단상 3선식 110/220 [V] 건물에서 변압기 수전실로부터 50 [… | 전기기사 실기 2020년 3회 기출유형문제 기출문제 상세 페이지

(1) 간선 공칭단면적
부하 큰 A상 기준, 허용 전압강하 $e = 110 \times 0.02 = 2.2$ [V].
A상 전류 $I_A = \dfrac{5{,}000}{110} = 45.45$ [A]
단상 3선식(중성선 전압강하 무시) 계수 17.8 적용:
$A = \dfrac{17.8 \times L \times I}{1{,}000 \times e} = \dfrac{17.8 \times 50 \times 45.45}{1{,}000 \times 2.2} = 18.39$ [mm²] → 그 이상인 $25$ [mm²] 선정.
(거리 60m로 본 인쇄 풀이는 22.06mm²이나 둘 다 25mm² 선정으로 동일)
답: 25 [mm²]

(2) 후강전선관 굵기
25mm² 3가닥, 피복포함 단면적 88mm²/가닥, 점유율 48% 이내:
$\dfrac{\pi D^2}{4} \times 0.48 \ge 88 \times 3$ → $D \ge \sqrt{\dfrac{88 \times 3 \times 4}{\pi \times 0.48}} = 26.46$ [mm] → 호칭 28mm 이상 선정.
답: 28 [mm]

(3) 과전류차단기
간선전류 약 45.45A 보호 → AF 125 [A], AT 125 [A] 선정.
답: AF : 125 [A], AT : 125 [A]

(4) 설비 불평형률
$\dfrac{\text{중성선과 각 전압선 간 부하차}}{\text{총부하} \times \frac{1}{2}} \times 100 = \dfrac{5{,}000 - 4{,}200}{\frac{1}{2} \times 9{,}200} \times 100 = 17.39$ [%]
답: 17.39 [%]

(5) 분전반 복선 결선도
주 2극 개폐기를 거친 A·N·B 3선을 분전반 모선으로 세우고, 2극 회로(전등 No.1·No.2)는 A-B 사이에, 1극 회로는 부하 집계표의 분담(A상: No.3·No.4·No.7, B상: No.5·No.6·No.8)에 따라 해당 전압선과 중성선(N) 사이에 각각 분기 개폐기를 거쳐 접속한다. 중성선은 NT(중성선 단자)에 모아 접지한다.
답: 완성 결선도는 정답 그림 참조

[해설]

전압강하율 2 % 조건으로 간선 굵기를 먼저 정하고, 그 전선으로 전선관·차단기를 고른 뒤 불평형률을 확인한다.

전선 굵기는 부하가 큰 A상(5,000 VA)을 기준으로 단상 3선식 계수 17.8을 쓴다.
$e = 110 \times 0.02 = 2.2$ [V], $I = \dfrac{5{,}000}{110} = 45.45$ [A]
$A = \dfrac{17.8 \times 50 \times 45.45}{1{,}000 \times 2.2} = 18.39$ [mm²] → 25 mm²

전선관은 3가닥의 피복 포함 단면적 합이 관 단면적의 48 % 이내여야 한다.
$\dfrac{\pi D^2}{4} \times 0.48 \ge 88 \times 3$ → $D \ge 26.46$ [mm] → 후강전선관 28 mm

과전류차단기는 간선전류 45.45 A를 보호하는 표준 용량으로 AF 125 A, AT 125 A를 고른다.

설비 불평형률은 중성선과 각 전압선 사이 부하 차이를 총부하의 절반으로 나눈 값이다.
$\dfrac{5{,}000 - 4{,}200}{\frac{1}{2} \times 9{,}200} \times 100 = 17.39$ [%]

결선도에서 2극 회로인 전등 No.1·No.2는 A-B 사이에, 1극 회로는 A상(No.3·4·7)과 B상(No.5·6·8)으로 나눠 각 전압선과 N 사이에 연결한다. 중성선은 NT 단자에 모아 접지한다.

혼동 주의: 단상 3선식 설비 불평형률 한도는 40 %이며, 17.39 %는 그 안에 든다.