컴퓨터나 마이크로프로세서가 내장되어 있는 정밀기기에 공급되는 전원들은 어떤 경우에도 안정된 전원이 공급되지 않으면 안됩니다. 대체로 많은 사람들의 주장은 그 들의 현장 전원이 매우 양호하다고 인식하고 있으며, 정밀한 Digital Volt Meter로 측정한 전압 데이터를 보이기도 합니다. 그러나 여기에는 다음과 같이 중요한 점을 간과하고 있습니다.

기본적으로 Digital Volt Meter의 반응 속도는 약 0.5초 정도로 매우 느리기 때문에 그보다 빨리 변하는 "순간전압변동"과 같은 것은 변동이 검출되기 전에 이미 복귀되므로 Meter 상으로는 변화가 없었던 것으로 보일수 있습니다. 그러나 이러한 경우에 AC 전원을 그대로 사용하는 기기는 치명적인 영향을 받게 됩니다. 더욱이 Micro Second(백만분의 1초) 정도이므로 정말 전압 변화가 없다는 것을 확인하려면 그만큼 속도가 빠르고 예민한 계측기가 있어야 합니다.

전압변동이 있다는 것을 증명하는 것은 변동한 데이터를 한번만 검출해 내어도 충분하지만, 변동이 없다는 것을 증명하는 것은 아무리 오랜 시간동안 변동이 검출되지 않는다 해도 그것이 단지 "변동이 없을 확률이 높은" 사실일 뿐입니다.

이러한 순간전압 변동은 주로 변압기나 송배전 선로의 능력을 초과해서 사용함으로써 발생되며 순간적으로 과다한 전류를 요구하는 모터, 콤퓨레샤 혹은 반도체 Tryristor를 이용한 장비들의 사용이 점차 가속화되면서 증가하고 있습니다.

전압의 변동이나 파형의 찌그러짐 혹은 Noise의 혼입등 사용기기에 영향을 주는 전원의 교란을
Power Disturbance라고 하는데 크게 나누어

▷ 전압변동 (Voltage Fluctuation)
▷ 파형의 찌그러짐(Distortion)
▷ 노이즈(Noise)
▷ 전압강하(Voltage Dip, Sag)
▷ 정전(Power outage)
등으로 구분되는데 이러한 것들은 System운용에 상당한 영향을 미치므로 안전하고 원활한 System 운용을 위하여 이에 대책을 수립하여야 합니다.

사용기기의 안정한 운용을 위해서는 전압이 정격에서 5%이내에 있어야 하나 실제의 경우는 10%내외로 변하는 때가 많습니다. 이렇게 심하게 변동되는 전압에 그대로 기기가 연결되면,

▷ 기기의 수명이 크게 단축되고
▷ 오동작으로 인하여 신뢰성을 잃게 됩니다.

그러므로 값이 비싼 고급기기나 Computer 혹은 Computer를 이용한 정밀분석기기등의 경우에는 반듯이 AVR, POWER CONDITIONER, UPS등을 통해 2%이내의 안정된 전원을 기기에 공급해야 됩니다.
전압이 크게 변동되는 주원인은 변압기나 송배전선로의 공급능력을 초과하는 전력을 불규칙하게 사용하므로 야기되는데 날로 수요가 증가되는 전기·전자기기제품 및 기계류의 사용으로 이 현상은 심화되어 질 수밖에 없습니다. 계혹 안정된 전압이 공급되는 곳도 주위여건의 변동으로 갑자기 전압이 큰폭으로 변동되어 버림으로써 고급기기를 소손하거나 값비싼 기기가 뚜렸한 이유없이 고장이 나는 등 수명이 단축되어 가고 있습니다.
설혹 당장은 파괴나 Error의 확률이 낮다고 하더라도 건강한 사람이 오염된 하천물을 계속적으로 마신다면 곧 질병이 발생할 것이고 수명이 짧아질 것입니다.
원래 기기가 요구하는 것은 전압이 아니고 전력인데, 정현파의 경우 전력은 전압에 정비례하므로, 우리가 전압이라고 하는 痼都求? 어쨋던, 거기에 내장되어 있는 Power Supply(전원공급기)는 많은 경우 10%까지의 자체 전압조절 능력이 있습니다만, 그렇다고해서 기기의 입력전압이 계속 혹은 자주 한계치에가있게 되면 그 전원공급기가 무리하게 됨은 주지의 사실입니다. 혹 그 전원공급기가 그 상황을 조절해 낸다고 하더라도, 만약 어떤 순간 앞서와 같은 순간전압 변동이 조금이라도 수쳐지나가게 되면 조절능력의 여유가 없어 기기는 바로 엄중한 결과에 봉착하게 됩니다. 그러므로, 평소에 항상 2%이내 정도의 안정된 전압을 공급하여 주므로서 평소에는 기기의 전원공급기에 부담경감과 조정능력의 여유를 8∼9% 주어, 설혹 순간전압 변동이 발생한다해도 여분의 조정능력을 동원할 수 있는 사고 예방적인 조치가 꼭 필요한 것입니다.

