가정에서 가정용 분전반의 분기회로는 주로 20A 누전 차단기로 구성되어 있습니다. 그리고 이 차단기 후단에 벽부형 콘센트가 여러 개 설치되어 있습니다. 그리고 우리는 멀티탭을 사용해서 콘센트 수량을 늘립니다. 몇 개나 되는 콘센트를 하나의 20A 차단기 후단에 설치할 수 있을까요? 그리고 사무실용 분전반에서는 어떻게 해야 할까요? 많은 분들이 이러한 점을 궁금해하시고 또 질문을 올리고 있으셔서 이점을 확실하게 검토해 보겠습니다.
1. 미국의 자료
아래의 자료는 NEC 기준으로 설명한 자료인데 참고가 될 것 같습니다.
20A 가정용 회로에서 몇 개의 콘센트를 설치할 수 있는가?라는 질문에 대한 설명 자료입니다. 아래 자료 출처에 링크를 붙였습니다. 원문 자료가 궁금하신 분은 원문을 읽어 보실 것을 추천드립니다.
NEC에서는 설치된 차단기 용량의 80%까지만 부하를 연결할 수 있다는 규정이 있습니다. 그래서 20A 차단기에 연결할 수 있는 부하는 16A까지라고 합니다. 이 80% 원칙은 국내에서도 적용하고 있습니다.
일반적인 기준은 하나의 콘센트에 1.5A의 전류가 흐르는 것으로 하여서 10개의 콘센트를 설치하는 것입니다. 그런데 미국은 120V를 사용하기 때문에 1.5A x 120V = 180W 사용을 기준으로 합니다. 한국에서는 같은 기준으로 해도 1.5A x 220V = 330W를 사용할 수 있습니다. 그럼 하나의 차단기에 연결할 수 있는 콘센트의 개수가 미국은 10개면 한국은 16A x 220V = 3520W, 3520W / 180W = 20개로 계산될 수 있습니다.
2. 한국의 기준 (KEC)
콘센트의 개수를 결정할 수 있는 한국의 규정은 명확하지 않습니다. 아래 KEC 핸드북의 230-3에서 나오는 부하의 상정에 나오는 내용을 참조할 수 있습니다. 여기서 보면 콘센트는 하나당 150VA로 잡고 있습니다. 위의 미국 자료에서 1.5A 기준으로 180W를 잡았는데 크게 차이가 나지 않습니다
아래의 내용은 KEC 핸드북 278페이지에 나오는 내용으로 콘센트에 연결할 수 있는 부하는 3kW 미만이어야 한다는 것을 말하고 있습니다. 국내 기준으로 20A 차단기에 연결할 수 있는 용량이 16A까지로 보면 3520W이고 그러면 아래 내용이 합리적이라고 볼 수 있습니다. 요즘 대용량 에어컨을 설치하거나 인덕션 같은 경우에 용량이 콘센트 용량을 초과하는 경우가 발생합니다. 이런 경우에는 아래의 규정을 따라야 합니다.
3. 결론 - 몇 개의 콘센트가 적합한가요?
1) 미국 기준은 하나의 20A 차단기에 10개 정도의 콘센트를 연결할 수 있다고 했습니다. (전압이 110V 기준인 경우에 그렇습니다.)
2) 미국과 같은 기준으로 보면 한국에서는 전압이 220V이기 때문에 20개까지 연결이 가능합니다.
3) KEC의 부하 상정 기준으로 보면 역시 20개 까지는 무난히 연결할 수 있습니다. 150VA x 20 = 3000VA
4) 그런데 실제적인 고려가 필요합니다. 설계 경험을 포함해서 아래와 같이 추천드립니다.
(1) 화장실의 비데와 드라이기 등이 연결된 경우 개당 1-2KW 정도 부하가 걸려서 3-4개만 연결하는 것이 좋습니다. 비데의 경우 실제 온수와 건조등이 모두 동작하는 경우에 해당하지만 실제로 동시에 모두가 동작하지는 않기 때문에 3-4개 정도는 연결해도 문제가 없다고 봅니다.
(2) 사무실에 컴퓨터 부하가 연결되는 경우 하나당 최소 500W를 생각해서 6개 정도가 적정합니다. (컴퓨터 본체, 모니터, 기타 선풍기 등등 한 좌석에 사용하는 부하가 큽니다. ) 사무실에는 모든 좌석에 사람이 앉아있고 컴퓨터를 사용하는 조건을 고려하는 것이 필요합니다.
(3) 평상시 실제로 콘센트에 부하가 연결되지 않는 전기실이나 회의실 그리고 식당 등등에는 10개에서 20개
사이의 콘센트를 연결할 수 있습니다. 저는 콘센트 하나당 300W의 부하를 적용해서 10개 정도를 연결하는 것이 적정하다고 생각합니다. 미국의 기준에서 콘센트 하나당 1.5A로 잡은 것과 유사합니다. 요즘은 점점 부하 용량이 늘어나는 추세입니다.
많은 설계 요소가 엔지니어가 검토하는 것이 필요한 경우가 많습니다. 모든 것을 정확히 규정하기는 불가능하기 때문입니다. 이 콘센트 수량도 그렇습니다. 엔지니어가 부하의 특성을 고려하여 적정하게 배치하고 회로를 구성하는 것이 필요합니다. 이런 일에서 엔지니어는 자기의 판단하에 명확한 기준을 가지고 설계하는 것이 필요합니다.