전기를 생산해서 수용가에게 공급하는 일련의 설비 전체를 전력 계통(electric power system)이라 한다.
설비
내용
역할
발전 설비
수력·화력·원자력 발전소
전력을 생산
수송 설비
송전선·변전소·배전선
전력을 수송·배분
수용 설비
가정·공장의 부하
전력을 소비
운용 설비
급전 설비·통신 설비
계통을 관리·운용
그림 ① 전력 계통의 개요
송배전 계통은 발전소의 전력을 가장 경제적이면서도 정전 없이 수용가에 보내야 한다 → 경제성과 신뢰성의 조화.
송전 대전력 · 고전압 · 장거리의 일괄 수송
배전 소전력 · 저전압 · 단거리로 넓게 분산된 수용가에 배분
본질적으로 송전과 배전의 구별은 없고, 기능의 중점이 다를 뿐이다. 그래서 둘을 묶어 송배전 공학(전력 공학)으로 다룬다.
1.2 송배전 선로의 구성
발전기는 회전자가 120° 위상차로 배치된 회전기이므로 출력은 3상 교류이고, 전압은 6.6~24kV 정도로 낮다.
보낼 수 있는 전력은 전압의 제곱에 비례(1.4절)하므로, 낮은 발전 전압으로는 대전력을 멀리 보낼 수 없다 → 발전단에서 승압해서 송전한다.
전력이 수용가까지 오는 과정
① 발전소 (6.6~24kV) → 승압 변압기
② 1차 송전 선로 (154~345kV, 초고압 765kV) → 1차 변전소
③ 2차 송전 선로 (154~345kV) → 2차 변전소 (22.9~154kV로 강압)
④ 3차 송전 선로 → 배전용 변전소 (3차 변전소)
⑤ 배전 선로 22.9kV → 배전용 변압기(주상 변압기 등) → 380/220V 수용가
대규모 공장 등은 154kV 같은 높은 전압으로 직접 수전하기도 한다. 우리나라 배전 전압은 22.9kV로 통일되어 있다.
그림 ② 송배전 계통의 개념도 (발전소 → 수용가)
단선 결선도
송배전 선로는 대부분 3상 3선식이지만, 그림에서는 이것을 1선으로 생략해서 그린다. 이 표현법을 단선 결선도(single-line diagram)라 한다.
그림 ③ 단선 결선도에 자주 쓰는 기호
1.3 송전 방식
1.3.1 직류 방식과 교류 방식
현재 전력 수송은 발전소부터 배전 말단까지 거의 전부 교류 방식이다.
1) 교류 방식의 장점
① 전압의 승압·강압이 쉽다 — 변압기라는 간단한 기기로 효율적으로 변성
② 회전 자계를 쉽게 얻을 수 있다 — 교류 발전기는 구조가 간단하고 효율이 좋으며, 3상 교류로 회전 자계를 쉽게 만든다
③ 일관된 운용 — 부하 대부분(전등·전동력)이 교류이므로 발전~배전을 교류로 통일하면 합리적·경제적
그러나 대전력 장거리 수송이나 케이블 송전에서는 직류가 더 유리해진다.
2) 직류 방식의 장점 ★★★
① 절연 계급을 낮출 수 있다 — 같은 실효값이면 직류 전압은 교류 최고값의 $1/\sqrt{2}$ → 선로 절연이 쉬워지고 철탑도 소형화. 케이블은 유전손이 없어 훨씬 유리
② 송전 효율이 좋다 — 무효 전력·표피 효과가 없고 역률이 항상 1
③ 안정도가 좋다 — 리액턴스·위상각을 고려할 필요가 없다
④ 단락 용량이 증가하지 않는다 — 직류로 계통을 연계해도 교류 계통의 차단 용량이 작아도 된다
⑤ 비동기 연계 가능 — 주파수가 다른 계통끼리 연계할 수 있다
그림 ④ 절연은 최고값을 견뎌야 한다
같은 실효값 V일 때
$$V_m=\sqrt{2}\,V$$
$$\frac{V_{dc}}{V_m}=\frac{1}{\sqrt{2}}\approx0.707$$
→ 직류는 절연 부담이 약 70%
3) 직류 방식의 단점 (책 내용 + 보완)
ㄱ. 직류 차단이 어렵다 — 교류처럼 전류 영점이 없어 아크가 잘 안 꺼진다 (직류 송전의 큰 약점)
ㄴ. 변환 장치가 비싸다 — 양쪽 끝에 변환소가 필요
ㄷ. 고조파가 생기고 무효 전력 공급이 필요하다 — 조상 설비·고조파 필터 필요
ㄹ. 변압기로 전압을 바꿀 수 없다
직류가 유리해지는 거리 (송전 용량·지리 조건에 따라 다름)
① 가공선 : 수백 km 이상
② 케이블 : 수십 km 이상 (케이블은 충전 전류가 커서 교류로 멀리 보내기 어렵다)
1.3.2 직류 송전 방식
초기에는 직류 발전기로 부근에 수천 V 이하를 공급했지만, 변압이 쉬운 교류가 유리해져 교류 송전이 주류가 됐다. 그런데 전원이 원격화·대용량화되면서 장거리 대용량 송전, 해저 케이블, 주파수가 다른 계통 연계, 단락 용량 억제 대책으로 직류 송전(HVDC)이 다시 각광받고 있다.
