전기-전등-플리커현상

전기-플리커현상

왼쪽 플리커 현상

플리커 현상은 전기 조명에서 빛의 강도가 불규칙하게 변동하여 발생하는 시각적 현상을 말합니다. 

 

이는 주로 전력 공급 의 전압 변동에 의해 발생

전압의 불안정한 변동이 조명 기기에 공급되는 전력에 영향을 주면,

빛의 강도가 변화하여 플리커 현상이 발생합니다.

 

 

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전압 변동 -> 플리커 현상 - 원인

 

1. 전압 변동 - 전력망에서 (급격한 전력 수요 변화)

2.가변 부하 - 대형 장비 가동 (급격한 전력 수요 변화)

3. 전력 품질 (고조파 / 전압 불균형)

4. 전기적 간섭 (특히 고전압 전력선 근처)

5. 조명적 특성 (특히 형광등/할로겐 램프)

 

 

1. 전력망 내 전압 변동
대규모 전력 사용자의 영향: 특정 시간에 공장과 같은 대규모 전력 사용자가 전력망에 연결되거나 해제될 때, 전력 수요의 급격한 변화가 발생할 수 있습니다. 이는 전체 전력망의 전압 안정성에 영향을 미치며, 결과적으로 조명에 서 플리커 현상을 유발할 수 있습니다.
• 가변 부하의 변동: 특정 산업 공정에서 사용되는 대형 기계나 장비는 가동 중에 전력 소모량이 크게 변할 수 있습니 다. 이러한 변동은 전력망의 전압을 불안정하게 만들어, 조명 장치에서 플리커 현상을 일으키는 원인이 될 수 있습 니다.

 

2. 가변 부하
• 가정용 가전제품: 에어컨, 냉장고, 히터 등과 같은 가정용 가전제품의 가동 및 정지는 전력망의 부하 변동을 일으킵 니다. 이러한 소규모 변동이 빈번하게 발생하면 전압 레벨에 미세한 변화를 유발하여 플리커 현상을 일으킬 수 있 습니다.
산업 장비: 산업용 전동기, 용접기, 그리고 다른 고전력 장비는 작동 중에 전류 사용량이 급격히 변할 수 있습니다. 이러한 장비는 전력망에 순간적인 전압 변동을 일으킬 수 있으며, 이는 넓은 지역에 걸쳐 플리커 현상을 발생시킬 수 있습니다.

 

3. 전력 품질 문제
• 고조파: 전력 시스템 내의 전자 장비에서 발생하는 고조파는 전압과 전류 파형을 왜곡시킵니다. 이 왜곡은 조명 장 치의 정상적인 작동을 방해하여 플리커 현상을 일으킬 수 있습니다.
• 전압 불균형: 3상 전력 시스템에서 각 상간의 전압 불균형은 조명 장치의 효율성과 성능에 영향을 미칠 수 있습니 다. 전압 불균형은 조명에서의 빛의 강도 변동을 초래하여 플리커 현상을 유발할 수 있습니다.

 

4. 전기적 간섭
• 전기적 간섭: 인근 전력선, 무선 통신 장비, 혹은 다른 전자 장비로부터 발생하는 전기적 간섭도 조명 장치에 영향 을 줄 수 있으며, 이는 플리커 현상을 일으킬 수 있습니다. 특히, 고전압 전력선 근처에서 운영되는 조명 장치는 이 러한 간섭에 더 민감할 수 있습니다.

5. 조명 장치의 특성
• 조명 기술의 차이: 일부 조명 기술, 특히 전통적인 형광등이나 할로겐 램프는 전압 변동에 민감할 수 있습니다. 반 면, 최신 LED 조명은 내부적으로 전압 변동을 보다 효과적으로 관리할 수 있는 기술을 갖추고 있어 플리커 현상이 덜 발생합니다.

 

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전력 품질 개선

1. 전압 안정화 장치의 설치: 전압 안정화 장치나 AVR(Automatic Voltage Regulator)를 설치하여 전력 공급의 전압 변 동을 최소화합니다. 이 장치들은 전압의 급격한 상승이나 하락을 자동으로 조정하여 안정된 전압을 조명 시스템에 공 급합니다.
2. 고조파 필터 사용: 고조파는 전압과 전류 파형의 왜곡을 초래하여 플리커 현상을 유발할 수 있습니다. 고조파 필터나 전력 품질 조정 장치를 설치하여 이러한 왜곡을 줄임으로써 조명의 플리커를 감소시킬 수 있습니다.
3. 전력 요인 보정: 전력 요인(Power Factor)이 낮은 시스템은 불필요한 전력 손실과 전압 변동을 초래할 수 있습니다. 콘덴서 뱅크나 전력 요인 보정 장치를 사용하여 전력 요인을 개선하면 전력망의 효율성을 높이고 플리커 현상을 줄일 수 있습니다.
조명 기술의 선택 및 최적화
1. LED 조명으로 전환: 최신 LED 조명은 내부 드라이버를 통해 전압 변동에 대한 내성이 뛰어납니다. 이 드라이버들은 전력 공급의 미세한 변동을 조정하여 조명의 출력을 일정하게 유지하므로, 플리커 현상을 크게 감소시킵니다.
2. 품질이 좋은 조명 제품 선택: 모든 LED가 동일하게 설계된 것은 아니므로, 플리커를 최소화하기 위해 설계된 고품질의 조명 제품을 선택하는 것이 중요합니다. 일부 LED 제품은 저가형 드라이버를 사용하는 경우가 있어, 이는 플리커 현상 을 악화시킬 수 있습니다.
3. 조명 제어 시스템 사용: 디밍 가능한 조명 시스템과 함께 고품질의 조명 제어 장치를 사용하면, 조명의 밝기를 안정적 으로 제어할 수 있습니다. 고품질의 디머는 조명의 전력 공급을 정밀하게 조절하여 플리커를 줄입니다.

 

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전기기사 기출 문제
출제년도: 04, 11, 14.

TV나 형광등과 같은 전기제품에서의 깜빡거림 현상을 플리커 현상이라 하는데 이 플리커 현상을 경감
시키기 위한 전원측과 수용가측에서의 대책을 각각 3가지씩 쓰시오.
(1) 전원측
(2) 수용가측

 

 

 

 

 

 

답안작성

(1) 전원측
① 전용계통으로 공급한다.
② 단락용량이 큰 계통에서 공급한다.
③ 전용 변압기로 공급한다.  - 공급 전압을 승압한다?

(2) 수용가측
① 전원계통에 리액터분을 보상하는 방법 - 직렬리액터 설치
② 전압강하를 보상하는 방법 - 부스터 설치?
③ 부하의 무효전력 변동분을 흡수하는 방법 - 직렬콘덴서 설치

 

 

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