전압강하 계산기란?
이 도구는 전류가 전선의 저항을 통과해 흐를 때 발생하는 전압강하를 계산합니다. 전압강하가 지나치면 에너지가 낭비될 뿐 아니라 조명이 어두워지거나 모터 출력이 떨어질 수 있습니다. 단상(또는 직류)과 삼상 회로 모두 지원하며, 도체 단면적은 제곱밀리미터(mm²) 단위로 입력하는 구리·알루미늄 전선에 적용됩니다.
사용 방법
먼저 상(phase) 방식과 도체 재질을 선택한 뒤, 부하 전류(A), 편도 케이블 길이(m), 도체 단면적(mm²), 공급 전압(V)을 입력하세요. 계산기는 전압강하(V), 강하율(%), 그리고 부하 측에 남는 전압을 알려 줍니다.
계산 공식
전압강하는 다음과 같이 구합니다.
$$V_{drop} = k \times I \times \frac{\rho \times L}{A}$$여기서 \(I\) = 전류(A), \(L\) = 편도 길이(m), \(A\) = 단면적(mm²), \(\rho\) = 비저항(구리 \(0.0175\), 알루미늄 \(0.0282\), 단위는 \(\Omega\,\text{mm}^2/\text{m}\))입니다. 계수 \(k = 2\)는 단상/직류(왕복 도체를 고려)에, \(k = \sqrt{3}\)은 삼상에 적용됩니다. 강하율은 \(\%V = \frac{V_{drop}}{V_{supply}} \times 100\)으로 계산합니다.
계산 예시
\(230\,\text{V}\)에서 \(2.5\,\text{mm}^2\) 구리 전선을 \(30\,\text{m}\) 사용해 \(16\,\text{A}\)를 흘리는 단상 회로의 경우:
$$V_{drop} = 2 \times 16 \times \frac{0.0175 \times 30}{2.5} = 6.72\,\text{V}$$이는 \(\frac{6.72}{230}\times100 = 2.92\%\)에 해당하며, 부하 측에는 \(223.28\,\text{V}\)가 남습니다.
자주 묻는 질문
허용 가능한 전압강하는 얼마인가요? 많은 기준에서 조명 회로는 전체 강하를 약 3% 이내, 동력 회로는 5% 이내로 유지하도록 권장하지만, 실제 적용 시에는 거주 지역의 전기 규정(한국은 KEC 한국전기설비규정)을 반드시 확인하세요.
왜 2를 곱하나요? 단상과 직류 전류는 나갔다가 돌아오므로, 실제 도체 길이는 편도 길이의 두 배가 되기 때문입니다.
온도도 영향을 주나요? 비저항은 온도가 올라갈수록 커집니다. 이 계산기는 약 20°C 기준값을 사용하므로, 도체 온도가 높으면 실제 전압강하는 조금 더 크게 나타납니다.
