 18.8 277 150 17.3 20.9 343 185 19.3 23.3 426 240 22.0 26.6 555 300 24.5 29.6 688 400 27.5 33.2 865 2.1.3 내선규정 내규는 전기설비기술기준(이하“전기”)에 기반을 두고 있으며 전기설비의 설계, 감리, 공사, 안전관리의 기반이 되는 규정이다. 1) 배관에 관한 사항은 제4장 “저압배선방법” 내용 중 각종 공사방법에서 포괄적으로 다루고 있다. 여기에서 기준한 내용은 다음과 같다. 가. 전선관의 굵기 산정 시 단면적에 관한 사항 나. 절연전선을 전선관에 넣을 경우 전선 굵기에 다른 보정계수 다. 전선관 종류에 따른 내 단면적 계산기준 2) 제9장 “건축전기설비” 제910-1의 8 에서는 제4장을 참고하여 기존전선규격의 비슷한 크기에 의한 선정방안을 제시하고 있다. (표1.2, 표1.3, 표1.4 참조) 전선 굵기전선수 (본)단선 (mm)연선 (mm2)12345678910전선관 최소 굵기 (mm)1.38 1.5161616162222222828281.78 2.5161616162222222828282.26 4161616222222282828362.76 616162222222828283636 1016222228283636363636 1616222828363636424242 2522282836364254545454 3522283642545454707070 5022365454707070828282 7022425454707070828282 95285454707082829292104 1203654547070828292 150367070829292104104 1853670708292104 24042828292104 비고: 본 표는 내선규정 제9장 표910-7을 그대로 인용 한 것이다.표1.2 후강전선관 굵기 선정(참고) 표1.3 2종금속제 가요전선관 굵기 선정(참고) 전선 굵기전선수 (본)단선 (mm)연선 (mm2)12345678910전선관 최소 굵기 (mm)1.38 1.5101515172424242430301.78 2.5101515172424242430302.26 4101717242424243030302.76 610172424243030303838 1012242424303038383838 1615242430383838505050 2517303038385050505063 3524383850506363636376 5024503863636376767676 7024505063636376767683 9530506363767683101101101 12030636363767683101 15038637676101101101 185387676101101101 240507683101 비고: 본 표는 내선규정 제9장 표910-8을 그대로 인용 한 것이다. 표1.4 합성수지제가요관 및 CD관 굵기 선정(참고) 전선 굵기전선수 (본)단선 (mm)연선 (mm2)12345678910전선관 최소 굵기 (mm)1.38 1.5141414161622222222221.78 2.5141414161622222222222.26 4141414162222222222322.76 614161622222228282836 1014222222282828363636 161422282836364242 25162836364242 35223642 502242 702242 9528 비고: 본 표는 내선규정 제9장 표910-9를 그대로 인용 한 것이다. 2.1.4 일본 전기설비학회 제정 “IEC60364 건축전기설비 설계. 시공가이드“ 이 규정은 규격의 국제화에 따라 일본의 “(사)일본전기설비학회”가 전기설비 설계 및 공사 업체 들을 위해 제정한 지침서이며 여기서는 주요 내용으로 제3편 “선정과 시공”의 제3100장 “배선설비”중 전선관의 크기 선정을 다음과 같이 참고 하였다. (표1.5, 표1.6, 표1.7 참조) 전선 굵기전선수 (본)단선 (mm)연선 (mm2)12345678910전선관 최소 굵기 (mm)1.38 1.5161616162222222828281.78 2.5161616162222222828282.26 4161622222228282828362.76 616162222222828283636 1016222228283636363636 1616222828363636424242 2522282836364254545454 3522283642545454707070 5022365454707070828282 7028425454707070828282 95285454707082829292104 1203654547070828292-- 150367070829292104104-- 1853670708292104---- 24042828292104----- 비고: 본 표 일본 설계.