단상 및 삼상 전원 공급 장치의 차이점 (2023)

이 자습서에서는 단상 및 삼상 AC 전원 공급 장치의 차이점을 배웁니다. 단상 및 3상 시스템의 몇 가지 기본 사항, 장단점, 단상 및 3상 전원 공급 장치 간의 몇 가지 주요 차이점을 살펴보겠습니다.

소개

우리가 일상 생활에서 사용하는 전기 에너지의 거의 90%는 교류 소스에서 나옵니다. 가전 ​​제품, 사무용 장비 또는 산업용 기계는 AC 전원을 사용하여 이러한 장치에 전원을 공급합니다.

초보자인 경우 교류 또는 간단히 AC는 전류의 크기와 방향이 주기적으로 변하는 일종의 전력입니다. 또한 애플리케이션에 따라 AC 전원은 단상 또는 삼상 시스템으로 제공될 수 있습니다.

단상 AC 전원 시스템은 위상(또는 때때로 라인 또는 라이브 또는 핫)으로 알려진 두 개의 전선과 중성선으로 구성됩니다. 3상 계통의 경우에는 3선 또는 4선을 사용하여 전원을 전달합니다(3선 3상 전원은 중성선이 없고 3선 모두 상임).

이제 단상 및 삼상 시스템에 대해 자세히 살펴보고 단상 및 삼상 전원 공급 장치의 차이점도 살펴보겠습니다.

단상 전원 공급 장치 란 무엇입니까?

앞에서 언급했듯이 단상 전원 공급 장치에서 전력은 위상 및 중성선이라는 두 개의 전선만 사용하여 분배됩니다. AC 전원은 정현파의 형태를 취하기 때문에 단상 전원의 전압은 90⁰긍정적인 주기 동안 그리고 다시 270⁰부정적인 주기 동안.

상선은 전류를 부하로 전달하고 중성선은 전류의 반환 경로를 제공합니다. 일반적으로 단상 전압은 230V이고 주파수는 50Hz입니다(거주 지역에 따라 다름).

단상 공급 장치의 전압이 상승 및 하강(피크 및 딥)하기 때문에 일정한 전력을 부하에 전달할 수 없습니다.

장점

• 대부분의 작은 전력 요구 사항에 대한 매우 일반적인 형태의 전원 공급 장치입니다. 가전 ​​제품은 조명, 팬, 냉각기, 히터, 소형 에어컨 등을 가동하는 데 적은 양의 전력이 필요하기 때문에 거의 모든 주거용 공급 장치는 단상 공급 장치입니다.
• 단상 전원 공급 시스템의 설계 및 작동은 종종 간단합니다.
• 지역에 따라 단상 공급은 최대 2500와트의 부하에 충분합니다.

단점

• 소형 단상 모터(일반적으로 1kW 미만)는 모터에 대한 초기 토크가 충분하지 않기 때문에 단상 공급 장치의 도움으로 직접 시작할 수 없습니다. 따라서 적절한 작동을 위해서는 모터 스타터(팬 및 펌프의 스타터 커패시터와 같은)와 같은 추가 회로가 필요합니다.
• 산업용 모터 및 기타 장비와 같은 무거운 부하는 단상 공급 장치에서 실행할 수 없습니다.

삼상 전원 공급 장치 란 무엇입니까?

3상 전원 공급 장치는 3개의 전선(또는 3상)으로 구성됩니다. 또한 회로 유형(별과 델타의 두 가지 유형이 있음)에 따라 중성선이 있을 수도 있고 없을 수도 있습니다. 3상 전원 공급 시스템에서 각 AC 전원 신호는 120⁰서로 위상이 다릅니다.

3상 전원에서는 360도의 1주기 동안⁰, 각 위상은 전압이 두 번 정점에 도달했을 것입니다. 또한 전력이 0으로 떨어지지 않습니다. 이 꾸준한 전력 흐름과 더 높은 부하를 처리할 수 있는 능력은 산업 및 상업 작업에 적합한 3상 공급을 만듭니다.

