전기기초지식 - OVERVIEW - 1. 전기의어제와오늘 2. 전기란무엇인가? 3. 전기의생성과정 ( 이동경로 ) 4. 전기의기초공식 5. 전기공급방식 ( 배전방식 ) 2009. 5. 9 가세아빠
전기의어제와오늘 현대문명과전기 스윗치하나로전등, TV, PC 우리의일상생활이열리고산업현장에서는모터가소리내어돌아간다. 전기는인류생활의동반자국가산업발전의필수에너지 인류전력사업의시초 전기 ( 電氣 ) 의시초 모두 EDISON 을말한다. 태고적 : 벼락번개무서운자연현상 1879 백열전등발명 1882 DC 110V 배전사업그러나많은과학자공헌이있었다. 4500 년전 : 중국자석발견 3000 년전 : 지남철로나침반제작교역 / 황해수단 BC 600 : 그리스 Thales 호박 ~ 옷마찰전기에대한개념정립자석의흡인력과같이호박에생긴전기를수지전기라함화석 = 호박 (Elecktron) 신의능력, 귀족, 병사수호신부적사용
전기의어제와오늘 한국의전기역사 경복궁건청궁의전기점등식을시현한시등화 건청궁, 향원정내원의아크등 우리나라전기? 1881 EDISION 전력사업시작 1882 한미수교 EDISION 전력사업문명 한국으로직행 1883 한. 미수교후민영익 11 명미국에뉴욕중심부전등에감탄 1898 최초의한성전기회사설립 발전설비해방당시 1945 19만kW 1948 5.14 이북에서단전 1950 6.25 동란 1956 25MW~4대미국무상원조 ( 무연탄 ) 1961 군정 3 사통합조선전업, 경성전기, 남선전기 1961~ 경제개발 5 개년계획전력사업강력추진 1884 발전기와전등 750 개 (16W) 구입계약 1887.3 경복궁건청궁에점화중국이나일본보다 2 년앞서 1961 36 만 kw 1971 191 만 kw 1981 983 만 kw 1988 SEOUL OLYMPIC 1991 2111 만 kw 2001 4913 만 kw 2006 6600 만 kw 최대전력 ( 성자율 23.7%) 183 배
전기의어제와오늘 오늘날의송배전시스템 국내송전망은안정적인전력공급을하기위해거미줄처럼연결하는다중환상망 (Multi-Loop) 로구성되었다. 1978 4.29 587MW 원자력 1 호준공 1982 공기업체제전환 1989 회사 21% 국민주매각 1990 전기사업법개정공포 1992 국내최초 345kV 지중선로착공 ( 미금 성동 ) 1997 1 억 Kw 돌파 1998 직류송전 (HVDC) 현제주도 50% ( 해남 제주 ) 2000 765kV 완공 2001 발전부분 6 개자회사분리 2004 구역전기사업자제도
전기란무엇인가? 전기는가장이상적인에너지 전기를마찰시킬때생성되는에너지 (+)(-) 입자 전기의성질 : (+)(-) 당기거나밀어내는성질 전기의속도 : 전기는빛의속도지만, 전자는느리다. 전기의흐름 : 물흐름과비슷하며수압, 크기처럼전기도굵기, 길이, 재질에따라양과세기가다르다. 마찰전기, 정전기, 대전 전기가흐른다 = 전류 수세기간규명못하고그저신기한자연현상 17~18 세기학자들의연구가시작 1600 년대 1753 년 영국 GILBERT 마찰전기현상체계화 ( 유황, 유리도호박같이대전된다.) 미국 FRANKLIN 뇌운연구결과 ( 연, LYDEN 병 ), 피뢰침적용 마찰작용근접, 접촉방전, 번개 1800 이태리 VOLTA 전지발명 화학작용 Cu+ Cl- Zn- 정전기발생 전기가흐른다 ( 일시적인전류 ) 탄소 + Na+ ( 반연속적인전류 ) 전압의단위 : VOLT NH4Cl 건전지 - -
전기란무엇인가? 전기는가장이상적인에너지 전기를마찰시킬때생성되는에너지 (+)(-) 입자 전기의성질 : (+)(-) 당기거나밀어내는성질 전기의속도 : 전기는빛의속도지만, 전자는느리다. 전기의흐름 : 물흐름과비슷하며수압, 크기처럼전기도굵기, 길이, 재질에따라양과세기가다르다. 전자유도전류 ( 연속적인전류 ) 1820 덴마크물리학자 Oersted 전류흐르면자력선발생 AMPERE 오른나사법칙 1820 이태리 ARAGO 원판회전자계로물체회전 페러데이법칙 1831 영국 FARADAY COIL에자석움직여전기를발생동전기연속적인전류발생 [ 발전기의원리발견 ] 1866 독일 SIEMENS 가대형발전기발명
전기란무엇인가? 교류발전기의원리 전자유도작용 : COIL 과같은도체와자력선이교차되면도체의기전력이발생되는작용 플레밍의오른손법칙과렌쯔의법칙 교류정의 : 전압이나전류가사인파형태를가지면서주기적으로변화하는파형 기본원리 교류발전원리 교류발생장치 e= vblsinθ [V]
전기란무엇인가? 직류와교류는어떻게다른가? 직류 (DC) 는전류가일정하지만, 교류 (AC) 은전류나전압이주기적으로변화한다. 교류파형은순시값, 진폭, 파 ( 波 ) 가 1 진동하는데주기라한다. 주파수는 1 초간에진동을반복하는회수이다. (cycle = Hz) 정현파 ( 사인웨이브 ) 라고하며규칙적으로변화, 순수한파형 60[Hz] 교류로전등을켜면 1 초간 120 회점멸
전기의생산과정 송전과배전 송전은발전소에서변전소까지보는것이고, 배전은변전소에서가정집또는공장까지전기를보내는것이다. 발전소는전기를만드는곳이고변전소는전압을바꾸는곳이다. 전기의흐름을전류라하며전류는발열, 자기, 화학 3 가지작용 발전소 송전선로 배전선로
전기의생산과정 직류냐교류냐? EDISON 은타고난사업전략가이며, 배전사업을시작하였다. 직류송전이안정적인반면교류송전의문제점이많은것을현대문명에들어와서인식하게되었다.