1) 직류 송전 계통의 구성
교류 계통 → 순변환소(AC→DC) → 직류 송전선 → 역변환소(DC→AC) → 교류 계통
그림 ⑤ 직류 송전 계통의 구성
① 변환기 : 사이리스터 밸브를 3상 브리지 결선해서 구성
② 사이리스터 : 양극–음극에 순방향 전압이 걸린 동안 게이트에 점호 펄스를 주면 바로 도통하고, 역방향 전압이 되면 차단된다 → 점호 시기를 제어해서 순변환·역변환·사고 전류 차단
③ 직류 리액터 : 직류 전압의 맥동분을 평활화
④ 변환할 때 약 60% 전후의 진상 무효 전력을 공급해야 하므로 조상 설비(전력용 콘덴서, 동기 조상기)를 둔다
⑤ 2지점 연결 = 2단자 직류 송전 계통(현재 대부분), 3지점 이상 = 다단자 직류 송전 계통
최신 보완 · 전류형(LCC)과 전압형(VSC)
전류형 LCC (책의 방식)
전압형 VSC (최근 방식)
소자
사이리스터
IGBT
무효 전력
외부 조상 설비 필요
자체 제어 가능
특징
대용량, 실적 많음
약한 계통·재생에너지 연계에 유리, 설치 면적 작음
국내에서는 제주 3연계(완도–동제주)가 처음으로 전압형을 썼고, 새로 건설 중인 대용량 HVDC도 전압형으로 가는 추세이다.
2) 직류 송전 계통의 송전 방식 ★★
극수(단극/쌍극)와 귀로(대지 귀로/도체 귀로)에 따라 4가지로 나뉜다.
그림 ⑥ 2단자 직류 송전 계통의 송전 방식 (노랑 상자 = 변환소)
방식
특징
단점·비고
ㄱ. 단극 대지(해수) 귀로
전선 1가닥 + 대지·바닷물을 귀로 → 건설비 저렴
매설물의 전기 부식, 해저 케이블은 자기 나침반에 영향
ㄴ. 단극 도체 귀로
귀로 도체를 따로 가설
인구 밀집·공작물이 많은 곳에서 부식 방지
ㄷ. 쌍극 중성점 접지
한쪽 선로 +, 다른 쪽 −, 중성점 접지. 평상시 중성점 전류 거의 0
한 극 사고 때도 1/2 전압 → 1/2 전력 송전. 가장 일반적
ㄹ. 쌍극 중성선 도체
ㄷ의 중성점을 도체로 연결, 중성선은 1점만 접지
한 극 사고 때 대지 귀로 없이 1/2 송전
직류 차단은 교류 차단보다 어려운 점이 많아 직류 송전 방식의 약점이 된다(책 22쪽).
3) 직류 송전의 적용 분야
① 대용량 장거리 송전 (해외 실시 예의 약 80%)
② 해저 케이블을 포함한 직류 송전 (약 10%)
③ 교류 계통 간 연계 (비동기 연계, 서로 다른 주파수 계통 연계)
④ 도시 밀집 지역의 직류 송전 (단락 용량 대책용 교류 계통 간 연계 포함)
④ 단락 용량 억제 원리
단락 전류는 대부분 무효 전류다. 직류 송전선은 무효 전류를 보내지 않으므로, 교류 계통을 직류로 나눠 연계해 두면 한쪽 사고 때 다른 쪽에서 단락 전류가 흘러 들어오지 않는다.
