중성선(N선) 단선에 의한 이상전압 발생
1) 3상4선식 가) 정상회로의 상별 전압 및 전류흐름도 (부하불평형 3:1 경우) ▶전류의 흐름은 A상에서 N선으로 ,B상에서 N선으로 흐른다.
나) 중성선 단선시 전압 및 전류흐름도 ▶중성선(N선)이 단선되면 220V는 없어지고 380V만 존재하게 된다. ▶N선으로 전류가 흐르지 못하고 A상에서 부하를 직렬로 통하여 B상으로 흐르게 된다.
다) 부하의 직렬배치 상태와 전압 (부하량의 불균형)
라) 상별 저항차에 의한 이상전압의 발생
<그림 7 > ▶A상의 임피이던스의 합 ZA(병렬결선이므로) = Z * Z * Z / Z * Z + Z * Z + Z * Z = Z³ / Z² + Z² +Z² = Z³ / 3Z² = Z / 3
▶B상의 임피이던스 = Z
▶전체의 임피이던스의 합(A상의 임피이던스의 합+B상의 임피이던스) 은 = ( Z / 3Z ) + Z = Z / 3Z + 3Z / 3 = 4Z / 3 이다.
전체전류I = V / Z 에서 전체전류I = 380 / (4Z/3) = 3*380 / 4Z V = VA + VB 이고 VA = I * ZA VB = I * ZB의 관계이므로
마)▶ A상 부하에 인가 전압 VA = I * ZA = (3*380 / 4Z) * Z /3 = 380 / 4 = 95V ▶B상 부하에 인가전압 VB = I * ZB = (3*380 / 4Z) * Z = 1140 / 4 = 285V
바) 중성선 단선시의 이상전압 발생정도 ▶ 부하가 평형되게 분배되었을 경우 1ψ3선식에서는 각상 전압의 변동이 없이 220V로 되게 되지만
3ψ4선식의 경우는 평형부하인 경우에도 전압이 변하게 되며
중성선이 연결된 상태에서는 220V로 중성선과 양측전압선간의 전압이 220V로 동일하지만
중성선이 단선 되면 전압의 불평형이 발생하게 되며 경부하측 부하의 단선등으로 점점 불평형은 심화되게 되고 종래에는 경부하측 기기가 거의 모두 손상되게 될 것이다.
▶ 평형부하배분의 경우 (3상4선식 배전) - 평상시(병렬 결선)
- 중성선 단선시(직렬결선)
해설) 만약 임피이던스가 10옴이라고 가정하면 합성임피이던스Z = ZA+ZB = 10+10 = 20옴 전류I = V / Z = 380/20 VA = I * ZA = (380/20)*10 = 3800/20 = 190V VB = I * ZB =(380/20)*10 = 3800/20 = 190V
2) 단상3선식
▶ 평형부하 배분의 경우 - 평상시 (병렬결선)
- 중성선 단선시(직렬결선)
해설) 만약 임피이던스가 10옴이라고 가정하면 합성임피이던스Z = ZA+ZB = 10+10 = 20옴 전류I = V / Z = 220/20 VA = I * ZA = (220/20)*10 = 2200/20 = 110V VB = I * ZB = (220/20)*10 = 2200/20 = 110V
▶부하 불평형의 경우 1상3선식의 a′b′의 부하분배가 3상4선식과 같은 조건 즉 3 : 1로 될 경우 전압 불평형은 아래와 같다.
전체전류I = V / Z에서 전체전류I = 220 / (4Z/3) = 3*220 / 4Z VA = I * ZA = (3*220 / 4Z)*(Z/3) = 220/4 = 55V VB = I * ZB =(3*220 / 4Z)*Z = 220/4 = 660/4 = 165V
결론) 경부하( 輕負荷)인 단자의 전압은 상승(上昇)하게 되고 중부하(重負荷)인 쪽은 감소(減少)하게 되며 전압불평형은 점점 심화되어 종래에는 경부하쪽 전기기기가 거의 모두 손상되게 되는 것이다.
