Three Phase, Single Phase   3 상, 삼상, 단상

1. 교류 방식 종류

  ㅇ 단상 (Single Phase) 교류 방식
     - 1개의 기전력(전압원,1상의 전압파형) 만을 갖는 교류

  ㅇ 3 상 (Three Phase) 교류 방식
     - 크기,주파수가 같은 3개의 기전력(전압원,3상의 전압파형)을 갖으나,
       각각 위상이 1/3 주기(120˚)씩 차이나는 교류

  ㅇ 다상 교류 방식 (Polyphase System)
     - 여러 기전력이 동일 진폭,주파수이지만,
       각각 위상을 달리하는 다상의 교류 방식


2. 전력계통(발전 송전 배전)에서 3상 또는 다상 방식을 사용하는 이유

  ㅇ 송전선 절약 가능
     - 동일 전력을 단상 보다 적은 도체 단면적으로 송전 가능하므로
     - 도선 재료 절감 및 경제성 높음

  ㅇ 더 큰 전력 취급 가능
     - 각 상이 위상 차를 두고 교번하므로, 
     - 단상 보다 더 큰 유효전력을 안정적으로 전달 가능

  ㅇ 일정한 전력 흐름 가능
     - 3상에서는 전력의 합이 시간에 따라 거의 일정하므로,
     - 맥동이 없는 평활한 전력 전달 가능

  ㅇ 회전자계 생성 용이
     - 3상의 전류가 위상차를 두고 흐르면 자연스럽게 회전자계가 형성되어,
     - 특별한 기동 권선 없이도, 유도 전동기 기동이 가능함

  ㅇ 표준적인 주류 전력 체계                                               ☞ 3상 발전기 참조
     - 대부분의 발전기,변압기,전동기 등이 3상 기준으로 설계되어, 상호 호환성이 높으며,
     - 현재 발전되는 전기의 대부분이 3상 교류 형태로, 송배전 전력계통의 기본 단위로 사용 가능


3. 3상 시스템의 구성

  ㅇ 3상 전원 
     - 3개의 Y 결선된 정현파 전압원, 또는 3개의 Δ 결선된 정현파 전압원

  ㅇ 3상 전송선로
     - 3 또는 4개의 선(Wire)  :  (3개 인출선 및 중성선)

  ㅇ 3상 부하
     - 3개의 Y 결선된 부하, 또는 3개의 Δ 결선된 부하


4. 3 상 교류 (Balanced Three-phase) 이란?

  ㅇ 대칭/평형 조건
     - 각 기전력(전압)의 크기, 주파수, 파형이 같음
     - 위상차 만 각각 2/3 π (120˚) 씩 차이남

  ㅇ 특징(장점)
     - 단지 4개 선 만 필요
        . 개별적으로, 3개 발전기로부터 3개 부하에 전력을 공급하기 위해,
        . 단지 4개 선 만 필요    ☞ 3상 결선 참조
     - 일정한 전력 흐름 
        . 순시전력 총합이 항상 일정 (시간에 관계없이 항상 일정)
     - 단상 보다 맥동이 적음
        . 3상 전동기는 일정한 회전력을 받아 진동,소음이 적게 됨
     - 변환 용이
        . 적당한 변압기에 의해, 2상,6상,12상 전력으로 변환 용이
     - 대량 수송
        . 고출력 대용량의 전력 수송 능력


5. 3 상 교류의 표현

  ㅇ 3상 전원(기전력) 등가 표시
      

  ㅇ 3상 순시값
      

  ㅇ 3상 페이저
      

  ㅇ 3상 상순 (Phase Sequence)
     - va,vb,vc,... 순으로 최대치에 도달

  ㅇ 3상 순시전력 
     -   p(t) = 3 (VmIm/2)cosθ [W]
        . 시간에 관계없이 항상 일정
        . 일정 전력 흐름

  ㅇ 3상 교류의 발전 ☞ 3상 발전기 참조