단상과 삼상, free voltage란?

 

 

 

안녕하세요. 취업한 공대누나입니다.

오늘은 단상과 삼상에 대해 공부를 해보도록 하겠습니다.

전기 공학을 전공하신 분들은 학교에서 많이 다루는 내용으로 알고 있는데

전자 공학을 전공한 저는 학교에서 배운 적이 없습니다.

그래서 단상, 삼상을 얘기할 때 항상 잘 몰랐었는데 이번 기회에 정리해보고자 합니다.

 

상은 쉽게 이해하기 위해서는 전원을 공급할 수 있는 곳이라고 생각하면 됩니다.

220V는 단상으로 전원을 공급할 수 있는 곳이 한개이고

3상은 전원을 공급할 수 있는 곳이 3군데고, 이 3군데가 각각 조합해서 전원을 공급한다

라고 이해하고 시작하시면 좋습니다.

 

1. 단상(Single Phase)이란?

 

쉽게 말하면 우리가 집에서 흔히 쓰는 220V를 말합니다.

 

정확하게는 전기 에너지를 공급하기 위한 두 가닥의 전선은 최소한의 조건으로

전기적 위치 에너지를 이 두가닥의 전선에 실어 보내는 방식을 말하는데요.

 

단상 3선식은 아래와 같이 생각하시면 편합니다.

양쪽 끝부분 전원끼리 두 가닥을 접속하면 220V의 전압을 얻을 수 있고

전원선 한 가닥과 중성선 두가닥을 접속하면 110V를 얻을 수 있습니다.

 

 

가정에서는 굳이 3상을 사용하지 않아도 효율이나 전력이 부족하지 않습니다.

 

 

2. 삼상(Three Phase)이란?

 

위의 그림이 일반적으로 사용하는 3상 4선식 (380V/220V) 전원입니다.

상이 3개라는 것은 a와b, b와c, 그리고 c와a 이렇게 세 개의 상을 말하는 것입니다.

세개의 교류 전류가 서로 120도 간격의 위상차를 두고 있으며, 세 부분이 모두 같은 크기입니다.

즉, 380V 단상이 3개인 것을 말합니다.

 

상이 3개이면 전력 공급의 안전성을 확보할 수 있습니다.

 

N이라고 표기된 이 선은 중성선(Neutral line)입니다.

이 선과 380V의 3선 중 어느 한 선과 같이 사용하면 단상(220V)이 됩니다.

 

산업 현장에서는 220V로는 전력이 부족하고 동력 모터를 가동하기 위해서는 380V의 전원이 필요로 합니다.

단상에 비해서 효율이 높아 농업용, 산업용, 대형시설물에서 많이 사용합니다.

 

구조가 단순하고 내구성이 뛰어나며 소용량에서 대용량까지 사용이 가능합니다.

 

또한 단상에 비해 전기를 수송하는데 경제적이며 전력 효율이 높습니다.

 

하지만 높은 전압 때문에 위험하다는 점도 인지하고 있어야 합니다.

 

 

3. free voltage란?

 

간단하게는 110V와 220V를 별도로 구분하지 않고 사용해도 되는 제품을 말합니다.

예를 들어서 제품의 사양서에 정격 전압이 100V~240V라고 표시되어 있으면

220V에서도 사용할 수 있고 110V에서도 사용할 수 있는 것입니다.

 

 

 

사실 전자 공학을 전공하면 전기에 대해서 배울 기회가 생각보다 거의 없는데요.

그래서 회사 생활을 하면서 은근 모르는 것들이 많이 등장합니다.

특히 대표적인 것이 단상과 삼상이었습니다.

모르는 것들은 천천히 배워나가면 되겠죠 ㅎㅎ