배터리 AH값 줄이면 가격 줄고 보수율 높아져
Q. Heater 전압원을 3상 380V로 쓰면 220V보다 문제가 될 가능성이 있나요?
A. 질문의 요지가 Y 결선 380V, 델타결선 220V에 대한 질문 같군요. 용단이 안될 때에는 Heater에 걸리는 전압은 평형 220V로 같아아무 이상이 없으나 Y 결선에서는 Heater 1개가 용단이 되면 나머지 두 개의 Heater에는 190V가 걸려 델타에서 1개가 용단 될 때 보다75%밖에 열량이 나오지 않습니다. 하여 비효율적이라 할 수 있습니다 .
Q. 1. 전압강하 보상 차원에서 직렬 콘덴서를 연결하는데 이에 따른 부작용으로 유도기 동기기 자기여자, 난조, 무부하 변압기 투입시 분수조파 발생 등의 단점이 있다 하는데 어떤 원인 때문에 그러한가요? 직렬콘덴서에 의한 부하단 전압상승 및 충전전류 때문에그런 것인지요?
2. 변압기 여자 돌입전류의 경우 잔류자기에 기인한 전류확대 및 그로 인한 자로 포화를 겪어 여자전류가 더욱더 확대되는 현상으로이해를 하고 있는데요. 그렇다면 자화가 전혀되지 않았던 변압기(잔류자기 0)에서도 여자 돌입전류는 발생하는지요?
발생한다면 어떤 원인인 것일까요? 개인적인 사견으로 발생원인을 변압기 등가와 유도전동기 등가가 동일하므로 전동기 기동 시 돌입전류 현상과 동일하게 생각하여도 되는지요? 변압기 투입시 발전기 단락과 동일 현상으로 초기 과도현상에 따른 대전류(발전기--전기자반작용) (변압기 역기전력) 전류감소 이렇게 생각하여도 되는것일까요? 먼가 헤매는 느낌입니다. 답변 부탁드립니다.
A. 1. 직렬콘덴서는 장거리 선로에 안정도 향상 및 전압강하 경감차원에서 설치됩니다. 만약 선로의 유도성 리액턴스와 직렬콘덴서의 용량성 리액턴스와 직렬공진이 되어 선로에는 아주 작은 저항성분이 남고, 선로가 장거리이고, 무부하선로이면 큰 충전전류만 흐를 것입니다. 따라서 발전기 자기 여자 현상은 발생될 것 같습니다. 난조, 무부하변압기 분수조파현상은 고민을 해봐야 될 것 같군요.
2. 변압기 여자돌입전류의 발생원인은 한마디로 철심의 포화 때문에 일어납니다.
- 전압 0점에 투입 시 자속은 마이너스의 최대인데
자속의 연속원리(물리적으로 전압, 전류, 자속은
어느 순간 0에서 어떤 값으로 순간 이동할 수 없음)
에 의해 0에서 출발하여 1/2 사이클 후 전압 0점
에서 최대치를 나타내게 됩니다.
- 이 때 자속의 포화치를 상회하여 철심 포화
- 인덕턴스-->0, 리액턴스 -->0
- 역기전력 감소, e=L di/dt
- 여자전류 증가(자속 포화구간에만 흐르게 됨)
- 2고조파의 비율이 높은 편측방향의 비대칭성분이
된다.
3. 유도전동기의 기동전류는
- 철심이 없어 여자전류가 비교적 크다.
- 또한, 기동 시에는 슬립이 0이므로 회전자에는 고정
자권선이 발생하는 자속이 거의 대부분 쇄교되어
- 정격전류에 도달하기 전까지 비교적 큰 기동전류가
흐르게 됩니다.
4. 단락 전류는 전압에 뒤진 지상전류이므로 이 또한 단락 시 전압의 위상 및 X/R비에 따라 직류분이 생기게 됩니다. 변압기 여자돌입전류도 전압의 위상과도 관계되고. 단락 전류도 전압의 위상에 따라 관계되는 것이 전기공학의 L C의 오묘한 점이라 하겠습니다. X/R 비가 매우 큰 회로라면 전압에 대해 거의 90도 뒤진 전류가 흐를 것이므로 위의 맥락과도 통할 것이라 볼 수 있습니다
Q. 전기 입문한지 얼마 안되는 초보입니다. VCB, ACB, 발전기조작 전원은 DC로 되어 있던데 왜 ATS는 AC로 되어 있나요?
A. VCB나 ACB 발전기 조작 전원을 DC로 주로 사용하는 이유는 AC는 정전되면 다 죽어버리므로 차단기를 동작할 방법이 없으므로정전 시 밧데리와 같은 백업 전원을 이용해 차단기를 동작하기 위해서 DC로 사용합니다. (이 경우, 밧데리 충전반이 별도로 있고 별도의 밧데리가 있답니다.)ATS의 경우, 한전전기가 살았는지, 발전기 전기가 살았는지를 확인하는 회로로 구성되어 있습니다. 한전전기가 공급될 때는 아시다시피 380V/220V니까 AC가 되고, 발전기가 돌아서 나오는 전기도 AC가 됩니다. 어느 쪽 전기가 살았는지 죽었는지만 확인하면 되는ATS는 그래서 AC 전원이 조작회로로 구성되는 것입니다.
