학문
삼상 전력이 단상 전력보다 효율적인 이유가 궁금합니다.
대규모 공장이나 송전선에서 단상 대신 3개의 위상을 가진 삼상 교률 전력을 사용하는 이유와 경제적, 기슬적 장점이 궁금합니다..
5개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.
삼상 전력은 서로 120도씩 위상이 다른 세 개의 교류 전원을 사용해 전력을 전달하는 방식입니다.
같은 전력을 보내더라도 단상보다는 전선 재료를 효율적으로 사용할 수 있기 때문에 송전 손실과 설비 비용을 줄이기에도 유리합니다. 또 세 위상의 전력이 서로 보완되기 때문에 전체 출력이 비교적 일정하게 유지될 수 있어 큰 부하를 안정적으로 공급할 수 있습니다.
삼상 모터는 별도의 복잡한 장치 없이 회전자계를 만들 수 있기 때문에 구조가 단순하면서도 효율과 출력이 우수합니다. 그래서 공장 모터, 펌프, 압축기, 대형 냉난방 설비처럼 소비전력이 큰 장비에서 삼상이 많이 활용되고 있습니다.
삼상 전력은 같은 전력을 더 경제적으로 전달하면서도 대형 전동기를 안정적으로 운전할 수 있다는 점이 가장 큰 장점이라고 볼 수 있습니다.
채택된 답변안녕하세요. 강세훈 전문가입니다.
3상 전력은 같은 전력을 더 적은 전선 재료로 보내면서 대형 모터를 안정적으로 돌릴 수 있어 효율적입니다.
단상보다 끊김없이 공급된다는 점이 이점입니다.
안녕하세요. 최정훈 전문가입니다.
삼상의 전력을 사용하는 가장 큰 이유는 전선을 훨씬 아끼면서 전력을 효율적으로 보낼 수 있기 때문이죠. 왜냐하면은 삼상은 전선 세 가닥으로 단상 세 개 분량의 전기를 한 번에 보낼 수 있습니다. 그런데 들어가는 구리 전선의 양은 단상보다 훨씬 적게 들죠. 그래서 멀리까지 전기를 보낼 때 송전선 공사비랑 재료비를 크게 절감할 수가 있는 게 큰 장점입니다.
그리고 기술적으로도 일정한 힘을 내면서 부드럽게 작동하는 특성을 가지고 있습니다. 왜냐하면은 단상은 전압이 계속 출렁거리기만 합니다. 하지만 삼상은 3개의 파형이 서로 메워줘서 항상 일정한 에너지를 공급하죠. 그래서 대형 공장 모터를 돌릴 때 진동도 적고 별도의 시작 장치 없이도 모터가 잘 돌아가는 겁니다. 그러니 대용량 설비를 안정적이고 효율적으로 운영하려면 삼상이 필수적인 선택이라고 할 수 있겠습니다.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.
삼상 전력은 동일한 전력을 보낼 때 단상보다 전선 굵기와 금속 사용량을 줄일 수 있어 초기 설치 및 송전 비용을 수십 퍼센트 절감할 수 있습니다 위상이 120도씩 차이 나는 3개의 전류가 균형을 이루어 부하에 공급되는 총 전력이 시간에 관계없이 항상 일정하게 유지됩니다. 이러한 일정 정전력 특성 덕분에 모터 시작 시 별도의 부속 장치 없이도 자연스러운 회전 자계가 형성되어 높은 효율과 뛰어난 기동 토크를 얻습니다. 또한 발전기 및 변압기 등의 기기가 진동과 소음 없이 안정적으로 작동하므로 설비의 수명이 늘어나고 유지보수 부담이 대폭 줄어듭니다 결과적으로 송전 로스 저감 자재절감 기기 안정성이라는 기술적 경제적 이점을 모두 제공하므로 대규모 공장과 국가 전력망의 표준으로 쓰입니다
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.
단상 교류는 순간 전력이 1초에 120번 0까지 떨어졌다 올라가요. 삼상은 120도씩 어긋난 세 파형을 함께 보내서, 세 상의 순간 전력을 더하면 항상 일정해요. 모터에 힘이 끊김 없이 들어오니 진동이 적고, 같은 크기의 모터와 발전기로 더 큰 출력을 내요.
세 전류가 120도씩 어긋나 있으면 어느 순간이든 합이 0이 돼요. 그래서 부하가 균형을 이루면 돌아오는 전류가 거의 없어 전선 세 가닥으로 충분하고, 같은 전력을 같은 손실로 보낼 때 필요한 전선 재료가 단상의 약 75%로 줄어요.
삼상 전류를 코일 세 개에 흘리면 저절로 회전 자기장이 생겨요. 그래서 유도 전동기가 기동 장치 없이 스스로 돌기 시작하고, 구조가 단순해 튼튼하고 값도 싸요. 단상 모터는 혼자 돌기 시작하지 못해 기동용 콘덴서를 따로 달아야 해요.
상을 더 늘리면 전선만 늘고 이득은 거의 없어서 3상이 표준이 됐어요. 공장은 380V 삼상을 받아 대형 모터를 돌리고, 가정에서 쓰는 22V는 22.9kV 삼상 배전선에서 한 상만 따로 끌어온 거예요 :)