공동주택 전기설비

전기설비

※ 전기설비의 기초이론

가. 전압(E): V로 읽는다.

	저압	고압	특고압
AC(직류)	600 V 이하	600 V 초과 7000 V 까지	7000 V 초과하는 것
DC(교류)	750 V 이하

   

  나. 전류(I): A(암페어)

다. 저항(R): Ω(옴).  옴의 법칙è V= IR.  또는 I = V/R

     즉, 전류 I 는 전압 V와 비례하고, 저항 R과는 반비례한다.

라. 주파수(Hz): 60Hz을 사용한다. è 1sec 간의 사이클 수

마. 역률 = 유효전력 / 피상전력.       유효전력 = 실제 사용하는 전력.  피상전력 = 공급하는 전력.

    역률 ≤ 1 작다.  그러므로 역률을 개선하기 위해서는 기기를 콘덴서(축전지), 또는 변전실에서 역률을 일괄적으로 개선하기도 한다.  이기기를 진단용 콘덴서라 한다.

 

1. 수변전설비

 1). 강전과 약전

(1) 강전설비: 100 Volt 이상이면 강전 à AC 이용

   - 동력설비, 조명설비, 간선설비, 구내배전설비, 축전지설비, 자가발전설비, 피뢰침설비

     접지설비 등.

(2) 약전설비: 100Volt 이하면 약전 à DC 이용

   - 인터폰설비, 전화설비, 교환설비, 시계설비, TV공동시청 안테나설비, 비상통보설비.

     방송설비. 자동화재탐지설비.

 

 2). 수변전 설비: 수전과 변전을 합한 것.

(1) 설비 용량의 추정: 과거 실적에 따라서 소요전력을 대략적으로 추정하는 것.

    ①부하설비 용량 = 부하밀도 × 연면적

②수전설비 용량결정 = 수용률, 부하류르 부등률 고려해서 결정된다. à 변압기 용량결정

③수용률 = (최대수용전력 / 설비용량) × 100

 

(2) 변전설비의 기기

    ①변압기: 고압의 전압을 적정전압으로 낮추는데 이용되는 설비

      변압기의 종류: 유입식 변압기. 건식변압기

②차단기(써킷브레이크): 이상전류나 부하전류가 있을 때 신속히 전원을 차단시키는 것

유입차단기(OCB), 공기차단기(ACB). 가스차단기(GCB).

                        자기차단기(MCB), 진공차단기(VCB), 기중차단기 등이 있다.

                       가정용 누전차단기는 저압용차단기이다.

③단로기(DC): 수리시 전기를 끊어주는 역할을 한다.

④콘덴서: 역률개선에 사용

⑤배전반: 분배기

⑥보호장치: 보호계전기. 검류기. 피뢰기

 

(3) 감시설비: 건물이 고층화 대형화 됨으로써 동력. 공조. 약전. 운송설비 등을 확인점검하고

              이상의 발견을 쉽게하여 유지보수가 간편하도록 중앙통제식으로 되어 있는 설비.

    ①전원: 백색램프.    ②고장: 오랜지색램프 / 부져, 밸 울림.

③운전: 적색램프.   ④정지: 녹색램프.

 

  ※기타 보충내용

가. 전력 수용율(수요율) = (최대수요전력 / 부하설비용량) ≤ 1 작다.

      부하율 = (평균수요전력 / 최대수요전력) ≤ 1 작다.  그러나 부동율은 항상 1보다 크다.

나. 변압기의 원리: 전압을 바꾸어 주는 기기로 전자유도 작용을 이용한다.

      변압기의 분류: PT(계기용 변압기) + CT(계기용 변류기) = MOF(PCT)

다. 변전실 설계:

      ① 변전실은 부하의 중심에 둔다. 전압강하를 방지하기 위해서.

② 반드시 통풍시설을 한다.

③ 변압기에서 천장까지의 거리는 보가 없으면 3.6m 이상.  보가 있는 경우 고압은 3m 이상.

    특고압은 4.5m 이상 간격을 둔다.

④ 변전실의 면적(㎡) = 3.3√Kw(Kv) 이상의 면적

    발전실의 면적(㎡) = 1.7√P² 이상의 면적

 

 

2. 배전설비

 1). 분전반: 주 개폐기나 분기개폐기, 자동차단기 등을 한곳에 모아 시설한 것.

             아파트의 각 호 마다 설치된 누전차단기가 부착된 BOX를 말한다.

  (1). 분전반의 특징: 제3종 접지가 이루어져야 한다.       부하의 중심에 설치.

조작이 편리한 곳에 설치.            각 층마다 설치한다.

(2). 분기회로: 분전반에서 나온 회로이다.

① 분기회로:

 ㉠분기회로의 길이는 30m 이내가 되도록 한다.  즉, 1000 ㎡ 커버할 수 있다.

    ㉡분기회로는 20회선 이내로 둔다.  예비회로 20회선을 포함하여 40회로 이내로 둔다.

  ㉢동력 분전반의 매인 주 개폐기는 200 A 이내로 한다.