시공가이드 표31-7 표1.2 “후강전선관의 경우 굵기 선정”을 참조하여 작성한 것이다.표1.5 후강전선관 굵기 선정(참고: 일본) 표1.6 2종금속제 가요전선관 굵기 선정 (참고: 일본) 전선 굵기전선수 (본)단선 (mm)연선 (mm2)12345678910전선관 최소 굵기 (mm)1.38 1.5101515172424242430301.78 2.5101515172424242430302.26 4101717242424243030302.76 610172424243030303838 1012242424383838383838 1615242430383838505050 2517303038385050505063 3524383850506363636376 5024505063636376767676 7024505063636376767683 9530506363767683101101101 12030636363767683101 15038637676101101101 185387676101101101 240507683101 비고: 본 표 일본 설계.시공가이드 표31-7 표1.3 “2종금속제가요전선관의 경우 굵기선정”을 참조하여 작성한 것이다. 표1.7 합성수지제가요관 및 CD관 굵기 선정(참고) 전선 굵기전선수 (본)단선 (mm)연선 (mm2)12345678910전선관 최소 굵기 (mm)1.38 1.5141414141616222222221.78 2.5141414141616222222222.26 4141414162222222222282.76 614161616222228282836 1014222228282828363636 161622282836364242 25162836364242 35223642 502242 702842 9528 비고: 본 표 일본 설계.시공가이드 표31-7 표1.3 “합성수지제가요관 및 CD관 의 경우 굵기선정”을 참조하여 작성한 것이다. 2.2 내용분석 및 기준 2.2.1 내용 분석 및 설정 제1장 1.1에서 조사한 규정 중 내선규정의 잠정기준 표는 단순하게 구 전선규격과 비슷한 신 규격 전선을 대비시킨 것이며, (사)일본전기설비학회의 기준 표는 신 규격을 준용 및 실증 데이터에 의한 것이라 하지만 이에 대한 각종 기준을 제시하지 않는 문제가 있다. 따라서 보고서 제2장의 전선관 굵기 선정에서는 다음과 같이 전선의 완성단면적을 기준으로 설정하고, 동일한 전선관에 다른 굵기의 절연전선들을 넣는 경우(현재의 내선규정 내용을 준용)와 같은 굵기의 절연전선들을 넣는 경우로 구분 한 보정계수를 상정하여 새로운 기준이 될 수 있도록 한다. 2.2.2 전선의 완성단면적 기준 1) 전선의 완성 단면적은 표1.1의 완성 바깥지름 최대 값으로 계산한다. 다만 단선과 연선이 있는 경우는 단선을 기준으로 하였다. 이에 대한 이유는 최대 값과 최소 값의 차이가 크고 실제의 제품은 최대 값 보다는 상당히 작은 중앙값에 접근하기 때문이다. 2) 이에 대한 사항은 표1.8 전선의 완성 단면적을 기준으로 하며, 이것은 KS C 3328(MOD KS C IEC60227-3) "450V/750V 내열비닐절연전선“에서 인용 하는 것이다. 2.2.3 보정계수의 적용 1) 전선의 원활한 입선을 위한 보정계수를 적용한다. 2) 서로 다른 굵기의 절연전선을 동일한 전선관에 여러 개 넣는 경우 보정계수는 “내규”의 내용을 준용한다. (표1.9 참조) 3) 같은 굵기의 절연전선을 동일한 전선관에 여러 개 넣는 경우 2)의 보정계수를 감하여 순차적으로 적용하고 이를 실증하는 방법으로 한다. (표1.9 참조) 2.2.4 기타 고려사항 1) 전선으로 케이블을 사용하고 이를 배관에 넣는 공사방법을 사용하는 경우는 사용하는 케이블 완성외경의 1.5배 이상의 내경을 갖는 전선관을 사용토록 한다. 