단상 3선식과 밸런서
1 출제 포인트 — 이렇게 나옵니다
출제 회차 2013년 2차 · 2014년 3차 · 2015년 2차 · 2016년 1차 · 2019년 3차 · 2022년 2차
2 쉬운 설명
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중성선에는 양쪽 부하 전류의 차이만 흐른다. 양쪽 부하가 같으면 중성선에 전류가 흐르지 않아 두 전압이 같다. 부하가 서로 다르면 그 차이만큼 중성선에 전류가 흐르고 두 전압이 달라지는데, 이것이 전압의 불평형이며 이 방식의 가장 큰 단점이다. 중성선이 끊어지면 부하가 작은 쪽의 전압이 높아져 위험하다.
밸런서는 권수가 같은 단권변압기로, 두 전압선 사이에 달아 전압 불평형을 줄이고 선로 손실도 줄인다. 밸런서가 필요한 방식은 단상 3선식이다. 「밸런서는 단상 2선식에 필요하다」는 설명은 틀리고, 문항의 낱말 「2선식」이 틀린 자리이다.
밸런서가 필요한 방식은 중성선을 사이에 두고 부하가 둘로 나뉘어 있는지로 가른다. 단상 2선식은 부하가 한 갈래뿐이라 두 부하 사이의 불평형 자체가 생기지 않는다. 3상 3선식은 중성선이 없는 방식이라 밸런서가 다루는 중성선 불평형 문제와 구조가 다르고, 3상 4선식은 세 상이 서로 균형을 이루도록 설계되어 있어 단상 3선식만큼 밸런서가 필요하지 않다.
같은 선로와 같은 부하에서 단상 3선식은 단상 2선식보다 전압강하가 적고 배전 효율이 높다. 전압선 사이 전압이 부하 전압의 2배라 같은 전력을 더 작은 전류로 보낼 수 있고, 부하를 양쪽에 고르게 걸면 중성선에는 전류가 거의 흐르지 않는다. 전류가 작으면 선로 저항에서 잃는 전압(전압강하)과 전력손실이 작아져 효율이 높아진다. 두 종류의 전압을 얻는 것과 설비 이용률이 단상 2선식보다 높은 것은 단점이 아니라 장점이다.
3 이 개념이 나온 기출문제
해설·법령 근거까지 가입 없이 보실 수 있습니다. 최신 5개년 문항은 여기 나오지 않습니다.
4 체크리스트 + 암기팁
- 저압 단상 3선식 배전 방식의 가장 큰 단점은 전압의 불평형이다(양쪽 부하가 다르면 두 전압이 달라짐). 「절연이 곤란하다」는 이 방식의 가장 큰 단점이 아니다.
- 중성선 전류는 양쪽 부하가 같으면 0 이고, 다르면 그 차이만큼 흐른다. 중성선이 끊어지면 부하가 작은 쪽의 전압이 올라가 위험하다.
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- 밸런서의 설치가 가장 필요한 배전방식은 단상 3선식이다. 단상 2선식(부하가 한 갈래)·3상 3선식(중성선 없음)·3상 4선식(세 상이 균형을 이루도록 설계)은 아니며, 「밸런서는 단상 2선식에 필요하다」는 틀린 설명이다.
- 같은 선로와 같은 부하에서 단상 3선식은 단상 2선식에 비해 전압강하는 적고 배전 효율은 높다. 「전압강하는 크고, 배전 효율은 낮다」 같은 반대 조합은 틀리다.