[전기 이론] 부하

 부하(Load, 負荷)란 전기를 소비하는 기기를 의미하며 전기를 공급하는 곳을 전원, 소비하는 곳을 부하라고 말한다. 부하는 다양한 종류가 있는데 전기 히터와 같이 저항을 통하여 전기에너지를 열에너지로 바꿔 소비하는 저항 부하, 모터나 변압기와 같이 유도작용으로 동작하는 부하인 유도성 부하, 커패시터처럼 저장하는 일을 하는 용량성 부하로 나눌 수 있다. 저항 부하는 공급한 전압과 전류의 위상이 변하지 않고 유도성 부하는 전압과 전류의 위상차가 생겨서 전류가 전압보다 위상이 늦게 된다는 특징이 있다. 반대로 용량성 부하는 전류가 전압보다 위상이 앞선다는 특징이 있다.

 

 부하도 많이 흐르게 되면 큰 사고가 발생할 수 있는데 이를 정상치를 넘은 부하를 과부하(Over Load, 過負荷)라고 하며 과부하가 발생하게 되면 필요 이상의 전류가 전선에 흐르게 되고 전선의 저항 성분때문에 열이 발생하게 되고 허용전류를 넘게 되면 전선이 녹거나 화재가 발생할 수 있게 된다.

 

 이러한 과부하를 방지하기 위해서는 차단기를 사용하게 되는데 차단기는 배선차단기와 누전차단기로 나뉘게 된다. 배선차단기의 경우 전기를 개폐하는 역할도 수행하지만 주목적은 회로를 보호하는 것이다. 누전차단기는 누전을 방지하기 위한 차단기로 주목적은 감전에 의한 인체보호를 위한 것이다. 누전차단기에서는 입력하는 전류와 출력하는 전류의 크기가 항상 같아야하는 원리를 통하여 회로를 보호 한다.

누전 차단기 원리

 

 만약 전기 회로에서 전류가 순환하지 않고 다른 곳에서 누전(Electric leakage, 漏電)되면 그곳에서 누설 전류(Leakage current, 漏泄電流)가 흐르게 된다. 누전의 원인은 주로 절연물이 상태가 좋지 못하거나 물이나 습기로 인하여 전기의 저항이 낮아져 전류가 정해진 길을 벗어나서 발생하는 것이다. 이러한 누전이 발생하게 되면 전자기기가 오작동하거나 화재나 기기 고장이 발생할 수 있으며 감전으로 인한 사망까지 할 수 있다.

 

 세대분전함을 보면 메인 차단기와 분기 차단기들이 있는데 현재는 메인 차단기를 배선용 차단기로 사용하고 나머지 분기 차단기는 누전 차단기로 사용한다. 그 이유는 옛날 방식의 경우 누전이 발생하면 어느 회로에서 누전이 발생하고 있는지 알 수 가 없고 하나의 회로에서 누전이 발생하면 모든 회로가 차단되기 때문이다. 지금의 방식으로 하게 되면 누전이 발생하면 누전이 발생한 회로를 알 수 있고 그 해당 회로만 차단이 되기 때문이다.

세대분전함 / 출처 : 남일전기

차단기 연결 방식 / 출처 : https://c0mp.tistory.com/238

 

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