전기공사기사 코로나 현상 및 임계전압 — 등가선간거리와 복도체

코로나는 송전선 주위의 공기가 부분적으로 이온화되어 방전이 일어나는 현상이다. 공기가 옅어져 밀도가 낮아지면 이온화가 쉬워져 코로나가 더 잘 생기고 임계전압은 낮아진다. 반대로 도체가 굵고 표면이 매끄러우며 날씨가 맑을수록 표면 전기장이 고르게 분포해 임계전압이 높아진다.

3상 선로의 도체 사이 거리가 서로 다르면 세 거리의 기하평균을 등가선간거리로 쓴다. Deq = ³√(D12×D23×D13)이다. 수평 배치에서 이웃한 도체 사이가 각각 4 m이면 세 거리는 4 m, 4 m, 8 m가 되고, Deq = ³√(4×4×8) = 4׳√2 = 5.04 m가 된다. 수평 배치는 이웃 거리를 d라고 할 때 등가선간거리가 1.26d가 된다.

코로나는 전선 표면의 전기장이 강할 때 생기므로 전기장을 분산시키는 것이 가장 효과적이다. 여러 가닥을 묶은 복도체는 표면 전계를 낮춰 코로나를 막는다. 복도체를 쓰면 인덕턴스는 줄고 정전용량은 늘며, 코로나 임계전압은 높아진다. 손실과 코로나가 줄어 송전 능력과 안정성도 좋아진다.

코로나 손실은 전선의 전기장이 임계전압을 넘을 때 생기며, 임계전압을 넘는 만큼의 제곱에 비례한다. 임계전압에 영향을 주는 인자는 도체의 굵기와 표면 상태, 공기의 상태 등이다. 절연체의 내전압은 코로나 임계전압과 직접 관계가 없다.