Q. 이번엔 처음으로 태양광발전에 입문하였습니다.
1. 태양광 발전 시스템에서 전기 배선 시 접지를 해야 하는데. 직류, 교류 접지 시 인버터내 단독으로 접지를 하는지 아님 공통으로 접지하는지요, 인버터 기구 내에 접지하는 단자가 직류와 교류에 각각 있습니다. 어떻게 해야 할지요. 그리고 인버터 내에 단자대 접지를 생략하고 전로 퓨즈로 개선하던데. 그 사양 및 방법은 어떻게 되는지요?
2. 태양전지에서 인버터까지의 직류전원을 접지를 생략한다고 하는데 그 이유를 알고 싶습니다.
3. 태양광 발전 시스템에서 교류 접지 시 접지개소 및 3종과 특 3종을 따로 해야 하는 이유와 만일 굳이 3종을 생략하고 특 3종을 할수 있는지 그 이유를 알고 싶습니다.
A. 1. 단독으로 접지하든, 공통으로 접지하든 결국은, 땅속에서 만나게 되지요. 일반적으론, 접지를 하는 단자의 전위는 접지 전위0v가 되기 때문에 따로 하든 공통으로 하든 별 의미가 없습니다. 피뢰기처럼 대전류가 흐르는 경우 1종 접지를 따로 잡기도 하는데,실제로는 같이 물린 경우도 많이 있습니다.컴퓨터 장비, 정보통신 장비의 경우의 접지는 공통으로 잡아 접지를 단독으로 많이 잡습니다.
인버터는 접지회로를 기능회로 즉, 실제 전류가 흐르는 회로의 일부로 사용하지 않는 걸로 알고 있습니다. 접지 측에는 퓨즈를 삽입하지 않는 것이 일반적이나, 접지전류가 많이 흐를 시 회로를 보호하기 위해 퓨즈를 삽입한다면, 1A 미만의 퓨즈를 삽입해도 될 것으로 생각됩니다.
2. 직류회로의 접지를 +극이든, -극이든 어느 단자든 잡을 수도 있고, 잡지 않을 수도 있습니다. 실용상 접지를 잡느냐 잡지 않느냐는별 큰 의미는 없습니다. 단지, 접지를 잡게 되면 반대 측 극성에는 해당 전압이 그대로 걸리게 되어 이 극성에는 전위가 높아 이쪽 극성에 연결된 전자회로의 전압절연내력에 약간의 부담을 줄 수 있겠습니다. 만일 접지를 잡지 않으면, 양쪽 극성에 같은 전위(전체 전압의 절반)가 걸리기 때문에 전압절연내력에 부담을 덜 주기 때문일 것입니다.
3. 특 3종까지 할 필요는 없다고 생각되며, 특 3종을 하게 되면 당연히 레벨낮은 3종은 할 필요가 없겠지요.
Q. 주상 변압기에서 저접으로 4가닥의 선이 빠지죠. 보통 맨 윗선을 중성선. - 선? 아래 3가닥의 선을. + 선이라고들 하던데요. 우리나라는 교류방식인데. 왜 저게 정해져 있는 거죠?
A. 교류전압에서는 +, - 라는 표현은 사용하지 않습니다. 중성선을 가끔 - 선이라고 표현하는데 그것은 올바르지 않습니다.
그건 아마 한전 일단 접지변압기에 보면 변압기 설치 후 2차 선로 연결 시 접속할 때 알아보기 쉽게 하기 위하여 +, - 표시를 해놓기는하지만 그 +, - 가 직류의 +, - 의 표현은 아닙니다... 한전 변압기에 표시된 +, -는 변압기 2, 3대 연결시 연결할 때(접속하기) 헛갈리지 않게 하기 위해 간단하게 표기해 놓은 것입니다.
Q. 예전에 면접 볼 때 질문 받은 건데. 사실 차단기를 학교에서 실습 때 쓰기나 했지 막상 물어보니 잘 모르겠더라구요. 배선용 차단기와 누전차단기의 차이점과 실무적으로 어떤 곳에 어떤 차단기를 사용하는지 알고 싶습니다.
