🔌 전압 강하 계산기

전압 강하란 전류가 도체를 흐를 때 발생하는 전위의 감소를 말합니다. 모든 전선에는 저항이 있으며, 전류가 통과할 때 전압의 일부가 열로 손실됩니다. 미국 전기 규정(NEC)은 분기 회로의 전압 강하를 3% 이하, 간선과 분기 회로의 합계를 5% 이하로 유지할 것을 권장합니다. 이러한 한계를 초과하면 모터 과열, 조명 어닝, 전자 기기 오작동을 유발할 수 있습니다.

이 계산기는 단상 및 3상 회로의 표준 전압 강하 방정식을 사용합니다. 단상의 경우 V_drop = 2 × I × R(R = ρ × L / A)을 계산합니다. 3상의 경우 V_drop = √3 × I × R을 사용합니다. 전압 강하율은 V_drop / V_source × 100입니다.

여기서 도출되는 핵심 지표는 전압 강하율로, 설비가 규정 한계 내에 있는지를 나타냅니다. NEC는 분기 회로에 최대 3%, 간선과 분기 회로 합계에 5%를 권장합니다. IEC 60364 규격도 마찬가지로 조명은 4-5%, 기타 부하는 5-7%로 제한할 것을 권장합니다.

1. 도체 재질(구리 또는 알루미늄)을 선택합니다.
2. 전선을 흐르는 전류를 암페어(A)로 입력합니다.
3. 전선의 편도 길이를 미터(m)로 입력합니다.
4. 단면적을 mm²로 입력합니다 (또는 AWG 참조 사용).
5. 단상 또는 3상을 선택하고 계산을 클릭합니다.

허용되는 전압 강하는 어느 정도인가요?

NEC는 분기 회로에 최대 3%, 합계(간선 + 분기)에 5%의 전압 강하를 권장합니다. 예를 들어 120 V 회로에서 3% 강하는 최대 3.6 V 손실을 의미합니다. 5%를 초과하는 강하는 기기 오작동과 에너지 낭비를 유발할 수 있습니다.

단상에서 공식이 2를 곱하는 이유는 무엇인가요?

전류는 전원에서 부하로 이동한 후 되돌아와야 합니다. 왕복 전선 모두 저항이 있으므로 전체 경로 길이는 편도 거리의 두 배가 됩니다. 3상 시스템에서는 도체 간의 위상 변위로 인해 √3(약 1.732)를 사용합니다.

온도는 전압 강하에 어떤 영향을 미치나요?

구리의 저항은 20°C 이상에서 약 0.393%/°C 증가합니다. 60°C의 다락방에서 전류를 흘리는 전선은 실온보다 약 16% 높은 저항을 가지며, 비례적으로 전압 강하도 증가합니다. 실제 작동 온도를 항상 고려하세요.

구리선과 알루미늄선 중 어느 것을 사용해야 하나요?

구리는 동일 단면적에서 약 60% 낮은 저항을 가지므로 전압 강하가 더 적습니다. 알루미늄은 굵은 규격의 배전선에 더 가볍고 저렴하지만, 구리와 동등한 성능을 위해서는 더 큰 단면적이 필요합니다. 주거 배선에서는 구리가 표준입니다.

AC와 DC에서 전압 강하가 다른가요?

순수 저항성 AC 부하의 경우 DC 저항 공식이 그대로 적용됩니다. 유도성 부하(모터, 안정기)를 포함하는 AC 회로에서는 케이블의 리액턴스가 전압 강하에 추가됩니다. 이 계산기는 저항 성분을 계산하지만, AC 유도 회로에서는 실제 강하가 10-20% 더 높을 수 있습니다.

15 A 회로에서 30 m의 경우 어느 AWG 규격이 필요한가요?

15 A, 120 V 단상 회로에서 30 m인 경우, AWG 12 구리(3.31 mm²)는 약 3.8%의 강하를 주어 3% 가이드라인을 초과합니다. AWG 10(5.26 mm²)으로 올리면 약 2.4%로 낮아집니다.

AWG 표를 사용하여 와이어 게이지와 단면적을 상호 참조하세요. AWG 12 ≈ 3.31 mm², AWG 10 ≈ 5.26 mm², AWG 8 ≈ 8.37 mm². 전선의 저항은 온도가 높아지면 증가합니다. 구리의 저항은 20°C 이상에서 약 0.393%/°C 상승하므로, 더운 다락방이나 케이블 관로에서는 계산값보다 높은 강하가 예상됩니다. AC 유도성 부하(모터, 변압기)에서는 임피던스에 리액턴스가 포함되어 순수 저항값 이상으로 유효 전압 강하가 증가합니다. 장거리 케이블 포설(30 m 이상)에서는 와이어를 1-2 규격 키우는 것이 케이블 수명 동안의 전압 강하 에너지 손실을 감수하는 것보다 일반적으로 더 경제적입니다.