전기는 전압이 일정해야 하고 그 파형이 정현파(Sine wave)라야만 합니다. 파형이 정현파가 되지 않고 일그러지거나 찌그러지는 정도를 나타내고 이를 고조파 함유율(Total Harmonic Distortion : THD)이라고 하는데 대용량의 전기로 가동시, SCR등을 사용하여 위상을 제어할 때(SCR AVR)Inverter, 정류기, 가포화 Reactor등을 사용할 때 발생합니다.
이러한 고조파는

▷ 전력계통측에는 Condensor등 전력계통소자의 손실증가와 과열현상
▷ 제어기기의 성능 불안정 및 부정확
▷ 보호계전기의 오동작 및 계기의 오지시
▷ 약전계통측에는 전화회선의 음성잡음
▷ 전신, 신호회선의 오동작, 오표시
▷ Data Process장치에의 Noise를 발생시킴으로써 Error를 유발하여 System운용에 큰 장애요인을 가져옵니다.

◆ 이러한 대책에는

▷ Filter하는방법: 가장 보편적인 방법은 Filter를 사용하여 고조파를 걸러내는 것이나, Filter로 3,5,7,9차 등의 저차 고조파를 통째로 Filter하는 것은 매우 어려운 한편, 수반되는 부작용이 더 커서 바람직스럽지 못함. Filter의 양이 커지면 다음과 같은 부작용이 새로 발생함.
▷ 부피, 무게 및 소음의 증대, 효율의 감소
▷ Dip, Sag 및 Surge의 발생. (이는 Filter를 구성하고 있는 Reactor에 있는 "L;Inductance"가 급격한 부하전류의 변동에 대해 역기적력을 만들어내기 때문임)

⊙ 고조파 함유율과 파형의 모양

Noise라고 하는 것은 신호에 간섭해서 정보의 전달을 저해하거나 교란하는 것으로 정의되는데 다음과 같은 것들이 있습니다.

⊙ Normal Mode Noise



전원선을 타고 들어오는 거승로서, 주로 Transients, Impulse 혹은 Surge등으로 효현되고 있는데 이들은 대부분 매우 짧은 시간에 shb은 전압을 주고 사라지는데, 이러한 Noiserk 갑자기 기기에 들어오게 되면 예고없이 Error를 내게되며, 특히 전송중에 있는 Data에 치명적이 됩니다.
이러한 Noise는 다음과 같은 경우에 나타나며 수윗칭파워회로에는 위협적인 것이 되고 있습니다.
▷ 에어콘, 엘리베이타, Motor, 콤퓨레샤, 용접기, 전기로, 전철, 기타 전동기구가 기동할 때
▷ 형광등, 수은등, 백열등의 On, Off시

⊙ Common Mode Noise



Hot Line이나 Neutral Line을 타고 들어온 뒤 Ground Line을 타고 나가거나 혹은 그 반대가 되는 등의 Noise로서 이들은 적절히 Filter되지 않으면 Ground를 기준전위로 채택해야 하는 Logic회로가 내장된 전자기기는 혼란에 빠지게 되어 "BTT" 하나를 잃어버리는 주요원인이 되며 Momory계통의 Error를 유발시킬 수 있습니다.
이러한 메모리는 많은 전기기기가 사용됨에 따라 필연적으로 증가되지만 특히 SCR로 위상을 제어하는 조광기, 항온항습기, 온도조절기, Free Volt TV등과 같이 고조파를 심하게 발생시키는 제품의 경우 특히 심한 Noise를 발생시킵니다.

◆ NOISE의 대책

⊙ 기본적인 대책

▷ 우선 Noisednjs으로부터 기기를 분리시켜야 되는데 즉 에어콘, 엘리베이터, 모타, 펌프, 폼푸레샤, 용접기, 프레스 등으로부터 별도의 단독 변압기를 쓰는 등 전원을 분리시켜야 됩니다. 또한 많은 기기들을 같이 사용할 때 그들 기기끼리도 상호 간섭하여 Noisednjs으로 작용하므로 가급적 별도의 전원을 마련하는 것이 좋습니다.
▷ 1종 접지(Ground)를 가급적 기기마다. 별도로 설치해야 합니다.
Ground의 역할은 다음과 같으며 특히 Computer나 Computer가 내장된 기기에는 Ground가 없거나 부실한 것은, 수세식 화장실은 근사하게 만들어 놓고 하수배관을 제대로 처리하지 않은 것과 같습니다.

* 전기적 충격방지
* 기준전위 마련
* Noise의 배출구등의 역할이 있고

또한

* 정전기의 발생 억제 대책을 세울 것.
* 껌뻑거리는 형광등의 기기부근 사용금지
* 전자장의 간섭배제 고려할 것.
그러나 대부분의 현실은 유감스럽게도 상기의 조건을 만족시키지 못하고 있는데, 특히 빌딩과 같은 건물속에서의 접지는 대체로 크게 불량한 고이 많으며 소비자의 이해를 얻지 못하여 시정을 못한 채 불필요한 After service를 반복하게되는 경우가 가끔있습니다.