그림 ⑦ 직류 연계에 의한 교류 계통의 분할
최신 보완 · 우리나라 HVDC 현황
구간
내용
제주 1연계 (해남–제주)
해저 케이블 101km 2회선, DC ±180kV, 150MW × 2극, 사이리스터 (책 내용)
제주 2연계 (진도–제주)
DC ±250kV, 400MW, 2014년 운전
제주 3연계 (완도–동제주)
국내 최초 전압형(VSC), ±150kV 200MW
북당진–고덕
국내 최초 육상(지중) HVDC, 약 34km, GW급 대용량
동해안–수도권(신가평)
500kV급 대용량 HVDC, 2025년 11월 착공·건설 중
책 표 1.1(세계 직류 송전 사례 목록)은 오래된 자료라 생략.
예제 1.1
전압의 첨두값이 같은 교류 송전 선로(3상 3선)와 직류 송전 선로(2선)로 같은 전력을 보낼 때, 교류 선로 손실은 직류의 몇 배인가? (선로 저항 $R_L$ 같음)
$$P_{ac}=3V_aI_L,\qquad P_{dc}=2V_dI_d$$
$$V_a=\frac{V^{\max}}{\sqrt2},\;V_d=V^{\max}\;\Rightarrow\;3\cdot\frac{V^{\max}}{\sqrt2}\,I_L=2V^{\max}I_d\;\Rightarrow\;I_d=\frac{3}{2\sqrt2}I_L=1.06\,I_L$$
$$\frac{P_{L\,ac}}{P_{L\,dc}}=\frac{3I_L^{\,2}R_L}{2I_d^{\,2}R_L}=\frac32\left(\frac{1}{1.06}\right)^2\approx1.33$$
→ 교류 송전의 선로 손실이 직류의 약 1.33배
1.3.3 교류 송전 방식
발전 전력을 변압기로 적당히 승압해서 중간에 변환 설비 없이 발전~말단 수요까지 교류로 운전하는 방식. 우리나라 기간 송전 계통은 154kV · 345kV(+765kV)로 구성된다.
송전에 3상 3선식을 쓰는 이유 ★★
① 전선 한 가닥당 송전 전력이 크다 (아래 표에서 115%로 최대)
② 회전 자계를 쉽게 얻어 회전 기기 사용에 편리하다
③ 3상분을 합한 송전 전력의 순시값이 일정 → 단상처럼 맥동하지 않는다
배전에서는 3상 4선식·단상 3선식도 많이 쓴다 → 한 회선에서 선간 전압과 상전압 두 가지를 쓸 수 있기 때문 (예 : 380V / 220V).
각종 전기 방식의 전송 전력 ★★★ (최대 선간 전압 V, 선전류 I, 역률 cosφ 일정)
전기 방식
송전 전력 P
전선 1가닥당
비고
전력 P₁
직류 2선식 대비
직류 2선식
$VI$
$VI/2$
100%
단상 2선식
$VI\cos\phi$
$VI\cos\phi/2$
100%
단상 3선식
$VI\cos\phi$
$VI\cos\phi/3$
66.6%
중성선 = 외선과 같은 굵기
2상 4선식
$2VI\cos\phi$
$VI\cos\phi/2$
100%
2상 3선식
$2VI\cos\phi$
$\sqrt2VI\cos\phi/3$
94%
중성선 = 외선과 같은 굵기
3상 3선식
$\sqrt3VI\cos\phi$
$\sqrt3VI\cos\phi/3$
115%
최대 → 송전에 채용
3상 4선식
$\sqrt3VI\cos\phi$
$\sqrt3VI\cos\phi/4$
87%
중성선 = 외선과 같은 굵기
4상 4선식
$2VI\cos\phi$
$VI\cos\phi/2$
100%
Y 또는 △ 결선
대칭 n상 n선식
$n\dfrac{V}{2}I\cos\phi$
$VI\cos\phi/2$
100%
n은 짝수
책 표 1.2
그림 ⑧ 각종 전기 방식 (교류)
예제 1.2
같은 선간 전압·송전 거리·역률·전력에서 단상 2선식과 3상 3선식을 비교하라. (1) 전력 손실이 같을 때 전선 총중량의 비
$$P=VI_2\cos\phi=\sqrt3VI_3\cos\phi\;\Rightarrow\;\frac{I_2}{I_3}=\sqrt3$$
$$2I_2^{\,2}R_2=3I_3^{\,2}R_3\;\Rightarrow\;\frac{R_3}{R_2}=\frac23\left(\frac{I_2}{I_3}\right)^2=\frac23(\sqrt3)^2=2\;\Rightarrow\;\frac{S_3}{S_2}=\frac12$$
$$\frac{W_3}{W_2}=\frac{3S_3l}{2S_2l}=\frac32\cdot\frac12=\frac34\;(75\%)$$
(2) 전선 총중량이 같을 때 전력 손실의 비 — 단상 1가닥 저항이 $R$이면 3상 1가닥 저항은 $\tfrac32R$
$$P_{l2}=2R\left(\frac{P}{V\cos\phi}\right)^2,\qquad P_{l3}=3\left(\frac{P}{\sqrt3V\cos\phi}\right)^2\cdot\frac32R=\frac32R\left(\frac{P}{V\cos\phi}\right)^2$$
$$\frac{P_{l3}}{P_{l2}}=\frac34\;(75\%)$$
→ 3상 3선식은 전선량 75%로 같은 전력을 보내고, 같은 전선량이면 손실이 75%.
