전기공사기사 유도장해 및 방지대책 — 영상전류와 차폐·접지

전력선에 불균형이 생기거나 땅으로 전류가 흐르면 0순환 전류인 영상전류가 생긴다. 이 전류가 주변 통신선에 전자기 유도를 일으켜 잡음과 간섭을 만들므로 영상전류가 전자유도장해의 주된 발생 요인이다.

33kV 이하 단거리 송배전선로에 적용되는 비접지 방식에서는 선이 땅에 닿으면 선의 정전용량을 통해 흐르는 전류가 생긴다. 이 전류를 충전전류라 하며, 비접지 계통 지락 시 주로 이 전류가 흐른다. 유도전압은 주파수와 상호인덕턴스, 평행 길이, 전류에 비례한다. 영상전류는 세 상이 같은 방향으로 흐르므로 각 상의 기여가 합해져 유도전압이 커진다.

△결선 비접지 배전선로에서 1선이 지락하면 중성점이 떠서 나머지 선들의 대지전압이 크게 올라간다. 그 증가는 √3배 정도가 된다.

유도장해를 줄이는 방법으로는 전선 주변을 덮어 주거나 접지를 잘 하고 고장 시 빨리 끊어 주는 것이 있다. 피뢰기는 번개 같은 서지를 막는 장치이므로 평상시 유도 간섭을 제거하는 주된 방법이 아니다.

지락 보호 계전기의 동작이 가장 확실한 접지방식은 직접접지다. 땅으로 흐르는 고장전류가 커서 계전기가 확실히 감지한다. 직접접지는 선로와 기기의 절연 수준을 낮추고 변압기의 단절연을 가능하게 한다. 다만 발전기 고유의 과도 안정성을 높여 주는 것과는 관계가 없다.

소호리액터는 리액터의 탭을 완전 공진 상태에서 약간 벗어나게 운전한다. 정확한 공진점에서는 어떤 주파수에서 전압이 크게 증가해 기기가 망가질 수 있기 때문이다. 소호리액터의 용량은 각 상에서 계산한 무효전력을 3상 합산하고 10%의 여유를 더해 정한다.