전기공사기사 배전선의 구성 — 방사상·환상·네트워크와 전압 유지

방사상 배전선로는 줄기처럼 뻗어 가며 공급하는 방식이다. 새로운 수요가 생기면 선을 이어 붙여 쉽게 공급할 수 있다. 이와 비교해 환상(루프) 방식은 선로가 서로 연결되어 있어 전압 안정성과 신뢰도가 더 좋다. 환상식은 고장이 나면 자동으로 고장 개소를 분리하고 건전 선로에 폐로해 전력을 공급하는 개폐기를 가지며, 수요 분포에 따라 임의의 분기선으로부터 전력을 공급한다. 네트워크 배전은 여러 갈래로 전력을 공급해 한 부분이 떨어져도 다른 쪽에서 보충하므로 무정전 공급과 안정된 전압을 얻는다. 접지 사고의 빈도 자체를 줄이는 것은 네트워크 방식의 직접적인 효과가 아니다.

국내에서 220/380V 승압 방식으로 채택된 저압 배전 방식은 배전 설비가 단순하고 공급 능력이 최대인 경제적 배분 방식이다. 가정용 전기는 3상 네 선을 써서 선간 380V와 상전압 220V를 함께 얻는다.

공급 전압을 허용 범위에 유지하려면 변압기 탭을 조정하고, 정적 전압조정기를 배치하고, 전압강하 기준을 설정한다. 송전 측에 특별한 리액터를 두어 배전선로 전압을 직접 조정하는 방법은 일반적인 수단이 아니다. 변압기 탭은 부하 상태에 따라 조정하며, 탭을 바꾼 뒤의 전압이 허용 최댓값과 최솟값 안에 들어야 한다.

플리커는 전압이 흔들려 깜박거리는 문제다. 변압기와 선로를 굵게 하고 계통 구성 방식을 바꾸는 것이 억제 대책이며, 누전차단기는 플리커를 막지 못한다.

저압 뱅킹 배선방식에서는 한 부분의 고장이 옆으로 전파되어 다른 장치들까지 함께 정지하는 캐스케이딩이 생길 수 있다. 한 라인의 문제로 멀쩡한 변압기까지 같이 떨어지는 현상이다.

전력손실은 송전단에서 보내는 전력과 수전단에서 실제로 쓰는 전력의 차이다. 송전단 400V·역률 0.9, 수전단 380V·역률 0.8, 부하전류 10A이면 보내는 전력은 400×10×0.9=3600W, 쓰는 전력은 380×10×0.8=3040W이므로 손실은 560W다. 송전단 역률은 수전단 전압에 전류×임피던스를 더한 복소전압의 위상각으로 구한다. 선로임피던스 2+j5Ω, 무유도성 부하전류 10A, 수전단 전압 100V이면 송전단 역률은 12/13이다.