A. NFB랑 ELB 약자에서 힌트가 있습니다.
NFB- 배선용 차단기는 일단 단락전류(쇼트) 및 과전류에 Trip 조건을 가지고 있고 누전(지락전류)에는 Trip 하지 않습니다.
ELB- 누전 차단기는 말 그대로 지락전류가 감지되었을 때 Trip 합니다 ELB 차단기 내부에 영상변류기(ZCT)라구 있는데 피복이 손상된 부분이 땅이나, 정상적인 계통도가 아닌 누전을 감지하여 ELB 를 차단합니다.
차단기는 다기용량의 기준치 1.25배?(맡는겨) 이상 과전류가 흐르면 Trip 하니깐 단락이 발생하면 ELB는 누전이 아닌 과전류 검출로인하여 TRIP 됩니다.
Q. 380/220v 모터에는 3상 즉 380이겠죠? 모터 4개 히터 1개 환풍기 1이나 모터가 총 6개입니다.
각각 전력은 0.75kW, 0.15kW, 1.5kW, 120w, 90w, 120w입니다. 여기서 p = vi, = i = p/v입니다. 이렇게 계산을 하면 7.1a가 나와요. 그러면 과전류차단기는 7.1a보다 한 단계 윗자리 쓰면 되는 건가요?
A. 모터부하와 히터 부하를 구분하여 모터 부하의 정격전류(Im)가 50A 이하이면 1.25배, 50A가 넘으면 1.1배하고, 히터 정격전류(Ih)를 더하여 전선의 허용전류 Ia를 구합니다. 그리고 나서, 차단기 허용전류(Ib)<= 3Im+Ih <= 2.5Ia 를 계산하여 더 작은쪽 값을 차단기로 선정합니다. 직접 풀어 드리고 싶지만 계산해서 구해보세요. 3상에서의 전류 구하는 공식은 I = P / 루트 3×V×COS 세타 입니다.
Q. 우리 회사에 150kva ups를 사용 중인데 5년이 되어서 배터리를 교체하고자 합니다. ups 에서 보면 34% 정도 부하를 사용한다고 나옵니다. (전산실 및 수술실, 임상병리실, 일반 사무실 컴퓨터 전원용) 현재 2v 500ah를 쓰고 있으나 절감차원에서 2v 300ah로 바꾸어도 괜찮은지 궁금합니다.
A. 배터리 AH값을 줄이면 가격을 줄이는 장점이 있지만, 보수율이 높아지는 단점이 있습니다. 500AH 배터리로 5년간 이상이 없었다고 해도 300AH 도 같은 수준을 유지하지는 않습니다.
그리고 정전보상시간도 영향을 받습니다. 정전이 잦지 않고 발전기가 백업용으로 설치되어 있으면 교환하셔도 될 것 같고, 하지만 한번 정전되면 1시간 이상 지속될 수도 있다면 기존 용량을 사용하시기 바랍니다. 배터리용량은 실부하 34%에 인버터변환 손실을 더해 산출해야 합니다.
Q. 전자접촉기와 전자개폐기를 정확한 용도를 알고 싶습니다. 현장 경험이 없으니 개념이 안 잡힙니다.
A. 둘다 스위치 기능이잖아. 라고 생각하면 같은 것인데요. 전자접촉기는 Magnetic Contactor, 전자개폐기는 Electronic Switch 이므로전자개폐기 종류중에 모터 브레이커, 전자접촉기, 릴레이, SSR, 등이 포함된다고 보시면 될것 같아요. 전자개폐기는 주로 자동트립기능이나 자동절체기능이 필요하면서 고압 대전력 선로에 사용되는 VCB(진공차단기) 같은 것들을 말하고, 전자접촉기는 원격제어, 또는 과전류보호와 같이 자동화 회로를 구성하기 위해 주로 사용합니다. 전자접촉기를 전원의 입력차단기로 사용하면서 전자개폐기로 명칭 하기도 합니다.
Q. 배전반 전압이 360V까지 떨어져서 부스바을 재보니 다행히 계기가 노후되어 그렇더군요. 그런데 R-S상: 375V가 나옵니다. 다른상은 379~380V로 나오고요. 상간 부하는 170A, 150A, 160A가 나옵니다. 이 정도로 저 차이가 나는게 정상인가요? 아니면 어떤 문제가 있을까요?
A. 상전압 차가 생기는 가장 큰 원인은 부하가 불평형하게 걸리기 때문입니다. 부하가 완전히 평형이 되지않는한 전압이 같을수가 없습니다. 한전에서 공급을 받는 전원도 수많은 수용가에서 같은 전원을 사용하기 때문에 약간의 전압 차는 당연히 발생합니다. 상전류가 그 정도 차이가 나도 정격전류보다 크지만 않다면 크게 문제는 생기지 않습니다.