또한 무부하인 회로의 ELB가 파손된 것은 ELB내부에 영상전류를 검출하여 누전시 차단 시키기 위한 제어요소에 이상전압이 가압되므로 경부하측의 ELB제어장치가 폭발하여 파손된 것이다. 출처: http://www.korea.pe.kr/apps/page.php?op=view_data&prim=192&p_prim=15 위 사이트의 내용을 참고로 하여 재구성 하였습니다..
만약 잘못된 내용이 있다면 덧글을 달아 주시면 감사하겠습니다..
@@@@ 현장실무적으로 본 중성선의 단선시의 영향)
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출처: http://cafe.naver.com/power119/26622
어쩌다 보니 카페에 첫 글을 올리게 되네요...
최근 2년동안 전기에 대해 궁금한 게 있으면 잠깐씩 알아보고 한 게, 이제는 땅속을 지나는 전기줄까지 보일(?) 정도입니다. 뭐, 세세하게 물어보면 모르니까 넘어가고... 그냥 전력계통의 큰 틀에 대해서 개략적으로 이해하는 정도...입니다.
최근 며칠 사이에 관심을 갖고있는 게, 전세계에서 쓰이는 송전전압에 대한 겁니다. =========== 117kV 154kV 187kV 275kV 345kV 380kV 500kV 735kV 765kV 1,000kV 1,150kV ============
얼핏 보면 전혀 관련없을 듯한 위 전압들에 공통점이 있습니다.
바로 '22kV'와 '루트3'이 열쇠입니다.
이 두 열쇠를 쓰면 전혀 관련없을 듯한 위 전압들이 서로 밀접한 관련을 맺고있는 것을 알 수 있습니다.
모두 22kV에 정수와 '루트3'을 곱한 것임을 알 수 있습니다.
왜 하필이면 '22kV'일까 하는 의문이 생기는데, 간단합니다.
큰 발전소에 들어가는 거의 대부분의 발전기들이 22kV의 전압을 내기 때문에 그렇습니다.
'루트3'을 곱한다는 건, Y결선을 한다는 것을 의미할 거고...
그래도 예외는 있습니다.
국내에 있는 산청양수발전소의 주발전기 겸 주펌프는 입/출력전압이 22kV가 아니라 18kV입니다. 발전소에 이어진 송전선은 345kV짜리 2회선인데, 전혀 관련없을 듯한 이 두 전압 사이의 관계를 푸는 열쇠는 역시나 '루트3'입니다.
다소간 차이가 있지 않을까 싶긴 했지만, 너무나 정확히 일치합니다. 분명 아무런 생각없이 18kV를 쓴 것은 아닌 듯합니다.
이제 남은 건 '정수배'인데... 정수배를 쓰는 건 간단합니다.
이 쪽이 변압기를 만들 때 쉬우니까요. 권선비가 정수배로 떨어지는 게 그렇지 않을 때보다 코일을 감을 때 수월하지 않겠습니까...
덕분에 알게 된 사실이 한 가지 더 있다면... '공칭전압과 실제 선로에 걸리는 전압은 완전히 일치하지 않는다' 는 것 정도인가요...
어느 정도 예상은 했지만, 덕분에 확실히 알게 되었습니다. ^^:;
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내선 전공이 지켜야할 상식 (이것만은 꼭 지키자.)
* 건물 전기 작업은 안전하고 편리하게 시공한다.
* 한번 시공한 작업은 다시 뜯고 고치는 작업이 되지 않게 한다.
* 한번 작업으로 완벽한 마무리가 되게한다 .
* 결선때에는 정신을 집중하여 오결선을 하지 않는다.
* 스위치 콘센트 차단기 등 단자의 조임 현상을 확인 한다.
* 분전반의 단자의 조임의 상태를 다시한번 더 확인 한다.
* 한전 전력량계 용량과 분전반의 차단기의 용량과 전선의 용량을 맞게 설치한다 .
* 콘센트에서 콘센트 사이의 전선은 결선으로 처리한다 .
