개념 한 쪽
전력선이 근접한 통신선에 끼치는 장해는 전자유도와 정전유도 둘로 나뉜다. 문항은 전자유도의 원인(영상전류)·정전유도의 원인(영상전압) 고르기가 대부분이고, 유도전류 제한 기준 수치와 차폐선의 저감 효과가 함께 나온다.
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출제기준 단원 「유도장해 및 방지대책」의 공개 문제 11개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 전자유도의 원인 | 5 | 영상전류 고르기·상호 인덕턴스 장해 이름 |
| 정전유도의 원인·성질 | 2 | 영상전압 고르기·틀린 설명(길이 비례) 소거 |
| 유도전류 제한 기준 | 3 | 전압 구간별 km당 μA 값 고르기 |
| 차폐선 방지대책 | 1 | 유도전압 저감 비율 고르기 |
가장 자주 묻는 것은 전자유도의 원인입니다.
전자유도장해는 전력선의 영상전류(1선 지락 사고 때 흐르는 3I₀ 같은 불평형 전류 성분)와 상호 인덕턴스 M이 원인이다 — 영상전류가 만드는 자속이 통신선에 기전력을 유도하며, 전자유도전압은 Eₘ = jωMl×3I₀(l: 전력선과 통신선의 병행 길이)로 잰다. 이 유도의 주된 원인을 묻는 문항이 가장 많고 정답은 언제나 영상전류다. 정상전류·정상전압·역상 전압은 함정 보기다.
정전유도장해는 반대로 전압이 원인이다 — 전력선의 대지전압(영상전압)과 전력선·통신선 사이 상호 정전용량 결합으로 통신선에 전압이 실린다. 전자유도가 「전류의 영상분」, 정전유도가 「전압의 영상분」에 비례한다고 묶어 외운다. 성질도 구분된다 — 정전유도전압은 선로 길이와 무관하게 일정하므로, 유도되는 전압이 통신선 길이에 비례한다는 보기는 틀린 설명으로 출제된다.
방지대책으로는 송전선의 충분한 연가와 통신선 옆의 차폐선 설치가 있다. 차폐선은 전자유도전압을 상쇄해 유도장해를 줄이는데, 그 저감 효과는 약 30~50%다. 시설 기준 수치도 묻는다 — 사용전압 60000V 이하인 가공전선로의 유도전류는 전화선로 길이 12km마다 2μA를 넘지 않게, 60000V를 넘으면 전화선로 길이 40km마다 3μA를 넘지 않게 시설한다. 전압 구간(이하/초과)과 거리·전류 값을 서로 바꾼 보기가 함정으로 깔린다.
① 전자유도: 원인 = 영상전류(지락 사고 등) + 상호 인덕턴스 → Eₘ = jωMl×3I₀. ② 정전유도: 원인 = 영상전압(대지전압) + 상호 정전용량, 선로 길이와 무관. ③ 차폐선: 유도전압 약 30~50% 저감. ④ 유도전류 제한: 60000V 이하 → 12km마다 2μA 이하 · 60000V 초과 → 40km마다 3μA 이하.
다음 중 전력선에 의한 통신선의 전자유도장해의 주된 원인?
정답 ③ · 정답 근거: 통신선의 전자유도장해는 전력선과 통신선 사이의 상호 인덕턴스(M)를 매개로, 전력선의 1선 지락사고 시 흐르는 영상전류()가 만드는 자속이 통신선에 기전력을 유도하여 발생한다. 따라서 지락사고 등에 의한 영상전류가 주된 원인이다.
전자유도장해는 상호인덕턴스 M을 통해 흐르는 영상전류(3I0)가 주된 원인이다.
송전선로에 근접한 통신선에 유도장해가 발생한다. 정전유도의 원인과 관계가 있는 것은?
정답 ② · 정전유도는 송전선과 통신선 사이의 정전용량(커패시턴스) 결합에 의해 발생하며, 그 크기는 전압의 **영상분(영상전압)**에 비례한다. 반면 전자유도는 전류의 영상분(영상전류)에 비례한다.
정전유도는 전압의 영상분(영상전압)에, 전자유도는 전류의 영상분(영상전류)에 비례한다.
유도장해를 방지하기 위하여 사용전압 60000[V] 이하인 가공 전선로의 유도전류는 전화선로의 길이 12[Km] 미다 몇 [μA] 를 넘지 않도록 하여야 하는가?
정답 ② · 정답은 ②번(2μA)입니다. 유도장해 방지를 위해 사용전압 60,000V 이하인 가공전선로에서 발생하는 유도전류는, 정상 시 상시 정전유도전류가 전화선로 길이 12km마다 2μA를 넘지 않도록 시설하여야 합니다(60,000V 초과인 경우는 별도로 잡음전력 기준 적용).
60kV 이하 가공전선로의 상시 정전유도전류는 전화선로 길이 12km마다 2μA를 넘지 않는다.
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