개념 한 쪽
전기공사기사 접지사고 이상전압 — 비접지 1선 지락의 √3배 상승
접지사고 발생에 따른 이상전압 세트는 비접지 계통에서 1선 지락이 났을 때 건전상 대지전압이 어떻게 되는지, 건전상 전압 상승이 가장 적은 접지방식, 차폐선의 유도장해 경감 원리를 묻는다.
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뜻
비접지 계통의 지락전류는 선과 땅 사이의 정전용량 성분으로 생기므로 전류가 전압보다 90도 앞선다. 직접접지는 지락 때 큰 전류가 흘러 차단기가 큰 전류를 처리해야 하지만, 건전상 전압은 안정된다.
비접지 계통에서 1선이 완전히 지락되면 지락상의 대지전압은 0이 되고, 중성점 전위가 상전압만큼 이동한다. 그 결과 건전상의 대지전압은 상전압의 √3배, 곧 선간전압까지 상승한다. 선간전압 22.9kV 계통이면 상전압은 약 13.2kV이고 건전상 대지전압은 22.9kV가 된다. 정상 상전압이 19.05kV이면 건전상은 19.05×1.732로 약 33.0kV가 되고, 두 건전상의 합은 66.0kV가 된다.
페이저로도 같은 결과를 얻는다. 정상 상전압이 Va=7.62∠0°, Vb=7.62∠-120°일 때 b상이 지락되면 건전상 a상의 대지 이상전압은 Vaf = Va - Vb로 구해 13.2∠30°kV가 된다.
접지방식에 따라 건전상 전압 상승 정도가 다르다. 1선 지락 시 건전상의 전압 상승이 가장 적은 방식은 중성점을 땅에 바로 연결하는 직접접지 방식이다. 전위가 안정되기 때문이다.
차폐선은 송전선 상부에서 낙뢰를 대신 받아 플래시오버를 방지하고, 지락 사고 시 고장전류의 일부를 분담·귀환시켜 통신선 유도장해를 경감한다.
예제
출제 패턴은 네 가지다. ① 비접지 1선 지락 — 고장상은 0, 건전상은 √3배(선간전압)로 상승한다. ② 계산 — 22.9kV 계통이면 13.2kV가 22.9kV로, 상전압 19.05kV이면 33.0kV가 된다. ③ 접지방식 비교 — 건전상 상승이 가장 적은 것은 직접접지다. ④ 차폐선 — 낙뢰 보호와 유도장해 경감을 함께 한다.
자주 묻는 물음
- 비접지 계통에서 1선 지락 시 건전상 대지전압은?
- 상전압의 √3배인 선간전압까지 상승합니다. 지락상의 대지전압은 0이 되고 중성점 전위가 상전압만큼 이동하기 때문입니다.
- 비접지 계통의 지락전류는 어떤 성질이 있나요?
- 선과 땅 사이의 정전용량 성분으로 생기므로 전류가 전압보다 90도 앞섭니다. 직접접지처럼 지락전류가 크지 않고, 비접지에서는 전류가 작아 보호장치가 바로 잡아내기 어렵습니다.
- 1선 지락 시 건전상 전압 상승이 가장 적은 접지방식은?
- 직접접지 방식입니다. 중성점을 땅에 바로 연결해 전위가 안정되므로 건전상 전압이 크게 오르지 않습니다.
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