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1[철도신호기사 필기] 14년 2회차
그림과 같은 3상 Y결선 불평형 회로가 있다. 전원은 3상 평형전압 E1, E2, E3이고, 부하는 Y1, Y2, Y3일 때 전원의 중성점과 부하의 중성점간의 전위차를 나타내는 식은?
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해설

두 중성점 사이의 전위차는 밀만의 정리로 얻는 VNN′=E1Y1+E2Y2+E3Y3Y1+Y2+Y3V_{NN'}=\dfrac{E_1Y_1+E_2Y_2+E_3Y_3}{Y_1+Y_2+Y_3}이다.

그림처럼 전원측 중성점 N과 부하측 중성점 N′이 서로 이어져 있지 않은 Y-Y 불평형 회로에서는, 각 상을 기전력 E와 어드미턴스 Y가 직렬인 가지로 보고 두 중성점 사이 전압을 마디 방정식 하나로 풀 수 있다.

N을 기준으로 전위차를 V라 두고 N′로 흘러드는 전류의 합이 0이라는 조건 (E1−V)Y1+(E2−V)Y2+(E3−V)Y3=0(E_1-V)Y_1+(E_2-V)Y_2+(E_3-V)Y_3=0을 정리하면 위 식이 그대로 나온다. 즉 각 상 기전력을 어드미턴스로 가중평균한 값이 중성점 전위차다.

  • 분모가 Y1Y2Y3Y_1Y_2Y_3처럼 곱으로 된 식은 차원이 맞지 않아 전압이 되지 않는다.
  • 분자에 뺄셈이 들어간 식은 세 상을 대칭으로 다루지 않아 마디 방정식에서 나올 수 없다.

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