중성점접지방식

전기기사 필기 2015년 1회 37번

Q문제

전력선에 의한 통신선로의 전자유도장해 발생요인은 주로 무엇 때문인가?

유사 문제 링크

선택지 분석

지락사고 시 영상전류가 커지기 때문에

전자유도전압은 전력선과 통신선 사이의 상호 인덕턴스와 전력선에 흐르는 영상전류의 크기에 비례하여 발생합니다.

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Step 1: 전자유도전압(

E_{m}

)의 기본 공식은

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

입니다. 여기서

M

은 상호 인덕턴스,

L

은 병행 길이,

3 I_{0}

는 영상전류의 합인 지락전류를 의미합니다.

•

Step 2: 정상 운전 시에는 3상 전류의 합이 0에 가까워 유도전압이 거의 발생하지 않으나, 1선 지락사고가 발생하면 매우 큰 영상전류(

3 I_{0}

)가 흐르게 됩니다.

•

Step 3: 이 커진 영상전류가 통신선과의 상호 인덕턴스를 통해 통신선로에 높은 전압을 유도함으로써 전자유도장해를 일으키는 주원인이 됩니다.

전력선의 전압이 통신선로보다 높기 때문에

전압의 차이와 상호 정전용량에 의해 발생하는 것은 전자유도장해가 아니라 정전유도장해입니다.

통신선에 피뢰기를 설치하였기 때문에

피뢰기 설치는 이상전압으로부터 선로를 보호하기 위한 대책이며, 장해를 발생시키는 요인이 아닙니다.

전력선과 통신선로 사이의 상호인덕턴스가 감소하였기 때문에

상호인덕턴스가 감소하면 유도기전력의 크기도 줄어들므로 이는 장해를 경감시키는 요인에 해당합니다.

전자유도장해와 정전유도장해는 어떻게 구분하나요?

전자유도장해는 전력선의 '전류(영상전류)'와 '상호 인덕턴스'에 의해 발생하며, 정전유도장해는 전력선의 '전압'과 '상호 정전용량'에 의해 발생합니다.

지락사고가 발생하지 않아도 전자유도장해가 생길 수 있나요?

정상 상태에서도 부하 불평형 등으로 인해 미세한 영상전류가 흐를 수 있으나, 통신선에 심각한 장해를 주는 전자유도장해는 대부분 지락사고 시 발생하는 큰 영상전류 때문에 나타납니다.

전자유도장해를 줄이기 위한 근본적인 대책은 무엇인가요?

전력선 측에서는 중성점 접지 저항을 크게 하여 지락전류를 억제하거나 차폐선을 설치하며, 통신선 측에서는 연피 케이블 사용이나 배류 코일 설치 등의 대책을 사용합니다.