1:1변압기를 사용하는 이유
1)송전선로의 정전용량이 너무 큰 경우
송전선로가 길어 정전용량이 너무크면 경부하 시 발전기 자기여자현상 등이 발생하여 모선전압이 상승하는 등의 문제가 발생하므로 이를 방지하기 위해서 일종의 리액터로 사용하는 것이다
2)단락용량을 감소시키기 위한 경우
전원의 단락용량이 너무 커서 차단기의 차단용량등에 문제가 있을 때 적용해서 변압기 임피던스에 의해 다락용량을 경감시킨다
3)절연변압기로 사용하는경우
병원, 수영장 등에서 감저사고를 예방하기 위해서 비접지 절연변압기를 사용한다
절연변압기는 1차에 침입하는 노이즈 및 서지가 2차로 이행되는 것을 억제하는 효과도 있다
4)3배수 고조파 유출 방지하기 위한 경우
변압기를 Δ-Y또는Y-Δ결선하면 부하측에서 발생한 3배수 고조파는 Δ결선 내를 순환하고 전원 측으로 유출되지 않는다.
5)전기철도에서 흡상 변압기를 사용하는 경우
교류전기철도에서는 다음 그림과 같이 25[kV]단상으로 한 선은 급전선에 접속되고 다른 한 선은 레일에 접속된다
레일은 대지와 절연이 되어 있지 않기 때문에 귀로전류가 레일만 따라 흐르지 않고 일부는 대지로 유출된다.
전류가 대지로 누출되면 대지전위가 상승하여 인근 기기에 악영향을 주고 감전의 위험도 있으므로 1:1 변압기를 사용한다
1:1변압기는 1차에 흐른 전류만큼 2차에도 전류가 흘러야 하기 때문에 레일에 흐르는 전류를 강제로 부급전선으로 끌어올리는 역할을 하는데 이런 변압기를 흡상변압기라고 한다.
6)공항의 항공등화용으로 사용하는 경우
항공등화는 장거리에 걸쳐서 설치되기 때문에 병렬로 사용 시 말단에서는 전압강하 때문에 정전류형의 직렬방식으로 한다
다음 그림에서 CCR는 정전류 공급장치로 전류의 크기는 보통 6.6[A]이고 용량은 2차에 걸리는 부하에 약간의 여유를 두고 선택한다.
직렬회로에 사용되는 변압기는 권수비 1:1의 절연변압기로 정상 상태에서는 자기적으로, 불포화이나 2차 회로가 개로된 상태에서는 1차 회로의 안전성을 위해 자기적으로 포화상태가 되도록 하며, 2차 회로 단락 시에는 무부하 상태가 된다.
1:1변압기가 갖추어야 할 특성
- 임피던스중에 저항분이 작아 전력손실이 작아야 한다
- 송전선로용 또눈 단락용량을 경감시키기 위한 1:1변압기는 저항이 작고 리액턴스는 커야 한다
- 절연변항기, 항공등화용 변압기, 흡상변압기, 고조파 유출릉 방지하기위한 변압기는 %임피던스가 작아 전압강하가 작아야 한다
- 1,2차 코일의 혼촉이 발생하지 않아야 한다
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