개념 한 쪽
코로나 문항의 축은 셋이다 — 전극 일부의 전위경도가 공기 절연내력을 넘어 일어나는 국부 방전이라는 정의, 임계전압이 높아지는 조건(전선 지름이 큰 경우가 정답, 기압·온도·공기밀도는 방향에 주의), 그리고 복도체의 이점에서 「임계전압이 낮아진다」는 옳지 않은 보기다.
이 개념을 문제로 확인하고 싶으면 이 개념 문제 10개 풀기 회원용
가입 없이 오늘의 10문제 바로 풀기 →
출제기준 단원 「코로나 현상 및 임계전압」의 공개 문제 5개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 현상 정의 | 1 | 국부 절연파괴 방전의 이름 고르기 |
| 임계전압 조건 | 2 | 지름·기압·밀도·온도의 영향 판정 |
| 복도체 이점 | 2 | 정전용량·안정도·임계전압의 방향 |
전선 표면처럼 전극의 어느 일부에서 전위경도가 커져 공기의 절연내력(약 30 kV/cm)을 넘으면 그 부분의 공기가 국부적으로 절연 파괴되어 발광·발열·소음을 동반하는 방전이 일어난다 — 이것이 코로나 현상이다. 보기에는 페란티 현상(무부하 장거리 선로에서 받는쪽 전압이 올라가는 것) 같은 다른 이름이 섞여 나온다.
코로나가 시작되는 전압이 임계전압이며 E₀ = m₀m₁δg₀ d·ln(D/r) 꼴로 계산한다. 전선의 지름(반지름)이 클수록 임계전압은 높아지고, 상대공기밀도 δ가 작을수록, 기압이 낮을수록, 온도가 높을수록 낮아진다 — 「온도가 높아지는 경우」「기압이 낮은 경우」「상대공기 밀도가 작을 경우」를 높아지는 조건으로 적은 보기는 방향을 뒤집은 오답이다.
총단면적이 같은 단도체와 비교한 복도체의 이점. 등가반지름이 커져 인덕턴스는 줄고 정전용량은 늘어 안정도·송전전력(송전용량)·안전전류가 증가하고, 전선 표면의 전위경도가 낮아져 코로나 임계전압은 올라간다. 그래서 「코로나 임계전압이 낮아진다」가 복도체 문항에서 옳지 않은 것의 정답이 된다.
① 정의: 전위경도 > 공기 절연내력(약 30 kV/cm) → 국부 절연 파괴 방전. ② 임계전압: 지름 크면 ↑ · δ 작으면 ↓ · 기압 낮으면 ↓ · 온도 높으면 ↓. ③ 복도체: L↓ C↑ · 안정도·송전전력·안전전류 ↑ · 임계전압 ↑.
총단면적이 같은 경우 단도체와 비교해 볼 때 복도체의 이점으로 옳지 않는 것은?
정답 ④ · 복도체는 등가반지름이 커져 인덕턴스가 감소하고 정전용량이 증가하는 효과가 있어, 송전용량(안정도)이 증가하고 코로나 임계전압이 상승(코로나 발생 억제)하는 장점이 있습니다. 따라서 "코로나 임계전압이 낮아진다"는 설명은 실제와 반대이므로 옳지 않은 보기입니다.
복도체는 등가반지름이 커져 인덕턴스 감소·정전용량 증가·코로나 임계전압 '상승' 효과가 있다.
송전선로에서 코로나 임계전압이 높아지는 경우는?
정답 ③ · 코로나 임계전압 식에서 알 수 있듯이, 전선의 반지름(지름) 이 커질수록 임계전압은 높아진다. 반대로 기압이 낮거나 상대공기밀도 가 작을수록, 온도가 높을수록 임계전압은 낮아져 코로나가 발생하기 쉬워진다.
코로나 임계전압 E₀는 전선 지름 d와 상대공기밀도 δ에 비례하므로 굵은 전선일수록 높아진다.
전극의 어느 일부분의 전위경도가 커져서 공기와의 절연이 파괴되어 생기는 현상은?
정답 ② · 전선 표면 일부의 전위경도(전계 강도)가 공기의 절연내력(약 30[kV/cm], 실효값 약 21[kV/cm])을 초과하면 그 부분의 공기가 국부적으로 절연 파괴되어 발광·발열·소음(치직거리는 소리)을 동반하는 방전현상이 발생하는데, 이를 **코로나 현상**이라 합니다. 페란티 현상은 무부하 장거리 송전선로에서 수전단 전압이 송전단보다 높아지는 현상으로 코로나와는 무관합니다.
전극 일부의 전위경도가 공기 절연내력을 넘어 국부 방전하는 것이 코로나 현상이다.
전기산업기사 풀이 세트에서 이 개념의 문제 10개를 바로 풀어 보세요.