다만, 관의 길이가 짧고 굴곡이 없으며 케이블의 교체가 쉬운 것은 그러하지 않다. 2) 케이블의 완성 외경은 관련되는 한국산업규격(KS)를 확인하여 사용하고, 단선을 2개 넣는 경우의 외경은 1개의 2배로, 단선을 3개 넣는 경우의 외경은 1개의 2.15배(외접원지름)로, 단선을 4개 넣는 경우의 외경은 1개의 2.54배(외접원지름)를 기준으로 한다. 표1.8 전선의 완성 단면적 적용 전선도체 굵기전선 완성단면적 기준 (mm2)비 고단선(mm2)연선(mm2)1.5(1.38) 1.5 8 1. 단면적은 KSC3328 (MOD, KSC1EC60227-3) 에 의한 상한값을 기준하여 소수점 이하를 절사하였음. 다만, 단선. 연선이 있는 경우는 연선을 기준 함. 2. ( )내의 숫자는 단선이 원형의 단면을 가진 경우 를 상정하여 직경(mm)을 환산한 참고 값임. 2.5(1.78) 2.5 124(2.26) 4 166(2.76) 6 2110(3.57) 10 35 16 47 25 73 35 93 50 128 70 167- 95 229 120 277 150 343 185 426 240 555 300 688 400 865 전선 굵기보정계수비 고단선 (mm2)연선 (mm2)전선관PF관, CD관다른굵기전선사용같은굵기전선사용다른굵기전선사용같은굵기전선사용 1.5(1.38)1.52.01.71.31.3( )내의 숫자는 단 선이 원형의 단면을 가진 경우를 상정하 여 직경(mm)을 환 산한 참고 값임 2.5(1.78)2.51.41.2 4(2.26)41.21.1 6(2.76)61.21.11.01.0 10(3.57)10-16이상1.01.0표1.9 보정계수 3) 절연전선 일지라도 3개 이하를 넣는 경우에는 표1.1을 참조하여 완성품 외부 지름 합계의 1.5배 정도가 되도록 한다. 다만, 3개의 경우는 모아지는 외접원의 1.5배 이상이 되도록 한다. 제3장 전선관 굵기선정 3.1 금속관(후강전선관) 배관 3.1.1 선정방법 1) 여러 개의 전선을 동일 관내에 넣어 공사하는 경우 전선의 피복절연물을 포함한 완성 단면적의 총 합계는 전선관 내부 단면적의 32% 이내가 되도록 하며, 표1.10을 참조한다. 다만, 공사시 전선관의 굴곡이 적어 쉽게 전선을 인출 할 수 있는 경우에는 전선의 피복절연물을 포함한 완성 단면적의 총 합계는 전선관 내부 단면적의 48% 이내가 되도록 할 수 있다. 2) 전선의 완성 단면적은 표1.8에 의하고, 동일 관내에 넣는 전선의 도체의 굵기가 가는(10mm2이하) 경우에는 표1.9에 의한 보정계수를 곱한 전선 단면적으로 계산한다. 표1.10 후강전선관 내부 단면적 기준 전선관의 굵기 (mm) 내 단면적 의 32% (mm2) 내 단면적 의 48% (mm2)전선관의 굵기 (mm) 내 단면적 의 32% (mm2) 내 단면적 의 48% (mm2)16 67101 54 7321,09822120180 701,2161,82528201301 821,7012,55236342513 922,2053,308424606901042,8434,265 3.1.2 동일 굵기의 전선을 동일한 전선관에 넣는 경우의 굵기 1) 동일 전선관 내에 같은 굵기의 전선을 넣는 경우에는 3.1.1“선정방법”에 따라 계산하면 다음 표1.11과 같다. 2) 전선의 수량이 10보다 큰 경우도 같은 방법으로 계산한다. 표1.11 후강전선관 굵기 전선 굵기전선수 (본)단선 (mm2)연선 (mm2)12345678910전선관 최소 굵기 (mm)1.5 1.5161616162222222228282.5 2.5161616162222222828284 4161616222222282828366 616162222222828283636 1016222228283636364242 1616222828363636424254 2522283636424254545454 3522283642545454707070 5028364254547070707082 7028425454707070828282 95365454707082829292104 12036547070828292104 150367070829292104104 1854270829292104 240548282104104 비고: 1. 