전선 굵기 계산기

A = 2 × L × I × ρ ÷ ΔV이고, ΔV = V × maxDropPercent ÷ 100이며 구리의 ρ는 20 °C에서 0.0172414 Ω·mm²/m입니다

L

배선의 편도 길이이고 단위는 m 또는 ft입니다. 공급 지점에서 부하까지의 거리이고 회로에 들어 있는 구리 전체의 길이가 아닙니다. 이 칸이 틀려도 틀린 것처럼 보이지 않는 자리입니다. 30 m 구간에는 전류가 나갔다 돌아오므로 도체가 60 m 들어가고, 식 앞의 2가 그 사실을 적어 둔 것입니다. 30 대신 60을 넣으면 이 페이지의 모든 수가 두 배가 되는데, 답은 여전히 조금 긴 케이블 정도로 보입니다.

I

부하가 끌어 쓰는 전류이고 단위는 A입니다. 두 도체가 모두 이 전류를 나르므로 루프 저항의 절반이 아니라 전체에 곱해집니다. 필요한 단면적은 전류에 정비례합니다. 같은 구간이라도 부하가 무거우면 더 굵어야 하는 이유이고, 전류는 보통 와트-암페어 계산기로 전력에서 먼저 구해 옵니다.

ΔV

감수할 수 있는 전압 강하이고 단위는 V이며, 입력한 비율에 공급 전압을 곱한 값입니다. 분모에 있으므로 한도를 좁히면 구리가 더 듭니다. 허용 강하를 절반으로 줄이면 필요한 단면적이 두 배가 됩니다. 230 V에서 3 퍼센트는 6.9 V이고, 12 V에서 같은 3 퍼센트는 0.36 V뿐입니다. 저압 구간에 전류에 비해 터무니없이 굵어 보이는 도체가 필요한 이유가 여기 있습니다.

ρ

도체의 저항률이고, 20 °C 어닐링 구리에서 미터당 제곱밀리미터옴으로 0.0172414이며 IACS 전도율 100 퍼센트에 해당하는 값입니다. 알루미늄은 약 1.64배 높아서 같은 굵기의 알루미늄 도체는 볼트를 약 60 퍼센트 더 떨어뜨립니다. 온도는 모형화하지 않는데 뜨거운 도체는 표의 값보다 저항이 크므로, 이 페이지가 돌려주는 것은 강하의 하한입니다.

2

루프를 이루는 두 도체, 곧 나가는 쪽과 돌아오는 쪽입니다. 안전 여유도 보정 계수도 아니고, 이것을 빼면 답이 절반이 되는데 그 결과도 지극히 그럴듯해 보입니다. 단상과 직류 회로에는 둘 다 필요하고, 평형 삼상 회로는 √3이 들어가는 다른 산수입니다. 이 페이지가 전원 방식 칸을 두지 않고 삼상 사용자에게 넣기 전에 허용 강하를 나누라고 하는 이유가 이것입니다.

구간을 새로 시공해야 하고 도체를 아직 고를 수 있을 때마다 씁니다. 새 회로를 잡거나, 기존 회로를 늘리거나, 저압 구간에 무엇이 필요한지 구하거나, 창고에 있는 케이블이 당겨 넣기 전에 충분히 굵은지 확인할 때입니다. 전압 강하 계산기의 역방향이기도 합니다. 그 페이지는 이미 가진 도체 굵기를 받아 강하를 알려 주고, 이 페이지는 감수할 강하를 받아 도체를 알려 줍니다. 같은 회로를 양쪽에 넣으면 일관된 이야기가 나와야 합니다. 입력하기 전에 정할 값은 허용 강하입니다. 그것이 측정값이 아니라 판단 기준이고, 물리적 정답이 없는 유일한 입력이기 때문입니다. 3 퍼센트는 관례일 뿐 자연 법칙이 아닙니다.

