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24V DC 전압 강하 — 멀리 있는 센서·통신 장비의 전선 굵기 고르기

멀리 있는 24 V 센서·RS-485 장비가 가끔 꺼지거나 응답이 끊길 때 — 왕복 선 저항으로 전압 강하를 계산해 굵기를 고르고, 기동 전류·공통선을 챙깁니다.

이 글에서 쓰는 도구Modbus Master 윈도우 프로그램 · 무료Serial 윈도우 프로그램 · 무료전압 강하·전선 굵기 계산기 웹 · 설치 없음4–20mA 루프 부하 계산기 웹 · 설치 없음

24 V DC 는 전압이 낮아서 같은 전력이라도 전류가 크고, 같은 전압 강하가 «비율로» 크게 느껴집니다. 230 V 에서 1 V 는 0.4 % 지만 24 V 에서 1 V 는 약 4.2 % 입니다. 센서·리모트 I/O·RS-485 장비를 판넬에서 멀리 둘 때 먼저 계산해 볼 것이 전압 강하입니다.

계산식

ΔV = 2 × I × ρ × L ÷ A
  I: 전류(A), L: 편도 길이(m), A: 단면적(mm²)
  ρ: 구리 20 °C 1/58 ≈ 0.01724 Ω·mm²/m

2 는 가는 선(+)과 오는 선(0 V) 두 가닥 몫입니다. 길이는 편도(전원에서 장비까지)를 넣고 2 를 곱합니다. 구리 1 mm² 1 km 는 20 °C 에서 약 17.24 Ω 입니다.

예: 2 A 를 편도 50 m 보낼 때

굵기왕복 저항전압 강하강하율장비 쪽 전압
0.75 mm²2.30 Ω4.60 V19.2 %19.40 V
1.5 mm²1.15 Ω2.30 V9.6 %21.70 V
2.5 mm²0.69 Ω1.38 V5.7 %22.62 V
4 mm²0.43 Ω0.86 V3.6 %23.14 V

강하가 몇 % 까지 괜찮은지는 장비가 정합니다. 매뉴얼의 전원 사양(예: «24 V DC, 허용 범위 ○○~○○ V»)에서 하한을 보고, 장비 쪽 전압이 그보다 충분히 높은지 봅니다. 전원 출력을 조금 올리는 조정기가 있는 전원도 있지만, 전류가 바뀌면 강하도 바뀌므로 굵기나 배치를 바꾸는 것이 근본 해결입니다.

흔히 놓치는 것

통신 장비에서 보이는 증상

전원이 모자라 장비가 다시 켜지면, 켜지는 동안은 응답하지 않습니다. 그래서 «가끔 타임아웃이 몰려서 난다» 는 모양으로 보입니다. 타임아웃이 난 시각을 기록해 두고, 같은 전원을 쓰는 다른 부하(밸브·모터·히터)가 켜지는 시각과 맞춰 보면 전원 쪽인지 통신 쪽인지 가를 수 있습니다.

4–20mA 는 다르게 본다

4–20mA 신호는 전류라서 선 저항이 있어도 값이 바뀌지 않습니다. 대신 2선식 전송기는 «전원 − 루프 저항에서 떨어지는 전압» 이 전송기 최소 동작 전압보다 높아야 하므로, 전압 강하가 아니라 루프 부하로 계산합니다.

PortDock 에서는

작성 2026-10-23