전력공학 4일차 - 2장 선로정수 및 코로나 / 코로나

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지중 전선로는 내용이 많이 어렵지 않아서 이해하며 읽고 넘어가면 될 것 같네요.

오늘은 코로나에 대해 공부해봤습니다.

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<코로나 현상이란?>

전선 주위의 공기 절연이 파괴되면서 발생하는 일종의 부분 방전 현상.

아래 사진은 송전계통 라인에서 발생한 코로나 현상인데요, 선로 도체의 전압이 임계 전압이라고 하는 특정 한계를 초과하면 낮은 소리와 함께 옅은 빛을 내며 방전하게 됩니다.

 

코로나 현상이 발생하게되면 어떤 결과가 있고, 이를 방지할 수 있는 대책은 무엇일까요?

 

<발생 결과>

1) 코로나 손실 발생 : 코로나는 선로를 가로지르지 않고 전선을 따라 공기 중에 전류를 전달하게 된다. 이 때문에 부하 전류에 의한 전선의 옴 손실과 함께 전력 손실이 되므로 송전 효율을 저하시킨다.

※ 코로나 손실(Peek 식)

 

2) 코로나 잡음 발생 : 코로나 펄스(pulse)가 선로를 따라 좌우로 전파되어 광범위한 주파수 스펙트럼(spectrum)을 가진 잡음이 된다.

(반송파가 적용된 설비에 장해를 일으킨다 → 이러한 잡음은 송전선로 주변에서 라디오나 텔레비전의 수신 장애를 초래하는 경우가 있다. 또한 전력선 반송을 이용한 보호 계전기나 반송 통신 설비에 장해를 일으켜 신뢰도를 저하시킨다)

*반송파 : 라디오나 텔레비전을 비롯하여 무선통신에서 정보를 실어 보내는 사인파 또는 펄스파

 

3) 고조파 장해 발생 : 코로나로 인한 고조파 전류 중 3조파 성분은 중성점 전류로서 나타나기 때문에 중성점 직접 접지방식의 송전선로에서는 부근의 통신선에 유도 장해를 끼칠 우려가 있다.

 

4) 전선, 바인드선의 부식 : 코로나로 인한 화학 작용에 의해 전선의 지지점, 전선 접속부, 바인드선 등에 부식을 촉진시킨다.

 

<방지 대책>

1) 전선의 직경을 크게 한다. (전선의 직경이 클수록 코로나 임계전압이 높아져 코로나를 방지할 수 있다)

→ 복도체, 중공연선(단면적으로 보았을 때 가운데가 비어있는 선), ACSR(강심 알루미늄 연선) 채용

 

2) 가선 금구류를 개량한다. (표면이 거칠거나 예리한 경우, 코로나의 발생이 쉬워지므로 금구류의 표면을 완만하게 한다)

 

 

<참고사항>

 

<공기의 절연파괴 전압>

- 직류 전압(D.C) :  30 [kV/cm]

- 교류 전압(A.C) :  21 [kV/cm]

 

<코로나 임계전압(E0)>

코로나가 발생하기 시작하는 최저 한도 전압. (기압이 낮아지거나 온도가 높아지면 임계 전압이 저하되어 코로나가 더 발생되기 쉬움)

 

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