변압기에서 철손과 동손은 무엇이며 왜 발생하나요?

Question

전기기사를 공부하다 보면 변압기의 손실로 철손과 동손이 있다는 내용을 배우게 됩니다. 그런데 두 손실이 각각 어떤 원리로 발생하는지 헷갈립니다. 철손은 무부하 상태에서도 발생한다고 하고, 동손은 부하에 따라 달라진다고 하는데 그 이유가 무엇인지 궁금합니다. 또한 실제 설비에서는 이러한 손실을 줄이기 위해 어떤 방법들을 사용하는지도 함께 알고 싶습니다.

Answer 1

안녕하세요. 김상엽 전문가입니다.

철손은 코어에서 발생하는 히스테리시스손과 와전류손으로, 자속 변화만 있어도 생겨 무부하 시에도 발생합니다. 동손은 권선 저항에 의한 I²R 손실로 부하전류에 비례해 합니다. 철심 적층, 저손실 강판, 굵은 도선 사용 등으로 줄입니다.

Answer 2

안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.

변압기의 철손은 철심에 교류 자속이 흐르면서 생기는 히스테리시스와 와전류에 의해 발생하는 손실로 전압만 인가되어도 자속이 형성되기 때문에 무부하 상태에서도 거의 일정하게 존재합니다 반면 동손은 권선 저항 때문에 전류가 흐를 때 생기는 손실로 부하가 커질수록 전류가 증가하므로 부하에 비례해 크게 증가합니다 실제 설비에서는 철손을 줄이기 위해 규소강판 적층 저손실 자재를 쓰고 동손은 굵은 도체 사용 권선 길이 최소화 냉각 개선 등으로 효율을 높이는 설계를 적용합니다

Answer 3

안녕하세요. 최정훈 전문가입니다.

철손은 전압만 걸려도 철심에서 자속이 바뀌며 생기는 고정된 손실이에요. 그리고 동손은 전류가 흐를 때 코일의 저항 때문에 열로 버려지는 손실이에요. 그리고 전압은 일정하니까 철손은 늘 똑같습니다. 하지만 동손은 부하가 커질수록 전류 제곱에 비례해서 늘어납니다. 그래서 이걸 줄이려고 철심을 얇게 겹친 성층철심을 쓰거나, 굴기가 굵은 권선을 사용해서 저항을 낮추기도 해요. 결론은 무부하일 때도 낭비되는 에너지를 잡는 게 효율 관리의 핵심이구, 효율적인 운용을 위해서 부하율 조절도 아주 중요함니다.