이상전압과 방호

전기기사 필기 2008년 1회 33번

Q문제

피뢰기의 충격방전 개시전압은 무엇으로 표시하는가?

유사 문제 링크

선택지 분석

직류전압의 크기

충격파는 매우 짧은 시간 동안 발생하는 과도 현상이므로 일정한 크기를 유지하는 직류전압으로 표시하지 않습니다.

충격파의 평균치

평균치는 파형의 전체 면적을 시간으로 나눈 값으로, 절연 파괴의 직접적인 원인이 되는 전압의 정점을 나타내지 못합니다.

충격파의 최대치

피뢰기의 충격방전 개시전압은 인가된 충격파의 최대치(Peak value)로 표시합니다. 이는 이상전압으로부터 계통을 보호하기 위한 절연 협조의 핵심 기준이 됩니다.

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Step 1: 피뢰기의 동작 원리를 확인합니다. 피뢰기는 선로에 침입한 충격파(이상전압)가 일정 전압 이상이 되면 대지로 방전하여 기기를 보호하는 장치입니다.

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Step 2: 충격방전 개시전압의 정의를 적용합니다. 충격파가 인가되어 방전이 시작되는 순간의 전압을 의미하며, 파형의 가장 높은 지점인 최대치를 기준으로 측정 및 표시합니다.

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Step 3: 보호 성능과의 관계를 파악합니다. 충격방전 개시전압의 최대치가 낮을수록 기기의 절연 강도보다 낮은 지점에서 방전이 일어나므로 보호 효율이 높아집니다.

충격파의 실효치

실효치는 주로 상용주파수 교류의 에너지를 표현할 때 사용하며, 충격파와 같은 비반복적 과도 파형의 특성을 나타내기에는 부적합합니다.

충격방전 개시전압이 낮을수록 보호 성능이 우수한가요?

그렇습니다. 충격방전 개시전압이 낮을수록 이상전압 발생 시 더 낮은 전압에서 빠르게 방전을 시작하므로 피보호 기기의 절연 파괴를 효과적으로 방지할 수 있습니다.

충격파의 최대치를 기준으로 하는 이유는 무엇인가요?

충격파는 매우 짧은 시간에 발생하는 급격한 전압 상승이므로, 기기가 견뎌야 하는 최대 전압 스트레스를 확인하기 위해 파형의 정점인 최대치를 기준으로 삼습니다.