변압기란 무엇인가

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(과학 갤에 관련 글이 없어서 기술글 올려봅니다)

우리가 사용하는 전기는 몇 볼트(V)일까? 흔히 220V라고 알고 있죠. 하지만 실제 일반가정의 전압을 테스터기로 찍어보면 230V입니다. 한전에서는 전압 강하(드롭)현상을 미연에 방지하고자 220보다 10V 더 높은 230V를 보내줍니다. 우리가 사용하는 전압에는 주파수가 있는데 한국은 60Hz입니다.(참고로 미국 일본(절반가량) 필리핀 등) 다시 참고로 북한은 220V 50Hz입니다. 

지금 사용하고 있는 가전제품의 전력표기부분을 보면 대체로 210V~240V로 표시되어 있습니다. 230V도 무난히 사용한다는 것이지요.

삼상? 삼상변압기를 말하는데 왜 가정전기 단상(2P)전압을 말하냐고요?

그것은 단상 220V가 어디서 나오냐면 삼상 전압에서 나오기 때문입니다.

발전소, 공장 등에서 일반적으로 적용되는 저압 공업용변압기

간단한 산수입니다. 3P4W 380V는 R,S,T / N 이렇게 구성되어 있습니다. 

* P=Phase(상), W=wire(선)

R상과 S상의 전압은 380V, R상과 T상도 380V 이게 가장 흔한 삼상 전압입니다. 흔히 동력이라고도 합니다.

이 3상 전압에서 단상(2P)전압이 나오는게 하는 상이 N상(neutral)입니다. R+N, S+N, T+N을 하면 단상 220V가 나옵니다. 간단합니다. N은 중성점이라 각상에서의 루트3(√3)만큼 전압이 낮아진 단상이 도출됩니다. 즉 380/√3 의 전압이 220V가 됩니다.

엥? 아까는 230이 나온다며?? 그렇습니다. 한전에서는 전압의 드롭을 감안하여 실제 전봇대의 변압기를 380이 아닌 400V로 제작합니다.

여러분 전봇대 올려다보면, 변압기가 세개가 있을겁니다. 이것이 한개당 R S T의 역할을 하며, 이 세개의 상에서 0점을 한번에 세줄 모두 묶으면 와이(Y)결선 삼상 400V가 되는겁니다. 한번 자세히 봐 보세요. 

사진에서의 변압기는 입력 22,900V에 출력 230V네요. 380에서 √3의 전압만큼 상별 전압을 나누지 않고 아예 TR자체를 출력230V로 제작된 변압기 입니다. 까치집도 보입니다.

여기서 한가지 더 의문점이 있죠. 삼상 400V 380V 전봇대라구요? 아닙니다. 각 지역별 변전소에서는 22,900V의 고전압을 보내줍니다. 이것을 투투나인이라고 통칭하는데, 전봇대의 변압기는 입력 22,900V를 400V로 낮춰주는 변압기가 3개가 매달려 있습니다.(최근에는 매립화하여 전봇대가 잘 안보이죠)

전봇대의 전선도 22,900V 전선이 세가닥 있습니다. 물론 변압기 외에 개폐기 등도 함께 달려 있죠.

2편으로 올게요.