사용법
- 측정 대상을 고릅니다 — 선간전압(L1-L2·L2-L3·L3-L1), 상전압(각 상-중성선), 전류(L1·L2·L3).
- 같은 시간대에 잰 세 값을 넣습니다. 시간대가 다르면 부하 변동이 불평형처럼 보일 수 있습니다.
- 결과의 불평형률과 판정을 확인합니다. 전압은 단계 판정, 전류는 참고 정보로 표시합니다.
공식과 계산 방법
- 불평형률(%) = max|xᵢ − x̄| ÷ x̄ × 100
x̄ 세 값의 평균, xᵢ 각 상 값 — 평균에서 가장 많이 벗어난 상 기준
- β = (a4 + b4 + c4) ÷ (a2 + b2 + c2)2
a·b·c는 선간전압 세 값
- VUF(%) = √[(1 − √(3 − 6β)) ÷ (1 + √(3 − 6β))] × 100
역상분 전압 ÷ 정상분 전압 — 위상각 측정 없이 선간전압 크기만으로 구하는 식
두 방식은 정의가 달라 값이 조금 다릅니다. 파워첵 모니터링 화면의 불평형률은 첫 번째(평균 대비 최대 편차) 방식과 같은 계산입니다.
계산 예제
예제 1. 선간전압 380, 376, 384 V
측정 대상: 선간전압
- 평균 = 380 V, 최대 편차 = 4 V(L3)
- 불평형률 = 4 ÷ 380 × 100 ≈ 1.05%
- VUF ≈ 1.22%
→ 약 1.05% — 정상 범위(사내 기준 2% 미만)
예제 2. 상전압 220, 215, 210 V
측정 대상: 상전압
- 평균 = 215 V, 최대 편차 = 5 V(L1·L3)
- 불평형률 = 5 ÷ 215 × 100 ≈ 2.33%
→ 약 2.33% — 주의(사내 기준 2% 이상)
기준 요약
- 판정 단계(전압 불평형 2% 주의·3% 경고·5% 위험)는 파워첵 이상감지와 같은 사내 기준입니다. 계통·설비별 허용치는 관련 규격과 기기 제조사 자료로 확인하세요.
- 미국 전기제조업협회(NEMA) 전동기 규격 MG 1(14.35)은 전압 불평형이 있는 계통에 쓰는 전동기의 출력 저감(감발)을 권고하고, 5%를 넘는 불평형에서의 운전은 권하지 않는 것으로 소개됩니다(2차 자료).
- 전류 불평형에는 법정 한계가 없습니다. 단상 부하 배치에 따라 생기므로 값 자체보다 평소 대비 변화가 중요합니다.
기준의 의미와 판단 방법은 가이드 상 불평형은 왜 생기고 어떻게 줄이나요?에서 자세히 설명합니다.
자주 묻는 질문
Q. 선간전압과 상전압 중 무엇으로 계산하나요?
3상 전동기처럼 선간에 연결된 설비의 영향을 보려면 선간전압이 적합하고, VUF도 선간전압으로만 계산합니다. 단상 부하가 많은 3상4선식에서 상별 쏠림을 보려면 상전압이나 전류를 씁니다.
Q. 최대 편차 방식과 VUF는 왜 값이 다른가요?
최대 편차 방식은 세 값의 크기 차이만 보고, VUF는 역상분과 정상분의 비율이라 위상의 영향까지 반영합니다. 작은 불평형에서는 두 값이 비슷하지만 같은 숫자는 아닙니다.
Q. 전류 불평형률이 10%를 넘는데 문제인가요?
전류 불평형은 단상 부하가 상마다 다르게 걸리면 자연히 생기고 법정 한계가 없습니다. 다만 특정 상 전류가 차단기·전선 정격에 가깝거나, 평소보다 갑자기 커졌다면 점검이 필요합니다.
Q. 평균이 0이면 왜 계산이 안 되나요?
불평형률은 평균에 대한 비율이라 평균이 0이면 정의되지 않습니다. 부하가 거의 없는 공회전 상태의 전류 불평형률도 의미가 적습니다.