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1[전기산업기사 필기] 2023년 2회 기출복원 모의고사
그림과 같은 불평형 Y형 회로에 평형 3상 전압을 가할 경우 중성점의 전위 Vn[V]는? (단, Y1, Y2, Y3 는 각 상의 어드미턴스[℧]이고, Z1, Z2, Z3 는 각 어드미턴스에 대한 임피던스[Ω]이다.)
문제 이미지
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E1+E2+E3Z1+Z2+Z3\dfrac{E_1+E_2+E_3}{Z_1+Z_2+Z_3}
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Z1E1+Z2E2+Z3E3Z1+Z2+Z3\dfrac{Z_1E_1+Z_2E_2+Z_3E_3}{Z_1+Z_2+Z_3}
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E1+E2+E3Y1+Y2+Y3\dfrac{E_1+E_2+E_3}{Y_1+Y_2+Y_3}
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Y1E1+Y2E2+Y3E3Y1+Y2+Y3\dfrac{Y_1E_1+Y_2E_2+Y_3E_3}{Y_1+Y_2+Y_3}
해설

그림은 세 상의 전원 E1, E2, E3 가 각각 어드미턴스 Y1, Y2, Y3 부하에 연결된 불평형 Y 회로이다. 중성점 전위는 밀만의 정리로 구한다.

중성점에서 키르히호프 전류법칙 Y1(E1−Vn)+Y2(E2−Vn)+Y3(E3−Vn)=0Y_1(E_1-V_n)+Y_2(E_2-V_n)+Y_3(E_3-V_n)=0 을 풀면 Vn=Y1E1+Y2E2+Y3E3Y1+Y2+Y3V_n=\dfrac{Y_1E_1+Y_2E_2+Y_3E_3}{Y_1+Y_2+Y_3} 이다. 즉 어드미턴스 가중평균이다.

  • 기전력의 합을 임피던스의 합으로 나눈 식은 단위가 전류(V/Ω)가 되어 전위가 될 수 없다.
  • 임피던스를 가중치로 쓴 식은 가중치가 반대이다. 같은 전압이라도 임피던스가 작은(어드미턴스가 큰) 상이 중성점 전위에 더 크게 기여해야 한다.
  • 기전력의 합을 어드미턴스의 합으로 나눈 식은 단위가 V·Ω 이 되어 전위가 아니다.

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