전기기능사 · 전기이론 과목
전기기능사 3상 교류 개념 정리
중요도 ★★★☆☆ · 10% (추정)
AI가 새로 쓴 글 가운데, 작성과 분리된 AI 검증(다시 읽고 사실·수치 확인)을 통과한 단원만 싣습니다. 틀린 곳을 발견하면 알려 주세요.
개요
3상 교류 단원은 공장과 큰 건물에서 쓰는 3상 전원을 Y결선과 Δ결선으로 연결했을 때 전압과 전류가 어떻게 달라지는지를 다룹니다. 문항 수는 많지 않지만 √3 이 어디에 붙는지만 알면 쉽게 풀립니다.
Y결선에서는 선간전압이 상전압의 √3 배이고 선전류와 상전류는 같습니다. Δ결선은 반대로 선간전압과 상전압이 같고 선전류가 상전류의 √3 배입니다. √3 은 약 1.732 로 외워 두면 계산이 빨라집니다.
3상 전력은 √3 에 선간전압, 선전류, 역률을 곱해서 구합니다. 결선 방식과 관계없이 선간전압과 선전류를 넣으면 같은 공식으로 계산할 수 있습니다.
핵심 개념
Y결선(성형결선)
세 상의 한쪽 끝을 한 점에 모아 묶은 결선입니다. 선간전압 = √3 × 상전압이고, 선전류 = 상전류입니다.
외우는 요령'Y는 전압에 루트3'. Y 글자의 세 갈래가 한 점에 모인 모양을 떠올리세요.
Δ결선(삼각결선)
세 상을 삼각형 모양으로 꼬리를 물게 이은 결선입니다. 선간전압 = 상전압이고, 선전류 = √3 × 상전류입니다.
외우는 요령'델타는 전류에 루트3'. Y와 반대라고만 기억하면 됩니다.
3상 전력
3상 유효전력 P = √3 × 선간전압 × 선전류 × 역률[W]입니다. 결선 방식과 상관없이 선간 값으로 계산합니다.
외우는 요령'루트3 · V · I · 코사인'. 단상 전력 공식 앞에 √3 만 붙인다고 생각하세요.
√3 의 값
√3 은 약 1.732 입니다. 3상 계산에서 선간 값과 상 값 사이를 오갈 때 곱하거나 나누는 수입니다.
외우는 요령'일칠삼이(1.732)'로 외워 두세요. 380V ÷ 1.732 ≒ 220V 입니다.
자주 나오는 포인트
- Y결선과 Δ결선에서 √3 이 전압에 붙는지 전류에 붙는지 바꿔 묻는 문제가 가장 많습니다.
- 선간전압 380V인 Y결선의 상전압(약 220V)을 묻는 계산이 자주 나옵니다.
- 3상 전력 공식에서 √3 을 빼먹은 선지를 조심하세요.
헷갈리는 것 비교: Y결선과 Δ결선
| 구분 | Y결선 | Δ결선 |
|---|---|---|
| 전압 | 선간전압 = √3 × 상전압 | 선간전압 = 상전압 |
| 전류 | 선전류 = 상전류 | 선전류 = √3 × 상전류 |
대표 문제 2개
검수를 마친 예상문제 가운데 이 단원의 대표 문제입니다.
문제 1. Y결선(스타 결선)에서 상전압이 220V일 때 선간전압은 약 몇 V인가?
- ① 약 127V
- ② 220V
- ③ 약 380V
- ④ 440V
▼ 정답과 해설 보기▲ 정답과 해설 접기
정답: ③ 약 380V
핵심: Y결선: 선간전압 = √3 × 상전압
3상 교류에서 상전압은 한 상(코일 하나)에 걸리는 전압이고, 선간전압은 전선과 전선 사이의 전압입니다.
- Y결선 공식: 선간전압 = √3 × 상전압
- √3 은 약 1.732
- 숫자 대입: 1.732 × 220
- 답: 약 381V → 약 380V
우리나라 공장·건물에서 쓰는 380V/220V 전기가 바로 이 관계입니다.
틀린 선지
- ① 약 127V: √3 으로 나눈 값(220 ÷ 1.732)입니다.
- ② 220V: 선간전압과 상전압이 같은 것은 Δ(델타)결선입니다.
- ④ 440V: 단순히 2배 한 값입니다.
문제 2. 선간전압 200V, 선전류 10A, 역률 0.8인 3상 평형 부하의 소비전력은 약 몇 kW인가?
- ① 1.6kW
- ② 약 2.77kW
- ③ 약 3.46kW
- ④ 4.8kW
▼ 정답과 해설 보기▲ 정답과 해설 접기
정답: ② 약 2.77kW
핵심: 3상 전력 P = √3 × 선간전압 × 선전류 × 역률
3상 전력은 선간전압과 선전류를 쓰면 결선 방식(Y, Δ)에 상관없이 같은 공식으로 구합니다.
- 공식: P = √3 × V × I × 역률
- 숫자 대입: P = 1.732 × 200 × 10 × 0.8
- 200 × 10 = 2000
- 2000 × 0.8 = 1600
- 1.732 × 1600 = 약 2771W
- 답: 약 2.77kW
틀린 선지
- ① 1.6kW: √3 을 곱하지 않은 값으로, 단상 전력 공식으로 계산한 것입니다.
- ③ 약 3.46kW: 역률 0.8을 곱하지 않은 값입니다. 이것은 피상전력[kVA]입니다.
- ④ 4.8kW: √3 대신 3을 곱한 값입니다. 3을 곱하는 것은 상전압·상전류를 쓸 때입니다.