한 민 족 연 합 선 교 회

   일반적으로 배전선로라는 것은 발변전소 또는 송전선으로부터 직접 수용장소에 이르는 전선로를 말한다 .

   1. 배 전 선 로 의 전 기 방 식

   1) 고압배전선로의 전기방식

   우리나라의 고압 배전선은 3.3[kV], 6.6[kV], 22[kV]의 3상 3선식이었으나 오늘날에는 전력 수요의 증가에 따라 전압 강하 및 전력 손실의경감을 도모하기 위하여 이들을 모두 22.9[kV- y ]으로 통일 ,승압 중에있다 .

ㄱ. 3 상 3 선식 (중성점 비접지 방식 )

   중성점 비접지식은 배전선에서 가장 많이 일어나는 지락 사고에대해서 지락 전류가 작다는 장점이 있어 이 방식을 쓰

   변전소에서는 주변압기의 2 차측은 결선 ,주상 변압기 동력용은주로 V 결선으로 하고 있다 .

   ㄴ. 3 상 4 선식

   변전소의 주변압기의 2 차측을 Y 결선으로 해서 중성점을 접지하는방식으로서 접지방식에 따라 중성선 대지 이용 방식, 중성선 단일접지 방식 ,공통 중성선 다중 접지 방식 등이 있다 .중성선 접지방식에서는 1 선의 지락 사고는 1 상의단락과 같으므로 지락 전류가 커서 고저압선 혼촉시에 저압선의 전위 상승이 높아지고 또한 통신선에 유도장해를 줄 우려가 있다 .

공통 중성선 접지방식의 종류도 있는데 중성선을 가설하고 그 접지를 변전소 뿐만 아니라 주상 변압기의 제 2 종 접지공사와 공용으로 해서 전선로에 걸쳐 여러 곳에서 다중 접지하고 있다 .모든 사고는 단락 사고로 되기 때문에 이 방식은 퓨즈 또는 과전류 계전기로 보호할 수 있다는 특징이 있다 .

미국에서는 이 방식이 널리 채용되고 있으며 보안상의 문제도 해결되고 있다 .우리 나라에서도 배전 계통의 승압화에 따라 점차 22.9[KV] 3 상 4 선식이 확대되어 나가고 있다 .

   2) 저압 배전선로의 전기방식

   종래의 저압 배전선은 전등 수용가에 대해서는 단상 2 선식 100[V],동력 수용가에 대해서는 3 상 3 선식 200[V]였으나 전력 수요의 증가에 따라 전압 강하 ,전력 손실의 경감을 목적으로 3 상 4 선식 220/ 380[V]로 승압되고 있으며 일부에서는 승압 이행의 과도 조치로서 110/ 220[V]양용 전압 공급을 위한 단상 3 선식도 실시되고 있다 .

   단상 수용의 저압 배전은 단상 변압기 결선현황 [ 91.12 기준 ]을 기준으로 알아보면 단상 2 선식 220[V]가 57[%],단상 3 선식 110/ 220[V]가36.8[%],단상 3 선식 220/ 440[V]가 6.2[%]로 구성되어 있으며 ,단상 수용만 공급하기 위한 3 상 4 선식 220/ 380[V]저압 배전 사례는 없고 ,일부 자가용 전기 설비 수용은 3 상 4 선식 120/ 208[V]뱅크에서 단상으로 수용하고 있다 .

3 상 수용의 저압 배전은 3상변대의 결선 기준으로 3 상 4 선식 220/ 380[V]가 72[%], 3 상 4 선식 110/ 220[V]가  22[%], 3 상 3 선식220[V]가 6[%]를 점유하고 있으며 , 3 상 4 선식 220/ 380[V]변대에서는단상 220[V]수용과 3상 380[V]수용을 동시 공급하고 있다 .

   2. 우리나라의 배전방식

   1) 단상 2 선식

단상 2 선식은 단상 교류 전력을 전선 2 가닥으로 배전하는 것으로서 전등용 저압 배전에 가장 많이 쓰이고 있다.

   변압기 저압측의 1 단자는 고저압선의 혼촉에 의한 저압선의 전위상승의 위험을 방지하기 위하여 접지하고 있다 .

   2) 단상 3 선식

이 방식은 변압기의 저압측의 2 개의 권선을 직렬로 하고 그 접속의 중간점으로부터 중성선 (neut r al line)을 끌어 내어서 전선 3 가닥으로 배전하는 방식이다 .

