콘센트 안쪽을 뜯어보자

ㅇㅇ · 2024.02.06 05:24:57

이제 졸업이라 진짜 틀딱되는 기분임.

다름이 아니라 집에 조명등 망가져서 관리실 아저씨가 고쳐주느라 옆에서 본거때문에 전기선에 대해 써봄.

알아도 나중에 뭐 전기기사 이런거 할거 아니면 하나도 쓸데없는거긴 한데 뭐 우리 도덕 국어는 필요해서 배운건가

*예전 글에서 전위에 따라서 전류가 흐르고, 옴의법칙과 P=VI 이정도 공식은 알고 있을거라고 생각함.

===================

<목차>

1. 콘센트의 구조

2. 콘센트 안쪽을 뜯어보자

3. 결선 방식

4. 전기의 위상?

5. 여담, 왜 100V 200V가 아니라 110V 220V일까?

===================

참고로 전자과랑 전기과의 차이기도 한데, 전자과은 반도체 이런쪽을 배우고 전기과는 이런걸 배움. 요즘 대세는 전기랑 컴공이니까 참고하도록.

1. 콘센트의 구조

일단 우리가 전기를 사용하려면 어떻게 해야할까?

답은 그냥 콘센트를 꽂는거다.

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여기 구멍에 젓가락을 끼우면 안된다는건 유치원생도 알겠고,

만약 이걸 더 유심히 봤거나(혹은 경험했거나), 더 알고있다면

1. 저 구멍 두 개에 모두 전기가 흐르지 않는다

2. 접지가 있다

라는 사실을 저 그림만 보고도 말할수 있음.

우선 2는 크게 어려운 말은 아님. 접지는 그냥 전류가 어디서 새거나 할때 안전 혹은 기기가 망가지지 않게 그 전류를 다른곳(땅, 사실 땅을 접지로 한다는건 무한한 축전기로 지구를 사용한다는거임)으로 보내서 귀찮은 일이 생기지 않게 해주는것임.

그런데 혹시 어릴때 젓가락 쑤셔본 미친놈중에는 1번에 대해

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"난 아무 일도 없던데?"

라고 할수가 있음. 운이 좋게도 50퍼 확률로 살게 된거임.

왜냐면 우리가 쓰는 콘센트는 한쪽에 전력을 주고 한쪽은 주지 않음.

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콘센트 구멍쪽을 회로로 그려보면 대충 이런식으로 생김.

저 빨간 구멍은 우리가 아는 그 콘센트의 두 구멍이고, 저기에 우리껄 꽂으면 높은전위-우리의 기기-낮은전위 이렇게 전류가 흐르면서 우리의 기기에서 전기 에너지(P)를 이용하게 해주는 것임.

그래서 우리가 쓰는 콘센트는 한쪽이 살아있는 전력선, 한쪽은 전력을 받기 위한 선. 이런식으로 구성됨.

따라서 젓가락 꽂아도 50퍼 확률로 죽지 않은거임 ㅋㅋ

2. 콘센트 뜯기

혹시 콘센트를 뜯어봤거나, 천장 LED 교체 등을 하면서 우리가 보던 "구멍"이 아니라 "전기선"을 본 일이 있을거임.

혹시 못본 게이들을 위해 보여주자면

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이렇게 생겼음.

"아니 분명 구멍 두개라면서 왜 선이 3개냐?"

라는 의문을 불러일으키는 모양임.

그리고 만약 궁금증 때문에 뜯거나 했을때는 본능적으로 이거 잘못 끼우면 좆될거같다는 생각도 드는 모양임.

여튼 차근차근 알아보자.

우선 저 빨간 선과 까만 선은 전력 공급을 위한 선임.

콘센트에 두 구멍이 저 선들에 연결되는거라고 보면 됨.

"그러면 저 초록색은 접지인가요?"

라는 똑똑한 질문을 할수 있는데, 반은 맞고 반은 틀림 ㅋㅋ

왜냐면 저 초록색 접지는 전기실쪽으로 가는 찐 접지고(실제로 유형이 약간 다름, 이건 제2종 접지)

우리 콘센트에 달린 쇳덩이는 약간 좆밥 접지임.

갑자기 접지 유형도 다르다고 하고 구멍 두개짜리 콘센트에 전선 3개라니 존나 복잡해짐. 이유가 뭘까?