    ㉣회로 화당 전류는 15A 이내로 한다.

②분기회로를 설치하는 목적: 고장시 신속한 보수 및 고장 파급효과를 줄이기 위해서

   분기회로를 설치한다.

③분기회로의 전선의 굵기 결정 3요소: 허용전류. 전압강하. 기계강도 등을 고려하여 결정.

④같은 방 같은 출구는 될 수 있으면 같은 회로로 한다. 같은 스위치로 점멸되는 스위치는

  같은 회로로 한다.

⑤복도나 계단도 같은 회로로 하는 것이 원칙이다.

 다만, 습기가 있는 곳의 콘센트는 별개의 회로로(단독으로) 한다.

 

 2). 배전설비의 규정

 ① 소규모 = 인입 à 전력계 à 분전반 à 사용기구

 ② 대규모(22,900 V) = 고압인입 à 변전실(변압기) à 전력계 à 주배전반 à 분전반

 ③ 분기회로: 분전반에서 각 사용기구(전등. 콘센트. 전동기 등)로 분전되는 것.

 ④ 간선: 배전반 à 분전반까지 선로(설계시는 가장 먼저 용량결정. 단상 3상)

     ㉠간선설계반식:

 ㉡간선의 배전방식:

 

 3). 배전순서

 소규모: 인입 --à 전력계 -à 분전반 -à 사용기구

대규모: 고압인입 -à 변전실(변압기) -à 전력계 -à 주 배전반 -à 분전반 -à 사용기구.

 

 4). 배선방식

단상		삼상
2선식	3선식	3선식	4선식
220V를 받아서 220V 그대로 사용 소규모에 사용	N상이 추가된 것 220V를 받아서 220V 또는 110V로 사용. N상과 연결하면 110V 발생	3상을 묵어서 사용 동력용으로 사용	대규모 건물에 사용 가장 권장하는 방식 3상에 N상이 1개 있음. N상을 무시하면 3상 220V 어느 선이든지 N상과 묵으면 단상이 된다.

           

 5). 예비전원설비: 환기설비를 반드시 하라(가스가 많이 발생)

   ① 축전지설비: ㉠전화, 전자시계, 퉁신설비, 유도등, 화재경보 설비.

      ㉡30분 이상 사용 후 방전되어야 함.  전선은 비닐전선을 사용해야 함.

㉢축전기 수명: 정격용량의 80%

㉣축전지실의 위치: 천정 높이는 2.6.m 이상. 배기설비 반드시 설치

 ② 발전설비: 용량은 축전지 용량의 10 ~ 20% 용량 이상으로 한다 è 20분 이상 공급해야 한다.

   ③ 발전기와 축전지를 같이 사용시: 45초 이내 가동해서 최소한 30분 이상 공급할 수 있을 것

 

 6). 배선기구

①     타임스위치: 주택. 아파트(3분). 호텔(1분) 등이 현관에 사용

②     리미트 스위치: 인양기. 엘리베이터

③     플로트 스위치: 고가수조. 지하저수조.

④     마그네틱 스위치: 전동기제어.

⑤     3로 스위치: 복도 계단 등 2곳에서 전등 on-OFF 가능.

⑥     덤블러 스위치: 아파트 사무실의 출입구

 

3. 접지공사

 1). 접지공사: 전기가 누전 되었을 때 감전피해 및 전기기계의 피해를 방지하기 위해 설치한다.

①     제1종 접지: 접지 저항은 10Ω 이하 à 피뢰침. 변압기 외부 등 고압.

②     제2종 접지: 고압과 저압 사이 à 변압기 2차 측에 사용

③     제3종 접지: 접지 저항이 100 Ω이하 à 400 Volt 이하의 금속관. 금속제 절제 등에 이용

분전반. 금속관. 가전기기 등에 이용

④     특별 3종 접지: 접지 저항이 10Ω 이하 à 400volt 초과하는 전기기기 등의 금속관에 사용.

 

4. 약전설비

 1). 약전설비의 종류: 전화설비. 인터폰설비. 전기시계설비. 확성방송설비. TV안테나설비.

화재탐지설비.

 2). 각설비의 특성

 ① 인터폰설비: 종류: 모자식. 상호식. 복합식.     설치높이: 1.5 m 이하.

② 전기 시계설비: 수정식 1급 시계설비: 정밀도를 요구하는 대규모 건물, 공항,

 방송국 등에서 사용하는 시계.

③ 안테나 설비: 안테나 설치시 유의사항

    - 풍속 40 m/sec에 견딜 수 있도록 설치

- 피뢰침의 보호각 내에 들어 가도록 설치

- 원칙적으로 강전류로부터 3 m 이상 이격설치

- 정합기(수신기)의 설치높이: 바닥 위 30cm 이상

- 방향성 결합기나 분배기를 사용하지 않는 플러그에는 더미로드 부착.

   - 미관 고려하여 설치한다.

 

5. 방재설비: 재난을 예방하고자 하는 설비를 방재설비라 한다.