▷ Noise와 직접 관련되어 있다고 하기는 어려우나, Noise 대책중의 하나인 Ground와 관련되어 있는 "기준전위"의 측면에서 또한 흔히 있는 트러블로서 Neutral과 Ground사이의 전압이 Zero로 떨어지지 않는 경우를 들 수 있는데 그 원인 및 대책은 다음과 같습니다.
3상4선식 "Y" 결선 방식에서 어쩔 수 없이 생기는 부하의 불평형 때문에 중성점이 이동하는 경우.
이때 Ground-Neutralrks을 바로 선으로 연결하는 것은 대단히 위험할 수 있습니다. 따로 복권 Transformer를 사용하여 그 2차측의 Neutral-Groundrks의 전압이 Zero로 떨어졌다고 해도 그 Neutral과 Groundtjs이 길게 이동해 왔을 경우 두 선 간에서 Capacitive coupling(콘덴사 결합)이 생겨 새로 전위가 뜨는 경우, 이때는 그냥 바로 두선을 연결해도 이상 없습니다.
만약 전압이 이와같이 뜨는 곳이 있으면 Ground-Neutraldideks에 약간의 POwerwjgkd을 연결해 보아 Zero로 떨어지면 "후자" 아니면 "전자"로 판단합니다.
▷ Noise를 차폐시킬 수 있는 Noise Cut Isolation Transformer 혹은 Noise를 차폐시키고 Power Conditioner를 통해 전원을 기기에 연결할 것.
사실 가장 좋은 대책은 상기의 기본 대책을 충실히 수행하는 것이며, 어떤 종류의 다른 보호기도 그를 따를 수 없습니다.
병에 걸리지 않은 것이 제일 좋은 것이며 아무리 좋은 약도 그만 같지 못함과 같습니다.
그러나 약이 필요하듯이 Noise에 대한 보호기로서의 Noise Cut Isolation Transformer도 꼭 필요한데, 다음과 같이 3가지 종류가 있습니다.
▷ 단순복권변압기:1,2차간 전기적인 Isolation이 되나, Noise 특히 높은 주파수의 Noise에는 전혀 대책이 안됨.
▷ 복권쉴드 변압기:1,2차간 전기적 Isolation이 되며 또한 정전 결합의 Isolation이 됨. 따라서 Noise중 Common mode noise의 저주파 Noise는 Isolationgy과가 있으마, Common mode의 고주파 Noise 및 Normal mode noised에는 효과가 없음.
▷ 노이즈 차폐변압기:1,2차간 전기적 Isolation과 정전결합 Isolation 그리고 자기결합 Isolation까지 됨. 따라서 모든 종류의 Noise에 대해 효과 있음.

파형이 그림과 같이 갑자기 뚝 떨어지는 현상을 말하는데 1Cycle 이내에 떨어진 것을 Dip이라고 하고 그 이상 수 Cycle 까지 지속되는 것을 Sag로 정의합니다. 이러한 현상은

▷ 모타의 기동이나 혹은 Disk Drive의 Starting에 영향을 주며
▷ 혹은 갑작스런 System shutdown의 원인이 되어 (Under Voltage) Data를 모두 잃어버리게 됩니다. Dip, Sag는 전원의 공급능력 부족(선의 굵기, 변압기 용량)인 경우롸 부하의 역율이 나쁠 경우, 용량성 부하일 경우 등에 나타나는데, 별도의 굻은 선을 마련하고 변압기 용량을 키우며 반응속도가 매우 빠른 AVR을 사용하거나 CVCF등으로 이에 대처해야 됩니다.

짧게는 그리과 같이 1/2Cycle부터 시작해서 수십분에 이르기까지 전기가 공급되지 않는 것을 말하는데 짧은 정전의 경우는 송·배전 System의 기계적 Relay, 스윗치등이 작동되는 시간중에 나타나며, 소중히 보관된 Data를 모두 잃어버리는 결과를 초래한게 됩니다.

⊙ 순간정전 (BLACK-OUT)



극히 짧은 시간에 전기가 공급되지 않는 현상을 말하며 사람이 식별, 확인할 수 있는 범위는 16Cycle(1Cycle은 1/60Sec)이며 사람의 눈으로 식별할 수 없습니다. 그러므로 16Cycle 이상에서 정전은 사람 눈으로 확인할 수 없으며 정전이 된 것 같지 않은데 System의 Ahut Down현상은 십중팔구 이 부류에 속합니다.
또한 이러한 현상은

▷ 순간적으로 Data를 잃어버리는 결과를 초래하고
▷ System의 Logic회로에 악영향을 미치며,
▷ 기기의 수명을 단축시키는 첩경이 되기도 합니다.

UPS는 Inverter전원(Battery전원)과 상용전원을 동시에 수용하므로 상용전원에 이상이 발생하더라도 Inverterwjsdnjs이 Covergkamfh System에는 아무런 영향이 없고 기긴를 안전하게 운용할 수 있습니다.