전압 강하에 대한 온도 영향
온도가 전압 강하에 미치는 영향
도체 저항은 온도에 따라 증가하며 이는 전압 강하에 직접적인 영향을 미칩니다. 이 현상은 다락방, 보일러실, 옥외 장비 등 고온 환경에서의 설치에 특히 중요합니다. 온도가 도체 저항에 미치는 영향을 이해하는 것은 극한 환경 조건에서 신뢰할 수 있는 전기 시스템을 설계하는 데 필수적입니다.
NEC 표는 특정 온도에서의 도체 특성을 나타냅니다. 실제 작동 온도가 다른 경우, 설계자는 온도 계수를 사용하여 실제 저항을 계산하고 전압 강하 계산을 조정해야 합니다. 이를 통해 배선 시스템이 예상 작동 조건에서 성능 기준을 충족하도록 보장합니다.
온도 계수 이해
도체 저항의 온도 계수는 온도가 1도 변할 때마다 저항이 얼마나 변하는지를 나타냅니다. 구리와 알루미늄은 서로 다른 온도 계수를 가지며, 이는 온도 상승 시 저항 증가 방식에 영향을 미칩니다.
도체 재료의 온도 계수
구리
온도 계수: 20°C에서 0.00393/°C
20°C를 초과하는 1°C당 약 0.393% 증가
알루미늄
온도 계수: 20°C에서 0.00403/°C
온도 상승에 대해 약간 더 높은 민감도
온도 보정 계산
다른 작동 온도에서의 도체 저항을 계산하려면 다음 공식을 사용합니다:
온도 보정 공식
실용 예제: 고온 환경
예제: 다락방 배선
75°C 다락방을 통과하는 100피트의 10 AWG 구리 도체(20°C에서 1.018 Ω/kft)
온도 차이 = 75°C - 20°C = 55°C
R₇₅ = 1.018 × [1 + 0.00393 × 55]
R₇₅ = 1.018 × 1.216
R₇₅ = 1.238 Ω/kft (21.6% 증가)
이 온도에서의 전압 강하는 20°C에서 계산된 값보다 21.6% 더 높습니다.
절연 온도 등급의 영향
도체 절연은 정격 온도까지 안전하게 작동하도록 설계되었습니다. 그러나 더 높은 온도 정격의 절연을 사용해도 온도 상승으로 인한 저항 증가는 변하지 않습니다.
| 절연 유형 | 온도 등급 | 일반적인 용도 |
|---|---|---|
| THWN/THHN | 75°C/90°C | 일반 배선 |
| XHHW | 90°C | 건조 및 습윤 장소 |
| RHW-2 | 90°C | 습윤 장소 |
설계 고려사항
- 주변 온도 보정: 고온 환경에서는 온도 보정 계수를 적용하여 저항을 조정합니다. 이를 통해 전압 강하 계산이 더욱 정확해집니다.
- 보수적인 설계: 예상되는 최고 작동 온도에서 전압 강하를 계산하여 모든 조건에서 시스템이 요구사항을 충족하도록 합니다.
- 도체 방열: 도체가 묶여 있거나 단열재에 묻혀 있는 경우 작동 온도가 높아져 저항과 전압 강하가 증가합니다.
온도 보정을 통한 전압 강하 계산
예상 작동 온도에서 정확한 전압 강하 계산을 수행하여 전기 시스템이 환경 조건과 관계없이 성능 요구사항을 충족하도록 합니다.
전압 강하 계산 도구계산 시작
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