1. 기본값: 230 V, 20 A, 편도 30 m, 3 퍼센트

   1. 허용 강하는 230 V의 3 퍼센트이므로 6.9 V입니다
   2. 필요한 단면적: 2 × 30 × 20 × 0.0172414 ÷ 6.9 = 2.9985 mm²
   3. 그 이상이면서 가장 가는 규격은 AWG 12이고 3.3088 mm²입니다
   4. 실제로 사게 될 규격에서의 강하: 2 × 30 × 20 × 0.0172414 ÷ 3.3088 = 6.25 V, 곧 2.72 퍼센트입니다

   전압 강하 계산기가 여는 것과 같은 회로이고, 두 페이지를 나란히 읽을 값어치가 있습니다. 그쪽에서는 2.5 mm² 도체가 이미 시공되어 3.60 퍼센트로 권장 범위를 살짝 넘고, 이쪽의 답은 AWG 12로 2.72 퍼센트라 그 안에 들어옵니다. 2.5 제곱밀리미터는 이 구간에 아주 조금 가늘고 AWG 12는 아주 조금 넉넉한데, 도체를 판정하는 페이지 옆에 도체를 고르는 페이지가 있어야 하는 이유가 전부 이것입니다. 넷째 줄과 다섯째 줄이 자기 점검입니다. 실제로 권한 규격에서의 강하는 입력한 한도 이하여야 하고, 여기서는 그렇습니다.

2. 12 V 구간: 3 m에 2 A, 3 퍼센트

   1. 허용 강하는 12 V의 3 퍼센트이므로 0.36 V입니다
   2. 필요한 단면적: 2 × 3 × 2 × 0.0172414 ÷ 0.36 = 0.5747 mm²
   3. 그 이상이면서 가장 가는 규격은 AWG 18이고 0.823 mm²입니다
   4. AWG 18에서의 강하: 2 × 3 × 2 × 0.0172414 ÷ 0.823 = 0.25 V, 곧 2.09 퍼센트입니다

   2암페어는 하찮은 전류인데도 답이 AWG 18입니다. 2 A 부하치고는 대부분의 사람이 짐작하는 것보다 굵습니다. 이유는 부하가 아니라 전원에 있습니다. 12 V의 3 퍼센트는 0.36 V이므로 이 구간의 절대 예산이 3분의 1볼트입니다. 같은 3 퍼센트가 230 V에서는 6.9 V로, 같은 도체가 일할 여유가 열아홉 배입니다. 저압 설비가 전류 정격에 비해 과하게 커 보이는 케이블을 쓰는 이유가 여기 있습니다.

3. 긴 조명 회로: 230 V, 6 A, 편도 40 m

   1. 허용 강하는 기본값과 같은 6.9 V입니다
   2. 필요한 단면적: 2 × 40 × 6 × 0.0172414 ÷ 6.9 = 1.1994 mm²
   3. 그 이상이면서 가장 가는 규격은 AWG 16이고 1.3087 mm²입니다
   4. AWG 16에서의 강하: 2 × 40 × 6 × 0.0172414 ÷ 1.3087 = 6.32 V, 곧 2.75 퍼센트입니다

   기본값의 3분의 1 전류에 구간은 더 긴데도 답이 여전히 만만치 않은 도체입니다. 길이가 작아진 부하를 충분히 만회하고도 남습니다. 전류만 보고 케이블을 고르는 사람이 놀라는 경우가 이것이고, 큰 건물의 조명 회로가 램프가 시사하는 것보다 굵어지는 이유입니다. 산수는 늘 같은 곱셈입니다. 40 m에 6 A는 240 암페어미터이고 기본값은 600 암페어미터이므로 필요한 단면적이 절반 넘게 줄지만, 작은 값으로 줄지는 않습니다.

4. 24 V 배전 구간: 4 m에 10 A

   1. 허용 강하는 24 V의 3 퍼센트이므로 0.72 V입니다
   2. 필요한 단면적: 2 × 4 × 10 × 0.0172414 ÷ 0.72 = 1.9157 mm²
   3. 그 이상이면서 가장 가는 규격은 AWG 14이고 2.0809 mm²입니다
   4. AWG 14에서의 강하: 2 × 4 × 10 × 0.0172414 ÷ 2.0809 = 0.66 V, 곧 2.76 퍼센트입니다

   12 V 경우와 나란히 놓으면 규칙이 뚜렷해집니다. 전류는 다섯 배인데 길이는 3분의 1밖에 늘지 않았는데도 두 답이 규격 두 단계 차이이고, 같은 10 A를 230 V에 물리면 훨씬 더 가늘어집니다. 권장값이 따라가는 것은 전류가 아니라 전류 곱하기 길이 나누기 전압입니다. 24 V에서 4 m에 10 A는 12 V에서 3 m에 2 A보다 빡빡한 조건이고, AWG 14와 AWG 18의 차이가 그 차이의 값입니다.

