배전방식의 종류(방사상·환상·망상)

📖 5분 정리무료 공개이론 근거 정리

1 출제 포인트 — 이렇게 나옵니다

38회 시험 중에서 10번 나왔습니다

2010~2022년 기출 38회 시험 기준

출제 회차 2010년 3차 · 2013년 3차 · 2014년 3차 · 2015년 1차 · 2017년 2차 · 2018년 2차 · 2018년 3차 · 2019년 2차 · 2021년 2차 · 2022년 1차

2 쉬운 설명

배전방식의 종류는 문항에 따라 두 가지로 나뉘어 나온다. 하나는 전선 가닥 수로 가르는 저압 배전방식(단상 2선식·단상 3선식·3상 3선식·3상 4선식)이고, 다른 하나는 선로와 계통을 어떻게 구성하느냐로 가르는 방식(방사상·환상·망상·저압뱅킹 등)이다. 이 장은 두 가지를 차례로 정리한다.

4문단 · 상세한 내용보기접어서 간단히 보기

저압 배전방식 중 설비가 단순하고 공급능력이 최대인 경제적 방식이며 국내에서 220/380 V 승압방식으로 채택된 것은 3상 4선식이다. 상선 세 가닥에 중성선을 더해, 상과 상 사이가 380 V, 상과 중성선 사이가 220 V 이다. 상전압 220 V 에 $\sqrt{3}$ 을 곱하면 선간전압 약 380 V 가 된다. 단상 2선식은 선이 두 가닥이라 220 V 와 380 V 를 함께 얻을 수 없고, 단상 3선식은 중성선을 이용해 두 종류의 단상 전압을 얻는 방식이며, 3상 3선식은 중성선이 없어 선간전압 한 종류만 쓴다.

방사상 방식은 변전소에서 한 줄기로 뻗어 나가 끝에서 끝나는 구조다. 구조가 단순하고 시설비가 싸며, 수요가 늘면 간선이나 분기선을 연장해 쉽게 공급할 수 있다. 다만 중간이 끊어지면 그 뒤쪽이 정전된다. 환상(루프) 방식은 선로를 고리 모양으로 이어 양쪽에서 전기를 받는다. 한쪽에 사고가 나도 반대쪽에서 공급받고 다른 간선으로 전환하기 쉬워 신뢰도가 높으며 전압 변동과 손실도 작다. 환상식에서는 개폐기가 고장 구간을 자동으로 분리하고 건전한 쪽으로 다시 전력을 보내며, 수요 분포에 따라 임의의 분기선에서 전력을 나눠 줄 수 있다.

망상(네트워크) 방식은 배전선을 그물 모양으로 얽어 여러 길로 전기를 공급한다. 한 길이 끊겨도 다른 길로 보낼 수 있어 무정전 공급이 가능하고, 방사상 방식보다 무정전 공급의 신뢰도가 높다. 전압 변동이 적고 전력손실이 줄어들며, 부하 증가에 대한 융통성이 크다. 반대로 설비가 복잡하고 건설비가 높으며, 인축(사람과 가축)의 접지사고가 오히려 늘어나는 점은 단점이다. 부하가 몰려 있는 도시 중심가에 쓰는 방식이며 농촌에 적합하다는 말은 틀리다.

저압뱅킹 방식은 한 고압 배전선에 연결된 여러 변압기의 저압측을 같은 저압선으로 묶는 방식이다. 한 변압기가 고장 나 빠지면 그 부하가 이웃 변압기로 넘어가고, 이웃이 과부하로 끊어지면 또 다음 변압기로 넘어간다. 건전한 변압기까지 차례로 끊어지는 이 현상이 캐스케이딩이다. 방사상 방식은 변압기마다 저압선이 따로 나가 이웃에 부하를 넘기지 않고, 네트워크 방식은 네트워크 프로텍터로 고장난 변압기를 분리하며, 스포트네트워크 방식은 변압기 여러 대를 네트워크 프로텍터로 병렬 운전해 한 대가 고장나도 계속 공급한다.

3 이 개념이 나온 기출문제

해설·법령 근거까지 가입 없이 보실 수 있습니다. 최신 5개년 문항은 여기 나오지 않습니다.

