중성점접지방식

전기기사 필기 2011년 1회 40번

Q문제

40. 전력선에 영상전류가 흐를 때 통신선로에 발생되는 유도장해는?

유사 문제 링크

선택지 분석

고조파 유도장해

고조파 유도장해는 전력계통의 비선형 부하 등으로 인해 발생하는 고조파 전류가 원인이며, 영상전류에 의한 직접적인 결과가 아닙니다.

전력 유도장해

전력 유도장해는 정전유도와 전자유도를 통칭하는 광범위한 용어이며, 영상전류라는 구체적인 원인에 대응하는 정확한 물리적 명칭은 전자유도장해입니다.

정전 유도장해

정전 유도장해는 전력선과 통신선 사이의 상호 정전용량과 전력선의 전압에 의해 발생하는 현상으로, 전류가 아닌 전압이 주원인입니다.

전자 유도장해

전자유도장해는 전력선에 흐르는 영상전류와 통신선 사이의 상호 인덕턴스에 의한 자기결합으로 인해 발생합니다.

•

Step 1: 전력선에 지락 사고 등이 발생하여 영상전류(

I_{0}

)가 흐르면, 전력선 주위에 교번 자계가 형성됩니다.

•

Step 2: 이 자계가 인근 통신선을 쇄교하면서 전력선과 통신선 사이의 상호 인덕턴스(

M

)를 통해 통신선에 기전력을 유도합니다.

•

Step 3: 전자유도전압(

E_{m}

)은 수식

E_{m} = - j ω M L (I_{a} + I_{b} + I_{c}) = - j ω M L (3 I_{0})

[V]로 표현되며, 여기서

3 I_{0}

가 영상전류의 합인 기유도전류가 되어 유도장해를 일으킵니다.

영상전류가 왜 전자유도장해의 원인이 되나요?

정상 운전 시에는 3상 전류의 합이 0이 되어 외부로 누설되는 자계가 거의 없으나, 지락 사고 등으로 영상전류가 흐르면 3상 합이 0이 되지 않아 통신선에 큰 유도전압을 발생시키기 때문입니다.

정전유도장해와 전자유도장해의 가장 큰 차이점은 무엇인가요?

정전유도장해는 전력선의 '전압'과 '정전용량'에 의해 발생하며 사고 여부와 관계없이 상시 발생할 수 있는 반면, 전자유도장해는 전력선의 '전류(특히 영상전류)'와 '상호 인덕턴스'에 의해 발생합니다.