선간전압

선간전압(線間電壓, Line-to-Line Voltage)은 전기공학에서 다상(특히 3상) 전력계통에서 두 개의 상선(phase conductor) 사이의 전압을 의미합니다. 이는 선전압(line voltage)이라고도 불리며, 3상 계통에서 전력 전달과 기기 설계에 중요한 기준이 됩니다.

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정의

• 선간전압은 3상 전력계통에서 한 상선(예: A상)과 다른 상선(예: B상) 사이의 전위차입니다.
• 기호로는 ( V_{LL} ) 또는 ( V_L )로 표기되며, 단위는 보통 볼트(V) 또는 킬로볼트(kV)로 표현됩니다.

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3상 계통에서의 관계

3상 전력계통에서는 선간전압과 상전압(phase voltage, 선과 중성점 사이의 전압) 간에 특정 관계가 있습니다:

• 상전압 (( V_{ph} )): 한 상선과 중성점(neutral) 사이의 전압.
• 관계식*: 선간전압은 상전압의 \sqrt{3}배입니다.
  [ V_{LL} = \sqrt{3} \cdot V_{ph} ]
• 이는 3상 계통에서 각 상이 120도 위상차를 가지며, 벡터 합으로 계산되기 때문입니다.

예시

• 선간전압 ( V_{LL} = 154 , \text{kV} )라면:
  [ V_{ph} = \frac{V_{LL}}{\sqrt{3}} = \frac{154}{\sqrt{3}} \approx 88.9 , \text{kV} ]
• 즉, 각 상과 중성점 사이의 전압은 약 88.9 kV입니다.

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특징 및 중요성

1. 송전계통에서의 사용
   • 송전선이나 변압기 등 고압 계통에서는 선간전압을 기준으로 설계와 운전이 이루어집니다.
   • 예: 154 kV 송전선은 선간전압 기준으로 설비가 구성됨.
2. 전력 계산
   • 3상 전력은 선간전압을 사용해 계산됩니다:
     [ P = \sqrt{3} \cdot V_{LL} \cdot I_L \cdot \cos\phi ]
     여기서 ( I_L )은 선전류, ( \cos\phi )는 역률(power factor).
3. 측정
   • 실제 계통에서 선간전압은 두 상선 사이에 전압계를 연결하여 측정됩니다(예: A-B, B-C, C-A).

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선간전압 vs. 선대지전압

• 선대지전압(Line-to-Ground Voltage): 한 상선과 접지(또는 중성점) 사이의 전압으로, 상전압과 동일합니다.
• 선간전압은 선대지전압보다 크며, 중성점 접지 여부에 따라 계통 특성이 달라질 수 있습니다.

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문제와의 연관성

"선간전압이 154 kV"라는 조건은 기기(예: 변압기, 송전선)의 기준 전압이 두 상선 사이의 전압임을 나타냅니다.
이를 통해 기준 임피던스(( Z_{base} ))를 계산할 때 ( V_{LL} = 154 , \text{kV} )를 그대로 사용하며, 3상 계통의 특성을 반영하여 % 임피던스를 구했습니다.

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결론

선간전압은 3상 전력계통에서 두 상선 간의 전압을 뜻하며, 상전압의 (\sqrt{3})배로 계산됩니다. 154 kV 선간전압은 송전계통에서 흔히 사용되는 값으로, 기기의 전기적 특성(예: 임피던스)을 평가할 때 기준이 됩니다.

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\usepackage{amsmath} % 수학 모드 강화를 위해 (선택 사항)
\begin{document}
[ a^2 + b^2 = c^2 ]
\end{document}