주택 전기공사 셀프시공하기_필수 전기 이론 , [생활 터전 짓기 064. 단독주택 리모델링 2층 전기공사 (2편)]

 

◈ 전기에 대한 기초지식 정리

1. 전압(=Voltage) : 전기의 위치에너지의 차이(=전위차, 높은 곳에서 나은 곳으로 흐릅니다.)를 말합니다. 참고로 1C(쿨롱)의 전하가 1J(줄)의 에너지를 얻거나 잃을 때의 전압을 1V(볼트)로 정의(=사회적 합의...^^)하고 있습니다.

 

2. 우리나라의 전압

1) 위의 화면은 전세계 개별 국가들에서 사용 중인 전압과 주파수 체계에 대한 개념도입니다, 화면의 ①번의 대한민국의 색상이 화면의 ②번에서 보이는 220V~240V/60Hz로 표기되어 있음을 알 수 있습니다.(다행히 북한도 우리와 동일한 전압과 주파수를 사용하고 있네요...통일이 되면 편하겠네요...ㅋ)

2) 보이는 바와 같이 220V 이상의 전압을 사용하는 국가가 훨씬 많은데, 미국 영향권에 있는 국가가 주로 110V(=발명왕 에디슨의 작품이네요...^^)의 전압을 사용하고 있습니다.(참고로 일본은 보이는 색상의 분포가 너무 다양하네요...^^)

3) 220V는 110V보다 전압이 2배로 높기 때문에 ①송전 중 손실전력이 1/4로 감소(손실전력이 적으면 정전확률도 낮아집니다.), ②변압을 위한 설비가 간단, ③같은 굵기의 전선에 보낼 수 있는 전력이 110V보다 더 많기 때문에 과부하로 인한 화재위험 감소의 장점이 있습니다.

4) 우리나라의 경우 110V에서 220V로 승압하는 과도기(1973년~2005년에 마무리)에 생활 수준이 향상되기 시작하면서 전자기기의 수요가 늘어나자 과부하 때문에 차단기가 내려가 정전이 일어나는 경우가 자주 있었으나, 220V로의 승압이 완료된 이후로는 이런 일이 매우 드물어졌습니다.

5) 110V는 220V보다 전압이 낮은 만큼 감전될 경우 치명상을 입을 확률이 낮다는 장점이 있으나, 220V용 전력 기구에 주로 쓰이는 Type C 계열 콘센트는 110V에 주로 쓰이는 Type A/B(일명 11자)보다 감전의 위험이 적고 훨씬 안전하게 설계되어 있습니다.

 

3. 220V (60Hz)의 전압 그래프를 그려주면 1초에 60번 진동하며, 진폭은 +311V에서 -311V까지 널뛰는 그래프가 나는데, 순간 최대전압은 311V까지 나올 수 있습니다. 혹시 전기공사 셀프시공 과정에서 멀티테스터기에 의해 측정된 전압이 220V가 넘어가더라도 문제가 없는 것이니 참고하시기 바랍니다.

 

◈ 상전압이 걸리는 선과 중성선, 접지선

1. 우리가 사용하는 주택용 전압은 교류(=Alternating Current, AC)를 사용하는 전압이며, 방향이 일정한 직류와는 다르게 전하의 방향과 크기가 계속 바뀌기 때문에 +극성과 -극성을 구별하지 않습니다.

 

2. 교류에는 극성은 없지만, 그럼에도 상전압이 걸리는 선과 걸리지 않는 선으로 방향성이 존재는 하게 됩니다. 물론 극성은 없으므로 이로 인해 큰 문제가 생기는 경우는 드뭅니다. 다만 선을 반대로 연결했을 때는 잔광현상 등이 생기는 경우가 있습니다.

 

3. 상전압이 걸리는 선과 중성선 찾기

1) 일반 주택용에 공급되는 전기는 단상 2선식 방식으로 배선이 되어 있습니다. 셀프로 전기공사를 시공하기 위해서는 가장 우선적으로 해야 할 일이 상전압이 걸리는 라인을 찾는 일이라 할 수 있겠습니다.

2) 가정집에서 분전함(=두꺼비집)을 열어보면 상 전압이 걸리는 선(=활성선 또는 핫라인, 단상의 경우 활성선 혹은 L선으로 되어 있다.)과 상 전압이 걸리지 않는 중성선(N선)으로 구분되어 있습니다. 아래의 화면은 가정용 분전반입니다.(노후주택이라서 전선의 색상이 혼란스럽고 접지선이 없습니다...^^;;)

3) 상기의 화면에서 보이는 바와 같이 배선 차단기(=화면의 ③번)를 지나기 전이 배전반으로 부터 공급되는 전기입니다. 한전에서 공급되는 상전압이 배선 차단기와 누선 차단기를 거치면서 각 부하별(=가전제품 등)로 전기를 공급하게 됩니다.

4) 상전압이 걸리는 선(=hot-Line)이나 중성선(=Neutral)이 화면의 ①번 또는 ②번의 전선이 될 것입니다. 멀티테스터기 또는 검전기를 사용하여 핫라인을 찾아야만 이후의 케이블 작업을 시작할 수 있습니다. 이 작업을 수행할 때는 꼭 안전에 주의하시기 바랍니다.(반드시 핫라인은 직접 손으로 만지지 마십시오)

 

◈ 배전반과 분전반

1. 수전반 : 한전으로부터 전기를 인수받는 곳으로 300kw이상은 고압으로 그 이하는 저압으로 받는 것이 보통입니다.(여기에 관측기과 계량기가 부착됩니다.)

