3상전기 배전반
3상전기 배전반
R상은 흑색, S상은 적색, T상은 청색, N상은 백색(회색) 입니다
위 사진에서
RST상 중 어느상 하나와 N상을 연결하면 220v사용됩니다.
단상 3선식은
------------- 전원선
------------- 중성선
------------- 전원선
이렇게 해서 양쪽 끝부분 전원선끼리 두가닥을 접속하면 220V 의 전압을 얻을 수 있고 전원선 한가닥과 가운데 중성선 두가닥을 접속하면 110V를 얻을 수 있는 우리나라 예전 110, 220 동시 수용가의 전력 공급방식 이였습니다.
지금은 안쓰는걸로 압니다..(어디 특별한곳에서 사용하는지는 모르지만..)
3상 4선식은
------------ 전원선(R상)
------------ 전원선(S상)
------------ 전원선(T상)
------------ 중성선(N상)
이렇게 상은 세개이고 선은 네가닥인 배선방식 입니다.3상은 모터를 돌린다든지 하는 동력을 얻는데 많이 사용합니다.
이때 얻어지는 전압은 만약 380V의 전원이라면 전원선끼리 전압계로 측정하면 380V의 전압이 나오고 전원선 어느것이나 한가닥과 중성선에서는 220V 의 전압을 얻을 수 있습니다.
용량이 작은 에어컨이라면 단상을 이용해도 괜찮겠지만 큰 용량이라면 3상을 이용하는게 훨씬 유리합니다.
같은 소비전력의 제품이라면 전압이 높으면 전류는 작아질테니가요. 전류가 작으면 전선의 굵기도 작아지구요. 그래서 큰 용량의 에어컨은 380V 3￠4선식을 이용하여 동력은 3상 380V로 얻고 조작전원은 단상220V를 얻을 수 있도록 3상4선식을 이용합니다. 그렇다면 전선을 이을때는 에어컨에 넘버링이 되어있을겁니다.
(R, S, T, N 또는1, 2, 3 등으로 ....)
R, S, T 상이 바뀌면 모터의 회전방향이 달라집니다.
간단히 상을 체크할 수 있는 방법은 임시로 전선을 연결하고 살짝 전원을 투입해서 기동을 시켜봅니다.
이때 회전방향이 제대로이면 그대로 결선을 하시고 만약 회전방향이 반대라면 상 전원중에서 두가닥을 바꿔주는겁니다.
(R-S, S-T, T-R...... N상은 제외) 이렇게 두가닥만 바꿔주면 회전방향이 달라질겁니다.
(세가닥을 모두 바꾸면 안되구요.)그래서 회전방향이 제대로 되면 결선을 하시고 전기테이프로 잘 감아서 절연을 시켜줍니다.
그리고 2C, 3C 하는것은 전선의 가닥 수를 말하는겁니다.
2core, 3core 로 2코어, 3코어 등으로 전선의 가닥수를 이야기 합니다.또 스퀘어(square 맞나??)는 전선중 연선의 두께를 이야기 합니다.SQ 로 표시하고 전선의 굵기를 적어주면 되는거죠.(8SQ, 14SQ, 22SQ....등등)
3상 3선식은 Δ(델타)결선을 말하는 것으로, 여기서는 상 전압과 선간 전압이 동일하고, 상전류와 선 전류는 root 3배 차이가 납니다. (선간전류가 더 큼)
3상 4선식은 Y(와이)결선에가다 중간에 모이는 지점을 중성선으로 사용한 것으로, 여기서는 상 전류와 선 전류가 동일하고, 상 전압과 선간 전압는 root 3배 차이가 납니다. (선간전압이 더 큼)
델타결선의 경우 한상이 고장 났을때, V결선으로 사용이 가능하며, 이때는 델타결선에 비해 1 / root 3배의 출력이 나옵니다.
2전력계법과 3전력계법은 전력측정시에 전력계 2개를 사용하는 것과 3개를 사용하는 것을 말하는 것인데, 둘다 전력을 측정하는 중 하나입니다.
둘다 전력계에서 나오는 값을 모두 더해주시면 됩니다.
2 전력계법 : P = P1 + P2
3 전력계법 : P = P1 + P2 +P3
1. 단상2선식...3상 4선식 등으로 부르는 것은 배전방식에 의한 구분입니다.
2. 질문자님께서 나열하신 3가지 배선방식 즉 단상 2선식, 3상 3선식, 3상 4선식과 한가지 추가 한다면 단상 3선식이 있습니다.
3. 「 단상 2선식은 일반 가정과 소규모 용량에서 사용하며 방식이며 모두 220V입니다.
「 단상 3선식은 잘 사용하지 않는 방식이며 가운데 선을 공통선으로 양쪽 선을 사용하는 방식이며 역시 220V입니다.
「 3상 3선식은 델타결선 방식이며 3상 220V 또는 3상 440V를 사용하며 주로 예전에 일본에서 수입된 공장기계가 이 배선방식을 많이 사용하고 있습니다.
「 3상 4선식은 가장 많이 사용하는 배전방식이며 단상 220V와 3상 380V를 겸용으로 사용할 수 있는 잇점이 있습니다.
