전기 방식과 전선 굵기(또는 길이당 저항값)·전원 전압·긍장·전류를 입력하세요. 전압강하·전압강하율·끝단(부하 쪽)의 전압을 계산합니다.
목차
이 페이지에서 할 수 있는 것
- 전선의 굵기(단면적 mm²·sq)와 긍장(전선의 편도 길이)·전류로 전압강하(V)·전압강하율(%)·끝단(부하 쪽)의 전압을 한꺼번에 계산할 수 있습니다
- 전기기사·전기기능사 시험에서 단골인 간이식(단상 2선식이라면 \(e = \dfrac{35.6 L I}{1000 A}\))으로 계산합니다. 단상 2선식·단상 3선식·삼상 3선식·삼상 4선식·직류를 지원합니다
- 전선 굵기는 ‘자주 쓰는 전선 규격’(1.5sq·2.5sq·4sq·6sq 등 KS C IEC 60228의 표준 단면적)에서 고르기만 해도 입력됩니다
- 알루미늄선이나 특수한 전선은 카탈로그의 도체 저항(Ω/km·Ω/m·mΩ/m)으로 바로 계산할 수 있습니다(‘전선의 저항값으로’ 모드). 같은 전선을 2~4가닥 병렬로 쓰는 경우도 계산할 수 있습니다
- 계산 결과와 함께 긍장과 전압강하의 관계 그래프(‘전원 전압의 5%’ 기준선 포함)도 보여 줍니다
이 계산은 어디에 쓰일까요?
‘긍장 10 m, 단면적 2.5 mm², 전류 15 A인 단상 2선식 회로의 전압강하는?’ 이 35.6 공식(과 삼상의 30.8 공식, 단상 3선식의 17.8 공식)은 전기기사·전기산업기사·전기공사기사 시험에서 거듭 나오는 단골 문제입니다. 답은 \(35.6 \times 10 \times 15 \div (1000 \times 2.5) = 2.136\)(V)입니다. 전선 1가닥의 저항 \(r\)로 \(e = 2 I r\) 형태로 묻는 문제도 자주 나오지만 생각하는 방법은 완전히 같습니다.
숫자를 바꿔 가며 몇 번 직접 계산해 보면 ‘긍장과 전류에 비례하고 단면적에 반비례한다’는 공식의 구조가 몸에 익습니다.
분전반에서 먼 곳에 기기를 달 때 전선이 가늘면 전압강하가 너무 커질 수 있습니다. 예를 들어 삼상 380 V·30 A 동력을 6sq로 긍장 50 m 끌어오면 전압강하는 7.7 V(약 2.0%)로, KEC의 ‘기타 5%’ 이내입니다.
실제 설계에서는 KEC의 허용값과 허용 전류·시공 조건도 함께 검토하지만, ‘이 거리와 이 전류라면 이 굵기로 충분할까’를 가늠하는 데 이 공식이 쓰입니다.
캠핑카나 태양광의 12 V·24 V 계통에서는 전압강하의 영향이 가정의 220 V보다 훨씬 커집니다. 예를 들어 2.5sq 선으로 편도 5 m, 5 A를 흘리면 강하는 약 0.36 V이지만, 12 V 계통에서는 이것만으로 약 3.0%가 됩니다(220 V 계통이라면 약 0.16%).
‘전압이 낮을수록 굵은 선이 필요하다’는 직류 배선의 철칙을 숫자로 확인할 수 있습니다.
단면적 0.75 mm²인 가는 코드 10 m에 10 A(220 V에서 2,200 W급 가전)를 흘리면 전압강하는 약 4.7 V(약 2.2%)입니다. 220 V에서는 100 V를 쓰는 나라보다 비율은 작지만, 코드가 길고 가늘수록 그만큼 전압을 잃고 그 에너지는 코드의 열이 됩니다.
가는 코드에 큰 전류를 흘리면 발열의 위험이 있으므로, 전기 히터나 전자레인지 같은 큰 전류의 기기는 되도록 벽 콘센트에 바로 꽂아 쓰는 것이 안전합니다.
단독 주택에 전기차 완속 충전기(7 kW, 220 V에서 약 32 A)를 달면 주차장까지의 긍장이 길어지기 쉽습니다. 예를 들어 10sq 구리선으로 긍장 30 m, 32 A라면 전압강하는 약 3.4 V(약 1.6%)에 들어갑니다.
공사 자체는 등록된 전기 공사업체에 맡기게 되지만, 견적이 타당한지 이해하거나 충전기 위치를 검토할 때 이 계산이 도움이 됩니다.
