전력 엔지니어링 및 산업 설비 설치에서 잘못된 유형의 "고압 케이블" 또는 "저압 케이블"을 선택하면 장비 고장, 정전, 생산 중단, 심지어 심각한 경우 안전 사고로 이어질 수 있습니다. 그러나 많은 사람들이 두 케이블의 구조적 차이점을 피상적으로만 이해하고 경험이나 "비용 절감"을 고려하여 선택하는 경우가 많아 반복적인 실수를 저지릅니다. 잘못된 케이블을 선택하면 장비 오작동뿐만 아니라 잠재적인 안전 위험을 초래할 수 있습니다. 오늘은 두 케이블의 핵심적인 차이점과 선택 과정에서 피해야 할 세 가지 주요 "함정"에 대해 알아보겠습니다.
1. 구조 분석: 고전압 케이블 대 저전압 케이블
많은 사람들이 "고전압 케이블은 그저 두꺼운 저전압 케이블일 뿐"이라고 생각하지만, 실제로는 구조 설계에 근본적인 차이가 있으며, 각 층은 전압 레벨에 맞춰 정밀하게 설계되었습니다. 차이점을 이해하려면 "고전압"과 "저전압"의 정의부터 살펴보겠습니다.
저전압 케이블: 정격 전압 ≤ 1 kV(일반적으로 0.6/1 kV), 주로 건물 배전 및 소형 장비 전원 공급에 사용됩니다.
고전압 케이블: 정격 전압 ≥ 1 kV(일반적으로 6 kV, 10 kV, 35 kV, 110 kV)로 송전, 변전소, 대형 산업 장비에 사용됩니다.
(1) 도체: '두꺼운' 것이 아니라 '순도가 중요하다'
저전압 케이블 도체는 일반적으로 여러 가닥의 미세 구리선(예: BV 전선의 경우 19가닥)으로 만들어지며, 주로 "전류 전달 용량" 요구 사항을 충족합니다.
고전압 케이블 도체는 구리나 알루미늄도 사용하지만 순도가 더 높고(≥99.95%), 도체 표면 저항을 낮추고 고전압에서 "스킨 효과"(전류가 도체 표면에 집중되어 가열됨)를 줄이기 위해 "콤팩트 라운드 스트랜딩" 공정(공극 감소)을 채택합니다.
(2) 절연층 : 고전압 케이블의 “다층 보호”의 핵심
저전압 케이블 절연 층은 비교적 얇습니다(예: 0.6/1 kV 케이블 절연 두께 ~3.4 mm), 대부분 PVC 또는XLPE주로 "도체를 외부로부터 분리"하는 역할을 합니다.
고전압 케이블 절연층은 훨씬 두껍습니다(6kV 케이블은 약 10mm, 110kV 케이블은 최대 20mm). 또한 "상용 주파수 내전압" 및 "낙뢰 임펄스 내전압"과 같은 엄격한 시험을 통과해야 합니다. 더 중요한 것은, 고전압 케이블은 절연 내부에 방수 테이프와 반도체층을 추가한다는 것입니다.
방수 테이프: 물의 침투를 방지합니다(고전압 하에서 습기가 발생하면 "물 트리"가 발생하여 절연 파괴로 이어질 수 있음).
반도체층: 균일한 전기장 분포를 보장합니다(방전을 일으킬 수 있는 국소적인 전기장 집중을 방지합니다).
데이터: 절연층은 고전압 케이블 비용의 40~50%를 차지합니다(저전압의 경우 15~20%에 불과). 이는 고전압 케이블이 더 비싼 주요 이유입니다.
(3) 차폐 및 금속 피복: 고전압 케이블의 "간섭 방지 장갑"
저전압 케이블은 일반적으로 차폐층이 없으며(신호 케이블 제외) 외부 덮개는 대부분 PVC나 폴리에틸렌입니다.
고전압 케이블(특히 ≥6 kV)에는 금속 차폐가 있어야 합니다(예:구리 테이프, 구리 브레이드) 및 금속 덮개(예: 납 덮개, 주름진 알루미늄 덮개):
금속 차폐: 절연층 내의 고전압 전계를 제한하고, 전자파 간섭(EMI)을 줄이며, 고장 전류 경로를 제공합니다.
