전선에 허용전류(허용전류란 상시허용전류, 단락시 허용전류,
단시간 허용전류로 분류된다) 이상의 전류가 흐르면 주울열이 발생하여 절연물의
손상 및 화재의 원인이 된다. 따라서 전선에 안전하게 흐를 수 있는 최대
허용전류 값을 결정하여야 한다.
통상 전선의 허용전류라 함은 연속시 허용전류를
말하며, 일반적으로 허용전류는 전선에 사용되는 절연체의 최고 허용온도(절연체의
절연저항은 절연체의 온도와 역비례한다)의 영향을 받으므로 시설방법에 따라 그 값이 크게 변화하므로 충분한
주의를 필요로 하고, 전선의 굵기 선정시에는
전선의 허용전류 이외에 전선의 허용 전압강하
및 전선의 기계적 강도를 고려하여 선정하여야
한다.
▶ 전선의 최고 허용 온도는 여러가지 시험을 실시한 결과 단시간의 과부하에 대해서는 100℃로 하고 있으나 장시간 허용 사용할 경우에는 전선
접속 장소의 열화등을 고려해서 허용 온도를 90℃로 억제한다는 것을 표준으로 삼고 있다. 따라서, 가공 송전선로의 주위온도가 한여름에는
40℃로 되었다면 전선의 온도상승은 50℃를 넘지 않는 범위내에서 송전하여야 한다." 송배전공학 송길영저"◀
허용전류 즉,
전류밀도(허용전류/단면적)는 도체의 도전율(경동선, 연동선), 저항온도계수, 표피효과계수, 근접효과계수, 소선연입율(1.02-1.04),
분활도체(1.01-1.02), 최대 도체 저항계수(1.03-1.04), 압축성형에 따른 가공경화계수(1.03-1.04), 케이블(1심, 2심,
3심)에 따라 달라진다.
또한 설치 환경 즉, 주위온도, 지상, 가공 ,지하공동구 지하매설, 배전반내의 Bus Bar 형태 등 이러한 것들은
전류허용에 감소계수(Derating Factor)가 더 적용되어 허용전류가 더 떨어지게 된다.
1. 가공 송전선의
경우
켈빈의 법칙에 따른 전류밀도 σ
|
|
- A : 단면적
- P : 전력
2. 전선의 단면적과 전류밀도와의 관계
아래의 표에서 다음과 같은 사실을
알게된다.
- 전선의 굵기에 따라서 전류밀도가 낮아진다.(즉 단위면적당 허용전류가 떨어짐)
- 수백 ㎟ 이상이 되면 표피효과,
근접효과 등의 감소계수에 상당히 영향을 받는다.
- 가공전선보다 케이블의 전류밀도가 더욱 떨어진다. 이는 도체의 저항에 의해 발생되는 열이
주위 조건에 따라 열방산속도가 다르기 때문이다.
- 상기와 같은 이유로 일률적으로 단위 면적당 허용전류를 구하는 것은 어렵다.
따라서 케이블, 동 Bus Bar, 변압기의 권선 등 사용되는 형태에 따라 전류밀도 적용법이 달라지게 된다. -
전선의 단위면적당 허용전류는 그 전선의 허용전류 밀도에 의해 결정된다.
(참고 : 유입 변압기에서는 대략 3~5A/㎟ 정도)
[표1] 가공전선에서 경동연선의 허용전류
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공칭단면적(㎟) |
표준전류용량(A) |
전류밀도(A/㎟) |
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250 |
755 |
3.02 |
[표2]
LG전선 CV/1C의 허용전류(공기중 포설
90℃ 연속)
|
공칭단면적 (㎟) |
표준전류용량(A) |
전류밀도(A/㎟) |
|
2.0 |
32 |
16 |
[표] 나도체 간선(Bus Bar) NEC Code
|
시설장소의 조건 |
전류밀도(A/㎟) |
비고 |
|
통풍이
없는 곳 |
1.55 |
도체의 단면 1평방인치당으로 규정하고 있으므로 전류밀도는 환산값임. |
를 적용한다. 
