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그림과 같은 3상 4선식 배전선로에서 역률 100[%] 부하 a, b,… | 전기기사 실기 2023년 1회 기출유형문제 기출문제 상세 페이지

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그림과 같은 3상 4선식 배전선로에서 역률 100[%] 부하 a, b, c상이 각 상과 중성선 사이에 연결되어 있다. a, b, c상 전류가 각각 220 [A], 172 [A], 190 [A]일 때 중성선 전류를 구하시오.
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해설
역률 100[%]이고 3상이 120° 간격 평형 위상이라 가정하면, 중성선 전류는 세 상전류의 벡터합이다.

In=Ia+Ib120+Ic+120I_{n} = I_{a} + I_{b}\angle{-}120^{\circ} + I_{c}\angle{+}120^{\circ}
=220+172(12j32)+190(12+j32)= 220 + 172\left(-\dfrac{1}{2}-j\dfrac{\sqrt{3}}{2}\right) + 190\left(-\dfrac{1}{2}+j\dfrac{\sqrt{3}}{2}\right)
실수부 =2208695=39= 220 - 86 - 95 = 39
허수부 =(190172)32=93=15.59= (190-172)\dfrac{\sqrt{3}}{2} = 9\sqrt{3} = 15.59
In=392+15.592=42I_{n} = \sqrt{39^{2}+15.59^{2}} = 42 [A]


[해설]

중성선에는 세 상전류를 페이저(벡터)로 합한 값이 흐르는데, 세 상전류의 크기가 서로 달라 완전히 상쇄되지 않고 42[A]가 남는다.

기준을 a상(0°)에 두면 b상은 -120°, c상은 +120° 위상이므로 각 전류를 실수부·허수부로 나눠 더해야 한다.

실수부 =220172×0.5190×0.5=39=220-172\times0.5-190\times0.5=39
허수부 =(190172)32=15.59=(190-172)\dfrac{\sqrt3}{2}=15.59
In=392+15.592=42I_n=\sqrt{39^{2}+15.59^{2}}=42[A]

전류 크기가 아니라 ±120° 위상 배정을 실수하지 않는 것이 채점 포인트다.

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