N상 전압 상승

[페러데이]

N상의 대지전위는 3상 불평형 및 영상 고조파 성분 등에 의해 중성선에 전류가 흐를때 발생할 수 있으며, N상 선로의 길이가 길수록, 중성선 접지저항 값이 클 수록 전위상승이 커질 수 있습니다.

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N상과 <->접지선간 전압 5.8V가 걸립니다

원인 및 조치결과 바랍니다

김 석규 보내드림(010-3458-1247)

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기술팀	2014.12.29
N상의 대지전위는 3상 불평형 및 영상 고조파 성분 등에 의해 중성선에 전류가 흐를때 발생할 수 있으며, N상 선로의 길이가 길수록, 중성선 접지저항 값이 클 수록 전위상승이 커질 수 있습니다. 아울러 해당 변압기 2차측 중성선 접지저항값도 기준치 이내(5옴이하) 인지 확인이 필요할 것으로 사료됩니다.

N상과 접지선의 누전

○ 질의 요지

Y결선된 변압기(3상 4선식, 1000[kVA])에서 N상과 접지와의 전압은 0[V]가 정상이라고 알고 있습니다.

그런데 회사에서는 20[V]정도가 측정 되는데, 혹시 큰 문제가 될 수도 있는지 궁금해서 문의 드립니다.

또한 N상에 대하여 설명 좀 부탁드리겠습니다.

○ 회신내용

국내에서는 3상 4선식의 전원은 440 -254[V], 380-220[V], 208-120[V] 등을 사용하고 있습니다.

따라서 정상 상태에서 전압은 선간전압, 상전압, 대지전압 등으로 표현할 수 있습니다.

여기서, 선간전압과 상전압은 일정한 상태를 유지할 수 있으나 대지전압의 경우는 부하 측의 운전조건에 따라서 달라집니다.

이러한 현상은 다음과 같이 두 가지로 구분할 수 있습니다.

 ① 정상상태

     중성선에는 부하 불평형 전류와 영상분인 제3고조파 전류가 흐르며, 이때 중성선의 길이에 대한

     임피던스와 영상분(제3고조파 전류)의 관계로 전압강하가 발생하며 이 전압강하는 결국 중성선과

     접지선간에서 측정되는 것입니다.

② 1선지락 사고시

    1선지락 사고시는 건전상의 대지전위 상승과 함께 중성점과 대지간에 전압이 발생합니다.

    특히 지락사고가 아닌 정상상태에서 중성선과 접지선의 전압 발생은 3[V] 이하로 유지하는 것이

    바람직합니다. 3～5[V]를 초과하는 경우 정밀급 전자기기들은 트러블이 발생하게 됩니다.

kim

안녕하세요.
중성선과 접지선간의 전압을 3V 미만으로 유지해야 한다고 하지만 그렇지 않은 현장이 많은 것 같습니다.
혹시 중성선과 접지간의 전압의 모니터링은 어떤 방식으로 할까요?

2024. 2. 26. 11:02답글

3상중성선(N),접지선 : 네이버 블로그 (naver.com)

3상중성선(N),접지선

1."N상도 전압이 흐른다."

Y결선에서 중성점 전압이 0V(0 볼트)여야하나 0.5~0.7V정도 의 전압이흐르게 되는데, 각상이 평형일대는 0V가되겠지만, 항상불평형을 이루고있기때문에 그 전압차의 영향으로 인하여 미소한 전압이 N(중성선)상에 흐르게됩니다.

이론상으론 3상이 완전한 평형상태라면 0V가 되지만, 실제전기특성상 완전평형이란 있을수없기 때문이며, 이것이 불평형 전류입니다.

2."N상을끌어 다른분전반에 연결 사용할수있을 까."

Main 트랜스에서 선을 끌어 각 분전함을 몇개 설치했을경우 그중 하나의 분전함이 3상중N상이 없을 경우 다른 분전함에서 N상만 사용하는데는 문제 있습니다.

전류는 공급되는쪽으로 되돌아 가야 하는게 기본이나 다른 방향으로 간다면 전력 계통에 문제가 생길수있고, 차후 단선등의 문제 발생시 부하 중성점 0전위가 이동하여 부하에 불평형 전압이 걸리면 부하가 적게걸린상에 과전압이 발생할수있으며, 기기에 소손이 발생하는 등의 부작용이 발생하게 됩니다.

사용은 가능하나 부작용에 의한 문제점이 있으므로 이러한 사용은 금하는것이 옳을 것입니다.

또한 변압기에서 3상4선 배전반, 3상3선배전반 설치되어 있는데 3상 4선식 배전반에서 N상을 끌어 부하에 사용할경우 3상4선의 불평형전류가 3상3선에 흘러 차단기가(ELB) 작동하게 되므로 사용할수 없습니다.

3."중선선과 접지선을 단락시킬경우 차단기가 떨어진다."

중성선과 접지선을 단락시키면 전력이 중선선과 접지선으로 나뉘어 흐르는 현상이 발생되고, 이것이 지락 이므로 누전차단기는 전류를 감지하는 ZCT가 내장되어있어 차단기가 동작 하게 되는것입니다.

N상은 전력선이고, 접지선은 생명선이란 말이 있습니다.

