전기 기초 (3편) - '3상 교류'란 무엇일까 [사용 이유 / 쓰는 이유] 380V가 나오는 이유

2편에 설명했던 3상 교류에 이어서

왜 380V가 만들어지고. 사용하는 이유와 이점 등에 대해 설명해 보도록 하겠습니다.

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먼저 3상의 '상'이 무엇일까요

'상'이란 '위상' 'Phase'로 도 불리며 파형의 1주기에 관해서 0도에서 360도 까지로 주소를 붙여준 것을 말합니다.

 

즉, 3개의 전선에 3개의 위상을 가진 전기가 들어오는 것을 3상이라고 하며

대한민국 모든 송전은 3상 교류 형태로 이루어진다고 보시면 됩니다.

 

각각의 위상은 +- 220V 전압으로 송전되지만

두 선을 뽑아 (R과 T 상) 그 차이를 보면 380V가 되어

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표기는 '3상 380V'가 됩니다.

(제가 직접 그래프 그려서 차이를 확인해봤습니다)

 

크게 4가지 원인으로 분류해봤습니다.

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1. 모터(전동기) 사용의 이점

• 3상 교류 전기는 산업용 모터를 가동하는데 큰 이점이 있다. 동기 전동기 / 비동기 전동기(유도 전동기 or 인덕션 모터) 등이 해당되며 생산 단가가 낮고 신뢰성이 좋다.

 

더 궁금하시면 제 모터관련 글 1~4 읽어보세요 ㅋㅋ

https://blog.naver.com/tobbyzzang/221492360824

https://blog.naver.com/tobbyzzang/221493676850

https://blog.naver.com/tobbyzzang/221494618513

https://blog.naver.com/tobbyzzang/221494703375

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2. 단상 220V로의 변경이 용이

• 3상 교류 전기의 경우 보통 중성선(전압=0V)이 함께 들어와 3상 4선식 으로 쓰이는데 3상 중 1개의 선과 중성선을 연결하는 것으로 간단히 단상으로 사용이 가능하다.

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아래 사지는 일반 전기 분전함입니다.

3상의 R / S / T 와 중성선 N이 있는데요.. 이를 3상 4선식이라 합니다.

(중성선에 대해서는 나중에 더 다루도록 하죠)

간단히 말해 R / S / T 중 선 1개와 중성선 N 선을 연결하면​

일반 가정용 220V 단상 교류가 완성이 됩니다.

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<단, 가정에서는 단상 2선식, 3선식, 4선식은 추후 다루도록 하죠>

 

3. 교류는 직류에 비해 전압변경 및 장거리 수송이 용이

• 교류는 전압변경이 쉬우며 대용량 사용이 가능함. 또한 장거리 수송이 용이하여 19C 당시 교류 전압이 채택됨. 교류는 장거리 송전의 용이성으로 오늘날 발전, 송전, 배전 시스템은 전 세계적으로 100% 교류 방식이 사용되고 있으나 전자 회로 등 직류의 특성이 필요한 기기 내부에는 교류를 정류하여 만든 직류가 광범위하게 사용되고 있다.

이로 인해 전기 시스템 최초 개발 시

에디슨의 직류와 테슬라의 교류와의 치열한 경쟁이 있었다고 하네요.

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단, 최근 기술 발전으로 고압 직류 시스템이 각광받고 있습니다.

참고

https://m.post.naver.com/viewer/postView.nhn?volumeNo=14328924&memberNo=4770981&vType=VERTICAL

https://wonstoneyoo.blogspot.com/2014/07/war-of-currents_19.html

 

4. 삼상 교류, 전력 손실에 이점

​• 삼상교류로 전기를 송전할 경우 단상에 비해 선간 전압 차가 커 전력소모가 줄어든다.

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3상을 쓴다는 것은, 단상에 구리선 1개를 추가하여

380V 의 출력을 가진 제품을 사용할 수 있다는 것을 의미합니다.

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왜 220V에서 선을 뺐는데 380V가 되나 하는 분들은

위로 가서 다시 천천히 읽어보세요

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즉 선 1개 추가 (50 %) 상승으로

전압 160V상승 (73 %) 상승 효과

(73 % 상승 = 루트 3 = 1.73205)

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이래서!!! 루트 3배니 뭐니 하는 얘기가 나왔던거였습니다.;;

여기까지 오기도 참 힘들었네요

 

최대한 열심히 설명했는데

잘 이해가 되실까 모르겠네요

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댓글과 의견 항상 감사합니다.