이 방식에서는 중성선과 외선간에 110[V] (220[V])부하 (전등 수요 )를 ,바깥쪽의 양외선 간에 220[V] 440[V])부하(동력 부하 )를 공급하도록 한다 .현재 우리나라에서는 220/ 380[V]승압 공사 추진의 잠정적인 방안으로서 110/ 220[V]양용 전압 공급을 위해 이   단상 3 선식을 이용하고 있다 .

   단상 3 선식은 단상 2 선식에 비해 다음과 같은 특징이 있다 .

   ① 전압 강하 ,전력손실이 평형 부하의 경우 1/ 4 로 감소한다 .

   ② 소요 전선량이 적어도 된다 .

   ③ 110[V]부하 외에 220[V]부하의 사용이 가능하다 .

   ④ 상시의 부하에 불평형이 있으면 부하 전압은 불평형으로 된다 .

   ⑤ 중성선이 단선하면 불평형 부하일 경우 부하 전압에 심한 불평형이 발생한다 .

   ⑥ 중성점과 전압선 (외선 )이 단락하면 단락하지 않은 쪽의 부하전압이 이상 상승한다 .

이상과 같이 단상 3 선식에서는 양측 부하의 불평형에 의한 부하 ,전압의 불평형이 큰 문제로 되기 때문에 일반적으로는 이러한 전압 불평형을 줄이기 위한 대책으로서 저압선의 말단에 밸런서(balancer )를 설치하고 있다 .

   3) 3 상 3 선식

3 상 3 선식은 널리 사용되고 있는 배전 방식으로서 3 상 교류를 3 가닥의 전선을 사용해서 배전하는 것이다.

이 경우 단상 부하는 전체로서 상평형되게끔 조합과 접속 방법에 주의 하여야 한다 .배전변압기의 2 차측 결선에는 3 종류가 있는데 비교적 용량이 클 때에는 단상 변압기 3 대를 결선으로 해서 사용하는 경우가 많다 .

그러나 , 경우에 따라서는 변압기 2 대만 가지고 V 결선으로 쓰다가 부하가늘어날 때 한대 더 증설해서 결선

   4) 3 상 4 선식

   3 상 4 선식은 변압기의 2 차측을 Y 접속하고 그 중성점으로부터 중성선을 인출해서 3 선식의 전선 3 가닥과 조합시킴으로써 2 가지 전압을 공급할 수 있게 한 것이다 ,즉 ,중성점과 각 상간의 전압을E 라고 하면 선간 전압은 3E 로 된다 .

가령 주상 변압기의 2 차측 220[V]단자를 Y 접속하면 3E = 381[V]로 되어 두가지 전압을 1회선으로 동시에 배전할 수 있게 된다 .

현재 우리나라에서 추진하고 있는 220/ 380[V]승압은 바로 이 3 상 4 선식을 채택해서 추진하고 있는 것이다 .

현재 우리나라에서 추진하고 있는 220/ 380[V]승압은 바로 이 3 상4 선식을 채택해서 추진하고 있는 것이다 .

* 3 상 4 선식에는 특수한 결선 방법도 있다 .

이 방법은 저압 배전선의 일원화 ,즉 전동 동력 공용방식으로서 중성점이 접지되어 있는변압기에 단상 부하를

현재 외국에서 많이 사용하고 있는 이 전등 동력 공용 방식은 일반적으로 110[V]부하에 대해서는 단상 3 선식으로 , 3 상 부하에 대해서는 단상 변압기 2 대를 V 결선해서 공급하고 있다 .따라서 공용 변압기에는 전동 부하

전류 I1 과 동력부하 전류 I3 이 흐르고 동력 전용 변압기에서는 동력부하 전류 I3 만이 흐르게 되므로 공용 변압기 쪽의 용량은  동력 전용 변압기의 용량보다 크게 하고 있다 .

   3 .옥내 배선 설비

   1) 전력간선설비

   간선이란 각 지역이나 용도를 설정했을 경우 그 용도마다 큰 용량으로 배전하고 다시 분배하고 다시 분배하여 각각의 부하설비에공급을 한 경우 이때 ,큰 용량의 배전선을 간선이라 한다 .이것은보통의 변전소에서 분전반에

   (A) 간선설계시 고려사항

간선은 전등전열용 ,동력용 ,승강기용 ,비상용 ,전산용 ,사무자동화용 ,냉방용등 사용목적과 용도에 따라 알맞게 분류하며 ,장래부하 증설등을 고려한 여유율 (Flexibilit y ),유지보수성 ,경제성을 고려하여야 한다 .