* 콘센트와 콘센트 사이의 전선을 콘센트의 단자에서 연결 하지 않게한다 .
* 등기구 설치시 천장의 고정대가 있는지 확인후 설치한다 .
* 등기구 설치시 커넥터에 꼽지말고 결선처리한다.
* 무거운 조명등 설치시 고정대가 안전한지 확인 한다 .
* 분전반 설치의 장소는 안전한지 확인한다.
* 스위치의 공통단자에 전원선 중 하트상(+) 선이,등공통은 N선(-)이 단자에 연결되여 있는지 확인 한다 .
* 전기 시공은 끝은 사용자의 것이므로 사용자의 마음에 들어야 하며 사용시 불편이 없도록 한다 .
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한국전기안전공사 점검시 착안사항(저압설비)
1.단선결선도와 현장 일치 여부
2.전선규격 및 용량 적합 여부
3.분전반(배전함) 시공 및 접지 시공 상태
4.개폐기,차단기의 시설 상태의 규격의 적합성 여부
5.절연저항 적합 여부
6.접지저항 적합 여부 참고사항) 접지저항을 측정할때 먼저 대지전압을 측정한다. 일반적으로 N선과 접지극(G,E)은 대지전압이 10V이하여만 그 측정값(접지 저항값)을 신뢰할 수 있다.
7.분전함내 절연판 시공 여부
8.접지극부 콘센트의 시설 여부
9.콘센트 회로 접지선 시설 여부
10.전기기계 기구의 접지 상태 여부
11.배선 설비 적합 여부
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주상변압기 결선도 (3상 4선식 22.9kV 220/380V Y결선1)
내부 결선도
4단자 변압기 220/460은 병렬 결선하고 115/220경우는 직렬로 결선한다.
주상변압기 결선도 (3상 4선식 22.9kV 220/380V Y결선2) 한전 주상변압기(일단접지변압기) 결선도에 대해 궁금해 하시는 분들이 있어
출처: 한전배전처 발행 "배전설비시공실무" ........................................................................................................
참고 )일단 접지변압기란?
단상 주상변압기도 보통의 2권선 단상 변압기이다.
단상 주상변압기의 특고압측 부싱이 하나 밖에 없는 이유는 Hot line 은 R S T 3상 중 하나만 접속되고 다른쪽 단자는 접지된 중성선이 접속되기 때문이다. 이런 변압기를 "일단 접지변압기"라고 한다.
즉 중성선은 접지되어 있어서 대지전위와 같으므로 대지절연을 하지 않아도 되니까 부싱을 쓰지 않아도 되고,
변압기 코일도 대지절연을 경감할 수가 있어서 변압기 제작비가 저렴해지게 되는데 이것이 직접접지계통의 장점중의 하나이다.
출처: 전기박사.(기술박사)
참고 결선도)
하트상(+):220V ,N선:0V
단상 2선 220V를 공급한다.
하트상(+,H1):110V ,하트상(+,H2):110V ,N선:0V
하트와 N의 결합으로 단상2선 110V를 공급하나 현재는 110V를 거의 사용하지 않고 하트상의 결합으로 단상2선 220V를 공급한다. 주의) 이결선에서 단상2선 220V는 접지극이 없다(네온 검전기로 체크할경우 둘 다 불 들어옴.)
1.N선(녹색)+고동색=110V 2.N선을 빼고 R,S,T의 결합은 220V 3.N선(녹색)과 빨간색= 190V(110*1.73)
설명)
전등과 동력의 공용방식으로서
중성점이 접지 되어있는 변압기에 단상 부하(단상110V/220V)를 접속하고 3상의 선간에 동력부하(3상220V)를 접속하는 방식이다.
즉 단상변압기 2대를 V결선하여 단상110/220V부하에 대해서는 단상3선식으로 3상220V 부하는 3상3선식으로 공급한다.
3상4선식(Y결선 380/220V)의 공급되기 이전에 많이 쓰였으나 지금은 거의 사라진 공급방식이다.
