전압변동 영향

정의와 핵심 키워드

전압변동 영향은 계통전압이 정격전압에서 벗어날 때 생기는 결과를 말한다.

계통 손실, 설비 수명, 기기 성능과 안전이 여기에 해당한다.

핵심 키워드는 전력손실, 기기 수명, 전압 안정도다.

저전압과 고전압의 기기별 영향

전압이 정격에서 벗어나면 기기별로 서로 다른 결과가 나타난다.

계통 측면에서는 전압 저하 때 전류가 늘어 I²R 손실이 커진다.

유도전동기는 토크가 전압의 제곱에 비례해 전압이 낮으면 크게 줄어든다.

기기별 영향을 표로 나눠 정리하면 채점 항목을 빠뜨리지 않는다.

전류와 손실의 원리

전압이 낮아지면 같은 전력을 공급하기 위해 전류가 커진다.

전류는 P를 √3·V·cosθ로 나눈 값이라 V가 작을수록 커진다.

선로 손실은 전류의 제곱에 비례하므로 손실이 빠르게 늘어난다.

전류가 커지면 전압강하와 I²R 손실이 함께 커진다.

계산 예: 유도전동기 토크

유도전동기 토크는 인가 전압의 제곱에 비례한다.

정격 380V 전동기에 10% 낮은 342V가 인가되는 경우를 계산해 보자.

전압비 0.90을 제곱하면 0.81이므로 토크는 정격의 약 81%가 된다.

같은 부하를 유지하려면 전류가 늘고 슬립이 커져 손실과 온도가 오른다.

지속 시간별 구분

전압변동은 지속 시간에 따라 순시전압강하와 장시간 전압변동으로 나뉜다.

순시전압강하는 수 주기에서 수백 ms 사이의 짧은 저하다.

장시간 전압변동은 부하 변화와 전압강하율에 따라 분 단위 이상 지속된다.

전자는 무정전전원장치나 순간전압 보상기, 후자는 탭 조정과 무효전력 보상으로 대응한다.

정리와 답안 구성

앞 문제 정답은 토크 약 10% 감소와 전자기기 보호다.

답안은 계통 측면과 기기 측면을 나눠 쓰고 대책을 덧붙인다.

저전압은 토크와 조도 저하, 고전압은 철손과 절연 열화가 핵심이다.

기기 종류와 부하율에 따라 영향이 다르므로 통합 관리가 필요하다.