강의노트 이상 전압의 개요

이상 전압의 개요

이상 전압은 전력 계통의 정상적인 운전 전압에 비하여 과도하게 높은 전압이 나타나는 현상을 말합니다. 이상 전압은 발생 원인에 따라 내부 이상 전압과 외부 이상 전압으로 구분됩니다.

• 내부 이상 전압
• 외부 이상 전압

내부 이상 전압

내부 이상 전압은 선로의 개폐 혹은 각종 장치의 투입 및 제거등에 의해 발생하며, 전력 계통의 단락 등의 고장 발생시 발생할 수 있습니다. 내부 이상 전압은 다음과 같은 특성을 가집니다.

• 개폐 서지는 투입 서지와 개방 서지로 구분할 수 있다.
• 일반적으로 투입시보다 개방시에 더 높은 이상 전압이 발생한다.
• 내부 이상 전압중 가장 큰 이상 전압은 무부하 송전선로의 충전 전류를 차단하는 경우 발생한다.

외부 이상 전압

외부 이상 전압은 전력 계통의 조작 혹은 사고등이 아닌 낙뢰 등에 의하여 발생하는 이상 전압을 말합니다. 외부 이상 전압의 원인은 유도뢰와 직격뢰로 구분되며 다음과 같은 특성을 가집니다.

• 뇌전압 혹은 뇌전류는 충격파이다.
• 외부 이상 전압과 내부 이상 전압은 파두장 및 파미장이 모두 다르다.

외부 이상전압의 파형과 정의

뇌전압 또는 뇌전류의 전형적은 파형은 다음 그림과 같습니다. 뇌 파형에 관련된 각종 용어와 정의는 다음과 같습니다.

파고값

• A점의 전압

규약 영점

• 파고값의 $30\%$ 와 $90\%$ 점을 잇는 직선이 시간축과 만나는 점
• 그림에서 규약 영점은 $t_0$ 점

파두장

• 앞의 직선이 파고값과 만나는 지점 P의 시간은 $t_2$이다.
• 그림에서 규약 영점 $t_0$ 와 $t_2$ 사이의 시간을 파두장이라고 한다.
• 그림에서 파두장은 $T_F$ 로 표시되어 있다.

파미장

• 규약 영점으로부터 파고값이 $50\%$ 로 감소할때 까지의 시간
• 그림에서 $t_0$ 으로부터 $t_3$까지의 시간이 파미장이다.
• 그림에서 파미장은 $T_T$ 로 표시되어 있다.

표준 충격 전압 파형

충격 전압 시험시 표준 충격 전압 파형을 사용하는데 우리나라에서는 $1.2 \times 50\,[\mu \mathrm{sec}]$을 사용합니다. 이것은 파두장$(T_F = 1.2 \,[\mu \mathrm{sec}])$, 파미장$(T_T = 50 \,[\mu \mathrm{sec}])$임을 의미합니다.