세상 단일 상 변압기보다 삼상 변압기의 장점

전기-광학 위상 변조기 작동

전기-광학 위상 변조기에서 빔 스플리터와 빔 컴바이너는 빛 파동 조작에 중요한 역할을 합니다. 광 신호가 변조기에 들어오면 빔 스플리터가 빛 빔을 두 개의 동일한 부분으로 나누어 각각 다른 경로로 방향을 잡습니다. 그 후 적용된 전기 신호가 이러한 경로 중 하나를 통과하는 빛 빔의 위상을 변경합니다.

각각의 경로를 통과한 두 개의 빛 파동은 빔 컴바이너에서 다시 결합됩니다. 이 결합은 두 가지 방법으로 발생할 수 있습니다: 건설적으로 또는 파괴적으로. 건설적 결합이 이루어질 때, 결합된 빛 파동들은 서로 강화되어 변조기 출력에서 밝은 빛 파동을 생성하게 됩니다. 이를 맥스 1로 나타냅니다. 반면, 파괴적 결합이 이루어질 때, 빛 빔의 두 부분이 서로 상쇄되어 출력에서 빛 신호가 검출되지 않게 됩니다. 이를 맥스 0으로 나타냅니다.

전기-흡수 변조기

전기-흡수 변조기는 주로 인듐 인화물로 제작됩니다. 이 종류의 변조기에서는 정보를 운반하는 전기 신호가 빛이 전파되는 물질의 특성을 변경합니다. 이러한 특성 변화에 따라 출력에서 맥스 1 또는 0이 생성됩니다.

특히, 전기-흡수 변조기는 레이저 다이오드와 함께 표준 버터플라이 패키지 내부에 통합될 수 있습니다. 이러한 통합 설계는 여러 장점을 제공합니다. 변조기와 레이저 다이오드를 하나의 단위로 결합함으로써 장치의 전체 공간 요구 사항을 줄입니다. 또한, 별도의 레이저 소스와 변조기 회로를 사용하는 것보다 전력 소모를 최적화하고 전압 요구 사항을 낮추어 더 컴팩트하고 효율적이며 실용적인 솔루션을 제공합니다.

3상 변압기와 1상 변압기의 비교에서 3상 변압기의 단점

전기 시스템에서 효율성과 용량 때문에 널리 사용되고 있는 3상 변압기는 1상 변압기와 대비하여 몇 가지 단점을 가지고 있습니다. 이러한 단점은 아래에 나열되어 있습니다:

대기 유닛 비용 증가

3상 변압기의 주요 문제 중 하나는 대기 유닛 유지 관리에 따른 비용 증가입니다. 3상 변압기가 전력 분배를 위한 단일 통합 유닛으로 작동하기 때문에, 여분의 3상 변압기를 보유하는 것은 상당한 금융 투자를 필요로 합니다. 반면 1상 변압기는 백업으로 재고를 유지하는 것이 더 저렴하여 시스템의 안정성을 보장하는 데 더 경제적인 접근 방식을 가능하게 합니다.

수리 비용 증가 및 불편함

3상 변압기의 수리는 일반적으로 1상 변압기보다 비싸고 번거롭습니다. 3상 변압기의 복잡한 설계와 내부 구성을 수리하려면 전문 기술과 도구가 필요합니다. 이는 수리 비용을 높이는 데만 아니라 유지 보수 중에 정전 시간을 연장하여 전력 공급에 차질을 초래하고 다양한 산업 및 상업 운영에 영향을 미칠 수 있습니다.

결함으로 인한 시스템 전체 정전

3상 변압기 내에서 결함이나 고장이 발생하면 그 결과는 매우 심각합니다. 변압기에 연결된 모든 전기 부하가 즉시 정전 상태에 빠집니다. 1상 변압기와 달리 3상 변압기의 경우 한 유닛의 고장이 쉽게 격리되고 관리되기 쉽지 않아, 영향을 받은 지역에 전력을 복구하는 과정은 빠르지도 않고 간단하지 않습니다. 3상 시스템에서 문제를 진단하고 수정하는 복잡성은 복구 과정을 지연시키며, 소비자에게 큰 불편함과 잠재적인 경제적 손실을 초래할 수 있습니다.

결함 시 제한된 운영 유연성

결함을 처리할 때 3상 변압기는 1상 변압기만큼 운영 유연성이 없습니다. 특히, 3상 변압기는 결함 상황에서 일시적으로 오픈 델타 접속으로 운영할 수 없습니다. 반면, 세 개의 1상 변압기를 하나의 3상 유닛 대신 사용하는 경우에는 한 유닛이 고장났을 때 남은 유닛들을 오픈 델타 구성으로 운영할 수 있습니다. 이러한 대체 운영 모드는 필수 부하에 대한 전력 공급을 계속 유지할 수 있게 해주지만, 감소된 용량으로 운영되며, 3상 변압기가 제공하지 않는 정도의 탄력성을 제공합니다.

높은 교체 비용 및 정전 시간

3상 변압기가 고장이 나는 경우 전체 유닛을 교체해야 합니다. 이는 상당한 교체 비용뿐만 아니라 새로운 변압기를 설치하고 가동하는데 필요한 시간이 길어져 긴 정전 시간을 초래합니다. 반면, 1상 변압기의 경우 오직 고장난 유닛만 교체하면 되므로, 재정 부담과 전력 공급의 중단을 최소화할 수 있습니다. 또한, 1상 변압기의 모듈식 특성 덕분에 교체 과정이 더 빠르고 간단해, 더 신뢰성 있고 비용 효과적인 전력 분배 시스템을 제공합니다.