5. 전류가 아예 없을 때: 오류가 아니라 규격열의 바닥

   1. 전류가 없으면 필요한 단면적은 2 × 30 × 0 × 0.0172414 ÷ 6.9 = 0 mm²입니다
   2. 0 이상이면서 가장 가는 규격은 규격열의 맨 아래인 AWG 20입니다
   3. AWG 20은 0.5176 mm²이므로 필요는 0이어도 권장 단면적은 0이 아닙니다
   4. 전류가 없으면 강하도 없습니다. 0 V에 0 퍼센트입니다

   전류 0은 실수가 아니라 정당한 입력입니다. 아무것도 연결되지 않은 제어 회로나 부하보다 먼저 잡아 두는 구간이 그렇고, 이 페이지는 거부하는 대신 답합니다. 답은 규격열의 바닥인 AWG 20이고, 그것은 전기 시공이 아니라 이 페이지에 대한 진술입니다. 더 가는 도체도 존재하고 소신호 배선은 전혀 다른 이유로 고릅니다. 산수가 최소값을 대신 골라 주지는 않으며, 그래서 실무적인 하한은 제한 사항에서 다룹니다.

이 페이지는 전압 강하만 보고 굵기를 정합니다. 도체가 연속으로 나를 수 있는 전류인 허용 전류는 확인하지 않는데, 그 한도는 절연의 온도 등급, 관로를 함께 쓰는 도체 수, 주위 온도, 매설인지 노출인지, 단열재에 감겼는지에 달려 있고 이 중 폼에 있는 입력은 하나도 없습니다. 결과는 구체적입니다. 참고표에서 AWG 0은 이 페이지의 산수로 356.7 A가 나오지만, 같은 1/0 구리 도체를 75 °C 절연으로 관로에 넣으면 보통 150 A 안팎으로 제한됩니다. 실제 선정은 두 답 중 굵은 쪽을 쓰고, 작은 규격에서는 보통 허용 전류 쪽 답이 이깁니다. 단상과 직류의 두 도체 회로만 다루는데, 식이 나가는 쪽과 돌아오는 쪽을 위해 2를 달고 있기 때문입니다. 평형 삼상 회로에서는 강하가 √3만큼 작으므로 삼상 사용자는 허용 비율을 넣기 전에 나눠야 합니다. 도체는 20 °C의 구리이고 알루미늄은 저항률이 약 1.64배라서 같은 굵기의 알루미늄 구간은 약 60 퍼센트 더 떨어집니다. 권장값은 입력한 강하 한도를 만족하는 가장 가는 표준 규격일 뿐이고, 기계적 강도, 나라에 따라 조명 회로에 강하와 무관하게 강제하는 최소 단면적, 나중에 부하를 늘릴 여유는 모두 이 밖에 있습니다.

케이블의 허용 전류도 함께 확인해 주나요?

아니요. 이것이 이 페이지에 대해 알아야 할 가장 중요한 사실입니다. 허용 전류는 도체가 연속으로 나를 수 있는 전류이고, 절연의 온도 등급과 관로를 함께 쓰는 도체 수와 주위 온도와 시공 방식에 달려 있는데 이 중 어느 것도 여기 입력이 아닙니다. 이 페이지가 돌려주는 것은 전압 강하 한도를 만족하는 가장 가는 도체입니다. 참고표가 두 기준이 얼마나 벌어질 수 있는지 보여 줍니다. AWG 0은 이 페이지의 산수로 356.7 A가 나오지만 1/0 구리 도체를 75 °C 절연으로 관로에 넣으면 보통 150 A 안팎으로 제한됩니다. 두 답 중 굵은 쪽을 고르고, 작은 규격에서는 허용 전류 쪽이 이긴다고 보십시오.

전압 강하 계산기와 무엇이 다른가요?

같은 식을 두 방향으로 읽은 것입니다. 전압 강하 계산기는 이미 가진 도체 굵기를 받아 얼마나 떨어지는지 알려 주고, 이 페이지는 감수할 강하를 받아 어떤 도체를 사야 하는지 알려 줍니다. 같은 회로를 양쪽에 넣으면 두 답이 맞아야 하고, 두 페이지의 기본값은 일부러 그 같은 회로입니다. 2.5 mm²는 그쪽에서 3.60 퍼센트로 권장 범위를 살짝 넘고, AWG 12는 여기서 2.72 퍼센트로 그 안에 들어옵니다.

