[전기]극성(Polarity) - 감극성, 가극성

이번 시간은 감극성 그리고 가극성에 대해 알아보는 시간을 갖도록하겠습니다.

전기기사 변압기 부분을 공부하다보면 한 번은 보게되며 항상 

"우리나라는 감극성을 사용한다." 정도로만 보고 넘어가는 경우가 많을 것입니다.

저 또한 그랬었기 때문에 조금 더 깊게 알아보기 위해 포스팅을 시작하겠습니다.

 

1.극성(Polarity)

 

여기서 의미하는 극성은 변압기의 단자에 나타나는 유기 전압의 방향을 나타냅니다. (아래 그림을 이해하기 전 대문자 U,V는 고압측을, 소문자 u,v는 저압측을 의미합니다.) 변압기의 극성에는 감극성과 가극성 방식이 있습니다,

 

 

 

먼저 감극성 부터 알아보도록 하겠습니다.

 

2. 감극성(Subtractive Polarity)

 

 

감극성의 전류 방향은 U에서 V방향으로 흐르게 됩니다. 동시에 변압기에 유기되는 전압은 V에서 U방향으로 생기게 됩니다. V2에 유도되는 전류의 방향은 렌츠의 법칙에 의해 그자속을 방해하는 방향인 v에서 u방향으로 흐르게 됩니다. 그렇게 되어 2차측에 유기되는 전압은 v에서 u방향이 되게 됩니다. U와 u사이에 전압계를 시설하여 보면 아래와 같게 됩니다.

 

 

V의 값이 V1과 V2의 전압차 가되게 됩니다. 예를 들어 약 변압기에 감은 수가 약 50대 1이라 가정 하고, V1에 100[V]를 인가 하게된다면 2차측인 V2는 2[V] 가 되게  되어 전압계의 값은 98V가 되게 됩니다. 1차측과 2차측의 극성방향이 반대가 되어 두 권선간의 전압이 경감되게 됩니다.  

 

3.가극성(Additive Polarity)

 

 

가극성일 경우도 감극성 일때와 마찬가지로 1차측 전류방향은 변하지 않고 U에서 V방향으로 향하게 되며 이에 따라 자속에 의해 E1이 유도됩니다. 2차측의 경우는 자속을 반대하는 방향으로 전류가 흐르지만 권선의 회전방향이 감극성과 반대 방향이므로 u에서 v방향으로 전류가 생성되게 됩니다. 이에 따라 유도된 E2는 E1과 같은 극성을 갖게되어 U와 u사이에 전압계를 설치하여 전압을 측정하면 아래와 같이 나타납니다.

 

 

감극성과 같은 예시로 50대 1의 비율로 감은 권선과 100 [V]의 전압을 V1에 인가한다면 2차측 V2에는 -2[V] 가되어 V는 102[V]가 되게 됩니다. 그렇다면 왜 우리나라는 가극성이 아닌 감극성을 사용하는 것일까요? 그 이유는 변압기의 1,2차 혼촉에 있습니다. 변압기 1,2차 혼촉이나 감전사고가 발생하였을 때 낮은 전압이 인가되어 안전상 조금 더 우위를 점할 수 있게됩니다.

 

 

이상 글을 마치도록 하겠습니다.

 

감사합니다.