전류 밀도는 전류를 도체 단면적으로 나눈 값이고, 병렬 저항 계산은 전기 경로를 비교합니다. 어느 계산도 그 자체만으로 케이블 허용전류를 정하거나 도체의 병렬 접속을 허가하지 않습니다. 제안된 구성에 이러한 모델을 사용하려면 실제 도체, 회로 상태 및 설계 기준부터 확인하십시오.
케이블 인입에서는 이 구분이 중요합니다. 전기 계산에는 금속 도체 단면적을 사용하지만, 완성된 케이블의 직경은 글랜드나 후면 실의 선정 기준입니다. 절연된 케이블 전체를 속이 꽉 찬 도체로 간주해 한 값을 다른 값으로 환산할 수는 없습니다.
전류가 이상적으로 균일하게 분포한다고 가정할 때 평균 전류 밀도는 다음과 같습니다:
전류 를 암페어 단위로, 금속 도체 단면적 를 mm² 단위로 사용하면 A/mm²가 됩니다. 단면적에는 절연체, 외피, 연선 사이의 공극 및 그 밖의 비전도성 부분이 포함되지 않습니다. 회로 도체가 여러 개인 케이블이라고 해서 모든 도체 단면적의 합을 하나의 전류 경로에 자동으로 적용할 수 있는 것도 아닙니다.
단면적이 지정된 공칭 도체 크기인지, 측정한 금속 단면적인지 기록하십시오. IEC 60228:2023은 그 범위에서 공칭 도체 단면적과 구조·저항 요구사항을 규정합니다. 공칭 크기는 해당 요구사항과 함께 사용하는 지정값이며 특정 시편의 정밀 측정값처럼 제시해서는 안 됩니다.
전류가 24 A이고 지정된 단면적이 4 mm²이면 평균 전류 밀도는 6 A/mm²입니다. 8 mm²를 입력하면 계산값은 3 A/mm²입니다. 이 비교는 전류를 면적으로 정규화한 값입니다. 냉각, 절연체 온도, 집합 포설, 설치 방법 또는 전선을 종단하는 접점은 고려하지 않습니다.
전류가 흐르는 상태도 명확히 지정해야 합니다. 직류 계산, 열 비교에 사용하는 실효값 전류 및 과도 피크 전류는 각각 용도가 다릅니다. 전류 분포가 균일하지 않은 주파수 또는 도체 크기에서는 이 단순한 평균값으로 국부 전류 분포를 설명할 수 없습니다.
전류 밀도 계산기는 입력된 프로젝트 한계값과 비교한 여유를 보여 줄 수 있습니다. 예시 결과인 6 A/mm²를 별도로 제공된 7.5 A/mm² 기준과 비교하면 계산상 여유는 1.5 A/mm²이고, 사용률은 80%입니다.
비교할 때 7.5 A/mm²의 출처를 함께 기록하겠습니다. 여기서는 가정한 예시 입력값이지 일반 권장값이 아닙니다. 문서화되지 않은 수치에 대해 여유가 양수라는 사실만으로 케이블이 허용 온도 범위를 유지한다는 증거가 되지는 않습니다.
두 후보 도체를 검토할 때는 동일한 전류 상태와 적용 가능한 동일 비교 기준을 사용하십시오. 도체 구조나 설치에 따라 기준이 달라지면 그 차이를 분명히 기록합니다. 그렇지 않으면 보기 좋은 비교표에 서로 양립하지 않는 가정이 숨을 수 있습니다.
이 사이트의 예비 전류 용량 모델은 단면적에 제공된 설계 전류 밀도와 유지 비율을 곱합니다:
여기서 는 지정된 설계 전류 밀도이고, 는 명시된 조정 후 유지되는 비율입니다. 가상의 예에서 단면적 6 mm², 제공된 설계 기준 5 A/mm², 유지 비율 80%를 사용하면 조정 전 결과는 30 A, 조정 후 결과는 24 A입니다.
