정류기 , 전로, 차단기, 단로기

정류기

 

교류 전류를 직류 전류로 바꾸는 장치. 수은 정류기와 진공관 정류기가 있음.

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전로

 

통상의 사용 상태에서 전기가 통하고 있는 곳을 말한다. "전선로"란 발전소·변전소·개폐소, 이에 준하는 곳, 전기사용장소 상호간의 전선(전차선을 제외한다) 및 이를 지지하거나 수용하는 시설물을 말한다. "전기기계기구"란 전로를 구성하는 기계기구를 말한다.

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주변압기

원래는 Main Transformer
인데 Station Transformer 이라고도 불린다 = > STr

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□ 차단기와 단로기의 차이점

 

① 차단기(CB, CIRCUIT BREAKER) : 정상적인 부하 전류를 개폐하거나 또는 기기나 계통에서 발생한 고장 전류를 차단하여 고장 개소를 제거할 목적으로 사용됩니다. 

 

② 단로기(DS, DISCONNECTING SWITCH) : 전선로나 전기기기의 수리, 점검을 하는 경우 차단기로 차단된 무부하 상태의 전로를 확실하게 개방(OFF)하기 위하여 사용되는 개폐기로서 부하 전류 및 고장 전류를 차단하는 기능은 없습니다. 

 

※ 차단기(CB)가 투입(ON)된 상태에서 단로기(DS)를 투입(ON)하거나 개방(OFF)하면 감전 및 전기화상의 우려가 있으므로 위험합니다. 따라서 반드시 차단기(CB)가 개방(OFF)된 상태에서 단로기(DS)를 투입(ON)하거나 개방(OFF)하여야 합니다. 

 

차단기와 단로기 간의 조작순서는 매우 중요하다.

 

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□ 차단기의 종류 

 

명칭	약어	소호 원리
가스차단기	GCB	육불화유황 가스를 흡수해서 차단
공기차단기	ABB	압축공기를 아크에 불어 넣어서 차단
유입차단기	OCB	아크에 의한 절연유 분해가스의 흡부력을 이용하여 차단
진공차단기	VCB	고진공 속에서 전자의 고속도 확산을 이용하여 차단
자기차단기	MBB	전자력을 이용하여 아크를 소호실 내로 유도하여 냉각 차단
기중차단기	ACB	대기 중에서 아크를 길게 하여 소호실에서 냉각 차단

 

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기중차단기(Air Circuit Breaker, ACB)에 대해, 진공차단기가 고압반에서 전기를 차단하는 것을 목적으로 한다면, 기중차단기는 저압반에서 전기를 차단하는 것을 목적으로 하는 기기입니다. 

 

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오늘 다룰 주제는 '단권 변압기'인데, 그 중에서도 '자기용량'이란 단어의 의미를 좀 짚고 넘어 가볼까 한다.

('자기'란, 마그네틱과 관련된 자기가 아닌 "스스로"를 의미함)

우선은, 전기기기 기본서에서 '단권 변압기'와 '단상 유도전압 조정기'를 같이 볼 것을 권한다. 그 이유는 이론이 같기 때문이다. 우리가 알고 있는 단권 변압기의 "자기용량"이라는 용어가 유도전압 조정기로 가면 "조정용량"으로 명칭이 바뀌는 것도 알아두면 기억에 오래 남을 것이다.

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아래와 같이 단권 변압기와 단상 유도전압 조정기의 전기회로 모양과 관련 계산식들을 확인해보자.

특별할 것은 없고, 우리가 어느 기본서에서나 확인할 수 있는 내용이다.

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[회로에서 V1, E1이라는 서로 다른 대문자를 사용한 것은 회로 변환 과정에서 발생하는 혼동을 피하기 위함이다. 어떤 기호를 사용하든 구분만 명확히 하면 된다]

출처 : https://m.blog.naver.com/gunpo2021/222163610072

[단권 변압기 회로와 기본식, V1=E1의 경우]

[단상 유도전압 조정기 회로와 기본식]

[단상 유도전압 조정기의 경우, 기출문제나 기타 문제집을 보면 용량 문제보다 2차전압의 크기를 물어보는 형태의 문제가 많다.]

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우리가 "자기용량"이란 용어의 의미를 알아보기 위해, 여기 단상 변압기를 하나 가져다 놓았다.