길이는 편도 거리인가요, 왕복 거리인가요?

공급 지점에서 부하까지의 편도 거리입니다. 식에 2가 붙는 것은 전류가 한쪽 도체로 나갔다가 다른 쪽으로 돌아와야 하기 때문이고, 그래서 회로에는 경로를 따라 잰 길이의 두 배에 해당하는 구리가 들어갑니다. 왕복 거리를 대신 넣으면 모든 결과가 두 배가 되는데, 답이 뻔한 오류가 아니라 그럴듯한 규격 번호로 나오므로 이 페이지는 당신이 그랬다는 것을 알려 주지 않습니다.

삼상 회로에도 쓸 수 있나요?

그대로는 안 됩니다. 평형 삼상 회로에서는 강하가 √3만큼 작아서 같은 도체가 이 페이지가 말하는 것보다 잘합니다. 이 페이지에 전원 방식 칸이 없는 것은 의도한 것입니다. √3을 빠뜨리면 독자가 찾는 답 자체가 망가지는 와트-암페어 계산기와 달리, 여기서는 판단 기준을 줄여 줄 뿐입니다. 삼상 사용자는 허용 비율을 1.732로 나눈 뒤 넣으면 맞는 도체를 얻습니다.

답이 왜 단면적이 아니라 규격 번호인가요?

살 수 있는 것이 그것이기 때문입니다. 구간이 필요로 하는 단면적은 연속된 수치이고 기본값에서 2.9985 mm²인데, 아무도 그것을 재고 팔지 않습니다. 도체는 표준 규격열로 나오므로 이 페이지는 둘 다 알려 줍니다. 필요한 단면적과, 그 이상이면서 가장 작은 표준 규격의 단면적입니다. 여기서는 AWG 12에 3.3088 mm²입니다. 두 수의 차이가 공짜로 얻는 여유이고, 한 단계 더 올릴지 정할 때 볼 값도 그것입니다.

구간이 AWG 0보다 굵은 도체를 필요로 하면 어떻게 되나요?

가장 굵은 규격을 권하는 대신 거부합니다. 의도한 동작입니다. 89.96 mm²가 필요한 구간에 AWG 0이라고 답하면 전혀 부족한 도체를 가리키는데 그 답이 쓸 만해 보입니다. 가는 쪽은 반대로 다룹니다. AWG 20보다 가는 것이 필요한 구간은 그냥 AWG 20을 받습니다. 규격열의 가장 가는 값이 이미 넉넉하고, 이 페이지가 다루지 않는 규격을 부른다고 얻는 것이 없기 때문입니다. 한쪽 끝은 안전하게 내림할 수 있지만 다른 쪽은 그럴 수 없습니다.

몇 퍼센트를 넣어야 하나요?

분기 회로에는 공급 전압의 3 퍼센트가 관례이고, 피더를 포함한 구간에는 5 퍼센트를 쓰기도 합니다. 그것들은 물리가 아니라 관례이며, 산수는 그 수들에 대해 아무것도 알지 못합니다. 실제로 한도를 정하는 것은 구간 끝에 달린 기기입니다. 전압 허용 범위가 넓은 전동기는 전자 기기보다 큰 강하에서도 돌아가고, 규격마다 자기 수를 정해 두기도 합니다. 이 칸은 물리적 정답이 없는 유일한 입력이므로, 따르고 있는 기준을 넣으십시오.

• American wire gauge — how the gauge system is defined, why dropping three gauge numbers doubles the area, and the areas the recommendations here are drawn from — 규격 체계의 정의, 번호가 세 개 줄면 단면적이 두 배가 되는 이유, 그리고 이 페이지의 권장값이 뽑힌 단면적 — Wikipedia
• Voltage drop — the two-conductor drop expression this page inverts, and the 3 per cent and 5 per cent figures used as design guidance — 이 페이지가 뒤집은 두 도체 강하식, 그리고 설계 지침으로 쓰이는 3 퍼센트와 5 퍼센트 — Wikipedia
• Ampacity — why the current a conductor may carry depends on insulation, ambient temperature and installation method, and therefore why this page does not compute it — 도체가 나를 수 있는 전류가 절연과 주위 온도와 시공 방식에 달려 있는 이유, 그리고 이 페이지가 그것을 계산하지 않는 이유 — Wikipedia