3상 전력 계산기란?
이 계산기는 평형 3상 교류 시스템이 공급하는 전력을 구해 줍니다. 3상 전원은 단상보다 전력을 더 효율적으로 전달하기 때문에 전동기, 산업용 기계, 대형 상업 부하 등에 전 세계적으로 사용됩니다. 선간 전압, 선전류, 역률을 입력하면 유효전력(와트 및 킬로와트), 피상전력(볼트암페어), 무효전력(볼트암페어 리액티브)을 한 번에 계산해 줍니다.
사용 방법
선간 전압(\(\text{V}_{L}\), 두 선 도체 사이에서 측정한 전압), 각 상 도체에 흐르는 선전류(\(\text{I}_{L}\)), 그리고 0과 1 사이의 값인 역률(\(\cos\varphi\))을 입력하세요. 순수 저항 부하라면 역률은 1이고, 전동기처럼 유도성 부하는 보통 0.8~0.95 정도입니다. '계산하기'를 누르면 세 가지 전력 값이 모두 표시됩니다.
공식 설명
평형 3상 부하의 유효전력은 다음과 같습니다.
$$P = \sqrt{3}\cdot\text{V}_{L}\cdot\text{I}_{L}\cdot\cos\varphi$$
여기서 \(\sqrt{3}\)(≈1.732)이 들어가는 이유는 선간 전압이 상전압의 \(\sqrt{3}\)배이기 때문입니다. 피상전력은 \(S = \sqrt{3}\cdot\text{V}_{L}\cdot\text{I}_{L}\), 무효전력은 \(Q = S\cdot\sqrt{1-\cos^{2}\varphi}\)로 구합니다. 유효전력은 실제로 일을 하는 전력이고, 무효전력은 일은 하지 않으면서 전원과 부하 사이를 오가는 전력입니다.
계산 예시
\(\text{V}_{L} = 400 \text{ V}\), \(\text{I}_{L} = 10 \text{ A}\), 역률 = 0.8인 경우를 살펴봅시다. 유효전력 $$P = 1.732 \times 400 \times 10 \times 0.8 = 5{,}542.6 \text{ W} \approx 5.54 \text{ kW}$$입니다. 피상전력 $$S = 1.732 \times 400 \times 10 = 6{,}928.2 \text{ VA}$$이고, 무효전력 $$Q = 6{,}928.2 \times \sqrt{1 - 0.64} = 6{,}928.2 \times 0.6 = 4{,}156.9 \text{ VAR}$$입니다.
자주 묻는 질문
선간 전압과 상전압 중 무엇을 입력해야 하나요? 이 계산기는 선간 전압(예: 400 V 또는 415 V)을 사용하며, 이 값에는 이미 \(\sqrt{3}\) 계수가 반영되어 있습니다. 상전압만 알고 있다면 거기에 \(\sqrt{3}\)을 다시 곱하지 마세요.
역률을 모를 때는 어떻게 하나요? 저항성 발열 부하에는 1.0, 일반적인 전동기 부하에는 약 0.8을 사용하세요. 보통 장비의 명판(네임플레이트)에 역률이 표기되어 있습니다.
불평형 부하에도 사용할 수 있나요? 아닙니다. \(\sqrt{3}\) 공식은 세 상에 동일한 전류가 흐르는 평형 시스템을 전제로 합니다. 불평형 시스템은 각 상별로 따로 계산해야 합니다.