공식과 그림
용어·기호 해설
기호
| \(e\) | 이 | 전압강하(V). 전선 자체의 저항 때문에 전원에서 부하까지 가는 동안 잃는 전압입니다. 전압강하 간이식에서 자주 쓰는 기호입니다. |
| \(L\) | 엘 | 긍장(m). 전원에서 부하까지 전선의 ‘편도’ 길이입니다. 왕복 2가닥분은 공식의 계수에 들어 있습니다. |
| \(I\) | 아이 | 전류(A). 회로에 흐르는 부하 전류입니다. |
| \(A\) | 에이 | 전선(도체)의 단면적(mm²). 현장에서는 ‘sq(스퀘어)’라고도 부릅니다. 굵을수록 저항이 작고 전압강하도 작아집니다. |
| \(R\) | 알 | 전선 1 m당 저항(Ω/m). 전선 카탈로그에는 ‘도체 저항’으로 Ω/km 단위로 실려 있는 경우가 많은 값입니다. |
| \(K\) | 케이 | 전기 방식으로 정해지는 계수. 직류 2선식·단상 2선식은 2, 삼상 3선식은 \(\sqrt{3}\), 단상 3선식·삼상 4선식(중성선과의 사이)은 1입니다. |
| \(N\) | 엔 | 병렬 도체 수(가닥). 1상당 같은 전선을 몇 가닥 병렬로 쓰는지입니다. 병렬로 하면 전선의 저항이 \(\dfrac{1}{N}\)이 되므로 전압강하도 \(\dfrac{1}{N}\)이 됩니다. |
| \(V\) | 브이 | 전원 전압(V). 보내는 쪽(분전반 등)의 전압입니다. |
| \(\varepsilon\) | 엡실론 | 전압강하율(%). 전압강하가 전원 전압의 몇 %에 해당하는지 나타냅니다. |
| \(\sqrt{3}\) | 루트 삼 | 약 1.732. 삼상 3선식의 선간 전압 계산에 나오는 값으로, 삼상의 세 전류가 서로 120도씩 어긋나 있는 데서 나옵니다. |
용어
| 전압강하 | 전선 자체에도 약간의 저항이 있어서 전류가 흐르면 전선 도중에 전압을 잃고, 부하(콘센트나 기기)에 닿는 전압이 전원보다 낮아지는 것. 전선이 가늘고 길수록, 전류가 클수록 커집니다. |
| 긍장(편도 길이) | 전선로의 편도 길이. 한국의 전기 기술 교재와 시험에서 쓰는 말로, 전원에서 부하까지 전선이 지나가는 한쪽 방향의 길이를 말합니다. 왕복 길이가 아닌 점에 주의하세요. |
| sq(스퀘어) | 전선 단면적 mm²을 현장에서 부르는 말. square(스퀘어) 밀리미터의 줄임말로, ‘2.5sq’는 단면적 2.5 mm²인 전선을 가리킵니다. |
| 단상 | 전기를 보내는 방식의 하나로, 가정용 콘센트에 쓰이는 2가닥(또는 3가닥)의 전선으로 보내는 방식. 한국의 가정은 단상 220 V입니다. |
| 삼상 | 전기를 보내는 방식의 하나로, 공장의 모터 같은 큰 동력용으로 120도씩 어긋난 세 교류를 3가닥의 전선으로 보내는 방식. 한국의 저압 동력은 삼상 380 V입니다. |
| 단상 3선식 | 전압선 2가닥 + 중성선 1가닥의 3가닥으로 보내는 방식. 일본·미국의 주택 인입선은 대부분 이 방식(100/200 V, 120/240 V)입니다. 한국의 가정은 주로 단상 2선식 220 V를 쓰지만, 이 계산에서는 같은 계수(17.8)를 쓰는 삼상 4선식과 함께 다룹니다. |
