인기 질문

엄밀히 말하면 N상은 '상'이 아닙니다. 3상 4선식에서 R·S·T는 서로 120° 위상차를 갖는 전압원이지만, N(중성선)은 Y결선의 세 권선이 공통으로 묶이는 중성점에서 끌어낸 귀로(歸路) 도체일 뿐 독립된 위상을 갖지 않습니다. 평형 부하에서는 세 상전류의 벡터합이 0이 되어 중성선 전류가 거의 흐르지 않으며, N과 임의의 상 사이 전압은 상전압(220V), 상과 상 사이는 선간전압(380V)이 됩니다. 현장에서 'N상'이라 부르는 것은 관습적 표현이고, KEC상으로는 중성선(중성도체)으로 명확히 구분합니다. 따라서 R·S·T처럼 위상을 가진 능동 도체가 아니라 기준전위(0V 근처)를 잡아주는 귀선으로 이해해야 합니다.

기본파 기준으로 평형이면 중성선 전류는 거의 0이어야 하지만, 제3고조파(및 3의 배수 고조파) 성분이 많으면 중성선 전류가 상전류 수준 이상으로 커질 수 있습니다. 제3고조파는 각 상에서 동상(同相)으로 발생해 상쇄되지 않고 중성선에서 산술적으로 합산되기 때문입니다. 컴퓨터·LED·인버터 등 비선형 부하가 많은 회로에서 흔히 나타나는 현상으로, 측정 시 클램프미터에 단순 실효값이 아닌 고조파(THD) 분석 기능이 있으면 원인을 확인할 수 있습니다. 이 경우 중성선이 과열·소손될 수 있으므로, KEC에서도 고조파 영향이 큰 회로는 중성선 단면적을 상도체와 동등 이상으로 키우도록 고려합니다. 따라서 평형인데 중성선 전류가 높다면 고조파를 의심하는 것이 정상적인 진단입니다.

전원 측 변압기 중성점에서 출발한다는 점에서 뿌리는 같지만, 역할이 전혀 다르므로 부하 측에서 같은 선으로 겸용해서는 안 됩니다. 중성선(N)은 평상시 부하전류(귀로전류)가 흐르는 통전 도체이고, 접지선(PE)은 평상시 전류가 흐르지 않고 고장 시에만 누설·고장전류를 대지로 흘려 인체를 보호하는 선입니다. 만약 한 선으로 겸용(PEN)하다가 그 선이 단선되면 평상시 부하전류가 기기 외함을 타고 흘러 감전 위험이 생기고, 누전차단기도 정상 동작하지 못합니다. KEC는 TN-C-S 계통에서 분기 이후에는 N과 PE를 분리(TN-S)하도록 규정하며, 일반 콘센트 회로는 반드시 N과 PE를 별도 도체로 시설해야 합니다. 따라서 분전반 이후에서는 절대 한 선으로 합치지 않습니다.

단상 220V 부하들이 중성선을 공통 기준으로 380V 선간에 직렬로 매달린 형태가 되기 때문입니다. 정상일 때는 각 부하가 N을 기준으로 220V를 안정적으로 받지만, 중성선이 끊기면 두 상에 걸린 부하들이 380V를 자기들끼리 분압하게 됩니다. 이때 임피던스가 큰(소비전력이 작은) 쪽에 전압이 몰려 정격을 크게 초과한 과전압이 걸리고, 반대쪽은 전압이 부족해집니다. 결과적으로 한쪽 회로의 가전제품에 300V 이상이 인가되어 동시에 소손되는 것입니다. 그래서 중성선 단선은 가장 위험한 사고 중 하나로 보며, 중성선은 차단기에서 임의로 개방되지 않도록(중성선 단독 차단 금지) 시설하는 것이 원칙입니다.

√3은 선간전압과 상전압의 관계 상수일 뿐, 결상 시 전압이 √3배로 오르는 것이 아닙니다. 3상 유도전동기가 운전 중 한 상을 잃으면 단상 운전 상태가 되어, 남은 두 상으로 같은 출력을 내려다 보니 전류가 정격의 약 1.7~2배 이상으로 급증합니다. 즉 위험한 것은 전압 상승이 아니라 과전류에 의한 권선 과열·소손입니다. 정지 상태에서 결상되면 기동 토크가 부족해 기동하지 못하고 구속전류가 흘러 더 빨리 타기도 합니다. 그래서 전동기에는 단순 과부하 계전기뿐 아니라 결상보호(전자식 EOCR 등) 기능을 두어 한 상이 빠지면 즉시 차단하도록 시설합니다.

절연저항(메거) 측정과 누전차단기(ELB)의 동작 원리가 다르기 때문입니다. 누전차단기는 영상변류기(ZCT)로 들어가고 나오는 전류의 차(누설전류)를 감지해 정격감도전류(보통 30mA) 이상일 때 트립합니다. 절연저항이 낮아도 실제로 대지로 새는 누설전류가 감도전류에 못 미치거나, 누설 경로가 충전부-대지 사이가 아니라 N선을 통해 되돌아오면 차의 합이 0이 되어 검출되지 않습니다. 또 부하가 연결되지 않은 상태이거나, 차단기 자체 고장·결선 오류일 수도 있습니다. 따라서 절연저항이 낮으면 위험 신호로 보고, 차단기 동작 여부와 무관하게 절연불량 개소를 찾아 보수해야 합니다. 메거값(MΩ)과 ELB 동작(mA)은 별개로 모두 확인하는 것이 원칙입니다.

