차단기(배선용/배전용) 용량 계산 방법

1) 개요(요약)

1. 부하의 종류와 전력(또는 전류)을 파악한다(조명·콘센트·모터·히터 등).
2. 부하 전류 계산:

1. 연속부하(continuous) 는 안전계수 적용(통상 1.25) — 요구 차단기 정격 계산.
2. 차단기 정격은 계산값보다 같거나 큰 표준 정격을 선택하되, 전선 허용전류 ≥ 차단기 정격 이어야 함.
3. 정격단락차단용량(Interrupting rating, kA) — 설비에서 발생 가능한 최대 단락전류(Prospective short-circuit current)가 차단기 허용치 이하인지 확인.
4. 필요 시 기동전류(모터 인러시), 온도·배선다발 등 데리빙(derating) 고려 및 선택성(Selective coordination) 검토.

아래에서 각 단계와 수식, 예제를 자세히 설명합니다.

2) 부하 전류 계산 공식​

• 만약 전류가 주어졌다면 그 값을 그대로 사용(예: 전열기나 저항성 부하는 PF≈1).

3) 연속부하 보정(안전계수)

• 일반적으로 연속부하(보통 3시간 이상 지속되는 부하)는 차단기 정격을 부하전류 × 1.25로 잡습니다(실무 관행/국가 규정에 따라 달라질 수 있으므로 설계표준 확인 요망).
• 비연속(간헐적) 부하는 보정불필요하거나 낮은 계수 적용.

4) 전선 허용전류와의 관계

• 선택한 차단기 정격은 해당 선로의 전선 허용전류(온도보정·배선방법·다심 케이블 보정 등 적용 후)보다 작거나 같아야 합니다.
• 즉: 전선 허용전류 ≥ 차단기 정격 ≥ 부하전류(×보정계수)

5) 정격단락차단용량(Interrupting capacity)

• 배전계통에서 계산되는 예상 단락전류(Prospective short-circuit current) 보다 차단기의 정격단락차단용량(예: 10 kA, 25 kA, 50 kA 등)이 크거나 같아야 합니다.
• 단락전류 계산은 계통 임피던스(변압기, 선로 임피던스 등)를 기반으로 IEC 60909 방식 등으로 수행합니다.

6) 모터 등 특수부하 고려

• 모터는 기동전류(스핀들 인러시)가 정격전류의 여러 배(예: 5–8×)가 될 수 있음.
• 모터는 보통 모터보호용 차단기/서킷브레이커 혹은 과전류 계전기 + 전동기 보호기(오버로드 릴레이) 조합으로 보호.
• 기동 시 차단기 동작을 막으려면 순간과전류 설정(트립 특성)과 차단기 종류(예: C형, D형 등)를 적절히 선택.

7) 예제 계산 (단계별, 소수점 계산 과정 포함)

 

https://www.kes.go.kr/web/lay1/program/S1T249C255/EE/TC/cablDsgn.do

출처: https://kiscob.tistory.com/169 [SAFE DATA 🅰️+:티스토리]