AC 대 DC 전압 강하
AC 및 DC 시스템의 전압 강하 차이 이해
전압 강하의 기본 원리는 교류(AC)와 직류(DC) 시스템 모두에 적용되지만 계산 방법과 고려 사항은 크게 다릅니다. 직류 시스템은 순수 저항을 사용하여 계산되지만 교류 시스템은 임피던스(저항과 리액턴스의 조합)를 고려해야 합니다. 이러한 차이점을 이해하는 것은 현대 전기 설비, 특히 태양광 발전, 에너지 저장 배터리 및 전기 자동차 충전 시스템이 점점 더 보편화되는 상황에서 정확한 전압 강하 계산에 필수적입니다. 이 종합 가이드는 교류와 직류 전압 강하의 주요 차이점을 자세히 설명하고 각 유형의 계산이 언제 적용되는지 해설하며 두 시스템 유형을 다루는 전기 전문가를 위한 실용적인 지침을 제공합니다.
직류 전압 강하: 순수 저항 계산 방식
직류 전류는 한 방향으로 지속적으로 흐르기 때문에 직류 전압 강하 계산은 간단하고 명확합니다. 전류 흐름에 대한 유일한 저항은 도체의 저항입니다. 주파수 의존적인 리액턴스, 표피 효과 또는 근접 효과를 고려할 필요가 없습니다. 이러한 단순성으로 인해 직류 계산은 더 예측 가능하고 검증도 쉽습니다. 일반적인 직류 응용 분야로는 태양광 발전 스트링 배선, 배터리 저장 시스템, 자동차 및 선박 전기 시스템, 통신 장비 전원, 저전압 제어 회로, DC 구동 LED 조명 시스템이 있습니다.
직류 전압 강하 기본 공식
여기서: Vd = 전압 강하(볼트), I = 전류(암페어), L = 편도 길이(피트), R = NEC 9장 표 8의 직류 저항(옴/1000피트). 계수 2는 전류가 두 도체를 왕복하므로 총 저항 거리가 길이의 2배가 됨을 나타냅니다.
교류 전압 강하: 임피던스 요인의 중요성
교류 전류는 전압 강하에 영향을 미치는 추가 요인을 도입합니다. 교류 전류는 도체 주위에 자기장을 생성하고 이러한 자기장은 리액턴스(주파수에 따라 변화하는 전류에 대한 추가 저항)를 유발합니다. 교류 흐름에 대한 총 저항은 임피던스(Z)라고 하며 저항(R) 성분과 리액턴스(X) 성분을 결합한 것입니다. 역률, 주파수, 도체 크기 및 설치 방법은 모두 교류 시스템의 총 전압 강하에 영향을 미칩니다. 역률은 교류 전압 강하 계산에서 중요한 역할을 하며 순수 저항 부하의 전압 강하는 주로 저항 성분에 의해 결정되지만 유도 부하는 리액턴스의 영향을 증가시킵니다.
교류 전압 강하 계산 공식
여기서 Z(임피던스)는 Z = √(R² + X²)로 계산됩니다. NEC 9장 표 9는 다양한 도체 구성의 교류 저항 및 리액턴스 값을 제공합니다.
각 계산 방법을 사용하는 경우
올바른 전압 강하 계산 방법 선택은 설계 중인 시스템 유형에 따라 다릅니다. 직류 계산은 태양광 발전 직류 회로, 배터리 저장 시스템, 자동차 및 RV 시스템, 통신 장비 전원, 저전압 제어 회로, LED 조명 시스템에 사용합니다. 교류 계산은 주거 분기 회로, 상업 3상 배전 시스템, 모터 피더 회로, 장거리 피더, 대형 도체 응용, 강철 도관 설치에 사용합니다. 태양광 발전 시스템에서는 일반적으로 DC와 AC 회로를 모두 접하게 되며 각 부분을 개별적으로 분석해야 합니다.
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