22-2그림처럼 3상 전동기 회로의 전선을 클램프미터로 물어 전류를 재… | 2022년 전기산업기사실기(필답형) 2회차 기출문제 상세 페이지

(1) 10[mm²]

(2) 계산값 14.18[mm²] → 규격 굵기 16[mm²] 선정

(3) ① 0[A], ② 50[A], ③ 50[A]

[해설]

(1) 허용전류로 고르는 굵기

[표 1]의 허용전류는 기중 주위온도 30[℃] 기준이다. 현장 주위온도가 40[℃]이므로 [표 2]에서 XLPE 절연의 보정계수 0.91을 읽어 케이블이 실제로 견뎌야 할 전류로 환산한다.

$I' = \dfrac{I}{k} = \dfrac{50}{0.91} = 54.95\,[\mathrm{A}]$

[표 1]의 공사방법 B2, 3상 열에서 54.95[A] 이상이 되는 첫 단계는 10[mm²]의 60[A]이다(6[mm²]는 44[A]로 부족). 따라서 10[mm²]을 고른다.

(2) 전압강하로 고르는 굵기

3상 3선식의 전선 단면적 약산식을 쓴다. 그림에서 회로전압이 380[V]이므로 허용 전압강하는 $e = 380 \times 0.02 = 7.6\,[\mathrm{V}]$ 이다.

$A = \dfrac{30.8\,L\,I}{1{,}000\,e} = \dfrac{30.8 \times 70 \times 50}{1{,}000 \times 7.6} = \mathbf{14.18}\,[\mathrm{mm^2}]$

계산값 14.18[mm²]보다 큰 규격 굵기는 16[mm²]이므로 16[mm²]을 선정한다. 허용전류로 구한 10[mm²]보다 크므로 실제 시공 굵기는 두 조건을 모두 만족하는 16[mm²]가 된다.

(3) 클램프미터의 지시

클램프미터는 물고 있는 전선들의 전류를 벡터로 합한 값을 지시한다. 평형 3상이므로 세 선전류는 크기가 같고 위상이 120°씩 벌어져 있다.

$\dot{I}_1 = 50\angle 0^\circ,\quad \dot{I}_2 = 50\angle -120^\circ,\quad \dot{I}_3 = 50\angle 120^\circ$

① 세 선을 모두 물었으므로 $|\dot{I}_1 + \dot{I}_2 + \dot{I}_3| = \mathbf{0}\,[\mathrm{A}]$ — 평형 3상의 벡터합은 0이다.

② 두 선을 물었으므로 나머지 한 선의 전류와 크기가 같아진다. $\dot{I}_2 + \dot{I}_3 = -\dot{I}_1$ 이므로 지시는 50[A]이다.

③ 한 선만 물었으므로 그 선의 선전류 그대로 50[A]이다.

①가 0이 되는 성질이 바로 누전 점검의 원리다. 세 선(또는 단상의 두 선)을 함께 물었을 때 0이 아닌 값이 나오면 그만큼이 대지로 새는 전류다.