일반적으로 장래부하증설을 고려한 여유율과 경제성을 고려한 수요율은 상쇄한다 .

   (B) 설계 순서

간선을 설계할 경우에는 우선 부하를 산출하여 ,집계표를 작성하며 전등용 ,동력용 ,비상용등 용도별로 수용 BANK 를 구분하고 ,그룹별 ,용도별 ,층별 ,용량별로 간선을 구분하며 ,이에 따라 PANEL 의 수량을 결정한다 .

이후 ,배전방식과 배선방식을 결정하고 PANEL 의 위치와 건축적 문제를 검토하고 ,배선루트를 결정하며 허용

전류 전압강하등을 고려한 계산을 실시하고 이에 따른 설계도서를 작성한다 .

   (C) 배전방식과 배선방식

   배전방식에는 전압에 따라 저압배전 ,고압배전 ,특고압배전방식이 있으며 배선수에 따라 1 Ø2W, 1 Ø3W, 3 Ø3W,

   배선방식으로는 하나의 간선에서 여러개의 분전반으로 분기한수지식 (나무가지식 )과 하나의 분전반에서 한 개의 간선을 시설한 평행식 (개별식 )으로 나뉘며 전자는 대개 소형 건축물이나 아파트 등에 시설되는 방식이고 ,후자는 중형이상 대형건물에채택된다 .

그러나 대형건물에서 채택되는 절연부스덕트인 경우 수지식으로 분류 될수 있을 것이다 .

이들 외에 대분분의 중소형 건축물이나 시설물은 절충형으로 수지 평행식을 사용하고있다 .

   (D) 간선의 부설방식

   전력공급설비로 쓰이는 공사방법은 대개 13 개 정도로 이루어져있다 .이것을 보면 애자사용공사 ,목제몰드공사 ,금속몰드공사 ,경질비닐관공사 ,금속관공사 ,프렉시블콘딧공사 ,금속덕트공사 ,프로어덕트공사 ,셀루러덕트공사 ,버스덕트공사 ,라이팅덕트공사 ,베이블공사 ,평형보호층공사 등이다 .이들중 간설부설에 사용되는 방법은 배관배선방식 ,케이블공사 ,금속덕트공사 ,부스덕트공사가 쓰이며 이들의 통로로서 케이블 트레이 ,피트설치 ,연결공사

로서 프렉시블콘딧공사가 응용되며수직적 공사가 시행되는 곳은 EPS (전력용 샤프트 )내에 설치된다 .

   (E) 간선의 굵기산정 및 분기

   간선의 크기 산정시 고려사항으로는 전선에 흐르는 허용전류 ,전압강하 ,수요율 ,장래의 부하증가성을 고려하여

   간선을 분기하는 경우에는 차단기를 설치하여야 하지만 분기시 생략할 수 있는 경우로는 3m 이내 분기의 경우 ,분기간선의 허용전류가 간선차단기의 35%이상인 경우에는 8m 이내 분기까지 ,분기간선의 허용전류가 간선 차단

기의 55%이상인 경우에는 거리제한 없이 가능하다 .

   (F) 분전반의 설치와 E .P .S

분전반은 부하의 중심에 1 개층마다 1 개이상을 설치하며 대개1000m²정도 ,분기거리 20 ∼30m 마다 시설하며

점검과 보수성이 고려되어야 한다 .

분전반은 예비회로 10 ∼20%를 포함하여 40 회로 이내로 시설하며 설치높이는 상단기준하여 1.8m,하단기준

1.0m 중간 기준으로 1.4m 에 설치한다 .또한 2 개 전원을 수용할 경우 반드시 격벽을 설치하여 혼촉이 이루어지지 않도록 주의한다.

최근에는 시공 ,유지보수 및 새로운 시스템 적용시 편리성을 도모하여 E.P .S (Elect rical Pipe Shaft )를 시설하는데 이것을 외국에서는 E. C(Elect rical Closet )라고도 한다 .이것은 공사와 보수 ,점검에 편리해야 하고 ,각층의 중심부면 좋지만 ,수도 ,GAS,연도로부터 충분히 이격해야 한다 .