금속 덮개: 기계적 강도(인장 및 압착 저항성)를 강화하고 "접지 차폐" 역할을 하여 절연 전계 강도를 더욱 감소시킵니다.
(4) 외부 재킷: 고전압 케이블에 대한 더욱 견고함
저전압 케이블 재킷은 주로 마모와 부식을 방지합니다.
고전압 케이블 피복은 또한 기름, 추위, 오존 등에 대한 내성을 가져야 합니다(예: PVC + 내후성 첨가제). 특수 용도(예: 해저 케이블)에는 강철 와이어 아머링(수압 및 인장 응력에 대한 내성)이 필요할 수도 있습니다.
2. 케이블 선택 시 피해야 할 3가지 주요 "함정"
구조적 차이점을 이해한 후에는 선택 과정에서 이러한 "숨겨진 함정"을 피해야 합니다. 그렇지 않으면 비용이 증가하거나 안전 사고가 발생할 수 있습니다.
(1) 무작정 '고급'이나 '저렴한 가격'을 추구하는 것
오해: 일부 사람들은 "저전압 케이블 대신 고전압 케이블을 사용하는 것이 더 안전하다"고 생각하거나 비용을 절감하기 위해 저전압 케이블을 사용합니다.
위험: 고전압 케이블은 훨씬 더 비쌉니다. 불필요한 고전압 케이블 선택은 예산을 증가시킵니다. 고전압 환경에서 저전압 케이블을 사용하면 절연이 즉시 손상되어 단락, 화재 또는 인명 피해를 초래할 수 있습니다.
올바른 접근 방식: 실제 전압 레벨과 전력 요구 사항을 기준으로 선택하세요. 예를 들어 가정용 전기(220V/380V)는 저전압 케이블을 사용하고 산업용 고전압 모터(10kV)는 고전압 케이블과 일치해야 합니다. 절대로 맹목적으로 "다운그레이드"하거나 "업그레이드"하지 마세요.
(2) 환경으로부터의 “숨겨진 피해”를 무시함
오해: 전압만 고려하고 환경은 무시하세요. 예를 들어, 습기가 많고 온도가 높거나 화학적으로 부식되기 쉬운 환경에서는 일반 케이블을 사용하세요.
위험: 차폐 또는 재킷이 손상된 습한 환경의 고전압 케이블은 절연 습기로 인한 노화를 겪을 수 있으며, 고온 지역(예: 보일러실)의 저전압 케이블은 부드러워지고 고장날 수 있습니다.
올바른 접근 방식: 설치 조건을 명확히 합니다. 매립 설치에는 외장 케이블, 수중 설치에는 방수 외장 케이블, 고온 환경에는 고온 정격 재료(XLPE ≥90℃), 화학 공장에는 내식성 재킷을 사용합니다.
(3) “전류용량과 매설방법”의 일치를 무시함
오해: 전압 레벨에만 집중하고, 케이블 전류 용량(최대 허용 전류)을 무시하거나, 깔 때 과도하게 압축하거나 구부립니다.
위험: 전류 용량이 부족하면 과열이 발생하고 절연 노화가 가속화됩니다. 고전압 케이블의 부적절한 굽힘 반경(예: 세게 당기기, 과도한 굽힘)은 차폐 및 절연을 손상시켜 파괴 위험을 초래할 수 있습니다.
올바른 접근 방식: 계산된 실제 전류를 기반으로 케이블 사양을 선택합니다(시작 전류, 주변 온도 고려). 설치 시 굽힘 반경 요구 사항을 엄격히 준수합니다(고전압 케이블 굽힘 반경은 일반적으로 도체 외부 직경의 ≥15배). 압축과 햇빛 노출을 피하세요.
3. 선택의 함정을 피하기 위한 3가지 "황금률"을 기억하세요
(1) 전압에 대한 구조 확인:
고전압 케이블 절연 및 차폐 층은 핵심이며, 저전압 케이블에는 과도한 설계가 필요하지 않습니다.
(2) 성적을 적절하게 매치하세요:
전압, 전력, 환경이 일치해야 합니다. 무작정 업그레이드하거나 다운그레이드하지 마세요.
(3) 표준에 대한 세부 사항 확인:
전류 용량, 굽힘 반경, 보호 수준은 국가 표준을 따라야 합니다. 경험에만 의존해서는 안 됩니다.
게시 시간: 2025년 8월 29일