|
- 저압선로의 배전방식 - 전등배선시 기본원칙 - 전등배선시 색갈 정하는 법 - 3로 및 4로스위치 결선방법
저압선로의 배전방식
전기는 원자력, 수력, 화력, 열병합, 조력, 풍력 등 각종 발전소에서 생산되어 전기를 소모시키는 수용가로 공급되는데 , 이때 여러가지 이유로 높은 전압으로 송전하는 것이 유리하므로 가능한한 높은 전압 으로 승압되어 선로를 통하여 전국의 변전소로 송전된다.
한국전력공사에서는 수용가에 전기를 공급할 때, 소용량일 경우에는 22,900V의 특고압을 주상 또는 지중변압기 1차측에 공급하여 저압(2차측)으로 변성한 뒤 저압수용가로 공급하거나, 대용량일 경우에는 22,900V 그대로 특고압수용가에 공급한다. 또한 매우 큰 대용량일 경우에는 22,900V 보다 더 높은 전압으로 특고압수용가에 공급한다. 이럴 경우, 특고압수용가에서는 자체적 변전설비를 통하여 필요한 저압으로 변성하여 전기를 사용한다.
그럼 지금부터는 저압선로의 배전방식에 대하여 구체적으로 알아본다.
위는 단상2선식 저압선로이다. 저압코일(A1, A2)이 하나만 존재하고 코일 정격전압은 220V이다.
위는 단상3선식 저압선로이다. 저압코일이 A1, A2(정격전압110V), B1, B2(정격전압110V) 두 조가 존재하고 두 코일을 위 그림과 같이 직렬결선하여 220V/110V 단상3선식 배전선로를 구성한다.
110V를 사용하려면 R1-N 또는 R2-N에 연결하고, 220V를 사용하려면 R1-R2에 연결한다.
예전에 한 때 사용하던 배전방식이었으나 현재는 모든 수용가가 220V로 승압되어 사용하지 않는 방식이다.
하지만 변압기 만큼은 재고가 존재하여 가끔 그대로 사용하는 경우가 있고, 배전선로만 아래의 그림고 같이 구성하여 단상2선식 220V를 공급한다.
이럴경우 두 선 공히 각 선이 대지전압(110V)이 걸리니 저압활선 작업시 감전에 유의해야 한다.
대지전압이란? 대지(땅)에서 본 전압을 의미하며, 땅 위에서 한 선을 만졌을 때 감전이 될 때. 해당 선에 대지전압이 존재한다고 말한다. 참고로, 대지전압이 걸리는 선은 검전(네온 등의)드라이버로 확인할 수 있다.
아래그림에서 A2, B1을 서로 연결하고 이를 변압기 외함에 연결하고 대지측에 2종접지 시킨 것을 알 수 있다.
이때문에 사람이 땅에 서서 R1이나 R2 선 중에서 한 선만 만져도 감전이 된다. 이는 R1(A1)이나 R2(B2) 선에서 사람 몸(일종의 저항체이자 전도체)을 통하여 대지(E2)를 통해 A2(B1)으로 전류가 흐르기 때문이다.
아래 그림은 3상4선식(Y) 저압선로입니다. 선간전압(R-S, S-T, T-R)은 380V이고 R, S, T 3선으로 3상3선식 380V를 사용하며 3선 모두 대지전압은 220V이다. 상전압(R-N, S-N, T-N)은 220V이고 단상2선식 220V를 사용한다.
선간전압은 상전압의 √3(1.732...)배 임을 잊지 말 것.
미국의 경우 우리나라와 같은 3상4선식(Y) 배전방식이나 전압에 있어서 208V/120V이다. 예전에 우리나라에서도 연구소, 학교 등에서 미국제품 사용할 경우 자체적으로 배전선로를 구성했던 방식이다.
기타 자가용수용가의 3상3선식220V 델타 배전이나 3상4선식220/110V(앞의 3상3선식220V 델타 배전에서 단상3선식 110V를 사용하기 위해 RST 중 한 상에서 중간탭을 내어 사용) 배전방식이 있으나 생략하겠음.
전등배선할 때 기본원칙
1. 스위치는 반드시 전압선(대지전압이 걸리는 선)에 설치하여 스위치를 껏을 때는 전등에 연결된 두 가닥 선에서 어떤 선에도 대지전압이 걸리지 않아야 감전되지 않는다.
단, 아래의 그림과 같은 단상3선식(220V/110V) 배전선로에서 220V를 전등선로로 사용할 때 2선 모두 대지전압선(이하 전압선)이므로 이 경우에는 해당되지 않는다.
2. 가급적, 건조한 구역과 습기 또는 수분과 접촉하기 쉬운 구역(주방, 화장실, 외등 등)의 전등을 구분하여 별도의 회로로 배선한다. 건조한 구역도 누전 시를 대비하여 최소한 두 개 이상의 회로로 배선한다.
3. 전선은 배선에 따라 특성에 맞게 색갈을 정하여 사용한다. (아래의 '전등배선시 색갈을 정하는 법' 참조)
4. 본인 외에 후속 작업자도 알 수 있게 표준 배선의 원칙에 입각하여 작업을 진행한다 (아무리 좋은 방식이라 하여도 본인만 알 수 있는 배선방식은 후속 작업자의 작업진행에 지장을 초래하므로 타작업자를 배려한 배선을 해야 한다).
