[FA] 제어반 회로설계 : Power Circuits External, 필드배선 터미널

 

🔧 산업 제어반 외부 배선 터미널 사이즈 및 전선 선정 기준 (UL 508A & NEC)

산업 제어반에서 외부 부하(모터, 히터, 조명 등)로 전력을 전달하기 위한 **Field Wiring(현장 배선)**은 안전성, 허용 전류, 단락 보호 기준에 맞게 설계되어야 합니다. UL 508A 및 NEC 2008에서는 외부 배선에 연결되는 터미널의 사이즈전선 규격에 대해 명확한 기준을 제시하고 있습니다.




✅ 1. 기본 원칙: 터미널은 부하의 125% 전류를 감당해야 함

📗 NEC 2008, Art. 215.2(A)(1)

"현장 배선용 터미널은 부하 전류의 125%를 기준으로 설계되어야 하며, 최소 AWG #14 (2.1 mm²) 이상이어야 한다."

  • 예시: 부하 전류가 30A인 경우, 터미널은 30A × 1.25 = 37.5A를 처리할 수 있어야 함

  • AWG #14보다 가는 전선은 허용되지 않음


✅ 2. 비사전조립(non-pre-fabricated) 전선 전용 터미널이어야 함

"터미널은 나사형(busbar 등)에 압착 커넥터(crimp terminals)를 함께 사용하는 것을 금지한다."

  • 즉, 현장에서 단선 또는 연선을 바로 체결 가능한 구조여야 하며
    압착 단자+나사 조합은 사용 금지

  • 반드시 UL 인증을 받은 단자 블록을 사용해야 함


✅ 3. 여러 모터 또는 복합 부하 계산

📗 NEC 2008, Art. 430.22 & 430.24

"여러 모터 또는 모터 + 다른 부하가 있는 경우,
가장 큰 모터의 FLA × 125% + 나머지 부하 전류를 합산해야 한다."

  • 부하가 많아질수록 총 전류는 크게 증가 → 전선과 터미널 사이즈도 이에 따라 결정됨


✅ 4. 조명/히터 부하도 포함해야 함

📗 UL 508A, Article 28.3

"조명이나 히터 부하가 있다면 해당 부하도 125%로 계산해 포함해야 한다."

  • 조명, 히터 등은 일시적으로 과전류가 발생할 수 있으므로 여유 전류 용량 확보 필요


✅ 5. 전선 사이즈 및 허용 전류 – UL 508A Table 28.1 기준

UL 508A에서는 NEC 2008 Table 310.16 ~ 310.20을 참조하여, **전선 규격(AWG/kcmil)**과 허용 전류(A), 단락 보호 기준을 표 형태로 제공하고 있습니다.

📌 전선 용량 산정 참고

항목설명
하나의 전선관(conduit)에 3가닥 이하 전선 기준
전선은 부하 전류의 125% 이상으로 선정해야 함
단락 보호는 NEC 240.3 기준에 따름
500 kcmil(MCM)이 일반적으로 가장 큰 외부 배선 사이즈
 

※ 여러 전선을 한 도관에 집어넣을 경우(예: 6가닥, 9가닥) 더 큰 단자가 필요하므로 별도 설계 필요


🛠️ 예시 계산

예: 3개의 모터(FLA: 20A, 10A, 10A), 히터 부하 5A

  • 최대 모터: 20A × 1.25 = 25A

  • 나머지 모터: 10A + 10A = 20A

  • 히터 부하: 5A × 1.25 = 6.25A
    → 총 부하: 25A + 20A + 6.25A = 51.25A
    → 터미널 및 전선: 최소 52A 이상 감당 가능해야 함

→ 75°C 기준으로 AWG #6 (55A) 이상 사용 권장


📌 실무 팁 요약

항목기준
최소 전선 사이즈AWG #14 (2.1 mm²)
부하 전류 반영항상 × 1.25 (NEC 기준)
전선 종류Non-pre-fabricated 전선 연결 가능해야 함
전선 연결 방식압착 단자(crimp) + 나사 체결 방식 금지
히터/조명 포함125%로 산정해 포함 필수
단락 보호NEC 240.3 및 UL 508A 기준 참고
최대 일반 사이즈500 kcmil (MCM)

📚 참고 규정

  • UL 508A – Industrial Control Panels

  • NEC 2008

    • Article 215.2(A) – 필드 배선 용량

    • Article 430.22, 430.24 – 모터 및 복합 부하 계산

    • Article 240.3 – 단락 보호

  • NEC Table 310.16 ~ 310.20 – 전선 허용 전류표

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