이상전압과 방호
전기기사 필기 2014년 1회 30번
| 과목 / 챕터 | 전력공학 / 계통보호방식 및 설비 |
|---|---|
| 인지 유형 | memory |
| 난이도 | Level 2 |
Q문제
유효접지계통에서 피뢰기의 정격전압을 결정하는데 가장 중요한 요소는?
선택지 분석
1
선로 애자련의 충격섬락전압
오답 함정 분석
선로 애자련의 충격섬락전압은 기준충격절연강도(BIL) 및 절연협조의 기준이 되지만 피뢰기 정격전압의 직접적인 결정 요소는 아닙니다.
2
내부 이상전압 중 과도이상전압의 크기
오답 함정 분석
과도이상전압은 피뢰기의 방전 특성과 관련이 있으나, 정격전압은 상용주파수 전압을 기준으로 산정합니다.
3
유도뢰의 전압의 크기
오답 함정 분석
유도뢰는 외부 이상전압의 일종으로 피뢰기의 제한전압이나 방전내량 선정 시 고려되지만 정격전압 결정의 핵심은 아닙니다.
1선 지락고장시 건전상의 대지전위
정답 상세 해설
유효접지계통에서 피뢰기의 정격전압은 1선 지락 시 발생하는 건전상의 최대 상용주파 대지전위보다 높게 설정하여 속류를 확실히 차단할 수 있도록 결정합니다.
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Step 1: 피뢰기 정격전압의 정의를 이해합니다. 피뢰기의 정격전압이란 속류를 차단할 수 있는 최고 교류 전압을 의미하며, 이는 계통에서 발생할 수 있는 최대 상용주파 이상전압보다 커야 합니다.
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Step 2: 유효접지계통의 특성을 적용합니다. 유효접지계통은 1선 지락 사고 시 건전상의 전위 상승이 상용 대지전압의 1.3배 이하로 억제되는 계통입니다.
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Step 3: 정격전압 산정 공식을 확인합니다. 피뢰기 정격전압(Vn)은 'Vn = α × β × Vm / √3'으로 계산되며, 여기서 α는 접지계수(건전상 전위 상승비)를 의미하므로 1선 지락 시 건전상의 대지전위가 가장 중요한 결정 요소가 됩니다.
자주 묻는 질문
Q.
유효접지계통에서 피뢰기 정격전압을 낮게 잡는 이유는 무엇인가요?
건전상의 전위 상승이 작기 때문에 정격전압을 낮출 수 있으며, 이를 통해 보호 수준(제한전압)을 낮추어 변압기 등 기기의 절연 강도를 낮추는 절연 합리화가 가능하기 때문입니다.
Q.
피뢰기의 속류란 무엇을 의미하나요?
방전 현상이 끝난 후에도 계통의 상용 전압에 의해 피뢰기를 통해 대지로 계속 흐르는 전류를 말하며, 정격전압은 이 속류를 차단할 수 있는 한계 전압입니다.