리액터의 역할과 기능

[피노키오]

리액터 (reactor)

요약

회로에 리액턴스를 도입하는 것을 목적으로 한 장치. 구조적으로는 전선을 코일 모양으로 감은 것으로, 철심(鐵心)과 공심(空心)으로 크게 나뉜다.

설명

회로에 리액턴스를 도입하는 것을 목적으로 한 장치. 구조적으로는 전선을 코일 모양으로 감은 것으로, 철심(鐵心)과 공심(空心)으로 크게 나뉜다. 또 철심을 지닌 것이라도 철심에 공극(空隙)을 만드는 경우가 많다. 공심리액터의 리액턴스는 흐르는 전류에 관계없이 일정하다. 철심을 지닌 것은 철심포화(鐵心飽和) 때문에 전류가 커질수록 리액턴스가 작아진다. 공극이 있는 철심의 경우 리액턴스는 그 중간이다. 〔그림 1〕의 리액터는 리액턴스를 도입하기 때문에 전류의 흐름을 억제하는 임피던스로서의 기능과 전류가 전압에 대하여 90˚의 위상차를 지니는 등의 특징이 있으며 이러한 특징을 살려서 사용한다. 그러나 사용방법에 따라 명칭은 약간 달라진다.

한류(限流)리액터

전력계통에 단락(短絡)이 고장났을 때 단락전류를 억제하기 위해 사용하는 리액터〔그림 2〕. 이러한 경우 항상 흐르는 전류에서는 거의 영향을 받지 않을 정도의 리액턴스라도 단락전류의 억제효과는 상당히 높다. 이 때문에 전력계통이 대용량화하여 단락전류가 차단기의 차단전류를 웃돌 경우에도 리액터를 사용함으로써 차단기를 바꿀 필요는 없게 된다. 또 단락전류의 억제에는 저항과 콘덴서로도 목적을 이룰 수 있다. 그러나 저항은 항상 흐르는 전류에 의한 손실이 커서 콘덴서가 대형이 된다든가 수치의 선택을 잘못하면 도리어 단락전류를 늘리는 일도 있어 이러한 문제를 간단히 해결할 수 있는 리액터의 사용은 큰 의미가 있다.

분로(分路)리액터

전압을 조정할 목적으로 사용되는 리액터. 분로리액터는 한류리액터와 달리 부하(負荷)와 병렬로 접속된다. 요컨대 부하의 일종으로 보아도 좋다〔그림 3〕. 따라서 분로리액터의 스위치를 켜면 리액턴스가 가해진 것이 되어 위상이 90˚ 늦은 전류가 흐르기 때문에 모선의 전압이 저하한다. 반대로 이제까지 투입되어 있던 리액터를 차단하면 모선의 전압은 상승한다. 이와 같이 분로리액터는 전압을 조정하는 기능이 있으므로 전압조정기로서 사용된다. 다만 리액터의 용량을 크게 하면 전압의 변동폭도 커지므로 리액터를 몇 개로 분할하여 사용한다. 또한 전력용 콘덴서는 분로리액터와 반대의 효과가 있으므로 양자를 조합하여 전압조정기로 사용하는 경우가 많다.

중성점(中性點)리액터

성형결선변압기(星形結線變壓器)의 중성점과 대지(大地) 사이에 접속하는 리액터〔그림 4〕. 중성점리액터가 쓰이는 목적은 2가지로 나눌 수 있다. 하나는 전력계통에 접지사고가 발생하였을 때 이상고전압의 발생을 방지하거나 접지사고를 검출하는 보호계전기의 작동을 돕는 목적으로 사용된다. 이같은 목적으로 사용되는 경우는 전력케이블을 많이 사용한 계통, 즉 전력계통의 대지정전용량이 클 때이다. 중성점리액터의 또 하나의 목적은 전력계통에 일선접지사고가 생겼을 때 사고지점에 흐르는 사고전류를 제로로 하는 데 있다. 사고전류가 제로이면 접지사고가 자연소멸하는 경우가 많은데 설사 소멸하지 않아도 사고전류가 제로이기 때문에 그대로 송전을 계속할 수 있는 이점이 있다. 이같은 목적의 중성점리액터는 페테르센코일(Petersen Coil) 또는 소호(消弧)리액터라고도 한다. 일선접지시에 사고전류를 제로로 하기 위해서는 중성점리액터의 값 은 =1/(3 )처럼 정하면 좋다. 다만 는 각 위상의 대지정전용량, 는 각주파수(角周波數；주파수에 2 곱한 값)이다.

 

 

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