전압강하 계산식 35.6·30.8·17.8 — 계수의 유래와 쓰는 법
전압강하를 손으로 계산할 때 가장 많이 쓰는 식은 KEC 232.3.9 해설에 실린 약식입니다. 구리 도체이고 전선이 짧고 가늘어 리액턴스를 무시해도 될 때 씁니다.
e = k × L × I ÷ (1000 × A)
e는 전압강하(V), L은 전선 길이(m), I는 부하전류(A), A는 전선 단면적(㎟), k는 전기 방식별 계수입니다.
계수는 구리의 저항에서 나옵니다
구리의 저항률을 1/58 Ω·㎟/m, 도전율을 97 %로 보면 길이 1 m·단면적 1 ㎟ 전선의 저항은 1 ÷ (58 × 0.97) ≈ 0.01777 Ω입니다. 식 분모의 1000을 맞추려고 1000을 곱한 17.8이 기본 계수입니다.
| 전기 방식 | k | 이유 | 강하율 기준 |
|---|---|---|---|
| 단상 2선식 | 35.6 | 가는 선과 돌아오는 선 두 가닥, 17.8 × 2 | 선간전압 |
| 3상 3선식 | 30.8 | 선간 강하는 한 선 강하의 √3배, 17.8 × √3 | 선간전압 |
| 3상 4선식 | 17.8 | 평형이면 중성선 전류 0, 한 가닥 | 대지전압 |
| 단상 3선식 | 17.8 | 평형이면 중성선 전류 0, 한 가닥 | 대지전압 |
강하율은 식에 맞는 전압으로 나눕니다
강하율(%) = e ÷ 기준 전압 × 100입니다. 35.6·30.8로 구한 e는 선간 강하라서 선간전압으로 나누고, 17.8로 구한 e는 대지간 강하라서 대지전압으로 나눕니다. 3상 4선식 380/220 V라면 220 V입니다. 이때 380 V로 나누면 강하율이 실제보다 작게 나옵니다.
계산 예제
3상 4선식 380/220 V, 조명 부하 21 kVA, 긍장 140 m, 10 ㎟ 간선입니다.
- I = 21,000 ÷ (√3 × 380) = 31.9 A
- e = 17.8 × 140 × 31.9 ÷ (1000 × 10) = 7.95 V
- 강하율 = 7.95 ÷ 220 × 100 = 3.61 %
저압 수전 조명의 허용치는 3 %에 100 m를 넘는 40 m분 0.20 %를 더한 3.20 %라서 부적합입니다. 16 ㎟로 올리면 4.97 V, 2.26 %로 들어옵니다.
같은 부하를 3상 3선식 식으로 풀어도 거의 같습니다. e = 30.8 × 140 × 31.9 ÷ (1000 × 10) = 13.76 V, 강하율은 13.76 ÷ 380 × 100 = 3.62 %입니다. 작은 차이는 계수 반올림과, 220 V와 380 ÷ √3 ≈ 219.4 V가 조금 다른 데서 옵니다.
약식을 그대로 쓰면 안 되는 경우
약식은 리액턴스와 표피효과를 빼고, 도체 온도에 따른 저항 변화도 따로 넣지 않습니다. 굵은 케이블이나 전류가 큰 간선은 역률과 리액턴스를 넣은 식으로 다시 확인합니다. 이 사이트의 계산기는 50 ㎟보다 굵거나 100 A 이상이면 결과에 알립니다. 이 기준은 KEC 수치가 아니라 사이트의 기준입니다.
계산 결과의 최종 검토·책임은 설계자에게 있습니다. 이 글과 계산기는 계산을 돕는 자료이며, KEC 원문과 공식 해설을 대신하지 않습니다. KEC 원문은 kec.kea.kr에서 볼 수 있습니다.
출처
- 약식과 적용 조건: 한국전기설비규정(KEC) 232.3.9 해설 — 「2024 한국전기설비규정 핸드북」(대한전기산업연합회 kec.kea.kr e-Book) 320쪽
- 계수의 유래(구리 저항률 1/58 Ω·㎟/m, 도전율 97 %): 전기설비 교과서의 관례적 설명