| 평형 부하 | 단상 3선식이나 삼상에서 각 상(각 선)에 연결된 부하의 크기가 같은 상태. 평형이면 중성선에 전류가 흐르지 않으므로 단상 3선식·삼상 4선식의 계수는 1가닥분인 17.8이 됩니다. |
| 연선 | 가는 구리선 여러 가닥을 꼬아 만든 도체의 전선. 2.5sq·6sq처럼 단면적으로 부릅니다. |
| 단선 | 굵은 구리선 1가닥을 도체로 한 전선. 예전에는 1.6 mm·2.0 mm처럼 지름으로 불렀지만, 지금 한국에서는 연선과 마찬가지로 2.5sq 같은 단면적으로 부르는 것이 보통입니다. |
| HFIX 전선 | 한국의 건물 실내 배선에서 널리 쓰이는 450/750 V 저독성 난연 가교 폴리올레핀 절연 전선. 전등 회로에 1.5~2.5 mm², 콘센트 회로에 2.5 mm², 에어컨 같은 큰 부하에 4~6 mm² 정도가 흔히 쓰입니다(실제 굵기는 허용 전류와 차단기에 맞춰 시공자가 정합니다). |
| KEC | 한국전기설비규정(Korea Electro-technical Code). 전기 설비의 설계·시공 기술 기준을 정한 규정으로, 232.3.9에 수용가 설비의 전압강하 허용값(저압 수전 시 조명 3%, 기타 5%)이 정해져 있습니다. |
| 전기공사업 | 전기공사업법에 따라 등록한 업체가 하는 전기 공사. 건물의 배선 공사는 이렇게 등록된 전기 공사업체에 맡겨야 합니다. 관련 자격으로는 전기기능사·전기산업기사·전기기사·전기공사기사 등이 있습니다. 이 계산기는 어디까지나 학습과 설계 검토의 기준으로 쓰세요. |
먼저 알아 두면 좋은 내용
이 페이지의 계산을 ‘의미를 알고’ 쓸 수 있도록 먼저 이해해 두면 좋은 내용을 정리했습니다.
| 정비례·반비례(중학교 1학년, 12~13세) |
|
| 옴의 법칙(중학교 2학년 과학) |
|
| 백분율(초등학교 6학년, 11~12세) |
|
| 제곱근(중학교 3학년, 14~15세) |
|
Excel로 계산하는 방법
| 긍장 L(m) | 10 |
| 전류 I(A) | 15 |
| 단면적 A(mm²) | 2.5 |
| 전압강하 e(V) | =35.6*B1*B2/(1000*B3) |
| 긍장 L(m) | 50 |
| 전류 I(A) | 30 |
| 단면적 A(mm²) | 6 |
| 전압강하 e(V) | =30.8*B1*B2/(1000*B3) |
| 긍장 L(m) | 20 |
| 전류 I(A) | 10 |
| 단면적 A(mm²) | 2.5 |
| 전압강하 e(V) | =17.8*B1*B2/(1000*B3) |
| 방식의 계수 K | 2 |
| 전류 I(A) | 40 |
| 1 m당 저항 R(Ω/m) | 0.0012 |
| 긍장 L(m) | 100 |
| 전압강하 e(V) | =B1*B2*B3*B4 |
| 전압강하 e(V) | 2.136 |
| 전원 전압 V(V) | 220 |
| 전압강하율(%) | =B1/B2*100 |
첫 번째 표는 B4에 2.136(V)이 표시됩니다. 두 번째는 7.7(V), 세 번째는 1.424(V), 네 번째는 9.6(V), 다섯 번째는 약 0.97(%)이 됩니다.
B열의 수치를 내 회로의 값으로 바꾸기만 하면 됩니다. 삼상 3선식·단상 3선식은 계수(35.6 부분)만 다르고 표의 형태는 같습니다.