3. 결선 방식.

사실 저런 방식 뒤에는 물리적인 이유등이 있음.

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집 두꺼비집이나, 아파트 지하주차장 배전함 이런걸 열면, 이 짤 오른쪽같은게 들어있음. 즉, 전선 4개를 이용함.

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"아니 콘센트 구멍은 2개고, 콘센트 안쪽 전선은 3개더니, 시발 원래는 전선 4개라고요?"

라고 분노할수 있는데, 차근차근 알아보자.

우선 저 왼쪽 3개의 선은 아까 말한 전력이 공급되는 위험한 선임.

다만 우리가 쓰는 전원은 교류전원이기 때문에 위상이 조금 다른데, 우리는 120도 차이나는 위상을 L1 L2 L3(21년쯤 전까지는 RST라고 불렀음)라고 이름붙여 사용함.

위에서 본 초록색 선은 중성선(N)으로, 건물 지을때부터 제대로 접지를 설계한 "진짜 접지"임 ㅋㅋ

그래서 저 셋중 하나에서 전력선을 고르고, 중선선을 골라서 우리가 쓸 기기와 연결하면 전류가 흘러 에너지를 이용할수 있게 하는거임.

따라서 위상이 있는 L1 L2 L3선 3개와 위상이 없는 N선 1개를 합쳐서 "3상 4선식"이라는 형식을 우리나라 공장이나 가정집에서 많이 사용하고 있음.

*참고로 50년 넘고 그런 진짜 개틀딱건물은 저 형식이란 다른 구조로 전기를 공급해주는데 그건 효율도 30퍼 낮고, 모든 전선에 전류가 흘러서 위험함.

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"좋아요. 이제 콘센트가 어떻게 작동하는지도 알았고 안쪽 전선들이 어떻게 우리에게 전력을 공급해주는지 알았어요."

그런데...

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"아까 보니까 어차피 전력선 하나랑 중성선 하나로 전력을 공급하던데, 왜 더 뜯어보면 L1L2L3선이 있는거죠?"

라는 의문이 마지막으로 들수 있음.

4. 전기의 위상

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이건 위상 하나짜리 단상과, 위상 3개짜리 3상(현재 우리가 사용)의 그림을 그려둔거임.

저 위상 하나에 220V의 전압을 실어놓은건데, 사실 전기 공급 자체는 단상으로 하나 3상으로 하나 별 상관이 없음.

오히려 우리가 쓰는 콘센트는 배전반을 지나서 맨 처음 콘센트 뒷 전선처럼 단상 전원공급을 함.

그러면 이짓을 대체 왜할까?

이유는 효율성 때문임.

아까 언급했듯이 우리는 위상이 다른 220V짜리 교류전원을 공급함.

그러면 결국 교류를 직류로 바꿔줘야 하고, 어떨때는 공장같은데서 더 큰 전압을 필요로 할수 있음.

따라서

0. 교류는 전압 바꾸기가 쉽고 장거리 송전이 쉬움.

1. 3상 선에서 하나만 뽑고 중성선이랑 연결하면 바로 단상 전원으로 전자기기에 연결이 쉬움.

2. 위상차를 이용해 지속적으로 전력공급이 이루어지기 때문에 전기를 막 써댈수 있음.

3. 필요하다면 선 두개를 써서 380V의 전압을 쓸수 있음.

라는 이유들로 정리할수 있음.

0은 상식이고 1,2는 여기서 알수 있는 사실,

3번에서 약간 이상할수 있음.

"왜 220V짜리 L선 두개를 합치는데 440V가 아니냐?"

이유는 근본으로 돌아가서 교류전원의 위상차 때문임.

그걸 고려해서 루트3 × 220 이 대충 380V쯤 나오기에

공장같은데서 고정압을 쉽게 사용할수 있음.

*3상까지 쓰는 이유는 더 상을 높이기에 설비가 비싸져서..

5. 여담. 왜 하필 110V와 220V일까?

이건 별거 아닌데

예전에 전지를 처음 개발한 볼타 아저씨의 볼타전지 전압이 약 1.1V라서 그럼.

직렬로 10개를 합치면 11V이고 이걸 기본 단위로 해서 110V를 쓰고 220V를 쓰는거임.

여튼 다음에 또 재미있는 내용으로 찾아오겠음.

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