하트상(R,+):220V, 하트상(S,+):220V ,하트상(T,+):220V,N선:0V
거리의 전봇대에 이변압기가 가장많으며 보편적으로 사용하고 있다.
그림4) 그림5) 그림6)번은 3상4선식 Y결선 220/380V이며
참고) 3상4선식(Y결선)에서 부하측과의 관계.
그림에서
@전원측에서 변압기 와이결선
1.R:220V S:220V T:220V N:0V
2.3상
R,S: 380V(벡터합) S,T: 380V(벡터합) T,R: 380V(벡터합)
3.단상
R,N: 220V S,N: 220V T,N: 220V
@부하측에서 모타 와이결선 =>모타의 정격전압은 220V.
@부하측에서 모타 델타결선 =>모타의 정격전압은 380V (와이기동 델타운전)
참고사항) 변압기 내부의 결선방법과 중성선의 접지방법은 5항과 6항을 참고한다.
참고사항2) http://blog.naver.com/e077/95410244
참고사항3)우리나라 배전계통의 개요. http://blog.naver.com/enjt/120061471498
만약 잘못된 것이 있다면 덧글을 남겨주세요.. 즉시 시정하겠습니다..
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과전류 차단과 누전시 전로를 자동으로 차단/ 복귀하는 자동복귀형 누전차단기에 관한 것으로,
과전류 유입시에는 과전류 차단기에 의해 전원이 차단되고
자동복귀형 누전차단기란?
누전발생시에는 누전차단장치에 의해 전로가 자동으로 차단된 다음
차단요인이 해소되면 자동으로 복귀되는 누전차단기를 말한다.
즉 과전류 차단기능과 누전차단/복귀기능을 모두 수행할 수 가 있다.
자동복귀형 누전차단기는
불시에 배전선로에 흐르는 과전류로부터 선로를 보호하는 종래의 과전류 차단장치와 함께
지락사고나 누전으로 인해 이상전류가 발생하면
이를 검출하는 영상변류기ㅡ영상변류기가 검출한 이상전류가 기준 설정치 이상인지
혹은 누전차단원인이 해소되어 이상전류가 기준 설정치 이하로 유지되고 있는지 여부를 판단하는
이상전류 감지부ㅡ
지락사고 또는 누전시 계전기를 동작시키거나 상기의 원인이 해소되어 계전기를 복귀시키는 기능을
수행하는 차단/복귀제어부ㅡ
상기 차단/복귀제어부의 지시에 따라 선로를 차단하거나 복귀 동작을 수행하는 계전기ㅡ
상기 계전기의 동작으로 전로가 차단되면 누전원인이 해소 될 때까지 부하의 누전상태 여부를 확인 할
수 있도록 미소전류를 공급하는 미소전류 발생부 및 이상전류 발생으로 세트가 되어 누전차단장치 작
동후 다시 입력신호를 비교판정할 수 있게 주기적으로 펄스를 공급하도록 리셋트 시켜주는 오토 리셋
부 로 이루어진 누전차단.복귀장치가 일체화된 것이다.
참고사항)초기단계라 성능은?
[YTN 8585] 조달청 공급 누전차단기, 알고보니 불법 제품 http://news.naver.com/main/read.nhn?mode=LPOD&mid=tvh&oid=052&aid=0000212808&type=2
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송전선이 세 가닥인 이유
전기는 비록 교류라도 각 순간을 보면 플러스와 마이너스가 있으므로 두 가닥의 전선이 필요한 것은 당연하다. 이러한 전기를 단상교류라고 한다. 그러나 송전선에는 철탑의 오른편에 3가닥, 왼편에 3가닥으로 되어 있다.
3개의 코일을 120도씩 각도를 어긋나게 해서 배치한 다음, 자석을 시계방향으로 회전시키면 3개의 코일은 자력선의 영향을 받아서 유도기전력이 발생한다. 이 경우에는 세 가닥 묶은 전선에는 전기가 흐르지 않는다. 따라서 이 선은 필요 없게 된다.
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