Google 스프레드시트로 계산하는 방법
| 긍장 L(m) | 10 |
| 전류 I(A) | 15 |
| 단면적 A(mm²) | 2.5 |
| 전압강하 e(V) | =35.6*B1*B2/(1000*B3) |
| 긍장 L(m) | 50 |
| 전류 I(A) | 30 |
| 단면적 A(mm²) | 6 |
| 전압강하 e(V) | =30.8*B1*B2/(1000*B3) |
| 긍장 L(m) | 20 |
| 전류 I(A) | 10 |
| 단면적 A(mm²) | 2.5 |
| 전압강하 e(V) | =17.8*B1*B2/(1000*B3) |
| 방식의 계수 K | 2 |
| 전류 I(A) | 40 |
| 1 m당 저항 R(Ω/m) | 0.0012 |
| 긍장 L(m) | 100 |
| 전압강하 e(V) | =B1*B2*B3*B4 |
| 전압강하 e(V) | 2.136 |
| 전원 전압 V(V) | 220 |
| 전압강하율(%) | =B1/B2*100 |
Python으로 계산하는 방법
coefficient = 35.6 # 전기 방식의 계수(단상 2선식·직류 = 35.6, 삼상 3선식 = 30.8, 단상 3선식·삼상 4선식 = 17.8)
length_m = 10 # 긍장(전선의 편도 길이, m)
current_a = 15 # 전류(A)
area_mm2 = 2.5 # 전선의 단면적(mm²)
source_voltage = 220 # 전원 전압(V)
voltage_drop = coefficient * length_m * current_a / (1000 * area_mm2) # 전압강하(V)
drop_rate = voltage_drop / source_voltage * 100 # 전압강하율(%)
end_voltage = source_voltage - voltage_drop # 끝단(부하 쪽)의 전압(V)
print(f"전압강하: {voltage_drop} V")
print(f"전압강하율: {drop_rate} %")
print(f"끝단 전압: {end_voltage} V")
LaTeX 등 수식 언어로 쓰는 법(복사 가능)
e = 35.6 × L × I ÷ (1000 × A)
e = \dfrac{35.6 L I}{1000 A}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>e</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow><mn>35.6</mn><mi>L</mi><mi>I</mi></mrow>
<mrow><mn>1000</mn><mi>A</mi></mrow>
</mfrac>
</mrow>
</math>
e = (35.6 L I)/(1000 A)
35.6*l*i/(1000*a)
e := 35.6*l*i/(1000*a);
e = 35.6*L*I/(1000*A);
e = (35.6 L I)/(1000 A)
e = 30.8 × L × I ÷ (1000 × A)(삼상 3선식), e = 17.8 × L × I ÷ (1000 × A)(단상 3선식·삼상 4선식)
e = \dfrac{30.8 L I}{1000 A}, \quad e = \dfrac{17.8 L I}{1000 A}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>e</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow><mn>30.8</mn><mi>L</mi><mi>I</mi></mrow>
<mrow><mn>1000</mn><mi>A</mi></mrow>
</mfrac>
</mrow>
</math>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>e</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow><mn>17.8</mn><mi>L</mi><mi>I</mi></mrow>
<mrow><mn>1000</mn><mi>A</mi></mrow>
</mfrac>
</mrow>
</math>
e = (30.8 L I)/(1000 A), e = (17.8 L I)/(1000 A)
30.8*l*i/(1000*a) (* 삼상 3선식. 단상 3선식·삼상 4선식은 17.8*l*i/(1000*a) *)
e := 30.8*l*i/(1000*a); # 삼상 3선식. 단상 3선식·삼상 4선식은 17.8*l*i/(1000*a)
e = 30.8*L*I/(1000*A); % 삼상 3선식. 단상 3선식·삼상 4선식은 e = 17.8*L*I/(1000*A);
e = (30.8 L I)/(1000 A), e = (17.8 L I)/(1000 A)
e = K × I × R × L
e = K I R L
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>e</mi>
<mo>=</mo>
<mi>K</mi>
<mi>I</mi>
<mi>R</mi>
<mi>L</mi>
</mrow>
</math>
e = K I R L
k*i*r*l
e := k*i*r*l;
e = K*I*R*L;
e = K I R L
ε = e ÷ V × 100
\varepsilon = \dfrac{e}{V} \times 100
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>ε</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mi>e</mi>
<mi>V</mi>
</mfrac>
<mo>×</mo>
<mn>100</mn>
</mrow>
</math>
epsilon = e/V * 100
e/v*100
epsilon := e/v*100;
rate = e/V*100;
ε = (e/V) × 100
ChatGPT 에게 물어서 계산하는 방법
당신은 전기 설비 계산 도우미입니다. 다음 계산을 반드시 Python 코드를 실제로 실행해서 하고, 실행 결과의 수치만을 근거로 답하세요(암산이나 추측으로 답하지 마세요). 단상 2선식·전원 전압 220 V 회로에서 구리선(단면적 2.5 mm²)을 쓰고, 긍장(편도 길이) 10 m, 부하 전류 15 A입니다. 간이식 e = 35.6 × L × I ÷ (1000 × A)를 사용해 다음 값을 각각 구하세요. 1. 전압강하(V) 2. 전압강하율(%) 3. 끝단(부하 쪽)의 전압(V) 계산에 쓴 식과 실행 결과의 수치를 보여 주세요.
사용법
-
1숫자 입력계산하고 싶은 숫자를 입력란에 입력합니다
-
2계산‘계산’ 버튼을 누릅니다
-
3결과 확인계산 결과가 바로 표시됩니다. 계산의 원리와 공식 해설도 같은 페이지에서 확인할 수 있습니다
DataChef의 특징
전문 지식 없이도 직관적이고 간단하게 사용
개인정보를 등록하지 않고도 이용할 수 있습니다
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