[단상 변압기는 1차 권선과 2차 권선이 따로 구분되어 있어 2권선 변압기라 부르고, 단권 변압기는 1차/2차 권선을 직렬로 연결했다고 해서 단권이라고 부르는 것도 기억해놓자.]

어찌됐든, 단상 변압기의 용량을 이야기 할때, 1차의 전압과 전류의 곱으로 나타낼 수도 있지만, 2차의 전압과 전류의 곱으로도 나타낼 수 있다. 그리고 이렇게 생긴 단상 변압기를 1차 권선과 2차 권선의 직렬형태로 그 모양을 바꾸어 단권 변압기로 만들어 본다면 아래와 같을 것이다.

여기에서 우리가 기억해야 할 것은 2차 권선의 위치이다.

단상 변압기의 정격용량(지 용량)과

단권 변압기의 정격용량(자기용량)을 비교해 보면, 의미적으로 아주 비슷한 모양이 된다.

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단권 변압기의 용량은, 단상 변압기의 용량을 표현하는 방법으로 똑같이 표현됨을 알 수 있다. 그리고, 부하용량은 단권 변압기에서 실제 승압된 최종 출력전압에 연결되어 공급되는 용량을 말하는 것이다.

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이것만 알면 게임은 끝난다.

[단권 변압기의 "자기용량"라는 용어의 표현 관계]

단권 변압기를 좀더 살펴보자.

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주어진 "자기용량"과 출력되는 "부하용량"을 비교해보면, 우리는 "피상전력의 이득"이 있다는 것을 알 수 있다. 참고로, 단권 변압기는 입/출력 전압의 크기가 비슷하면 비슷할 수록 피상전력의 이득이 높아진다. 자기용량에 걸리는 E2의 값이 작아지면 작아질수록 입/출력의 전압의 크기는 비슷해지며, 따라서 자기용량이 작아지고 부하용량이 상대적으로 커지기 때문이다.

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여기에서 우리는 전력이득을 구할 수도 있지만, "전력이득"이 곧, "전압이득"이라는 점을 확인할 수 있다.

그렇다!.

주어진 자기용량에 전압이득을 곱하면 부하용량이 되는 것이다.

이 말을 하기 위해 구구절절 써내려 온것이다.

위에 개진된 내용을 확실히 인지 했으면, 아래 예제를 2문제 풀어보자.

예제1, 우선은 단권 변압기가 승압인지 강압인지 확인한 후에, 자기용량을 확인하자. 앞서 이야기 했지만, 자기용량이란, 단상 변압기의 용량의 표현방식을 그대로 따랐기 때문에 E2에 2차 전류를 곱한 값이다. 그렇기 때문에 전력이득 값을 산출해서 그대로 자기용량에 곱하면 부하용량이 나온다.

추가로 전압이득과 전력이득이 같다는 내용도 포함 시켰으니 참고하길 바란다.

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이제 예저2는 "전압이득"의 식으로만 풀이를 해보도록 하자.

부하용량은 전압이득(전력이득)에 자기용량을 곱하고 역율을 곱하면 20초 안에 답이 나온다. 이것이 바로 "고수들의 스킬"이다.

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정리하면,

1. 단권 변압기와 단상 변압기의 유사성에 따른 "자기용량"의 의미

2. 단권 변압기의 "전력이득"과 "전압이득"

을 재차 확인해보자.

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* 참고사항1

실제, 단상 변압기를 단권 변압기로 변환 한다는 것은 이론적인 부분을 설명하기 위한 것이고, 실제로는 2차 권선의 절연과 기타부분을 생각해야 한다.

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* 참고사항2

승압용 단권 변압기(autotransformer)를 설명한 자료 입니다. 강압용의 경우 전력과 전압이득과 관련된 사항은 별도로 따져보시길 바랍니다. 아울러, 강압용은 송전선로의 계통연계용으로 사용하며, 흔히 볼 수 있는 적용 예로는 'Slide-AC(슬라이닥스, 일본식 발음)'라는 아날로그형 교류전압조정기가 있습니다. 서양에서는 보통 'Variac(Variable AC)'라고 하며, google 검색엔진을 통해 다양한 자료의 검색을 위해 해당 용어에 친숙해지시길.

 

 

출처 : 어촌김씨