교류 저압배전방식

교류 저압배전방식이란

교류 저압배전방식은 건물 안까지 들어오는 저압 배전선의 구성 방식이다.

상 수, 선 수, 중성선 유무로 방식을 나눈다.

방식이 다르면 전압과 전류, 전선 개수도 달라진다.

방식 분류

교류 저압배전은 상 수와 선 수에 따라 단상과 3상으로 크게 나뉜다.

단상은 1상 부하, 3상은 세 상의 부하에 쓰는 구분이다.

단상은 2선식과 3선식, 3상은 3선식과 4선식으로 나뉜다.

같은 상 수 안에서는 중성선 유무가 방식을 한 번 더 가른다.

단상 3선식의 두 가지 전압

단상 3선식은 변압기 2차 권선의 중간점에서 중성선을 끌어낸다.

중성선과 각 외선 사이는 110V, 두 외선 사이는 220V가 된다.

110V는 전등에, 220V는 전열·에어컨 같은 큰 부하에 쓴다.

두 부하군이 균형을 이루면 중성선에는 차이만큼의 전류만 흐른다.

선간전압은 상전압의 2배다. 식으로는 선간전압 = 2 × 상전압이다.

방식별 비교

네 방식은 전선 수, 전압 구성, 주요 용도가 서로 다르다.

전선 수는 단상 2선식의 2가닥에서 3상 4선식의 4가닥까지 있다.

단상 방식은 110V나 220V를 쓰고, 3상 3선식은 220V나 380V를 쓴다.

3상 3선식은 중성선이 없어 동력 전용으로 쓰인다.

3상 4선식은 불평형 부하도 감당하지만 전선 수가 많아 설비비가 든다.

같은 손실에서 비교

같은 전력을 같은 손실로 보내는 조건에서 두 방식을 비교한다.

단상 2선식은 P=VI, 손실 2I²R이고, 3상 3선식은 P=√3VI, 손실 3I²R이다.

같은 전압과 전력에서 3상 3선식의 선전류는 1/√3배, 약 0.577배다.

손실이 같다는 조건을 넣으면 허용 저항은 3상 3선식이 2배가 된다.

저항과 단면적은 반비례하므로 3상 3선식의 전선 소요량이 가장 적다.

헷갈리는 점과 정리

시험에서 자주 틀리는 부분을 짚는다.

단상 3선식에서 110V는 선과 중성선 사이, 220V는 두 외선 사이다.

3상 4선식이 항상 유리한 것은 아니다. 단상 부하가 없으면 3상 3선식이 경제적이다.

앞의 문제 정답을 확인한다. 선간전압은 220V, 선전류 비는 1/√3이다.

방식은 부하 특성과 전선 소요량을 함께 보고 고른다.