5. 여러 박스를 거쳐 배선이 되는 경우, 가급적 중간중간 끊지 않고 직접 갈 수 있게 배선한 다(끊어서 연결하는 부분은 후에 고장의 원인개소가 됨). 끊지 않고 배선하면 박스에는 접속개소로 전원(스위치)공통과 등공통만이 존재하게 된다.
전등배선시 색갈 정하는 법
위 그림에서 스위치가 여러 개 설치될 때, 전압선(R)에서 스위치전원공통으로 연결되는 선을 스위치공통, 스위치에서 등으로 연결되는 선을 등선, 중성(대지)선인 N상에서 등으로 연결되는 선을 등공통이라 칭한다.
스위치공통 선의 색갈은
단상지역에서는 흑색이 우선 사용되고, 흑색이 없을 때는 적색, 청색 순으로 사용된다. 이는 표준 일반시방서에서 R, S, T, N상의 색갈이 흑, 적, 청, 백이고, 한전선로에서 단상수용가는 대부분 R상에서 공급됨에 그 이유가 있음이다.
삼상지역에서는 아래 그림과 같이 시공도면의 분전반결선도에서 할당된 회로의 상의 색갈과 동일한 색갈로 사용한다. R상은 흑색, S상은 적색, T상은 청색으로 하되, 각 회로마다 스위치공통선의 색갈이 달라서 스위치공통선의 색갈이 3가지나 존재하여 스위치 취부할 때 어떤 색갈의 선이 스위치공통인지 모를 수도 있으므로 배선치는 작업자가 각 회로마다 정해진 스위치 공통선에 특별한 표시를 해주어야 한다. 예를 들어 스위치공통선의 배선 피복을 물어 뜯거나, 피복을 까놓거나, 선길이를 다른 선보다 조금 길게 한다든지 등의 여러방법으로 스위치공통선임을 알 수 있게 표시를 해주어야 한다.
등선의 색갈은? 스위치공통과 등공통(백색)과 접지선(녹색)을 제외한 나머지 색갈을 사용한다.
등공통의 색갈은? 중성선(N상)에 연결되는 선이므로 백색을 사용한다.
3로스위치나 4로스위치 배선에서 연락선의 색갈은? 스위치공통, 등공통, 등선에 사용된 색갈 이외의 색갈을 사용한다.
3로 및 4로스위치 결선방법
아래 그림을 보면 3로스위치는 2개소에서 스위치를 조작할 뿐, 배선상으로는 한 개의 단로스위치 배선과 같다.
즉, 연락선 두 가닥은 S3-1과 S3-2 끼리 연결되어 교차스위칭 동작경로가 되므로 스위치공통과 등선만 생각하면 한 개의 단로스위치 배선과 같은 개념인 것이다.
고로 S3-1이 스위치공통이 되면 S3-2는 등선이 되고, S3-2가 스위치공통이 되면 S3-1은 등선이 되는 점이 단로스위치와 같은 것이다.
3로스위치 결선 -1(표준삼로) 2개소에서 스위치를 조작하여 전등을 점/소등할 수 있는 표준삼로 배선방식이다.
3로스위치 결선 -2(전원삼로) 표준삼로와 동일한 기능에, 삼로스위치박스에서 전압연락선(흑색)과 중성선연락선(백색선)에서 선을 인출하여 전열콘센트를 연결할 수 있는 방식으로 한 때 사용하였던 시공방식이나, 일반적인 방식이 아니면서 이 방식을 모르는 작업자가 활선상태에서 보수작업할 경우 자칫 단락(합선)의 위험이 내포된 방식이므로 요즘은 잘 사용되지 않는다.
아래 그림에서 S3-1의 등선1 측과 S3-2의 등선2 측이 서로 다른 선에 연결되야 전등이 점등된다. 즉, S3-1의 등선1 측이 중성선연락선(백색선)측으로 붙어 있을 때 S3-2의 등선2 측은 전압선연락선(흑색선)측으로 붙어야 전등이 점등된다.
허나 서로 같은 선측에 붙으면 전등은 소등된다.
3로스위치 결선 -3(3연락선삼로) 아래는 표준삼로나 전원삼로와는 또 다른 삼로결선 방식이다. S3-1과 S3-2의 공통연락선이 서로 다른 선, 즉, S3-1의 공통연락선이 전압선 연락선에, S3-2의 공통연락선이 등선연락선에 연결되야 전등이 점등되고 S3-1과 S3-2의 공통연락선이 같은 선, 즉 전압연락선이나 공통연락선에 연결되면 전등은 소등된다.
4로스위치 결선 위 그림은 4로스위치의 기본배선도로서 4개소 동작이다.
2개소 점/소등 동작은 3로스위치 두 개를 이용하고, 3개소 이상 점/소등 동작은 3로스위치 두 개와 필요한 만큼의 4로스위치를 이용하는데
스위치의 시작(전압선측)과 끝(등선측)은 삼로스위치이고, 삼로스위치의 중간(연락선)에 필요한 만큼의 4로스위치를 삽입하면 된다.
4로스위치의 접점동작은 위 그림에서와 같이, S4-1과 S4-n의 상태를 반복하여 교차스위칭 동작을 한다.
끝으로, 배선해 놓은 상태를 보면 그 작업자의 기능레벨를 알 수가 있다. 제대로 배운 것인지, 현장에서 어깨너머로 배운 것인지 알 수가 있다는 말이다. 작업자가 배선을 어떻게 하느냐에 따라 전등설비 사용자나 보수작업자의 편이성과 안전이 좌우된다는 점을 잊지 말기 바란다.
|