4 체크리스트 + 암기팁

암기팁 220/380 V 는 3상 4선식 — 상전압 220 V, 선간전압 380 V.

암기팁 캐스케이딩 = 저압뱅킹방식의 연쇄 차단. 방사상 = 가지 연장이 쉬움, 환상 = 손실 작고 신뢰도 높음.

함정 주의 「망상(네트워크) 방식의 장점이 아닌 것」은 보기를 하나씩 장점인지 단점인지 나누어 본다. 인축의 접지사고가 적어진다는 보기는 늘어나는 단점을 거꾸로 쓴 것이다.

220/380 V 승압방식으로 채택된 저압 배전방식은 3상 4선식이다(상과 상 사이 380 V, 상과 중성선 사이 220 V). 단상 2선식은 두 전압을 함께 얻지 못하고, 3상 3선식은 중성선이 없어 선간전압 한 종류만 쓴다.
캐스케이딩을 일으킬 우려가 있는 저압 배전방식은 저압뱅킹방식이다(저압측을 서로 이어 이웃 변압기가 연달아 끊어짐). 방사상·저압네트워크·스포트네트워크 방식은 캐스케이딩의 대표 사례가 아니다.
망상(네트워크) 방식의 장점은 무정전 공급, 배전 신뢰도가 높음, 전압 변동과 전력손실이 적음, 부하 증가에 대한 융통성이다. 인축의 접지사고가 적어진다는 말은 장점이 아니고, 접지사고(문항에 따라 접촉사고)는 오히려 늘어나는 단점이다.

체크리스트 더 보기 3개 더체크리스트 접기

망상 방식에 대한 옳은 설명은 방사상 방식보다 무정전 공급의 신뢰도가 높다는 것이다. 「전압 변동이 대체로 크다」「부하 증가에 대한 융통성이 적다」「인축에 대한 감전사고가 적어서 농촌에 적합하다」는 틀린 설명이다.
환상 방식과 비교한 방사상 방식의 특징은 수요가 늘면 간선이나 분기선을 연장해 쉽게 공급할 수 있다는 것이다. 전압 변동과 전력손실이 작음, 다른 간선으로 전환이 쉬움, 신뢰도가 높음은 환상 방식의 특징이다.
고압 배전선로 구성에서 고장 시 개폐기로 고장 개소를 자동 분리하고 건전선로에 폐로해, 수요 분포에 따라 임의의 분기선에서 전력을 나눠 줄 수 있는 방식은 환상식이다. 방사상 방식의 「간선이나 분기선을 연장하여 쉽게 공급이 가능하다」는 특징과는 문구가 다르다. 망상식은 그물 모양, 뱅킹식은 변압기 저압 쪽을 병렬로 묶은 방식, 가지식(수지식)은 나뭇가지 모양이다.

5 예제 — 이 개념, 실제로 이렇게 나왔습니다

2013년 3차 전력공학 30번 — 220/380 V 승압방식으로 채택된 방식저압 배전선의 배전 방식 중 배전설비가 단순하고, 공급능력이 최대인 경제적 배분방식이며, 국내에서 220/380[V] 승압방식으로 채택된 방식은?옳은 것 고르기해설 보기 →2018년 2차 전력공학 40번 — 캐스케이딩 우려가 있는 저압 방식저압배전계통을 구성하는 방식 중 캐스케이딩(Cascading)을 일으킬 우려가 있는 방식은?옳은 것 고르기해설 보기 →2021년 2차 전력공학 30번 — 망상 배전방식의 장점이 아닌 것망상(network)배전방식의 장점이 아닌 것은?옳지 않은 것 고르기해설 보기 →

6 이론 근거 — 정의가 곧 정답입니다항목 8개 · 눌러서 펼치기눌러서 닫기

망상 배전방식의 특징

여러 경로로 공급하여 공급 신뢰도가 높고 전압 변동이 적으며 부하 증가에 대응하기 쉽다.

출처: 기출 해설의 이론 근거 · 이 개념 기출 10문항 중 2문항이 인용

네트워크 배전의 특성

네트워크 방식은 배전 신뢰도가 높고 전압 변동과 전력손실이 적다.