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전기설비의 고조파가 변압기와 케이블에 발열을 일으키는 이유는 무엇인가요?

인버터와 정류기, 컴퓨터 전원장치 등 비선형 부하가 많은 전기설비에서는 기본파 외에 고조파 전류가 발생할 수 있습니다. 고조파가 증가하면 변압기와 케이블의 발열이 커지고 설비 수명에도 영향을 줄 수 있다고 합니다. 고조파가 발열을 증가시키는 원리는 무엇이며, 현장에서는 어떤 방법으로 확인하고 관리해야 하나요?

2개의 답변이 있어요!

  • 박현민 전기기능사

    박현민 전기기능사

    세계사이버대학

    ∙

    안녕하세요. 박현민 전기기능사입니다.

    고조파 전류는 기본파 전류에 추가로 흐르면서 도체의 실효전류를 증가시키고, 변압기 내부에서는 와전류와 표유손실 등을 키워 발열을 유발할 수 있습니다. 특히 3배수 고조파는 중성선 전류를 증가시킬 수 있어 주의해야 합니다. 전력품질 분석기로 전압·전류 고조파와 THD를 측정하고 변압기 및 중성선의 온도를 확인해야 합니다. 고조파가 높으면 부하 분산이나 고조파 필터 설치 등을 검토해야 합니다.

  • 김경환 전기기사

    김경환 전기기사

    (주)엔엑스씨

    ∙

    안녕하세요. 김경환 전기기사입니다.

    고조파 전류는 기본파 전류보다 높은 주파수 성분을 포함하고 있어서 변압기와 케이블에서 추가적인 손실과 발열을 발생시키게 됩니다. 변압기는 고조파로 인해 철손과 권선의 와전류 손실이 증가하고 케이블은 주파수가 높아질 수록 표피효과와 근접효과로 도체 저항이 커져서 발열이 증가할 수 있습니다. 특히 3고조파는 중성선에 전류가 합쳐져 중성선 과열도 일으킬 수 있습니다.