발전기와 전환 스위치 전압 강하
발전기 회로는 단순해 보이지만, 전원 임피던스와 모터 기동 전류, 전환 스위치 위치를 넣으면 설계 조건이 크게 달라집니다. 수동 전환 스위치에서 85 ft 떨어진 30A 휴대형 발전기와 22 kW 상시 대기 발전기, 또는 ATS로 보내는 208V 3상 발전기는 같은 기준으로 볼 수 없습니다.
미국 현장에서는 NEC 445.13의 발전기 도체, NEC 702.5의 전환 장비, 그리고 NEC 210.19(A)(1), 215.2(A)(1)의 3% / 5% 설계 목표를 확인해야 합니다. IEC 방식에서는 IEC 60364-5-52와 표 G.52.1이 그룹화와 정상 상태 전압 강하의 핵심 기준입니다. NEC IEC
“When a generator run is long, the first bad assumption is usually that the breaker decided the wire size. It didn't. The start-up voltage decided it.”
— Hommer Zhao, Technical Director
발전기 회로에서 별도 전압 강하 검토가 필요한 이유
- 모터 기동 시 발전기 자체 전압이 떨어질 수 있어 배선 전압 강하가 더해지면 240V 부하가 허용 범위를 벗어날 수 있습니다.
- 도체 선정은 허용전류뿐 아니라 기동 성능까지 버텨야 하며, 차단기 크기만으로 결정하면 부족할 수 있습니다.
- 발전기가 전환 스위치에서 멀리 떨어져 있는 경우가 많아 발전기-스위치 구간 도체가 핵심이 됩니다.
- 휴대형, 상시 대기형, 3상 시스템은 전류와 사고 수준, 시공 방식이 달라 하나의 경험칙으로 처리하기 어렵습니다.
도면에 꼭 표시할 코드 체크포인트
- NEC 445.13: 발전기에 과전류 보호가 없으면 첫 번째 배전 장치까지의 도체는 일반적으로 명판 전류의 115% 이상으로 선정합니다.
- NEC 702.5: 선택 예비전원 시스템은 정상 전원과의 의도치 않은 병렬 운전을 막는 전환 장치나 인터록이 필요합니다.
- NEC 210.19(A)(1), 215.2(A)(1) 정보 노트: 미국에서는 분기회로 3%, 피더와 분기회로 합계 5%가 일반적인 설계 목표입니다.
- IEC 60364-5-52 / 표 G.52.1: 공공 저압 공급에서는 조명 3%, 기타 부하 5%가 전형적인 한도이며, 같은 함체에 여러 회로가 들어가면 그룹 보정이 필요합니다.
숫자로 다시 확인할 수 있는 예제
휴대형 발전기 240V 30A, 수동 전환 스위치까지 85 ft
구리 8 AWG를 쓰면 왕복 전압 강하는 약 3.2V, 약 1.3%입니다. 10 AWG는 약 5.1V, 약 2.1%입니다. 둘 다 동작할 수는 있지만, 우물 펌프나 공기 압축기 기동 시에는 8 AWG가 더 여유롭습니다.
22 kW 대기 발전기, 240V 91.7A, ATS까지 220 ft
이 거리에서 구리 2 AWG는 약 7.8V, 약 3.3%입니다. 1/0 구리로 올리면 약 4.9V, 약 2.1%까지 내려갑니다. HVAC와 냉장고 압축기가 동시에 걸릴 때 이 여유가 중요합니다.
45 kW 발전기, 208V 3상, 125A, ATS까지 160 ft
3상 공식으로 계산하면 구리 2 AWG는 약 6.7V, 약 3.2%입니다. 1/0 구리는 약 4.2V, 약 2.0%입니다. 하류에 모터 부하가 있다면 더 큰 도체가 기동 품질을 더 안정적으로 만듭니다.
도체 규격 확정 전 현장 체크리스트
- 전부하 전류 또는 명판 전류를 사용하고, 장비 구성에 따라 115% 규칙 적용 여부를 확인합니다.
- 거리 측정은 건물 벽이 아니라 발전기 단자에서 전환 스위치 또는 첫 보호 지점까지의 편도 거리로 합니다.
- 펌프, 압축기, 공조기는 정상 상태 전류만이 아니라 기동 조건도 확인합니다.
- 도체 재질, 온도, 그룹 보정까지 적용한 뒤 설계를 끝냅니다.
- 최종 값은 계산기로 다시 검토하고, 차단기 정격뿐 아니라 부하의 허용 전압 범위와 비교합니다.
발전기 조건을 계산기에 입력하세요
발전기 전압, 부하 전류, 도체 크기, 편도 거리를 넣어 케이블 발주나 ATS 위치 결정 전에 전압 강하를 확인하세요.
계산 시작
이러한 개념을 프로젝트에 적용할 준비가 되셨나요? 전문 전압 강하 계산기를 사용하세요.
계산기 열기