반갑습니다. 김대호교수 입니다.
질문 요약: 3상 3선식 전력량계 결선 시, L1상에 설치된 CT1은 전력량계의 1S, 1L 단자에, L3상에 설치된 CT2는 3S, 3L 단자에 연결하는 것이 맞다고 배웠습니다. 하지만 첨부된 교재의 정답 그림에는 CT1이 3S, 3L에, CT2가 1S, 1L에 교차하여 연결되어 있습니다. 이 교재의 정답이 맞는 것인지, 아니면 오결선인지 궁금합니다.
결론: 학생분의 이해가 정확하며, 교재의 정답 그림은 오결선입니다.
결론부터 명확히 말씀드리면, 학생분께서 이해하고 계신 내용이 정확한 결선법이며, 제시된 교재의 정답 그림은 **오결선(誤結線, miswiring)**입니다. 실제 현장이나 시험에서는 이와 같이 결선하면 전력량이 올바르게 측정되지 않습니다.
- 2전력계법의 원리
3상 3선식 회로의 총 유효전력(P)은 두 개의 단상 전력량계(또는 하나의 전력량계 내의 두 개 측정 요소)를 사용하여 측정할 수 있습니다. 이것이 '2전력계법'의 원리입니다.
기준선(공통선): 세 개의 선(L1, L2, L3) 중 하나를 전압 측정의 공통 기준선으로 잡습니다. 이 문제의 회로에서는 L2(N으로 표시된 선)를 공통선으로 사용합니다.
첫 번째 전력(P₁): **L1의 전류(I₁)**와 **L1-L2 간의 전압(V₁₂)**을 곱하여 측정합니다.
두 번째 전력(P₃): **L3의 전류(I₃)**와 **L3-L2 간의 전압(V₃₂)**을 곱하여 측정합니다.
총 전력(P_total): P_total = P₁ + P₃
- 올바른 결선 방법
이 원리를 전력량계 단자에 그대로 적용하면 됩니다.
전압측(PT):
L1-L2 전압(V₁₂)을 측정하기 위해 L1을 P1 단자에, L2를 P2(공통) 단자에 연결합니다.
L3-L2 전압(V₃₂)을 측정하기 위해 L3를 P3 단자에, L2를 P2(공통) 단자에 연결합니다. (도면의 PT 결선은 이 원리에 맞게 되어 있습니다.)
전류측(CT):
첫 번째 전력(P₁)을 측정하는 요소는 **L1의 전류(I₁)**가 필요합니다. 따라서 L1에 설치된 CT1의 2차측을 전류 단자 1S, 1L에 연결해야 합니다.
두 번째 전력(P₃)을 측정하는 요소는 **L3의 전류(I₃)**가 필요합니다. 따라서 L3에 설치된 CT2의 2차측을 전류 단자 3S, 3L에 연결해야 합니다.
- 교재의 오결선 분석
교재의 정답 그림처럼 결선하면 전력량계는 다음과 같이 잘못된 값을 측정하게 됩니다.
첫 번째 전력 요소는 L1-L2 전압(V₁₂)과 L3의 전류(I₃)를 곱합니다. (P₁' = V₁₂ × I₃)
두 번째 전력 요소는 L3-L2 전압(V₃₂)과 L1의 전류(I₁)를 곱합니다. (P₃' = V₃₂ × I₁)
이렇게 측정된 총 전력 P' = P₁' + P₃'는 실제 총 전력 P_total = V₁₂I₁ + V₃₂I₃ 와 전혀 다른 값이 되어 올바른 전력량을 측정할 수 없습니다.
타출판사 교재 편집 과정에서 발생한 오류로 보입니다.