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한국전기설비규정 (KEC) 개정 반영 실기 배선 설계 - 문제1 시험정보
작성자 : 해커스자격증
조회수 : 177 작성일 : 2021-04-20 10:02:36

한국전기설비규정(KEC) 개정 반영 실기 참고자료

4장 KEC를 적용한 배선 설계

문제 1.


문제 1.

3상 3선식 380[V] 22[kW]의 전동기 부하가 있다. 아래의 계산 조건을 이용하여 KEC에서 요구하는 기준에 따라 가장 적절한 크기의 선도체(L1, L2, L3), 중성선(N) 및 보호도체(PE)의 단면적과 보호장치의 정격전류를 선정하시오. (20점)
(참고자료의【표 1~3】은 문제 65번을 참고한다.)


<참고자료>

【표 4】전동기 기동과 과부하 보호장치 특성

전동기
기동배율
(β)

전동기
돌입전류의
배율(κ)

전동기
전전압
기동시간

보호장치의
최소동작시간

보호장치의
규약동작배율
(r)

보호장치의
순시차단배율
(δ)

7.2

1.5

6초

9초

4.4

10


<계산조건>

∘ 부하의 효율 : η=88%
∘ 부하의 역률 : cosθ=80%
∘ 전동기의 전전압 기동배율 : β=7.2
∘ 전동기의 기동방식에 따른 계수 : C=1.0
∘ 전동기의 전전압 기동시간 : 6.0초
∘ 전동기의 기동 시 역률 : 0.2
∘ 분기회로 도체의 종류 : 0.6/1kV F-CV (3-Core)
∘ 공사방법 : B2
∘ 복수회로로 포설된 그룹의 회선 수 : 1회선
∘ 주위온도 : 40[℃]
∘ 분기회로의 병렬도체 수 : 1
∘ 전동기의 운전시 허용전압강하율 : 2[%]
∘ 전동기의 기동시 전압강하율 : 7[%]
∘ 분기회로의 길이 : 60[m]
∘ 보호장치의 종류 : 산업용 배선차단기
∘ 분기회로의 최소 단락전류(F2) : 1,397[A]
∘ 분기회로의 최대 단락전류(F2) : 2,939[A]
∘ 간선과 분기회로 접속점에서 최소 단락전류(F1) : 7,947[A]
∘ 간선과 분기회로 접속점에서 최대 단락전류(F1) : 11,334[A]
∘ 보호도체의 종류 : GV

(1) 허용전류를 고려한 전선의 단면적을 구하시오.

(2) 과부하 보호장치의 정격전류를 고려한 전선의 단면적을 구하시오.
(3) 전압강하를 고려한 전선의 단면적을 구하시오.
∙ 계산: / ∙ 답:
(4) 전동기 기동전류에 의한 온도상승을 고려한 전선의 단면적을 구하시오. (단, 설계여유 α 는 125%를 적용한다.)
∙ 계산: / ∙ 답:
(5) 설계 시 전선의 단면적을 구하시오.
(6) 설계전류를 고려한 과부하 보호장치의 정격전류를 선정하시오.
(7) 전동기의 기동전류를 고려한 과부하 보호장치의 정격전류를 선정하시오.
∙ 계산: / ∙ 답:
(8) 설계 시 과부하 보호장치의 정격전류를 구하시오.
(9) 단락고장에 의한 도체의 단시간 허용온도에 도달하는 시간[s]을 구하시오.
∙ 계산: / ∙ 답:
(10) 전동기의 기동돌입전류를 고려한 단락 보호장치의 정격전류를 선정하시오. (단, 설계여유 α는 125%를 적용한다.)
∙ 계산: / ∙ 답:
(11) 단락 보호장치 정격차단전류[kA]의 최소값을 선정하시오.
∙ 계산: / ∙ 답:
(12) 설계 시 단락 보호장치의 정격전류를 구하시오. (단, 과부하 보호장치와 겸용)
(13) 보호도체(PE)의 단면적을 산정하시오.(단, 표에 의해 구하시오.)

(14) 최대 단락전류에 의한 보호장치의 순시차단시간( )이 0.1초일 때 보호도체(PE) 단면적을 계산하시오. (단, 설계여유는 1.25를 준다.)
∙ 계산: / ∙ 답:




해답

(1) 10[]


(2) 10[]

(3) 계산 : 답 : 16[]

(4) 계산 : 답 : 10[]


(5) 16[]


(6) 50[A]

(7) 계산 : 답 : 80[A]


(8) 80[A]


(9) 계산 : 답 : 2.68초

(10) 계산 : ① 기동돌입전류 ② 정격전류

(11) 계산 : 답 : 16[kA]


(12) 80[A]/16[kA]


(13) F-GV 16[]


(14) 계산 : 답 : F-GV 10[]



해설


(1)

① 전동기부하의 설계전류

② 허용전류 보정계수(【표 1】적용)

구분

기준 값

계산 조건

보정계수

주위 온도

30℃

40℃

0.91

복수회로 회선 수

1회전

3회전

1.0

병렬 도체 수

1도체

2도체

1.0

적용 보정계수

α=0.91X1.0X1.0=0.91

0.91


② 케이블의 보정된 허용전류

공칭단면적 []

허용전류[A]
30[℃], 1회선

보정된 허용전류[A]
40[℃], 1회선

6
10
16
25

44
60
80
105

40
54
72
95


③ 도체의 단면적의 결정 : 47.48[A] 상위 54[A]의 10[]를 선정

(2)

① 과부하 보호장치의 선정 조건 :
② 과부하 보호장치의 정격전류 선정 : 50[A]
③ 도체의 단면적 선정: 보정된 허용전류표에서 50[A] 이상에 해당되는 10[mm2](54[A])로 선정


(5) 도체의 공칭단면적 결정
① 설계전류를 고려한 단면적 : 10[]

② 과부하 보호장치의 정격전류를 고려한 단면적 : 10[]
③ 전압강하율을 고려한 단면적 : 16[]
④ 전동기 기동전류에 의한 도체의 온도상승을 고려한 단면적 : 10[] ∴ 공칭단면적의 결정 : 16[](허용전류 : 72[A])


(6) 과부하 보호장치의 동작특성은 다음의 2가지 조건을 충족해야 한다.
① 요구조건 1 ( ): 설계전류( )가 47.48[A]이므로 보호장치의 정격전류( )는 50[A]로 선정

② 요구조건 2 ( ):

③ 평가기준 : 케이블 과부하내열점 가 보호장치가 규약시간 이내에 유효하게 동작하는 것을 보증하는 전류()보다 크므로 50[A]의 과부하 보호장치의 선정은 적정하다.
※ 케이블 허용전류의 1.45배( ) 전류가 60분간 지속되면 케이블이 열적손상을 입게 되므로 이하가 되어야 한다.


(8) 과부하 보호장치의 정격정류 결정
① 설계전류를 고려한 정격전류 : 50[A]
를 고려한 정격전류 : 50[A]
③ 전동기의 기동전류를 고려한 정격전류 : 80[A] ∴ 과부하 보호장치의 정격정류의 결정 : 80[A]


(9) ① 최소단락전류의 차단배율

② 보호장치의 동작특성 표에서 최소단락전류에 보호장치 동작시간( )은 0.019초가 되므로단락보호가 가능하다.



(12) 단락 보호장치의 정격전류
① 단락고장에 의한 도체의 단시간 내열특성을 고려한 정격전류 : 80[A]
② 전동기의 기동돌입전류를 고려한 단락보호장치의 정격전류 : 80[A]
③ 단락보호장치의 정격전류 결정 : 80[A]
★한국전기설비규정 신규 내용


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