전력공학~배전선로의 운영, √3하고 선 갯수만 알면 됨

고장계산 이후 중성점 접지방식과 이상전압과 안정도 부분이 있는데, 이것은 걍 읽으면 되는 것이고, 오늘은 네이버 지식인에서 의외로 자주 질문이 들어오는 배전선로의 전기방식에 대하여 서술하겠다.

뭐 있잖음... 단상 2선, 단상 3선, 3상 3선, 3상 4선...

모를 수도 있다. 사실 이 부분도 몇번 문제 풀어 보면 쉽게 쉽게 넘어 갈 수 있는 부분이기 때문이다.

but 그래도 전기쟁이라면 알아야 하는 기초 부분이니...

상이란? 저렇게 코일처럼(?), 베베 꼬인 거 있지, 저게 상이다. 쉽게 전원(전력이 들어오는 근원)이라 생각하면 되는데, 배터리에도 비유 할 수 있지만, 여기는 전선 part다 보니, 변압기에 비유하는 것이 더 맞다.

단상 2선에서는 110v 220v 중 하나를 사용 할 수 있다. 어떤 전문가는 220v만 사용 할 수 있다고 하는데... 110v도 사용 할 수 있다. 110v가 왜 있냐면, 예전에 썼으니까 있는 것이다. but 전압이 낮으지 손실율이 커지는 것이고 이를 개선하기 위해 380v까지 늘려 이제는 110v가 사라지고 있는 추세... 있기는 하냐?

아까부터 선 하나를 접지 시키는데 저것을 중성선이라고 한다. 영어로는 뉴클리어??? 아, 뉴트론선이라고 하는데, 이론적으로는 나보다 더 큰 물체인 지구에 박혀 있으니 전위차에 의해 만져도 본인에게 전기가 안 와야 정상인데, 전기가 그리 호락호락 한 것이 아니라, 약간의 전류가 흐를 가능성이 있어, 작업 할 때는 중성선이든 활선이든 '어 내가 배웠을 때는 한 선만 만지면 통전이 안 된다던데요, 참새들이 어떻게 전선에 서있겠어요. 쿸ㅋ쿠' 이 ㅈㄹ 떨지 말고 불평형전류라는 내용도 있으니까 그 부분 다시 읽고, 왠만하면 아무리 고수라도 활선 작업은 추천하지 않는다. 여튼 접지선과 달리 중성선은 어쨌든 변압기와 연결 되어 있으니, 전류는 있는 상태고, 저 중성선과 나머지 활선 2가닥 중 하나를 연결하면, 110v. 3개의 선을 모두 연결하면? 220v.

그니까, 단상 2선과 달리 110v, 220v 둘 다 사용 할 수 있다.

델타 방식이라고도 하는데, 딱 봐도 중성선 없는 것이 특징이다...

주로 송전선로에 많이 사용한다. 왜? 필자도 모른다. 다만, 전력 효율이 낮은 방식임에도 송전선로에 사용하는 이유는 그만큼 안전하고, v-v결선이라는 방식이 존재 해서 그렇지 않은가 싶다.

(독학의 한계, 인문계 출신이면서 뭘 믿는지 책만 디립다 읽는 나... 야동은 보지만, 인강은 안 본다.)

v-v 결선이란, 3개의 선 중 하나가 망가져도(야메때!!!) 남은 두 선이 계속 같은 전압으로 송전을 해 줄 수 있게 만드는 결선 방식이다. 다만, 그래도 변압기 양은 √3으로 줄어드니 주의.

3상 4선은 위험하다. 효율이 암만 좋아도 저.. 저.. 저 사람 죽일 눈까리... 가 아니라, 사람 죽일 듯 한 지락전류!, 즉, 중성선이 땅에 흐르기 때문이다. 아무리 지구가 우리 닌겐보다 강해도 실수라는 것을 하기에 아차 싶으면 한방에 훅 간다. 그럼에도 저... 3상만 있으면 전압 변경 하는 것도 쉽고... 아무래도 전력 효율이 3 * 전압 * 전류 * 전류 * 코사인(역률), 단상 2선보다 3배나 차이가 나니... 쉽게 뿌리 칠 수 없는 방식이다.

마지막으로 정리하자면,

이 부분도 스무스하게 읽다보면 이해가 된다.

근디... 아까부터 역률이 뭐에요?

음... 뭐지... 피타고라스 정리만 알면 쉬운 내용이다. 우리가 일반적으로 아는 전력은 피상전력이라고 유효전력과 무효전력이 섞인 전력이다. 그럼? 단순히 더하면 되느냐? 벡터가 왜 있게? 각 전력의 방향성을 계산 해 줘야지. 전자계는 왜 있게? 전류의 방향을 방해 하기 위해 자계가 존재하는 것이 이 자계는 또 전류를 움직이고 이러니 저러니 벡터가 작용 할 수 밖에 없었고! 이에 피타고라스의 삼각형의 정리가 이를 쉽게 정리 해 준다...

이 피상전력위에 유효전력을 얹히면, 즉 유효전력 / 피상전력이 역률이라고 한다.

즉, 단상이면 모르겠는데 3상이니 주파수가 생겼고, 실제적으로 자기들끼리 치고 받는 무효전력을 제외하고 진짜 전력을 구하다 보니, 역률이라는 개념이 나왔다. 이는 다음 시간에.

걍 이해 안 되면, 느끼면 된다.

전기과 교수가 이거 이해 안 되면 과를 바꾸라고 해서 충격 받은 아는 후배가 정말로 학교 그만 두고 폴리텍 가던데...

참 본인이 가르치는 실력이 없는 것을 애둘러 말하는 교수도 그렇고... 그 것을 곧이 곧대로 듣는 후배도 그렇고...

세상에 이해 안 되는 과목은 없다. 배우는 사람이나 가르치는 사람이나 귀찮아서 그렇지.