2. 배전반 : 수전한 전리를 계통별로 혹은 용도별로 나누어 주는 곳(=분전반에 전기를 공급해주는 곳), 분전반으로 전원을 공급해주므로 배선 차단기에 의해 회로가 구성됩니다.(배전반은 구역을 나누어 주는 역할만 담당합니다.)

3. 분전반 : 부하별로 분기해 주는 곳(=전기제품과 연결되는 곳), 분전반에서는 일반 부하를 연결해야 하기 때문에 배선 차단기와 누전 차단기에 의해 회로가 구성됩니다.

4. 수배전반 : 한전으로부터 전기를 인수하면서 바로 배전하는 역할을 겸하는 곳(소규모 공장이나 가정집)

5. 참고로 배전반과 분전반이 소형이면 배전함과 분전함으로 호칭하기도 합니다.

 

◈ 전선의 종류 및 굵기별 허용전류

1. 전선의 종류

1) 전선의 종류는 용도나 건축물의 특징, 기계설비(플랜트 시설 등), 공사방법 등에 따라서 매우 많은 종류가 있습니다.

2) 당 게시 글에서는 단독주택 리모델링 전기공사 셀프시공에 관련되는 것에 한해서 정리를 해봤습니다. 위의 화면은 HIV와 VCTFK 그리고 CV 전선에 이해를 돕기위해 명칭과 이미지를 올린 것입니다.

3) 일반 단독주택의 경우에는 HIV(절연전선)과 VCTFK 전선을 접하게 될 텐데, 전기공사에 관련된 전선은 HIV 전선이 되겠습니다. VCTFK 전선은 전기제품에 주로 사용됩니다.

4) CV(다심케이블)은 주로 대용량 전기를 송전할 때 사용하는데, 여기서 이해를 돕고자 하는 이유는 아래의 전선종류별 허용전류 표에 언급되었기 때문입니다. 전기공사 셀프시공에서는 접하게 될 일은 없을 것 같습니다.

 

2. 전선의 종류별 허용전류(KS C IEC60364-5-52)_배선공사 방법에 따른 분류

1)아래의 표는 해당 KS 규격에 의한 배선공사 방법에 따른 전선의 종류별 허용전류 표입니다. 도체(=구리선)허용온도와 기중(=공기중), 지중(=땅속) 공사에 다른 전선별 허용전류 표입니다.

2) 사실 위의 내용은 대형공사에 표준을 제시하기 위해서 만든 기준서이고, 단독주택 리모델링을 위한 전기공사 셀프시공에는 일부만 준용해서 사용하면 될 듯 합니다. 화면의 ①번에 표기된 부분의 정보이면 충분할 것 같습니다.

3) 아래의 표는 위의 표에서 얻은 정보를 이용하여 단독주택 리모델링용 전기공사 셀프시공에 필요한 정보를 계산식을 이용하여 만든 것입니다.

4) 화면의 ②번은 기존에 설치되어 있는 전선(=분전반에 설치된 전선)의 규격을 알아보기 위해 필요(=전선의 단면적 측정은 전용 측정기가 없이는 불가능하니 전선의 직경을 측정해보는 것이 편할 듯 합니다.)합니다. 전선의 규격은 인입되는 전기의 최대 허용전류를 확인하고 전선의 추가 케이블링이 필요한지를 판단하기 위한 정보입니다.

5) 화면의 ③번은 전선의 규격별 허용전류가 될 것이며, 화면의 ④번은 해당 전선에 걸리는 부하량(=전기제품 마다 최대소비전력이 표기되어 있으니 전선에 연결될 전기제품 들을 모두 합산하면 되겠습니다.)을 판단하기 위해 필요합니다.

 

3. 스위치와 콘센트의 배선구조

1) 해당 분전반(=분전함, 두꺼비집)에서 인출된 핫라인(=상전압이 걸리는 선)과 중성선(=뉴트럴)을 이용하여 추가적으로 필요한 콘센트와 스위치(=주로 조명 설치에 필요)에 대한 배선방법을 알아두셔야 합니다.

2) 관련정보는 추천드리는 참고사이트(https://blog.naver.com/somang8991/221484906828)에 매우 자세하고 보기 편하게 표현이 되어 있어서 주소를 링크해드리는 것으로 정리하겠습니다. 한번 체험을 해보시고 나면 정말 간단하다고 생각되실 겁니다.

3) 다시한번 언급드리자면 케이블링을 하시는 전선의 굵기에 따라 걸리는 최대소비전력을 반드시 계산해야 합니다. 물론 과부하(=전선굵기 미달 또는 개별차단기 부하량 초과) 시에 누전차단기가 1차적으로 위험을 방지해주겠지만, 누전차단기 용량에 비해 전선규격이 작은데 부하가 크게 걸릴 경우에는 전선에서 화재가 발생할 수 있습니다.(=가장 위험한 상황이니 꼭 세심하게 신경을 써야합니다.)

 

◈ 맺음말

이상과 같이 주택 리모델링 전기공사에 대한 셀프시공에 필요한 전기기초이론을 소개했습니다.

 

 

다음은 2층 전기공사에 대한 셀프시공 과정 편을 준비하여 경험한 과정들을 공유하는 장으로 마련하겠습니다.

 

감사합니다.

2022. 08. 04....블로그 작성자 올림_rev1.0