전기산업기사 분전반 및 분기회로 — 배전 방식과 접지·용량 계산

분전반은 나눔의 시작점이다 — 배전반·분전반은 점검·조작·보수가 편한 노출되고 건조한 장소에 두고, 수전설비는 변압기·배전용 차단기(VCB)·과전류계전기(OCR)·단로기·피뢰기로 짜인다(복수기는 발전소 설비). 계기용 변류기의 변류비는 수전전류 135.8A를 5A로 나눈 27.2보다 큰 표준값 40으로 정한다.

분기회로를 늘리는 방식의 비교가 단골이다 — 단상 3선식은 중성선을 활용해 같은 전력을 보낼 때 전선 전류가 절반이 되므로 전압강하와 손실이 줄고 효율이 오른다(전선량 절감). 대신 중성선이 단선되면 양쪽 전압이 어긋나는 불평형이 생기는 단점이 있다 — '강하 작음+효율 상승'을 고르는 문제가 기본형이다.

전압을 올리면 보낼 수 있는 전력은 제곱으로 늘어난다 — 손실률=PR÷(V²cos²θ)에서 손실률과 R, cosθ가 같으면 P는 V²에 비례하므로, 전압을 √3배 올리면 송전전력은 (√3)²=3배가 된다. √3을 그대로 답으로 고르는 선형 함정에 주의한다.

접지와 용량·선로 정수도 세트에 있다 — 주상변압기 2차측 접지는 1·2차 혼촉(절연 파괴로 고압이 저압측에 실리는 사고) 때 전위 상승을 대지로 방전시켜 인체·기기를 지키기 위한 것이다. 차단기 용량은 설치 지점의 단락용량 기준으로 정하는데, 100MVA·%Z 20% 변압기 2뱅크를 병렬 운전하면 각 뱅크 단락용량 (100÷20)×100=500MVA의 합 1000MVA가 필요하다. 1선 리액턴스 10Ω·66kV를 100MVA 기준 퍼센트로 바꾸면 %X=XS÷V²×100=10×10⁸÷(66×10³)²×100≈23%(단위는 VA·V로 통일), 송전선로 최상부의 가공지선은 직격뢰를 차폐하고, 연가의 주목적은 선로정수 평형이다.