※ 사진에 29쪽이 빠져 있어서 예제 문제와 풀이 앞부분은 30쪽 내용을 바탕으로 직접 정리했다(예제 번호는 임의).
1.4 송전 전압
1.4.1 송전 전압과 송전 전력의 관계
기호 : $V$ 선간 전압[V], $I$ 선전류[A], $\cos\phi$ 역률, $P$ 송전 전력[W], $p$ 송전 손실률(소수), $l$ 송전 거리[m], $R$ 전선 1가닥 저항[Ω], $A$ 단면적, $\rho$ 저항률, $\sigma$ 밀도
ㄱ. 3상 송전 전력
$$P=\sqrt3\,VI\cos\phi\;\text{[W]}$$
ㄴ. 송전 손실률
$$p=\frac{3I^2R}{P}=\frac{\sqrt3\,IR}{V\cos\phi}$$
ㄷ. 전선 저항
$$R=\frac{pV\cos\phi}{\sqrt3\,I}=\frac{pV^2\cos^2\phi}{P}\;\text{[Ω]}$$
ㄹ. $R=\rho\dfrac{l}{A}$ 를 넣으면 — 전선 단면적과 총중량
$$A=\frac{\rho\,l\,P}{pV^2\cos^2\phi},\qquad W=3lA\sigma=\frac{3\rho\sigma l^2P}{pV^2\cos^2\phi}\;\text{[kg]}$$
ㅁ. 전선 중량 ★★★
$$\boxed{\;W\propto\frac{1}{V^2\cos^2\phi}\;}$$
ㅂ. 송전 전력 ★★★
$$P=\frac{WpV^2\cos^2\phi}{3\rho\sigma l^2}=\frac{pAV^2\cos^2\phi}{\rho l}\qquad\Rightarrow\qquad\boxed{\;P\propto V^2\;}$$
① 거리·전력·손실률·재질이 같으면 필요한 전선 중량은 (전압 × 역률)²에 반비례
② 같은 전선을 쓰면 송전 전력은 전압의 제곱에 비례해서 늘어난다
③ 그래서 계통이 커지고 대용량·장거리 송전이 필요해질수록 송전 전압이 높아진다
송전 전압과 송전 용량 (참고값)
전압 [kV]
송전 용량 [MW/회선]
거리 [km]
사용 전선
비고
345
600
200
ACSR 480mm² × 2
SIL × 1.6
154
100
100
ACSR 330mm²
SIL × 1.6
66
30
30
ACSR 160mm²
전압 강하 10%
22.9-Y
10
10
ACSR 95mm²
전압 강하 10%
6.6
2
3
경동선 38mm²
전압 강하 10%
책 표 1.3. SIL(Surge Impedance Loading, 고유 부하) : 선로의 특성 임피던스와 같은 부하를 걸었을 때의 전력 → 장거리 선로 용량의 기준(5장).
예제 1.4
기설 송전선(A–B) 중간에 새 수용가(C)가 생겼을 때, T분기 선로와 π분기 선로의 차이점을 설명하라.
그림 ⑨ T분기 선로와 π분기 선로
T분기
π분기
연결
기설 선로 중간에서 T자로 갈라 C로 공급
선로를 끊어 C 모선으로 인입·인출 (A–C, C–B 두 선로가 됨)
설비
차단기가 적어 건설비가 싸다
차단기가 많아 건설비가 비싸다
보호
3단자 선로가 되어 보호 계전 협조가 복잡, 분기 쪽 사고가 본선에 영향
구간마다 양단에 차단기 → 보호가 단순·확실
신뢰도
본선 사고 때 C도 함께 정전되기 쉽다
한쪽 구간 사고에도 다른 쪽에서 공급 → 신뢰도 높음
※ 사진에 33쪽(예제 1.4 해답, 예제 1.5 앞부분)이 빠져 있어서 예제 1.4는 일반적인 내용으로 정리했고, 예제 1.5는 1.5절 계통 발달 내용으로 대신했다.
