電氣設備技術計算 3. 蓄電池 및 整流器 容量計算

目 次 3.1 축전지 용량계산 3.2 정류기 용량계산 3.1.1 부하의 종류 3.1.6 축전지의 셀수 결정 目 次 3.1 축전지 용량계산 3.1.1 부하의 종류 3.1.6 축전지의 셀수 결정 3.1.2 방전전류 3.1.7 허용최저전압 3.1.3 방전시간 3.1.8. 설치장소별 최저축전지온도 3.1.4 예상부하특성곡선 3.1.9 보수율 3.1.5 축전지의 종류결정 3.1.10 용량환산계수 ‘K’ 값 3.2 정류기 용량계산 3.2.1 충전방식 3.2.4 직류측 축전지의 충전전류 3.2.2 정류기용량 계산식 3.2.5 직류측전압 3.2.3 직류측 부하전류 3.2.6 정류기의 역률 및 효율

축전지 용량계산 순서(1/2) (1) 부하의 종류 및 용량 상시부하 : 배전반 표시등, 비상조명등(직류) 등 순시부하 : 차단기 조작전원 (2) 방전전류 및 방전시간의 결정 방전전류(I) = 부하용량[VA]/정격전압[V] 방전시간(t) : 예상되는 최대부하사용시간 [참고] 연축전지의 경우 1분 이내의 부하는 1분으로 간주하고, 알칼리축전지의 경우 0.1분 이내의 부하는 0.1분으로 간주한다. (3) 예상부하특성곡선의 작성 정전시 축전지로 공급하는 전류의 크기를 시간의 경과에 따른 증감상황을 예상부하특성곡선으로 기록한다. (4) 축전지종류의 결정 연축전지 : 장시간 일정전류공급, 가격이 저렴하다. 알칼리축전지 : 단시간 대전류를 공급한다.

축전지 용량계산 순서(2/2) (5) 축전지 Cell수의 결정 축전지의 셀수 : N = V/VB VB : 연 2V, 알칼리 1.2V 표준셀수 : 연 54(108V), 알칼리 86(103V) (6) 허용최저전압의 결정 부하측 기기에서 요구하는 최저전압 V = (Va+Vc)/n [V/cell] Va : 부하의 허용최저전압, Vc : 축전지와 부하간의 총전압강하 (7) 용량환산시간(hr) “K”값을 표3.6에서 구한다. 축전지의 방전특성은 주위온도의 영향을 받으므로 옥내설치시 주위온도 5℃를 적용한다. (8) 축전지용량의 산출 C = 1/L × [k1I1 + k2(I2-I1) + ‥ +kn(In-In-1)][AH]

축전지 용량계산 예 (예제3.1) 방전전류가 증가하는 경우 축전지 용량계산순서에 따라 축전지용량계산을 한다. 축전지 용량계산순서에 따라 축전지용량계산을 한다. (예제3.2) 방전전류가 감소하는 경우 (1) 예상부하특성곡선을 Ca, Cb, Cc로 구분하여 작성한다. (2) 용량환산시간 “K”값을 Ca, Cb, Cc로 구분하여 표3.6에서 찾는다. (3) 축전지용량은 Ca, Cb, Cc로 구분하여 계산하고 가장 큰 값을 선택 한다. (예제3.3) 방전전류가 감소하였다가 증가하는 경우 (1) 예상부하특성곡선에서 방전전류가 감소되는 부분은 (예제3.2)와 동일한 방법으로 Ca, Cb를 작성하고, 증가하는 부분은 Cc에 포함 시킨다. (2) 용량환산시간 “K” 값 및 축전지용량계산은 예제3.2와 동일하다.

정류기 용량계산 순서 (1) 충전방식의 결정 부동충전, 균등충전, 세류충전, 전자동충전 (2) 직류측 부하전류(IL) : 상시 및 순시부하전류의 합계 (3) 직류측 축전지의 충전전류(IC) Ic = 축전지용량[Ah/10HR]/10HR[A] (4) 직류측 전압(Vd) : 100[V] 또는 110[V]로 한다. (5) 정류기의 역률 및 효율 : 표3.7 참조 (6) 계산식 Pac = (IL+IC) ×Vd /(cosθ·η·103) [kVA] Iac = (IL+IC) ×Vd /(√3Ecosθ·η) [A] E : 정류기 교류측전압[V] cosθ : 정류기의 역률, η : 정류기의 효율

방전시간율과 축전지용량 방전시간율(Hour Rate) 표준방전시간율 연축전지 : 10, 5, 1HR 축전지의 방전전류 크기를 나타내는 것으로 전류 i에서 방전종지전압에 이르는 시간이 t시간이라면 이 방전을 t 시간율 방전이라고 한다. 표준방전시간율 연축전지 : 10, 5, 1HR 알칼리축전지 : 5, 1HR 방전시간에 따른 축전지용량의 변화 방전에 따라 추출할 수 있는 축전지용량은 방전전류의 크기에 따라 변화한다. 연축전지(CS형)의 방전시간율과 용량의 관계에서 1시간용량은 10시간 용량의 약50%정도로 감소한다.

축전지의 종류 연 클래드식 CS형 완방전형 페이스트식 HS형 급방전형(UPS) 알칼리 포켓식 AL형 완방전형 AM형 표준형 AMH형 급방전형 AH형 초급방전형 소결식 AH형 초급방전형 AHH형 초초급방전형

축전지 용량결정시 유의사항 방전시간(t) 연축전지 : 1분 이내의 부하는 1분으로 간주하고 알칼리축전지 : 0.1분 이내의 부하는 0.1분으로 간주 축전지의 용량환산시간 계수(K) 축전지를 옥내설치시 주위온도 5℃를 적용하여 용량환산 시간값을 표에서 찾는다. 다른 온도에서의 용량환산시간계수는 SAB 6001-1973을 참조한다.(축전지는 온도가 낮을수록 용량이 저하하는 방전특성이 있다) 방전전류가 감소하는 경우의 용량계산 예상부하특성곡선을 Ca, Cb, Cc로 구분하고, 축전지용량계산은 Ca, Cb, Cc로 구분하여 계산하고 가장 큰 값을 선택한다.