3상 전원에서 단상 220V 전압을 뽑는 방법

전기일을 하다보면 3상 380V 혹은 3상 220V에서 단상 220V 콘센트를 연결해 달라는 부탁을 듣곤 할 것입니다.

전기에 익숙하지 못하신 분들은 가끔 실수를 벌이게 되는데 이것은 전기 감전사고 및 화재사고로 이루어 질 수 있습니다.

오늘은 이 방법을 완벽히 이해하여 안전한 전기사용을 할 수 있도록 알아봅시다.

 

3상4선식 / 3상3선식

3상 380V 와 3상 220V는 서로 다른 결선 형태를 하고 있습니다. 3상 380V는 아래 좌측에 보이는 3상4선식 형태를 3상 220V는 아래 우측에 보이는 3상3선식의 형태를 하게 됩니다. 

출처 : http://www.ktword.co.kr/test/view/view.php?m_temp1=6178

그럼 각 결선별 상전압, 선전압, 상전류, 선전류는 어떻게 될까요?

먼저, 3상 4선식인 Y결선에서는 a, b, c 각 선과 중성선 n 사이의 걸리는 전압을 상전압이라고 합니다. 또한 a, b, c 각 선 사이에 걸리는 전압을 선전압 이라고 합니다. 그리고 a, b, c 각 선에 흐르는 전류를 선전류라 하고 Y결선에 부하(위 그림의 네모)에 흐르는 전류를 상전류라고 합니다.

 

그럼, 상전류와 선전류는 상이 서로 같은 동상이므로,

상전류 = 선전류

 

선전압과 상전압의 관계는 선전압이 상전압보다 π/6(30°) 앞섭니다.

선전압 = √3 * 상전압 ∠ + 30°

 

즉, 선전압이 380V 일 때 위상이 30° 늦은 상전압은 220V가 나오게 됩니다. 따라서 3상4선식 380V 에서는 a,b,c 중 한 선과 중선선 n 사이의 결선을 통해 220V를 사용할 수 있습니다.

 

다음은 3상3선식의 Δ결선 회로도를 봅시다. a, b, c 각 선 사이의 전압을 선전압, Δ결선 안의 부하에 걸리게 되는 전압을 상전압이라고 합니다. 또한, a, b, c 각 선의 흐르는 전류를 선전류, Δ결선 안의 부하에 흐르는 전류를 선전류라고 합니다.

 

상전류와 선전류의 관계는 선전류가 상전류보다  π/6(30°) 뒤지고 √3배가 큽니다.

선전류 = √3 * 상전류 ∠- 30°

 

상전압과 선전압의 관계는 서로 같은 동상으로,

선전압 = 상전압

 

즉, 3상3선식 220V에서는 a, b, c 중 두 선을 사용하여 단상 220V를 사용할 수 있습니다.

 

이 외의 440V와 같은 전압에서는 Transformer를 사용하여 220V 전압을 사용하시길 권장합니다.

 

당연히 실무 경험이 많고 경력이 오래되신 분들은 테스터기를 들고 감각적으로 단상 220V를 찾아낼 것입니다. 그러나 전기실무에 대해 경험이 부족하거나 전기지식이 없으신 분들 중 단상 콘센트 혹은 단상 누전차단기 하나를 설치해야 한다면 위와 같은 지식이 도움이 되실 것입니다.