1.4.2 표준 전압 및 공칭 전압
전압을 높일수록 같은 전선으로 보낼 수 있는 전력이 커지지만, 그만큼 절연 비용이 늘어 어느 한도를 넘으면 오히려 비경제적이 된다.
전압을 높이면 — 건설비
① 전선이 가늘어도 됨 → 전선비 ↓
② 절연 내력 ↑ → 애자·기기 가격 ↑
③ 전선 간 거리 ↑ → 더 높고 큰 철탑 → 지지물 가격 ↑
전압을 높이면 — 운전 유지비
① 전력 손실 $I^2R$은 전압의 제곱에 반비례해서 감소
② 기타 운전 유지비는 전압과 함께 증가
그림 ⑩ 경제적인 전압값의 선정 — 합계가 최소인 전압
Alfred Still의 경제적 전압 실험식 ★ (중거리 송전선의 개략값)
$$\text{사용 전압}\,[\text{kV}]=5.5\sqrt{0.6\times\text{송전 거리}[\text{km}]+\frac{\text{송전 전력}[\text{kW}]}{100}}$$
경제적 전압을 선로마다 따로 정하면 전압 종류가 많아져 호환성 저하, 제작비·예비품 증가, 다른 선로와 병렬 연계·전력 융통이 어려워진다 → 몇 가지로 통일한 것이 표준 전압.
공칭 전압과 최고 전압 ★★
① 공칭 전압(nominal voltage) : 그 전선로를 대표하는 선간 전압 → 그 계통의 송전 전압
② 최고 전압 : 그 전선로에 통상 발생하는 최고 선간 전압 → 염해 대책, 1선 지락 시 내부 이상 전압, 코로나 장해, 정전 유도 등을 검토할 때의 기준
최신 보완 · 현장에서 쓰는 전압 기준 ① 전압의 구분 (KEC·전기설비기술기준, 2021.1.1 시행)
· 저압 : 교류 1kV 이하, 직류 1.5kV 이하
· 고압 : 교류 1kV 초과 ~ 7kV 이하, 직류 1.5kV 초과 ~ 7kV 이하
· 특고압 : 7kV 초과 → 22.9kV는 특고압 ② 표준 전압과 허용 오차 (전기사업법 시행규칙)
· 220V : 220 ± 13V (207~233V) · 380V : 380 ± 38V (342~418V) · 110V : 110 ± 6V
· 주파수 : 60 ± 0.2Hz ③ 22.9kV 수전 설비 기기 정격 : VCB·LBS 등 22.9kV 계통용 기기의 정격 전압은 보통 25.8kV로 표기된다. 공칭 전압(22.9)과 혼동하지 말 것.
1.5 우리나라 전력 계통의 발달
시기
내용
1962년~
전원 개발 5개년 계획으로 급격히 발전. 당시 발전 설비 40만kW 미만
1960년대 초
전원과 부하를 154kV로 잇는 간단한 방사상 계통
1968.11
154kV 중성점 접지 : 소호 리액터 접지 → 직접 접지로 전환 선로 보호 : 거리 계전 → 신뢰성 높은 반송 계전 방식 (6장과 연결)
1970년대 초
154kV 확충 + 루프(환상)망 형성 → 훨씬 안정된 운용
1970년대
대용량 발전기·원자력 확충(1977 고리 1호기) → 345kV 초고압 송전 건설, 이후 기간 계통
2000년대
대용량 발전단지 집중 + 장거리 송전 → 765kV 채택 (서해안 화력단지·동해안 원자력단지 ↔ 수도권)
2007년 말
발전 설비 6,830만kW 이상 (책 기준)
그림 ⑪ 154kV 계통의 발달 (원 = 발전소, 주황 = 부하)
최신 보완 · 현재 전력 계통
· 발전 설비 용량 : 2007년 6,830만kW → 2024년 약 153GW(1억 5,300만kW) 수준
· 송전 전압 : 765 / 345 / 154kV 3단계, 배전 22.9kV-Y (다중 접지 3상 4선식)
· 765kV 주요 축 : 신서산–신안성, 신태백–신가평, 신고리–북경남 등
· 발전소(동해안 원전, 서남해안 재생에너지)와 수요(수도권)가 멀리 떨어져 송전망이 부족 → HVDC 확충 중 (1.3.2 참고)
· 책의 765kV는 출간 당시 아시아 최고 수준이었고, 현재는 중국이 1,000kV급 교류 송전을 운전 중
책 그림 1.13·1.14(1980년대·2008년 송전 계통도)는 오래된 지도라 생략했다.