“80%를 유지한다”와 “80%를 줄인다”는 서로 다른 지침입니다. 전자는 을 사용하지만, 후자는 20%만 남게 합니다. 백분율을 입력하기 전에 표현의 의미를 확인하십시오.
설계 전류 밀도에 관련 열 보정 또는 집합 포설 보정이 이미 포함되었는지 확인하십시오. 같은 보정을 두 번 적용하면 비교가 왜곡됩니다. 여러 보정 계수는 서로 무관한 문서에서 편리한 백분율을 모아 곱하는 대신 적용 방법에서 요구하는 방식으로만 조합해야 합니다.
이 모델은 권위 있는 프로젝트 기준이 입력값을 제공할 때 유용합니다. 단면적만으로 그러한 기준을 만들 수는 없습니다. 별도의 회로, 접점 및 밀봉 관련 결정은 전선 굵기 선택 가이드에서 설명합니다.
동일한 저항성 경로 개(각 경로의 저항은 )가 같은 두 노드 사이에 연결된 경우:
경로 수는 양의 정수여야 합니다. 각 분기의 저항과 전압이 같으면 전류가 균등하게 분배됩니다. RMIT University의 병렬 회로 가이드에서 이 병렬 회로 관계를 설명합니다. 이 관계는 명시적으로 이상화한 도체 경로 모델에 적용할 수 있습니다.
예를 들어 각 경로의 저항이 0.060 Ω이고 동일한 경로 세 개가 총 30 A를 전달한다고 하겠습니다. 등가 저항은 0.020 Ω이며 각 경로에는 10 A가 흐릅니다. 공통 전압 강하는 0.60 V입니다. 저항 경계를 일관되게 유지하십시오. 한 방향 도체 저항이 송전과 귀환을 포함하는 완전한 회로 저항과 자동으로 같은 것은 아닙니다.
여기서 동일하다는 것은 선택한 경계 안에서 재료, 단면적, 길이, 온도 및 종단의 기여분이 같다는 뜻입니다. 균일 도체 관계 는 길이, 단면적 및 재료가 중요한 이유를 설명합니다. NBS 구리선 표는 이 관계와 온도에 따른 저항 맥락을 보여 줍니다. 이상적인 실선 단면으로 계산하는 것보다 실제 케이블 저항 데이터가 더 유용할 수 있습니다.
두 경로가 비슷해 보인다는 이유만으로 전류를 균등하게 나누는 것은 아닙니다. 같은 전압이 걸린 저항성 분기의 경우:
저항이 0.020 Ω인 가상 경로와 0.030 Ω인 가상 경로 두 개에 총 30 A가 흐른다고 하겠습니다. 등가 저항은 0.012 Ω이므로 공통 전압 강하는 0.36 V입니다. 저항이 낮은 경로에는 18 A가 흐르고 다른 경로에는 12 A가 흐릅니다. 각각 15 A씩 흐른다고 가정하면 더 큰 전류가 흐르는 분기를 놓치게 됩니다.
이는 회로 모델이지 단자 배선 제안이 아닙니다. 저는 실제 도체와 연결부의 길이, 단면적, 접촉 저항 및 온도가 서로 다른지 확인하겠습니다. 교류 시스템에서는 직류 저항뿐 아니라 임피던스와 배치도 중요할 수 있습니다. 동일 경로 계산기는 이러한 차이를 모델링하지 않습니다.
병렬 케이블 경로는 병렬 태양광 전원 스트링과도 다른 대상입니다. 태양광 어레이의 전원 전류, 보호 및 커넥터 규칙을 위의 이상적인 도체 전류 분담 모델로 대체해서는 안 됩니다. 분산된 케이블 및 접촉 손실을 다루는 전압 강하 가이드는 저항 경계를 명확하게 구분합니다.
이 예비 계산은 채택한 전기 설계 방법과 함께 고려해야 하며, 그 방법을 대신할 수 없습니다. IEC 60287-1-1:2023은 명시된 정상 상태 조건에서의 케이블 허용전류 계산을 다루며, 구조 및 환경 매개변수를 요구합니다. 이 범위만 보아도 전류 밀도 값만으로는 충분하지 않은 이유를 알 수 있습니다.
