단상 3선식 110/220[V]를 쓰는 건물에서, 변압기가 설치된 수전… | 전기기사 실기 2022년 3회 기출유형문제 기출문제 상세 페이지

(1) 간선 굵기: 부하가 큰 쪽(A선 5,000[VA]) 기준으로 전선 1가닥 전류를 구한다. 전압측-중성선 간 전압 110[V], 수용률 100[%]이므로
$I = \dfrac{5{,}000}{110} \fallingdotseq 45.45$ [A]
허용 전압강하 $e = 110 \times 0.02 = 2.2$ [V]
단상 3선식(중성선 전압강하 무시): $A = \dfrac{17.8\,L\,I}{1{,}000\,e} = \dfrac{17.8 \times 100 \times 45.45}{1{,}000 \times 2.2} \fallingdotseq 36.78$ [mm²]
∴ 36.78[mm²]보다 큰 표준 굵기 50[mm²] 선정.

(2) 후강전선관 굵기: 3선 모두 50[mm²], [표 2]에서 50[mm²]의 전선 단면적(피복 포함)은 128[mm²].
전선 총 점유면적 $= 3 \times 128 = 384$ [mm²]
점유율 48[%] 이내이므로 전선관 내 단면적 $\ge \dfrac{384}{0.48} = 800$ [mm²]
이를 수용하는 후강전선관은 G36.
∴ G36 선정 (관 내단면적 800[mm²] 이상 규격).

(3) 단상 3선식 설비불평형률
$\text{불평형률} = \dfrac{\text{중성선과 각 전압측 전선 간 부하의 차}}{\text{총부하} \times \frac{1}{2}} \times 100 = \dfrac{5{,}000 - 4{,}200}{9{,}200 \times \frac{1}{2}} \times 100 \fallingdotseq 17.39$ [%]
∴ 설비불평형률 ≒ 17.39[%] (단상 3선식 기준 40[%] 이하 만족)

[해설]

전류·전압강하 조건으로 전선 굵기를 먼저 정하고, 그 굵기로 전선관 규격을 정한 뒤 마지막으로 설비불평형률을 확인하는 순서로 푸는 문제다.

부하가 더 큰 A선 전류 $I=5{,}000/110\fallingdotseq45.45$[A]와 허용 전압강하 $e=110\times0.02=2.2$[V]를 전선 단면적 공식 $A=\dfrac{17.8\,L\,I}{1{,}000\,e}$에 대입하면 약 36.78[mm²]가 나와, 이보다 큰 표준 굵기 50[mm²]를 선정한다.

[표 2]에서 50[mm²] 전선의 피복 포함 단면적은 128[mm²]이므로 3가닥의 총점유면적은 384[mm²]이고, 점유율 48[%] 이내 조건을 맞추려면 관 내단면적이 800[mm²] 이상이어야 해 후강전선관 G36을 선정한다.

설비불평형률은 중성선을 뺀 두 전압측 부하 차를 전체 부하의 절반으로 나눈 값이며, $(5{,}000-4{,}200)/(9{,}200\times0.5)\times100\fallingdotseq17.39$[%]로 40[%] 제한을 만족한다.