즉 전등이나 콘센트 부하인 경우에는 220V가 필요하므로 R-S-T 중 한선과 N상을 쓰면 해결됩니다.
3상 모터와 같은 동력을 필요로 하는 부하에는 R-S-T 선만 공급해주면 380V의 동력공급도 가능합니다.
왜 델타결선과 와이결선이 있을까?
옛날(적어도 30년쯤 전)에는 우리나라 동력도 전압이 220이었읍니다. 따라서 모든기기들이 220용이었읍니다.
당시 110용의 단상전력은 220볼트 출력의 변압기 권선의 중간에서 뽑아 내서 썼읍니다.
즉, '3상 전력이 220볼트 ' 였던것입니다.
동력용의 전력은 220보다 낮으면 실용성이 적기때문에 최저전압인 셈이었읍니다.
세월이 지나면서, 전압을 높여서 전력선의 효율을 높이려고 하니까, 기존의 220용 전력기기들을 버리게 됩니다. 전압이 틀려지면, 쓸수가 없게 되니까요.
그런데, 여기에서 3상전력의 특성( 벡터: 시간적으로 차이를 두고 돌아가는 교류전압의 특성)을 이용하면, 380 삼상으로 전압을 높여도 220용 삼상기기들을 그대로 쓸수 있게 됩니다.
즉, 3상 220기기를 380 3상으로 쓸수 있는 '결선방법'이 와이결선인 것입니다.
원래 있던 단상 220 변압기 3대를 와이결선하여 380을 출력합니다.
원래의 220 3상은 델타결선해서 쓰던것이지요.
그렇게 되면, 변압기나 모터나 모두 220 결선을 와이결선으로 바꿔주면 되므로, 기기자체를 그대로 쓸수 있게 되는 것이고, 이것이 원래 220 과 380을 같이 쓸수 있는 '3상 4선식380볼트' 전력인것입니다.
지금은 당연히 동력은 3상4선식으로 생각하는 경향이지만, 실제로는 220 기기들로 높은 전압을 쓸수 있는 방법인것입니다.
흔히 '220 3상은 380에 쓸수가 없다'라고들 생각하기 쉽지만, 내부의 결선을 바꿔서 쓸수가 있으며, 역으로 '380 전용은 220 에 쓸수가 없다'가 맞습니다
단상220은 220쪽을 하나 이상 이용하는 것일뿐입니다. 그 이용방법이 중성선을 쓰는 것이지요.
3상3선식은
R상
S상(제2종접지)
T상
E접지선 (제3종접지)
이렇게 되어있고 RST상중 한상을 제2종 접지를 변압기 2차측에서 바로 합니다.
만약에 S상에 제2종접지를 했다면 각 단자간의 전압을 측정하면
RㅡS : 220V
SㅡT : 220V
TㅡR : 220V
RㅡE : 220V
SㅡE : 0V (실제는 접지저항에 따라 다소몇볼트정도 전압이 걸릴수 있음)
TㅡE : 220V
3상4선식은
R상
S상
T상
N상, 중성선 (제2종접지)
E접지선(제3종접지)
이렇게 되어있고 N상은 변압기 2차측에서 바로 제2종접지를 합니다.
각 단자간의 전압을 측정해 보면
RㅡS : 380V
SㅡT : 380V
TㅡR : 380V
RㅡN : 220V
SㅡN : 220V
TㅡN : 220V
RㅡE : 220V(제3종접지의 상태에 따라서 전압의 차이가 날수 있음)
SㅡE : 220V(제3종접지의 상태에 따라서 전압의 차이가 날수 있음)
TㅡE : 220V(제3종접지의 상태에 따라서 전압의 차이가 날수 있음)
NㅡE : 0V(제3종접지의 상태에 따라서 전압이 발생될수 있음
3상3선식은 동력으로 사용되지만 3상4선식은 동력과 전등을 동시에 사용가능 합니다.
1. 3상 4선식 배전 방식은 삼상 변압기의 권선이 Y 형으로 결선된 것인 데 동력원으로 사용되는 삼상 380V 전원과 가정용 표준 전압인 단상 220V(한 상과 중성선의 전압)를 동시에 얻을 수 있기 때문에 우리나라의 표준 배전 방식으로 채택된 것 입니다.
2. 이 3상 4선식 배전 방식에 적합한 송전 방식으로 3상 3선식이 채택된 것 인데 그 이유는 3상 변압기의 2차 결선 방식은 1 항목에서 결정되었으므로 가능한 조합은 Y-Y 또는 Delta-Y 중 택일을 해야 하는 데 Y-Y 방식은 제 3 고조파가 나타나 중성점 전위가 이동하며 중성점을 접지할 경우 항상 제3고조파의 지(地) 전류가 흘러 통신선에 유도 장애를 발생 시킬 수 있으므로 회피하는 방식이므로 Delta-Y가 채택되게 된 것으로 사료 됩니다.
참고로 Y-Y 결선 방식도 Delta 방식의 3차권선을 설치하여 Y-Y-Delta로 하면 이런 결점을 없앨 수 있습니다.