전기의기초공식 전기기초용어및관계식정리 전기회로란전기가흐를수있도록통로가끊어지지않고연결하는것 오옴의법칙 (Ohm s Law) 란부하에전압이인가되었을때흐르는전류의크기는전압의크기에비례하고저항의크기에반비례한다.
전기의기초공식 전력의종류 출력은전동기의축에서낼수있는동력. 즉, 출력 (output) 이어느정도인가를와트 (W) 또는킬로와트 (KW) 단위로나타낸다. 1W 는 1 초간에 1m 1 주울 (J)=1[N.m]=1/9.8[kgf.m] 의일을하는능력을나타낸다. 1W 의전동기는 1 뉴턴 (N) 의힘에저항하면서물체르 1 초간에 1m 의비율로계속움직일수있는능력이다. 1[HP]=746[W] 유효전력 (Active Power, 有效電力 ) 무효전력 (Reactive Power, 無效電力 ) 전원에서공급되어부하에서유효하게이용되는전력, 전원에서부하로실제소비되는전력 [w] 유효, 피상전류에따른계산 P= V I P= V I 역률 [%] 직류, 교류에따른계산 P= V I P= V I 역률 [cosθ] 3 상교류의전동기유효전력 P[W]= 3 V I cosθ 실제로는아무런일을하지않아부하에서는전력으로이용될수없는전력 [Var] 인가전압과위상이 90 다른전류, 이전류는실제로전력을형성하지않으므로무효전력 단상, 3 상에따른계산 단상의전동기무효전력 Pr [VAR]= V I sinθ 3 상교류의전동기무효전력 Pr [W]= 3 V I sinθ
전기의기초공식 역률의의미 회로의공급되어반환되는무효전력이커진다. 전원으로부터회로에흘려야할전류의크기를결정하는중요한양 역률 = 유효분 / 피상분 ( 힘쓸놈 = 알짜배기 / 겉보기 ) 피상전력 (Apparent Power, 皮相電力 ) 일반적으로전기기기에는유효전류와무효전류가함게흐르고있으며이들의합을말한다.[VA] 유효, 무효, 피상전력사이의관계 : Pe= (Pˆ2+Prˆ2) P : 유효전력 Pr : 무효전력 Pe : 피상전력 삼각함수에서 sinθˆ2 + cosθˆ2 = 1 역률 (Power Factor) 피상전력중에서유효전력으로사용되는비율, 역률은최고가 1이고최저는 0이다. 전열기나백열전구와같이전기에너지를열에너지로바꾸는것에서는역률은 1 임 저항부하회로 : θ=0, 역률 =1, P=VI - 전열기등 ( 유효전력소비 ) 유도성부하회로 : 지상 (Lagging) 역률 - 전동기, 코일성분등 ( 무효전력흡수 ) 용량성부하회로 : 진상 (Leading) 역률 - 가공전선과대지, 케이블과케이블사이 ( 무효전력발생 )
전기공급방식 옥내배선 ( 구내배전 ) 단상 2 선식, 단상 3 선식, 3 상 3 선식, 3 상 4 선식등이사용된다. 간선은동력간선, 전등간선, 특수간선등사용목적에분류된다. 배전방식에따른분류는저압, 고압, 특별고압으로구분된다.
전기공급방식 옥내배선 ( 구내배전 ) 단상 2 선식, 단상 3 선식, 3 상 3 선식, 3 상 4 선식등이사용된다. 간선은동력간선, 전등간선, 특수간선등사용목적에분류된다. 배전방식에따른분류는저압, 고압, 특별고압으로구분된다.
전기공급방식 옥내배선 ( 구내배전 ) 단상 2 선식, 단상 3 선식, 3 상 3 선식, 3 상 4 선식등이사용된다. 간선은동력간선, 전등간선, 특수간선등사용목적에분류된다. 배전방식에따른분류는저압, 고압, 특별고압으로구분된다.
전기공급방식 옥내배선 ( 구내배전 ) 단상 2 선식, 단상 3 선식, 3 상 3 선식, 3 상 4 선식등이사용된다. 간선은동력간선, 전등간선, 특수간선등사용목적에분류된다. 배전방식에따른분류는저압, 고압, 특별고압으로구분된다.
전기공급방식 옥내배선 ( 구내배전 ) 단상 2 선식, 단상 3 선식, 3 상 3 선식, 3 상 4 선식등이사용된다. 간선은동력간선, 전등간선, 특수간선등사용목적에분류된다. 배전방식에따른분류는저압, 고압, 특별고압으로구분된다.
Envivonment & Energy 대단히감사합니다 ~!! [ 참고자료 ]. 한국산업기술협회. 한국전력공사 (KEPCO). 한국전력전기박물관. 기타