강의노트 코로나

개요

전선 주의의 공기 절연이 국부적으로 파괴되어 낮은 소리나 엷은 빛을 내면서 방전하게 되는 현상을 코로나 혹은 코로나 방전이라고 합니다.

코로나의 영향

• 전력 손실
• 코로나 잡음
• 전선 부식 (오존 $\mathrm{O}_3$)
• 통신선에의 유도 장해
• 소호 리액터의 소호능력 저하

코로나 임계 전압

코로나 임계 전압은 다음 식으로 구합니다.

$$\color{red} \tag{1} E_0 = 24.3\, m_0 m_1 \delta d \log_{10}\frac{D}{r} \,[\mathrm{kV}]$$

위 식에서 각 기호의 의미는 다음과 같습니다.

• $\delta$ : 상대 공기 밀도
• $m_0$ : 전선 표면 계수
• $m_1$ : 기후에 관한 계수
• $r$ : 전선의 반지름 $([\mathrm{m}])$
• $D$ : 선간 거리 $([\mathrm{m}])$

코로나의 방지 대책

식$(1)$로부터 다음을 알 수 있습니다.

• 코로나 임계 전압식$(E_0)$을 크게 한다.
• 전선의 지름$(r)$ 을 크게 한다.
• 복도체를 사용한다. ($r$ 증가 효과)
• 가선 금구를 개량한다.

코로나 손실

• 코로나 손실을 구하는 식( $\mathrm{F.W.\; Peek}$ 식)은 다음과 같습니다.

$$\tag{2} \color{red} P = \frac{241}{\delta} \left( f + 25 \right ) \sqrt{\frac{d}{2D}} \left ( E - E_0 \right )^2 \times 10^{-5} \,[\mathrm{kW/km/line}]$$

위 식에서 각 기호의 의미는 다음과 같습니다.

• $E$ : 전선의 대지 전압 $([\mathrm{kV}])$
• $E_0$ : 코로나 임계 전압 $([\mathrm{kV}])$
• $\delta$ : 상대 공기 밀도
• $f$ : 주파수 $([\mathrm{Hz}])$
• $d$ : 전선의 지름 $([\mathrm{cm}])$
• $D$ : 선간 거리 $([\mathrm{cm}])$

파열 극한 전위 경도

• 직류 : $30[\mathrm{kV/cm}]$
• 교류 : $21[\mathrm{kV/cm}]$(실효치) (최대치 $30[\mathrm{kV/cm}]$)