R S T N 전압(V)의 진화

[장미디어]

R S T N 전압(V)의 진화

​  ​                   

3상 3선식과 3상4선식에 대한 궁금증

전기를 하면서도 배전게통의 밴전 형식에대하여 깊히 생각해본경우가

거의없고 일상적인 전기상식으로 배전반 또는분전반, 계량기 제작 등에

종사 하고있지만 정확이 110V, 220V, 380V, 22,9kV의 사용시기와 용도

등 변화된 역사와 내용을 생각하지않고 전기가 주는편한함으로 만 사용해왔습니다.

따라서 전압 종류에따른 시기와용도, 그리고 배선관련내용 등에대해서

좀더 구체적으로 정리해봤습니다.   

1.3상3선 220V의 사용시기와 용도

1980년도 초 까지 220V를 많이 사용하였으나, 전기사용 용량과 사용량이 늘어나면서 전기공급량을 크게 하고, 전력 손실을 줄이기 위하여 사용가치가 저하되었고, 이시기 전등용 전압은 100V에서 220V로 승압하는 시기였으며, 전동기(Moter)는 220~380V 겸용이 제조되어 사용하기 시작하였습니다.

이시기에 동력의 99%가 3상3선식 이었으나 전등은 단상 2선 100V였습니다.

2.3상3선식 380V(3상4선 380V)사용시기와 용도

1980년대부터 전기사용량과 사용량이 급격히 늘어나면서 전선의 전기공급용량을 크게 하고 전력손실을 줄이기 위하여 당시의 전압을 높게 하는 승압정책을 사용, 공장은 3상 3선식 380V가 주를 이루었고, 가정용은 220V를 공급하게 되었습니다.

아파트를 중심으로 3상4선식 220/380V겸용을 많이 사용하게 되었고, 전력손실 절약 및 전기공급량을 늘이는 변압기 가동률을 높이기 위하여 동력, 전등겸용으로 사용하게 되었으며 현재는 3상 4선식 220/380V 전압을 99%사용하고 있습니다.

 3.3상 3선식 440V의 사용시기와 용도

대형공장 등에서 많이 사용되며, 전선량의 절감 및 전기공급용량을 크게 하고 전력손실을 줄이기위하여 사용하고, 저압의 전압기준은 600V이므로 향후 전기사용량이 늘어난다면 600V로 승압이가능 할 것으로 전망됩니다.

4.배전의역사

초기의 배전 전압방식은 3.3kV 3상 3선식 이었으며 그후 5.7kV , 6.6 kV, 11,4kV-y, 22.9kV로 단계적 승압을 하였습니다.

1989년 통신선 유도장해 절연변압기 설치지역 확보 등의 문제점이 있었던 서울일부 지역의 특성상 다중 접지계통에 필요한 낮은 접지저항 확보가 곤란한 제주지역을 제외한 모든 지역이 22.9kV(22,900V)로 승압이 완료되었죠.

그후 2003년 제주지역이 승압완료 되면서 2008년,40여년간의 승압을 끝으로 고압배전계통은 22,9kV로 단일화 되였습니다.

저압배전계통은 동력용 200V, 300V, 전등용 100,220V등 혼용하여 사용하다가 1999년 전등용은 220V로 동력용은 380V로 단일승압 완료하였습니다.

5.배전계통

배전계통은 배전용 변전소 주변압기에서 인출되는 고압 배전선로 (22.9kV)에서 수용가 측에 위치한 주상변압기까지의 고전압 배전계통과, 주상변압기 2차 측에서 수용가까지의 저압배전계통으로 구분됩니다.

※한전책임분기점

고압 경우 인입주 개폐기(COS)2차 접속점, 저압 경우 수용가 전력량계에서 올라오는 SV전선과 인입주 에서 오는 DV또는 CV인입선과의 접촉점입니다.

고압배전계통은 선간전압 22,900V 3상 4선의 다중접지방식을 채용하고 있으며, 저압배전계통은 선간전압 220V 가 3상4선식으로 주상변압기에서 수용가까지 공급되고 있습니다.

☞정전발생 시에 정전시간 및 구간을 최소화 할 수 있도록 수지상방식에서 루프식 네트워크방식으로 발전되었습니다.