전기안전관리자 점검 포인트 — 송배전 계통
현장 점검
수용가는 이 장에서 본 계통의 맨 끝(22.9kV 배전선)에 연결된다. 우리 설비가 계통의 어디에 있는지 아는 것이 점검의 출발점이다.
ㄱ. 수전 계통 파악
① 수전 단선 결선도를 보관하고, 실제 설비(MOF·VCB·LBS·변압기·LA 등)와 일치하는지 확인
② 공급 받는 한전 변전소·배전 선로명(D/L)을 알아 두기 → 정전·사고 때 연락이 빠르다
③ 증설·이설 등 설비가 바뀌면 단선 결선도도 함께 고친다
ㄴ. 전압 관리
① 정기 점검 때 저압 전압 측정 → 220 ± 13V, 380 ± 38V 범위인지 확인
② 벗어나면 변압기 탭 조정 검토, 수전 전압 자체가 문제면 한전에 전압 민원
③ 수전 설비 기기 명판의 정격 전압(25.8kV)·정격 차단 전류가 계통 조건에 맞는지 확인
ㄷ. 저압 3상 4선식 (380/220V)
① 중성선(N) 단선 → 상전압 불평형으로 220V 기기에 과전압이 걸려 소손될 수 있다 → 중성선 접속부 체결 상태·발열 점검
② 상별 부하 불평형이 심하면 중성선 전류가 커진다 → 상전류·중성선 전류를 클램프미터로 측정
③ 3상 전동기 회로의 결상 보호(EOCR 등) 동작 확인
ㄹ. 역률
① 역률이 나쁘면 $W\propto\dfrac{1}{\cos^2\phi}$, 손실도 $\dfrac{1}{\cos^2\phi}$에 비례해서 늘어난다
② 역률 개선용 콘덴서의 상태(용량 저하·팽창·누유)와 역률 계측값 점검
※ 측정·점검은 충전부 이격 거리를 지키며 하고, 손이 닿는 작업은 정전 후 검전·접지하고 한다.
최종 정리
1. 전력 계통
① 4설비 : 발전 · 수송(송전·변전·배전) · 수용 · 운용
② 목표 : 경제성 + 신뢰성
③ 전압 흐름 : 발전 6.6~24kV → 765/345/154kV → 22.9kV → 380/220V
④ 단선 결선도 = 3상을 1선으로 표시한 그림
2. 직류와 교류
① 교류 장점 : 변압 쉬움 · 회전 자계 · 일관 운용
② 직류 장점 : 절연 $1/\sqrt2$ · 효율(역률 1) · 안정도 · 단락 용량 증가 없음 · 비동기 연계
③ 직류 단점 : 직류 차단 어려움 · 변환소 비쌈 · 고조파 · 무효 전력(약 60%) 공급 필요
④ HVDC 방식 : 단극 대지 귀로 / 단극 도체 귀로 / 쌍극 중성점 접지(가장 일반적, 한 극 사고 때 1/2 송전) / 쌍극 중성선
⑤ 첨두값이 같으면 교류 손실 = 직류의 1.33배
3. 교류 전기 방식
① 3상 3선식 1가닥당 전력 115%(최대) → 송전에 채용
② 단상 2선식 대비 3상 3선식 : 같은 손실이면 전선량 3/4, 같은 전선량이면 손실 3/4
③ 3상 4선식 : $380V=\sqrt3\times220V$, 동력 + 전등 동시 공급
4. 송전 전압
① $P=\sqrt3VI\cos\phi$, $p=\dfrac{3I^2R}{P}$
② $P\propto V^2$, $W\propto\dfrac{1}{V^2\cos^2\phi}$
③ 경제적 전압 (Still) : $5.5\sqrt{0.6\,l+\dfrac{P}{100}}$ [kV] ($l$ km, $P$ kW)
④ 기준 전압 = 공칭/1.1, 최고 전압 = 기준 × 1.15 (154→170, 345→362, 765→800)
⑤ KEC 전압 구분 : 저압 AC 1kV·DC 1.5kV 이하 / 고압 ~7kV / 특고압 7kV 초과