 1). 방재설비의 종류: 피뢰침. 비상콘센트. 항공장애등.

 2). 각 설비의 특성

 (1) 피로침 설비: 낙뢰로부터 피해를 최소화하거나 낙뢰전류를 땅속에 방류하고자 하는 설비.

비뢰설비 설치 기준

①     낙뢰우려: 높이 20 m 이상의 건축물에 설치한다.

②     피뢰침은 25 cm 이상 돌출 시킨다.

③     접지유도선(수뢰부)는 Ø 35mm 이상

④     인하도선: 16mm 이상

⑤     접지전극은 50mm이상

⑥     건축물의 높이가 60m를 초과할 때는 측면낙뢰를 방지하기 위해 건축물의 4/5인 부분부터 그 상층으로는 수뢰부를 설치하여 측면의 낙뢰를 방지하여야 한다.

⑦     또한 항공기 장애등을 설치해야 한다.

- 건축물의 높이가 60m 이상의 건축물에는 항공장애등을 반드시 설치해야 한다.

   (2)비상콘센트설비

    비상콘센트의 설치목적: 화재시 소방관의 소화활동을 돕기 위해서 필요한 전기를 공급하는 설비

①       11층 이상(지하층 포함)의 건축물은 11층 이상의 매층에 반경 50m 마다 비상콘센트 설비를 갖춘다.

②       최고층 건축물의 화재발생시 배연설비, 조명기기 등의 작동

③       재질은 불에 강한 711 케이블을 사용한다.

④       한 개의 콘센트에 10개 이내 만 이용할 것.

 

   (3)항공장애등 설비: 야간에 운행하는 항공기에 대해서 항공에 장애가 되는 물건이 존재하는 것을

        시각적으로 알려주기 위한 것이다.

항공법에 지표면 또는 수면으로부터 60m 이상의 고층건축물이나 공작물 등에는 항공장애등과

주간 장애등 표시를을 반드시 설치해야 한다

  

6. 조명설비

 1). 조명의 단위

①      광속: 광원에서 나오는 빛의 양= lm(루멘)

②     공도: 광원의 세기= cd (칸델라)

③     조도: 비치고 있는 면의 발기= Lx (룩스)

④     휘도: 물체 표면의 밝기(눈부심의 정도) = nt(니트)

⑤     광속 발산도: 빛을 발하는 어느 면의 광속의 밀도 = Rlx(라들러들럭스)

 

 2). 조명설계순서: 소요 조도결정 -à 광원선택 -à 조명방식 결정 -à 조명기구 선정 -à

광속계산 -à 조명기구 배치 계획수립

 3). 조명율 계산

① 실지수(방지수) = 실의 현상. 실의 크기. 광원의 위치 = 조명율 계산에 사용

② 실계수: 광속발산도

③ 감광보상율(여유율) -à 유지율 또는 보수율의 역수

 

 4). 광속계산 (F) = A×E×D / N×U (lm:루멘).   A= 면적.  E= 평균조도.  D= 감광보상율

                                               N= 개수.  U= 조명율(%)

    예제1>. 면적이 100㎡인 방에 백열전구 10개를 점등하였다. 평균조도는?

            단, 전구 1개당 광속은 1,000루멘. 조명율은 60%. 감광보상율은 1.3으로 한다.

         F= A×E×D / N×U 일때. E = FNU / AD = 1,000 × 10 × 0.6 / 100 × 1.3 = 6000/103

= 46.15 lm

    예제2> 가로 7m. 세로 10m방에서 평균소요조도가 200 Lux 일때 2000 lm의 형광등은 몇 개

            소요되는가?  단. 조명율은 50%. 감광보상율은 1.5로 한다.

 F= A×E×D / N×U 일때. N= AED / FU = 70×200×1.5 / 2000×0.5 = 21개

 

 5). 광원

①     백열등의 특징: 장점: 점등이 빠르고 연색성 양호

                  단점: 효율이 나쁘고 휘도가 높음.

②     형광등의 특징: 장점: 수명이 길고 효율이 높음.

                  단점: 기동이 낮고 저온에서 전등이 곤란. 옥외사용에 부적합하다.

③     수은등의 특징: 장점: 수은 증기압이 높을수록 효율이 좋고 수명이 김.

                  단점: 점등이 늦고 연색성이 나뿜.

④     메탈할라이트등의 특징: 장점: 효율이 좋으며 연색성이 양호.

⑤     나트륨등의 특징: 장점: 효율이 가장 높음.

                       단점: 연색성이 나뿜.

 

 6). 조명방식

① 직접조명 특징: 장점 – 효율적, 경제적이다.

                   단점 – 눈부심. 조도 불균형. 강한 흡음.

② 간접조명의 특징: 장점 – 균일한 조도. 안정된 분위기.

                   단점 – 조명능률저하. 비경제적.

③ 전반. 국부 혼용조명: 정밀도를 요구하는 곳에 사용. 전반조명은 국부조명의 10% 이상 이어야 함.