앞서 언급한 바와 같이 3상 전원 공급 장치에는 두 가지 유형의 회로 구성이 있습니다. 그들은 델타와 별(Y 또는 Wye)입니다. 델타 구성에는 중성선이 없으며 모든 고전압 시스템이 이 구성을 사용합니다.

스타 또는 와이 구성에 이르면 중성선(스타 회로의 공통 단자/지점)과 접지선(때때로)이 있습니다.

삼상 전원 공급 장치에서 두 상 사이의 전압은 415V이고 상과 중성선 사이의 전압은 240V입니다. 따라서 3상 공급 장치를 사용하여 3개의 단상 공급 장치를 제공할 수 있습니다(이것은 일반적으로 주거 및 소규모 사업체 부하에 대해 수행되는 방식입니다).

메모:직접 3상 공급과 3개의 단상 공급으로 분할된 3상 공급 사이에는 차이가 있습니다.

장점

• 동일한 전원에 대해 삼상 전원 공급 장치는 단상 전원 공급 장치보다 전선을 사용합니다.
• 3상 전원 공급 장치는 일반적으로 상업 및 산업 부하에 선호되는 네트워크입니다. 예를 들어 대부분의 유럽 국가와 같은 일부 국가에서는 주거 공급도 3상 공급입니다.
• 더 큰 부하를 매우 쉽게 실행할 수 있습니다.
• 대형 3상 모터(일반적으로 산업에서 사용됨)는 3상 전원 공급 장치의 위상 차이가 모터가 시작하기에 충분한 초기 토크를 제공하기에 충분하므로 스타터가 필요하지 않습니다.
• 거의 모든 전력은 3상 전력에서 생성됩니다. 다상 전원이라는 개념이 있지만 연구 결과 삼상 전원 공급 장치가 더 경제적이고 생산하기 쉬운 것으로 나타났습니다.
• 3상 전원 공급 장치의 전체 효율은 동일한 부하에 대한 단상 전원 공급 장치와 비교할 때 더 높습니다.

단상 및 삼상 전원 공급 장치의 차이점

이제 단상 전원 공급 장치와 삼상 전원 공급 장치의 차이점을 살펴보겠습니다.

• 단상 전원 공급 장치에서 전원은 위상 및 중성선이라는 두 개의 전선을 통해 공급됩니다. 삼상전원은 3선(중성선을 포함하면 4선)을 통해 전원이 공급된다.
• 단상 전원의 전압은 230V이고 삼상 전원의 전압은 415V입니다.
• 같은 양의 전력에 대해 단상 공급 장치에는 3상 공급 장치보다 더 많은 전선이 필요합니다.
• 3상 전원 공급 장치의 효율은 단상 전원 공급 장치보다 훨씬 높으며 전력 전송 능력도 더 높습니다.
• 단상 전원 공급 장치는 2선만 사용하기 때문에 네트워크의 전체 복잡성은 4선 3상 전원 공급 장치(중립 포함)에 비해 적습니다.

단상 및 삼상 전원 공급 장치 비교

이제 표에서 단상 및 삼상 전원 공급 시스템의 비교를 살펴보겠습니다.

3상 전원 공급 장치가 필요합니까?

요구 사항에 따라 배전 회사에서 단상 전원 공급 장치 또는 3상 전원 공급 장치를 제안합니다. 소규모 가정 및 상점의 경우 단상 공급으로 충분합니다.

그러나 3~4개의 에어컨(모두 동시에 작동할 수 있음), 온수기, 대형 수중 펌프, 세탁기, 양문형 냉장고 등이 있는 큰 집이 있는 경우 3상 공급 장치가 필요할 수 있습니다. 각 상의 부하가 적절하게 분산되도록 합니다.

직접적인 3상 장치가 없기 때문에 배전 회사에서 하는 일은 3상 공급 장치의 3상을 3개의 개별 단상 공급 장치로 제공하는 것입니다. 예를 들어, 3개의 AC가 있는 3개의 침실이 있는 경우 각 방에는 다른 단계가 제공됩니다.

변전소에서 직접 들어오는 11kV를 가로변 변압기에 의존하지 않고 240V로 강압할 수 있도록 아파트와 커뮤니티에는 전용 변압기가 있는 것이 일반적입니다.