화산2리.전기단상과삼상의차이

[화산2리이장]

삼상은 380V 단상은 220 V

참고로 외국은 삼상뿐만 아니라 다상을 사용하기도 합니다.

산업현장에서는 동력모터를 가동하기위해 380v의 전원이 필요합니다.

220v로는 파워가 부족하죠

삼상의 선간전압은 380v이고 세계의 상중 한계의 상과 중성선 N상의 전압은

220입니다.

세계의 상 간에는 120도의 위상차가 존재합니다, 그것을 벡터로 계산하면

한계의 상은 전체 상의 루트3분의 일이 됩니다.

삼상을 쓰는곳은 굳이 산업현장의 동력모터 뿐만 아니라 일반건물 분전반에서도

사용되고 널리 사용되고 있습니다.

다만 일반 가정집에서만 단상 220V가 사용될 뿐이지요

삼상전류는 말 그대로 전류의 상이 3개 입니다....상이 3개 이면 어떤 장점이 있는가??

상이 3개이면 전력 공급의 안정성을 확보 할 수 있습니다..

모터를 돌린다고 생각해 보십시요.. 일반적인 가정용인 220 110볼트는 단상입니다...

플러스와 마이너스가 교차되는 것인데... 그렇게 되면 사인파 곡선을 생각하시면

금방 이해가 가실것입니다.. 사인파 정점과 정점사이는 멀지요~~

But 3상이 되면 3개의 상이 시간차 교차를 하게 되므로 정점과 정점사이가 가깝습니다

단상에 비해 훨씬더 모터작동에 안정성을 확보하는것이지요... 물론 3상전력이 380볼트

이므로 구동력도 훨씬 세구요.... 또 220을 필요로 할경우엔 바로 연결해 쓸수 있습니다.

220볼트를 사용하면 될것을 왜 굳이 380을 사용하느냐. 이런 질문도 하신것 같은데..

공업용 전기제품은 큰 구동,제동토크를 필요로 합니다... 220볼트로는 그런 힘을 낼 수가

없지요.. 380은 전류도 높아 공업용으로 주로 쓰입니다.. 그리고 또 주로 모터에 쓰이구요..

참...이것 하나더... 모터를 보면 맨 밑부분에 브러쉬라는 것이 있습니다... 모터 코일에

전기를 공급받는 부분이지요.. 일반적으로 모터는 3개의 코어로 이루어지는데.. 밑에

브러쉬도 3개입니다... 이것이 3상을 이용하는 핵심중 하나죠.. 공업용으로 쓰이는 3상은

거의 대부분 모터를 구동하는데 쓰이고 그 모터는 3개의 코어로 이루어져 있으며 그

코어에 전기를 연결해주는 브러쉬가 3개 이다.... 각각의 브러쉬에는 서로 다른 상의

전력이 공급되어야 모터 내부의 N/S 극 자석의 힘에 원활히 대응해서 작동할 수 있으니

까요..

제가 전자과에 전기 공사 노가다에 군대서도 통신병/ 대대 영선을 했었는데....

그때 3상 전력에서 220따서 사격장에 백열등 달던 생각이 나네요...ㅎㅎ

삼상전원은 사실 일반 가정을 제외한 모든 곳에서 찾을 수 있습니다. 처음 발전소에서 발전된 전원도 삼상이고, 그것이 송배전을 거쳐 집앞 전봇대에 있는 변압기에 올때까지도 삼상으로 이동됩니다.

제 생각에 삼상을 쓰는 이유로는:

첫째. "constant power" 입니다. 단상은 전압이 사인파형으로 오르락 내리락하므로 전달되는 파워또한 사인파입니다. 하지만 삼상은 파워가 항상 같은 크기로 전달됩니다.

둘째. 발전된 전력이 가장 많이 쓰이는 용도는 전기기계의 동력용입니다. 전기기계는 대부분이 모터지요. 삼상은 모터의 기동토크를 특별한 장치 없이도 원하는 방향으로 움직일 수 있게 해줍니다. 단상의 경우 기동토크가 없기때문에 원하는 방향으로 기동하기 위해서는 캐패시터를 달거나 인버터를 써야합니다.

셋째. 단상에 비해 송배전이 경제적으로 이루어 집니다. 멀리있는 발전소에서부터 일반 공장이나 가정으로 오는 동안의 손실을 줄이거나 시설비를 줄일 수 있습니다. 단상(두가닥)에 비해 한가닥을 더 연결하여 삼상을 만들면, copper를 50%늘려 73% 더 큰 파워를 전달할 수 있습니다. 또는 같은 전력을 단상으로 전송할때에 비해 삼상은 75% 적은 량의 구리선으로 전달이 됩니다.

.....................................................................................................................................

모눈종이를 한장을 가져와서 3상을 그려보세요 120도씩 위상차이가 나게해서요

그리고 나서 각 칸마다 각상의 크기를 더해보세요 1상이 0도일때 크기(값)이A 2상은 +120도가 될거고 값이 B 3상은 -120도일거고 값이 C

그 합S=A+B+C

그 다음칸에서도 같이해보세요 1상 1도,2상 121도 3상 -121도일때 크기를 각각 구해서 더합니다

그러면 신기하게도 합 S는 앞칸에서 구한 S와 같습니다.

결국 이런 3상을 어떤 기기에 공급했을때 그 대상기기는 항상 같은 크기의 전력을 공급받는다는 겁니다. 안정적이다는 거지요.

그리고 이런 3상이 모터에 쓰이는 이유는, 전동기에 권선을 감고나서 합성자계를 페이져로 표시해서 매 순간마다 더해보면

1. 크기는 당연히 같고

2. 방향은 회전을 합니다.

60HZ를 공급받으면 1초에 60번 회전을 합니다.

그렇기 때문에

1.전동기 외부에 권선을 감고 3상을 공급

2. 내부에 자석OR 전자석을 설치

3. 유도된 자계가 도는 방향으로 내부의 회전자(자석/전자석)도 같이 회전.

4. 특별한 장치없이 전선감고 안에 자석을 넣고 3상만 연결하면 안정적인 모터완성!!

이런 이유로 3상이 단상보다는 훨씬 효율적입니다.

전동기에 권선을 감는방법과 회전자의 모양에 따라 속도및 토크특성이 상당히 달라지나 너무 설명이 길어져서 생략합니다.