단자 접속에는 자체적인 전류 및 온도 한계가 있습니다. IEC 60512-5-2:2002는 전기기계 부품, 특히 커넥터의 전류-온도 디레이팅 시험을 설명합니다. 도체 비교만으로는 커넥터의 시험된 전류 용량이나 단자가 여러 도체를 수용하는지 여부를 입증할 수 없습니다.
제안된 구성에서는 다음과 같은 서로 다른 사항을 확인해야 합니다.
| 결정 사항 | 이 공식 외에 필요한 근거 |
|---|---|
| 케이블 허용전류 | 채택한 방법, 구조, 냉각, 주변 온도 및 집합 포설 조건 |
| 병렬 운전 | 적용되는 배선 규칙, 허용된 구조 및 실제 분기 전류 분담 |
| 고장 보호 | 보호 협조 및 관련 고장 조건 |
| 단자 접속 | 정확한 접점 또는 단자, 도체 범위, 도체 수 및 단말 준비 상태 |
| 케이블 인입 | 완성 케이블의 외경, 글랜드 범위, 지지 및 외함 형상 |
등가 저항이 낮아지면 총 전류가 고정된 경우 전압 강하를 줄일 수 있지만, 허용전류가 자동으로 두 배가 되거나 새 조립 구성이 승인되는 것은 아닙니다. 구성을 선택하기 전에 이 이점을 전체 열적 요구사항, 보호 요구사항 및 인터페이스 요구사항과 함께 비교하세요.
전류 밀도는 도체 면적, 전류 조건 및 비교 기준을 명확히 했을 때 유용한 정규화 비교값입니다. 제시된 설계 전류 밀도와 유지율은 초기 추정에 활용할 수 있고, 동일한 병렬 경로는 저항과 전류 분담을 간단히 모델링할 수 있습니다. 각 결과에는 그 결과를 산출한 가정이 함께 따라야 합니다.
결정적인 확인 사항은 실제 케이블 허용전류, 허용된 병렬 구성, 분기별 거동 및 단자 접속 용량입니다. 이 계산으로 경로 불균형이나 잘못된 분모를 찾아낼 수 있지만, 전체 회로를 승인하는 용도로 사용해서는 안 됩니다. 외함에서는 금속 도체의 단면적과 구분하여 실제 케이블 외경과 인입부 형상을 확인하세요.
아닙니다. 전류 밀도는 전류를 도체 단면적으로 나눈 값입니다. 허용전류는 적용되는 설계 방법과 케이블 구조, 절연체 온도, 냉각, 집합 포설 및 설치 조건 등에 따라 달라집니다. 저는 확인된 설계 기준에 한해 전류 밀도 비교를 사용하며, 그 결과만으로 허용 회로 전류를 정할 수는 없습니다.
아닙니다. 전류 밀도 계산에 사용하는 면적이 달라지고 일반적으로 저항도 달라지지만, 전류 정격은 여전히 열적 거동과 설치 조건에 따라 결정됩니다. 더 큰 도체가 실제 접점, 단자 및 케이블 인입 구성에 맞는지도 확인해야 합니다. 단순한 면적 배수 계산만으로는 완전한 치수 선정이 되지 않습니다.
정의된 저항 경계 안에서 경로가 동일하고 같은 두 노드 사이에 연결된 경우입니다. 전류가 균등하게 분담되려면 분기 조건도 같아야 합니다. 저는 길이, 재료, 면적, 온도 및 단자 접속을 확인합니다. 계산 자체가 병렬 운전이나 여러 도체를 하나의 단자에 연결하는 것을 승인하지는 않습니다.
유지율을 입력하는 계산기라면 그렇지 않습니다. 유지율 80%는 조정 전 결과의 5분의 4가 남는다는 뜻이며, 20% 감소에 해당합니다. 입력 라벨과 출처의 지침을 함께 확인하고, 해당 보정값이 설계 기준에 이미 포함되어 있는지 확인한 뒤 적용합니다.