1)특 고압 배전방식

    

배전용 변압기에서 주상 변압기까지의 배전방식

☞3상 4선식 Y결선 중성점 다중접지 방식

☞선간전압 22,9kV, 상전압 13.8kV

※중선접지

☞전압선과 동일 굵기 나선, 저압애자에 의한지지

☞인가 밀짐지역 및 접지저항이 높은 지역 : 전주마다 3종접지

☞인가없는 야외지역 : 300m이하 1개서 3종접지

☞동일변전소에서 인출된 중성선은 특고압 배전선로에서 공용사용

☞타 변전소에서 인출된 특고압 중성선은 공용사용금지

2)단상2선식

 

☞일반가정용

☞변압기 2차 결선방식 110/220V 가압

3)단상 3선식

 

☞두종류 전압이 필요한곳

☞과거 100V전등용으로 사용(현재 220V승압)

6.3상 4선식 380V전력 량게를 380V 3상 3선식 설비에 부착하여 사용

   하면 어떠한 문제가 발생할 수 있을까 고려해보면,

1)3상3선식선로에 3상4선식 계량기 설치할 경우 중성점 전위의 불안

  정으로 측정오차가 발생하게 되어 정확한 계량 값을 얻을 수없게 됩

  니다.

2)N상 단자에 RST 상중 한 개의 상을 접속하는 것 은 정상적인 계량을

  보장할 수 없게 됩니다.

☞결선도참조

                                        

                 

3상 3선식 380V에서는 하트상에 들어있는 다심COR전선에 2가닥을

   단상 차단기에  결선, 220V가 들어올까 고려해보면,

   3상 4선식 380V는 R S T 상으로 구성되어 N상과 R S T

   어느한상과 연결하면 단상 220V가 나오지만, 3상 3선식 380V는 R S

   T 만 존재하기 때문에 단상 220V를 구현할 수가 없습니다.

☞N상이 없는 동력선이 3상3선식380V입니다.

☞반듯이 220V를 사용하려면 3산 4선 380V에서 3상3선식 220V를 사용

   하려면 3상 트랜스를 사용하여 전압을 낮추거나, 사용하려는 부하의

   결선을 Y결선으로 바꾸어 3상 380V를 사용할 수 있죠.

8,3상 4선식의 의미

☞3상 4선식의 R S T는 영어 알파베트의 순서일 뿐 아무런 의미는 없

   습니다.

   의미가 있는 약자가 아니며 순서대로 R S T로 구분하기위해 붙인 것

    일 뿐입니다.

    A B C 상이라고도 하는데 나라마다 어느 글자를 사용하느냐 에 따라

    다르지만 한국전력은 A B C상을 사용하고 있습니다.

    단, N상은 중성선으로 Neutral의 약자입니다.

☞3상4선식 은 3상을 Y결선하고 중성점에 중성선을 결선 한것이죠,

☞각 상끼리 상 전압이나오고 상과 중선선은 선간 전압이 나오죠.

☞Y결선의 상전압은 선간전압의 루트 3배입니다.

건물 메인에 R S T3선과 N선이 들어오고 ,RN을 묶어주면 220V, SN을 묶어주면 220V, TN을 묶어주면 220V가 구현되어 가정에서 사용할 수 있는 것이죠.

그러나 엘리베이터, 대형에어컨 등은 220V를 사용하는 것이 아니라 380V 교류를 사용하게 되어 3상4선식 결선으로 220V와 380V를 구현 사용하는 것입니다.

9.3상 4선식의 전력사용에서의 문제는 균형,

  즉 어느 한상에 집중적으로 많이 사용하게 될 경우 가정에서 사용하는

  전기에는 문제가 없지만, 상가나 빌딩 등에서 한쪽에 전기용량을 초과

  하여 에어컨을 설치하거나 전열기를 사용하게 되면 브레이크가 쉽게

  OFF되는 현상이 나타나게 되며, 계속적으로 불균형상태에서 사용하게

  되면 어느 한계점에서 배선계통에 문제가 발생할 수 있습니다.

10.3상 4선식에선 중선선사용으로 , RN SN TN 결선 하면 220V가 구현

    되나,

☞3상 220V는 △결서이고 중성점이 없습니다.

☞3상 4선식은 Y결선이고 중성점이 있습니다.

   3상3선식 220V는 옟날 일본제품 기계를 사들여 활용할 때 많이 사용

   되였습니다.

위에서도 언급한 바와 같이 3상4선 공급방식에서 3상3선 제품을 사용하려면 3상 트랜스를 이용하여 220V를 구현 사용하면 됩니다.

☞단상2선..3상3선..3상4선 으로 분류하는 것은 배선방식에 의한 분류

   인데 여기에 단상 3선식도 있습니다.

☞단상 3선식은 잘 사용하지 않는 방식인데 공통선 으로 양쪽 선을 사

   용하는 방식이며 110V와 220V를 구현하여 사용할 수 있는 방식입니

   다.

※단상 3선식 결선방식

 

   11.분전반 과 220V 결선

         

☞분전반 판넬이죠.

☞R상 흑색, S상 적색, T상 청색, ㅜ상 백색(회색)

☞RST상중 어느한상을 N상에 연결하면 220V가구현됩니다