전선 수량의 값은 접지선도 포함된다. 2. 단선은 원형이 아닌 경우를 상정하여 단면적(mm2)으로 표시 함. 3.2 2종금속제 가요전선관 배관 3.2.1 선정방법 1) 여러 개의 전선을 동일 관내에 넣어 공사하는 경우 전선의 피복절연물을 포함한 완성 단면적의 총 합계는 전선관 내부 단면적의 32% 이내가 되도록 하며, 표1.12를 참조한다. 다만, 공사 시 전선관의 굴곡이 적어 쉽게 전선을 인출 할 수 있는 경우에는 전선의 피복절연물을 포함한 완성 단면적의 총 합계는 전선관 내부 단면적의 48% 이내가 되도록 할 수 있다. 2) 전선의 완성 단면적은 표1.8에 의하고, 동일 관내에 넣는 전선의 도체의 굵기가 가는(10mm2 이하) 경우에는 표1.9에 의한 보정계수를 곱한 전선 단면적으로 계산한다. 표1.12 2종금속제 가요전선관 내부 단면적 기준 전선관의 굵기 (mm) 내 단면적 의 32% (mm2) 내 단면적 의 48% (mm2)전선관의 굵기 (mm) 내 단면적 의 32% (mm2) 내 단면적 의 48% (mm2)10 21 31 38 345 51812 32 48 50 605 90815 49 74 63 9841,47617 69103 761,4502,17624142213 831,6482,472302153231012,5223,783 3.2.2 동일 굵기의 전선을 동일한 전선관에 넣는 경우의 굵기 1) 동일 전선관 내에 같은 굵기의 전선을 넣는 경우에는 3.2.1“선정방법”에 따라 계산하면 다음 표1.13과 같다. 2) 전선의 수량이 10보다 큰 경우도 같은 방법으로 계산한다. 표1.13 2종금속제 가요전선관 굵기 전선 굵기전선수 (본)단선 (mm2)연선 (mm2)12345678910전선관 최소 굵기 (mm)1.5 1.5101515171724242424242.5 2.5101517172424242430304 4101517242424243030306 612151724242430303038 1015242430303838383850 1615242430383838505050 2524303838505050506363 3524383850505063636363 5024385050636363767676 70305050636376767683101 9538506363767683101101101 120386363767683101101 150386376101101101 185507076101101101 2405076101101 비고: 1. 전선 수량의 값은 접지선도 포함된다. 2. 단선은 원형이 아닌 경우를 상정하여 단면적(mm2)으로 표시 함. 3.3 경질비닐(PVC) 전선관 배관 3.3.1 선정방법 1) 여러 개의 전선을 동일 관내에 넣어 공사하는 경우 전선의 피복절연물을 포함한 완성 단면적의 총 합계는 전선관 내부 단면적의 32% 이내가 되도록 하며, 표1.14를 참조한다. 다만, 공사 시 전선관의 굴곡이 적어 쉽게 전선을 인출 할 수 있는 경우에는 전선의 피복절연물을 포함한 완성 단면적의 총 합계는 전선관 내부 단면적의 48% 이내가 되도록 할 수 있다. 2) 전선의 완성 단면적은 표1.5에 의하고, 동일 관내에 넣는 전선의 도체의 굵기가 가는(10mm2 이하) 경우에는 표1.6에 의한 보정계수를 곱한 전선 단면적으로 계산한다. 표1.14 경질비닐 전선관의 내부 단면적 기준 전선관의 굵기 (mm) 내 단면적 의 32% (mm2) 내 단면적 의 48% (mm2)전선관의 굵기 (mm) 내 단면적 의 32% (mm2) 내 단면적 의 48% (mm2)14 49 73 42 401 60216 81122 54 653 98022121182 701,1271,69128196295 821,4972,24536307461 주) 경질비닐관은 후강전선관에 비하여 특히 16mm 전선관의 내부단면적이 약 14mm2 정도 가 크므로 이에 주의한다. 3.3.2 동일 굵기의 전선을 동일한 전선관에 넣는 경우의 굵기 1) 동일 전선관 내에 같은 굵기의 전선을 넣는 경우에는 3.3.1“선정방법”에 따라 계산하면 다음 표1.15와 같다. 2) 전선의 수량이 10보다 큰 경우도 같은 방법으로 계산한다. 