안 됩니다. 차단기 용량은 그 회로의 전선이 견딜 수 있는 허용전류에 맞춰 정한 보호장치이므로, 차단기만 키우면 전선이 과열되어도 차단되지 않아 화재 위험이 커집니다. 트립의 원인을 먼저 진단해야 하며, 과부하라면 부하를 분산하거나 회로를 증설하고, 단락·누전이라면 해당 고장을 제거해야 합니다. 만약 실제로 전선 굵기가 부하에 비해 부족한 것이 확인되면, 차단기뿐 아니라 전선 단면적까지 함께 상향(전선-차단기 보호협조)해야 합니다. KEC의 과전류 보호 원칙상 차단기 정격은 전선 허용전류 이하여야 하므로, 임의로 차단기만 큰 것으로 교체하는 것은 명백한 위반입니다. 즉 '차단기는 전선을 지키는 장치'라는 점을 기억해야 합니다.

완전히 '제거'된다기보다 제3고조파(3의 배수 고조파) 성분을 델타 권선 안에서 순환시켜 외부로 나가지 못하게 가두는 것입니다. 제3고조파는 세 상이 동상이라 델타 결선의 폐회로 안에서 순환전류로 돌며 자속을 보정해, 1차 계통으로 흘러나가는 것을 줄여줍니다. 그래서 Dy(1차 델타·2차 와이) 결선이 배전용 변압기에서 널리 쓰이며, 2차 중성점을 안정시키고 1차 측 제3고조파 유출을 억제하는 효과가 있습니다. 다만 5·7차 등 3의 배수가 아닌 고조파는 이 방식으로 걸러지지 않으므로, 그 성분은 별도의 필터나 리액터로 대응해야 합니다. 따라서 델타 결선은 만능 제거가 아니라 특정 차수(3n)에 한정된 억제 수단으로 이해해야 합니다.

접지선이 평소 0V인 것은 고장전류나 누설전류가 없을 때뿐이며, 접지선은 '전압이 없는 선'이 아니라 '위험한 전위를 대지로 빼주는 안전선'이기 때문입니다. 활선 중에 이 선을 분리하면, 만에 하나 기기 내부에서 충전부가 외함에 닿는 지락이 발생했을 때 외함 전위가 그대로 상승해 사람이 만지면 감전됩니다. 또 분리하는 순간 누설전류가 흐르던 경로였다면 작업자 몸을 통해 전류가 흐를 수 있고, 등전위가 깨지면서 아크나 전위차가 생길 수 있습니다. 정전 후 작업이라도 잔류전하·유도전압이 남을 수 있어 접지(단락접지)는 마지막에 푸는 것이 안전수칙입니다. 따라서 접지선 작업은 반드시 무전압을 검전기로 확인한 뒤 절차에 따라 시행해야 합니다.

역률 개선은 무효전력을 콘덴서로 공급해 줄이는 것이므로, 실제 소비되는 유효전력(kWh) 자체는 거의 변하지 않습니다. 다만 무효전력이 줄어 피상전력(kVA)과 선로전류가 감소하므로 전력손실·전압강하가 줄고, 한전 요금의 역률 요금(역률 90% 미만 시 할증, 초과 시 할인)에서 이득을 봅니다. 콘덴서 용량은 부하의 유효전력 P[kW]와 개선 전·후 역률로 Qc = P × (tanθ1 − tanθ2)[kVar] 식으로 산정합니다. 예를 들어 역률을 0.8에서 0.95로 올린다면 그 차이만큼의 무효전력을 보상하도록 콘덴서를 선정합니다. 단, 과보상(진상)이 되면 오히려 전압이 상승하고 역률이 나빠질 수 있으므로 목표 역률을 90~95% 정도로 두는 것이 일반적입니다.

누전차단기는 자신을 통과하는 모든 통전 도체의 전류 벡터합이 0인지를 영상변류기(ZCT)로 감시하는데, N선을 ZCT에 통과시키지 않으면 들어온 전류가 되돌아 나가는 경로가 빠져 차가 발생해 누전으로 오인하기 때문입니다. 즉 단상으로 쓰려면 사용하는 상과 N선을 반드시 같은 차단기(같은 ZCT)를 함께 통과하도록 결선해야 합니다. 한 상과 N을 정상적으로 두 극에 물렸는데도 트립된다면, N선을 다른 경로(다른 차단기나 공통 부스바)에서 끌어다 써서 귀로전류가 ZCT를 안 지나가는 경우가 흔한 원인입니다. 또 3P 차단기에 남는 극의 N 단자 처리나 외함 접지를 통한 누설도 점검해야 합니다. 결국 '나간 전류와 들어온 전류가 같은 차단기를 지나가야 한다'는 원칙을 지켜야 오동작이 없습니다.

메거(절연저항계)는 회로를 정전(무전압)시킨 상태에서 직류 고전압을 인가해 충전부와 대지 사이 절연저항[MΩ]을 측정하는 것으로, 정기점검·준공검사처럼 부하를 끄고 절연 상태를 확인할 때 씁니다. 반면 누설전류 측정은 활선(통전) 상태에서 클램프미터(누설전류계)로 상선과 N선을 함께 물려 그 차전류[mA]를 재는 방식으로, 운전을 멈출 수 없는 설비의 누전을 실시간으로 점검할 때 적합합니다. KEC는 저압회로 절연저항 기준을 전압대별로 정하며(예: SELV·PELV 0.5MΩ, 250V 이하 0.5MΩ, 500V 이하 1.0MΩ 이상 등) 누설전류로 갈음할 때는 1mA 이하를 양호 기준으로 봅니다. 정리하면 정전 가능·정밀 진단은 메거, 무정전·현장 상시감시는 클램프 누설전류로 구분해 사용합니다. 두 방법은 상호 보완적이므로 상황에 맞게 병행하는 것이 좋습니다.