N상은 부하를 기기를 작동하는 일을 해야하지만, 접지선은 평상시에 전류가흐르면 안되며 접지사고 경우에만 동작하게 되는성 이기 때문 입니

다.

4"N상이 단상에 접지," N상이 부하측에 접지된다면"

N 전류의 흐름은 접지지점에서 변압기의 중선점으로 대지를 통한 전기의길이 만들어지며, 대부분의 전류는 전선으로 된 중성선으로 흐르지만, 접지저항이 현저히 낮을경우 접지쪽 으로도 전류 분배법칙에 의하여 전류가 흐르기 때문에 접지시 누전차단기 2차에서 전선을 교체하여도 차단기가 동작할 경우가 발생됩니다.

또한 부하가 걸리지 않은 상태에서는 전위차가 없으나 부하가 걸린 상태에서는 전위차가 발생하고, 평형부하가 아닐경우 단상 부하가 걸리면 중성선과 대지사이의 전압은 절대적으로 0이 되지 않습니다.

5."N에Puse사용 가능할까"

N상은 전력계통에서 중성점 전위를 0전위로 유지하는 역활을 하는 중요한 전력선이며, 3상 4선식 계통에서는 중성선이 단선되면 안되기 때문에 근본적으로 중성선에 PUSE를 사용하면 안되며,

중성선이 단선되면 부하에서 중성점 전위가 이동하여 부하에 걸리는 전

압이 불평형이되어 부하가 적은 쪽에 과전압이 걸려 전기기기를 소손시킬수 있습니다​.

6."N상이 검진기로 측정하여 전압이 검진되는경우",

판네안에 여러개의 차단기가 설치되어 그중한개가 차단 되었다면 차단된 차단기 2차측 R 상과 N 선에 검진기를 접촉하였을 때 N상에 불이 들어온다면 차단기의 1차 2차측 단자접촉 이상으로 발생하는 경우가 있습니다.

변압기에서 부터 차단기 까지 정상 이라면 점등될수 없으나, 검진기에 검지가되는경우는 hot선 전원이 부하측을 통해 차단기 2차 N선 까지 들어오고 있는것입니다.

따라서 차단기의 1.2차측단자의 접속을 확인 하여 이상유무를 진단 바로 잡아준다면 검진되지 않습니다.

7."N(중성선)의 단선으로 인하여 부하측의 가전기기와 전등이 소손되는경우가 발생 "

할수도 있는데, 차단기의 중성성용 접촉자의 접촉상태가 불량하면 차단기 2차측 S,T상에 불평형 과전압이 걸려 가전기기가 손상 (소손) 현상이 일어납니다.

과거 단상 3선식 사용시 계량기의 중선 단자의 조임 상태가 헐거워(느스한조임)사용중 접촉이상 현상으로 순간적으로 110V 에서 220V가되면서 가전기기가 손상되는경우와 같이 3상4선식도 부하를 사용하는 건물에서는 중선선이 단선되거나 접촉불량이 발생하면 중성선이 차단기 내부에서 차단 되어 S,T상은 소손된 상태로 R상만 부하가 중성선에 연결된 상태가 되는것입니다.

따라서 R상과 N상이 한선이된 결과로 S상,T상에 380 V가 걸리게 되면서 가전기기의 소손현상이 발생하게 됩니다.

3상4선식에서는 N상의 조임상테가 완전해야 하는등 단선 현상같은 유형이 발생되지 않도록 주의 해야 합니다.

N상에대한 잘못된인식, N상을 접지선으로 오해하는 등을 정리해 보았습니다.

전력계통의 비접지 계통에 지락 고장이 발생하면 중성점 이동으로 고장이 발생하지 않은 건전상의 전위가 상승한다는 사실은 누구나 다 알고 있다. 이는 전기적으로 균형을 이루고 있는 계통에 지락 고장으로 상간 불균형이 초래되기 때문인데 보통 비접지 계통의 보호는 1상 지락 시는 고장전류가 거의 없기 때문에 영상 과전압을 이용한 한시 보호계전 방식으로, 2중 접지 시는 과전류 계 ... 전체 초록 보기

대부분의 저압 수용가는 단상 및 3상 부하를 동시에 공급할 수 있는 장점을 지닌 3상 4선식 배전시스템을 적용하고 있다. 이 시스템은 구조적인 간단함 때문에 종래의 단상 및 3상 부하를 분리하는 방식보다 편리하다. 그러나 고르지 못한 부하 불평형이나 낮은 전기품질은 출력저하나 손실과 같은 문제를 발생하고 있다. 본 논문에서는 실제 현장에서 전압 및 전류 파형을 측정하여 국제적으로 허용되고 있는 전압불평형 기준과 비교 분석을 실시하였다.

Most of LV customer have applied the 3-phase four wire system distribution system because it has advantage of supplying both of 1-phase & 3-phase loads simultaneously. Due to its structural simplicity, it is more convenient for use rather than the conventional separated scheme. But, once in a while, uneven load unbalance or unclean power quality lead some problems such as de-rating or power losses. In this paper, voltage and current waveform in the actual fields have been measured and analyzed in relation with internationally allowable voltage unbalance limits.

#Voltage unbalance#Power quality

목차

요약
Abstract
1. 서론
2. 전압불평형
3. 측정 및 결과분석
4. 결론
References
◇ 저자소개 ◇