표1.15 경질비닐 전선관 굵기전선 굵기전선수 (본)단선 (mm2)연선 (mm2)12345678910전선관 최소 굵기 (mm)1.5 1.5141414161622222228282.5 2.5141416162222222828284 4141616162222282828286 614162222222828283636 1014162228283636364242 1614222828363642425454 2516283636425454547070 3522283642545454707070 5028364254547070708282 702842547070708282 95365470708282 1203654707082-- 15042707082-- 185427082---- 비고: 1. 전선 수량의 값은 접지선도 포함된다. 2. 단선은 원형이 아닌 경우를 상정하여 단면적(mm2)으로 표시 함. 3.4 합성수지제가요관 및 CD관 배관 3.4.1 선정방법 1) 여러 개의 전선을 동일 관내에 넣어 공사하는 경우 전선의 피복절연물을 포함한 완성 단면적의 총 합계는 전선관 내부 단면적의 32% 이내가 되도록 하며, 표1.16을 참조한다. 다만, 공사 시 전선관의 굴곡이 적어 쉽게 전선을 인출 할 수 있는 경우에는 전선의 피복절연물을 포함한 완성 단면적의 총 합계는 전선관 내부 단면적의 48% 이내가 되도록 할 수 있다. 2) 전선의 완성 단면적은 표1.8에 의하고, 동일 관내에 넣는 전선의 도체의 굵기가 가는(4mm2 이하) 경우에는 표1.9에 의한 보정계수를 곱한 전선 단면적으로 계산한다. 표1.16 합성수지제가요관 및 CD관 내부 단면적 기준 전선관의 굵기 (mm) 내 단면적 의 32% (mm2) 내 단면적 의 48% (mm2)전선관의 굵기 (mm) 내 단면적 의 32% (mm2) 내 단면적 의 48% (mm2)14 49 73 2819629516 64 96 3632548822121182 42433664 3.4.2 동일 굵기의 전선을 동일한 전선관에 넣는 경우의 굵기 1) 동일 전선관 내에 같은 굵기의 전선을 넣는 경우에는 3.4.1“선정방법”에 따라 계산하면 다음 표1.17과 같다. 2) 전선의 수량이 10보다 큰 경우도 같은 방법으로 계산한다. 표1.17 합성수지제가요관 및 CD관 굵기 전선 굵기전선수 (본)단선 (mm2)연선 (mm2)12345678910전선관 최소 굵기 (mm)1.5 1.5141414141616222222222.5 2.5141414162222222228284 4141416222222282828286 614161622222228282836 1014222228283636363642 161622282836364242 252228363642 35223636 502842 702842 9536 비고: 1. 전선 수량의 값은 접지선도 포함된다. 2. 단선은 원형이 아닌 경우를 상정하여 단면적(mm2)으로 표시 함. 제4장 결 론 절연 전선을 배관을 사용하여 공사하는 방법은 특히 분기선 공사의 대부분을 차지하며, 중 소규모 빌딩의 간선 공사에서도 사용하는 매우 유용한 공사방법이다. 이에 대하여 새로 제정된 한국산업규격, 현재 내선규정의 제4장 및 제9장(잠정규정)과 “일본 전기설비학회에서 제정한 설계. 시공가이드”를 참고하여 “제1부 전선관 굵기선정” 결과를 도출하면서 다음과 같은 결론에 도달 하였다. 첫째, 제1부 전선관 굵기선정에서 선정된 계산 방법과 이에 의해 계산된 결과는 현행 내선규정에서 정한 각종 계수와 새로운 절연전선 규격을 모두 참고하여 사용하였으므로 데이터의 일관성을 유지하였다. 둘째, 내선규정(2005년판) 제9장 건축전기설비(잠정기준) 및 (사)일본전기설비학회 지침(IEIEJ-G-0004:2004)인 “설계. 시공가이드”와 본 계산결과는 대부분이 일치하고 있으며, 일치되지 않는 부분도 “내규”와 “일본지침”의 하나와는 일치하고 한 단계 큰 것으로서 이것은 전선규격의 상한값 사용의 결과라 생각된다. 따라서 실제의 공사에 적용시는 문제가 없을 것으로 검토 되었다. 따라서 이 보고서의 “제1부 전선관 굵기선정”을 전기부문 엔지니어링 활동시 사용하는 것은 일관성 측면에서도 바람직 한 것으로 확신한다.