3상4선식 저압에 220V 부하공급 중 N상이 단선 될 경우

3상4선식 저압에 220V 부하공급 중 N상이 단선 될 경우 

3상4선식 부하공급 중 N상 단선

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1. 문제상황 
3상4선으로 부하에 220v 전원이 공급되는 상황에서 n상이 끊기면 어떤현상이 일어나는지 궁금합니다.

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2. 일어나는 현상 
(1) 
회로도를 그려서 봐야합니다.

R-N, S-N, T-N = N이 공통 220이 공급됩니다.
R-S, S-T, T-R에 380공급됩니다.

여기서 N선만 단락시
회로도의 구성이
R-부하1, N-N- 부하2 -S 인 회로가 나오게됩니다. R상과 S상사이 N선과 연결되었던 부하가 N선 탈락으로 인하여
직렬로 연결되며 R을 타고 S와 직렬로 연결되는 R-S 380 회로가 구성되는 것이죠.
여기서 부하는 저항의 크기에 비례하게 되며 380이 인가됩니다. 저항이 적은 기기들은 문제가 되지않으나 저항이 큰쪽에서의 과전압이 발생하여 소손될수 있습니다.

여기서 인버터등의 가동장치, 보호장치를 통하였다면 내부 보호회로로인하여 전원공급이 중단될것입니다.

(2)
3상4선식은 변압기 와이결선을 잘 보시면 이해가 쉽습니다,
3상4선식에서 선간전압이 상전압으로 바뀌면 220V에서 380V로 되죠
와이결선을 잘 이해하시면 되요
3상4선식의 부하불평형에 따라 N상 단선시 각상에 흐르는 전압값은 380V아니라 불평형률에 따라 전압값의 차이가 발생하죠
만약 평형이라면 N상 단선시 380V가 흐르겠죠

(3)
동력전원을 사용하는 제어반을
- 전원공급 장치(차단기와 접자접촉기)
- 제어장치(plc, 수동PBS, 인버터 등의 결합장치)를 분리해서 살펴봐야지요.

1. N상의 부하로써 제어전원을 사용하는 경우에는,
- 제어불가로 장비가동중단이 발생하고 아무런 사고가 없을 것이고요.

2. N상을 확보하여 사용하지 않고 RST 상전원만을 확보한 경우에는
- 제어반 내부에서 자체 강압기를 이용하여 제어전원을 확보한다면,
- 이 경우에도 문제가 없겠지요.

3. 
- N 상이 단선된다고 해서 문제가 발생되도록
- 제어장치나, 기계설비의 동력전원을 설계하고 구성했다면,
- 이 설비는 제작자는 경험 부족 및 엔지니어링 자질을 다시 가다듬는 기본교육부터 이수하셔야 합니다.

 

 

(4)
3상파형을 보시면 90도에서(R: 1일때 S: -0.5, T: -0.5) RST 3상의 합이 0임을 알수있으며
부호가 양은 전원에서 부하로 흐르는방향 / 음은 부하에서 전원으로 흐르는 방향을 의미합니다.
그러므로 위 그림처럼 중성선으로 모두 합산되는것이 아니고 상쇄되며 모터와 같은 3상 평형부하라
가정하면 중성선에 흐르는 전류는 0이 되겠지만 모터역시 완전한 평형은 아니며 단상부하에 의해
주로 3상불평형전류가 발생하고 그 불평형분 전류 만큼이 중성선에 흐르게됩니다.
3상은 스칼라가 아닌 벡터개념이라.....3상 또는 다상교류 이론을 찾아보시면 자세한 설명들이
많으니 도움이 되시지 않을까 생각합니다.



참고

14. 3상 3선식과 3상 4선식의 실무 사용 (tistory.com)