배전선로 전압강하·전압변동률

전압강하의 정의

배전선로의 전압강하는 송전단 전압과 수전단 전압의 차이다.

전압강하율은 이 차이를 수전단 전압으로 나눈 백분율이다.

전압변동률은 무부하와 전부하 때 수전단 전압의 변화율을 나타낸다.

전압강하율과 전압변동률의 식

전압강하율은 전압강하를 수전단 전압으로 나눈 뒤 백분율로 쓴다.

전압변동률은 무부하 때와 전부하 때 수전단 전압의 차이를 전부하 기준으로 본다.

두 값은 기준 전압이 다르므로 답안에서 구분해 써야 한다.

교류 단상 2선식의 전압강하

단상 2선식은 왕복 두 도체를 지나므로 전압강하에 계수 2가 붙는다.

전압강하는 저항에 의한 유효 성분과 리액턴스에 의한 무효 성분의 합이다.

그래서 역률이 나빠지면 무효 성분이 커져 전압강하가 증가한다.

예제 계산

말단에 전류 80A, 역률 0.9인 부하가 걸린 단상 2선식 선로를 보자.

식에 값을 대입하면 괄호 안은 0.1336이 되고, 여기에 160을 곱한다.

전압강하는 약 21.4V다. 이 값이 허용 범위를 넘으면 대책을 검토한다.

직류와 교류의 차이

직류와 교류 단상 2선식을 같은 기준으로 비교해 본다.

직류 선로는 리액턴스가 없어 역률 항이 없다. 역률 개선 효과도 나타나지 않는다.

교류는 역률에 따라 R과 X가 함께 작용하므로 무효 성분이 강하에 기여한다.

자주 틀리는 점

가장 흔한 실수는 전압강하와 전압변동률을 같은 개념으로 쓰는 것이다.

전압변동률은 무부하와 전부하 전압의 차이를 전부하 전압으로 나눈 값이다.

채점에서는 정의와 기준 전압, 직류와 교류의 차이를 명확히 쓰는지가 핵심이다.

정리

마지막으로 핵심 식과 구분 포인트를 정리한다.

전압강하율과 전압변동률은 기준 전압과 정의가 서로 다르다.

직류는 저항만, 교류는 저항과 리액턴스와 역률을 함께 쓴다.