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전력계통에서 고조파 전류가 중성선에 집중되는 이유는 무엇인가요?

3상 4선식 전기설비에서 각 상의 부하가 비슷하게 분배되어 있어도 중성선에 예상보다 큰 전류가 흐를 수 있습니다. 특히 컴퓨터 전원장치나 LED 조명 등 비선형 부하가 많은 시설에서 이러한 현상이 나타날 수 있습니다. 고조파 전류가 중성선에 집중되는 원리는 무엇이며, 어떤 점검과 대책이 필요한가요?

2개의 답변이 있어요!

  • 박현민 전기기능사

    박현민 전기기능사

    세계사이버대학

    ∙

    안녕하세요. 박현민 전기기능사입니다.

    일부 비선형 부하에서 발생하는 3의 배수 차수 고조파는 각 상에서 중성선으로 흐를 때 서로 상쇄되지 않고 합산될 수 있습니다. 따라서 상전류가 균형을 이루더라도 중성선 전류가 커질 수 있습니다. 전력분석기로 상별 전류와 중성선 전류, 고조파 차수를 측정하고 중성선의 허용전류와 접속 상태를 확인해야 합니다. 필요하면 고조파 저감장치나 배선 설계 개선을 검토해야 합니다.

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    채택된 답변
  • 김경환 전기기사

    김경환 전기기사

    (주)엔엑스씨

    ∙

    안녕하세요. 김경환 전기기사입니다.

    3차, 9차 등의 고조파 전류는 3상에서 서로 상쇄되지 않고 중성선에서 합쳐지게 됩니다. 컴퓨터 전원장치나 LED 조명처럼 비선형 부하가 많은 설비에서는 이러한 고조파가 커져 중성선 전류가 예상보다 크게 흐를 수 있습니다. 중성전 전류가 과도하면 전선이 과열되거나 접속부 손상, 화재 위험이 발생할 수 있습니다. 따라서 전력품질 분석기를 통해서 상전류와 중성선 전류, 고조파 차수를 측정하고 중성선의 굵기와 접속 상태를 확인해야 합니다. 필요한 경우 고조파 필터를 설치하거나 부하 분배와 전원 설계 개선이 필요할 수 있습니다.