유도장해(원인과 대책)*

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서지및 노이즈 전자파 유도장해

서지 원인과 대책
차단기 개폐 서지
차단기 개폐 저지(원인)
노이즈

전자파
통신선로 유도장해(원인과 대책)

유도현상

목차 (유도장해 원인과 대책)

1️⃣유도장해의 원인

1)유도장해 종류

  • 정전유도 : 전력선과 통신선과의 상호 정전용량에 의해 발생
  • 전자유도 : 전력선과 통신선과의 상호 인덕턴스에 의해 발생
  • 고조파유도 : 고조파의 유도에 의한 잡음장해

2)정전유도

정전유도 전압은 송전선과 통신선과의 상호 정전용량을 통하여 전력선의 전압에 의하여 통신선에 유도되는 전압

\[I_a=j\omega C_a(E_a=E_s), I_b=j\omega C_b(E_b=E_s)\] \[I_c=j\omega C_c(E_c=E_s), I_{cs}=jwC_sE_s\]

\[I_a+I_b+I_c=I_{cs}\] \[j\omega C_a(E_a-E_s)+j\omega C_b(E_b-E_s)+j\omega C_c(E_c-E_s)=j\omega C_sE_s\]

\[E_s=\frac{\sqrt{C_a(C_a-C_b)+C_b(C_b-C_c)+C_c(C_c-C_a)}}{C_a+C_b+C_c+C_s}\times E\]
  • 정전유도전압은 고장뿐만 아니라 평상시에도 발생한다.
  • 또한, 정전유도전압은 주파수 및 양 선로의 평행길이와는 관계가 없고, 전력선의 대지전압 E(V/√3)에만 비례한다.
  • 따라서 연가를 충분히 하여 Ca=Cb=Cc가되면 정전유도 전압을 0 으로 할 수 있다

3)전자유도

  • 전자유도전압은 송전선에서 발생한 자속이 통신선에 쇄교함으로써 통신선에 전압을 유도하는 작용으로 평상시에는 송전선의 3상평형전류에 의하여 발생하는 자속이 대부분 상쇄되므로 매우 적다.
  • 그러나 송전선에 1선 지락사고가 발생해서 큰 영상전류가 흐르면 통신선과의 전자적인 결합에 의해서 통신선에 커다란 전압, 전류를 유도하게 되어 통신용기기나 통신종사자에게 손상 또는 위해를 끼칠 수 있다

2️⃣유도장해 경감대책

1)전력선 측 대책

  • 송전전로를 통신선으로부터 멀리 이격시킨다
  • 중성점의 접지저항값을 크게 한다 (기유도전류의 억제)
  • 고속도 지락보호 계전기 채택 (고장 지속시간 단축)
  • 송전선과 통신선 사이에 차폐선 가설
  • 철탑의 정상부분에 가공지선을 시설한다

2)통신선 측 대책

  • 통신선의 도중에 중계코일 설치(병행길이의 단축)
  • 연피 통신케이블 사용(M의 저감)
  • 통신선에 우수한 피뢰기 설치(유도전압을 강제적으로 저감)
  • 배류코일, 중화코일 등으로 통신선을 접지해서 저주파수의 유도전류를 대지로 흘려준다(통신 잡음의 저감)
  • 통신선에 광섬유()케이블을 설치한다

3)실제적용

  • 수전설비
    • 피뢰기 : 지락, 스위치 개폐 등의 피크값을 방류하여 큰 전원잡음 방지
    • 차단기 : 개폐 서지가 작은 것 사용
  • 비상전원설비
    • 자가발전설비 : 같은 용량의 경우 과도 리액턴스가 작고 단시간 과전류 내력, 허용 역상전류가 큰 것 사용
    • UPS : 출력의 고조파 성분이 작은 것으로 부하 중심에 설치
  • 전력용 변압기 : 통신, 약전용 변압기 별도 분리 설치
  • 정보기기의 전원용 간선설비
    • 회로 : 별도 간선회로 사용
    • 전선 : 가급적 굵은 것을 사용, 케이블은 다심케이블 사용, 버스덕트는 낮은 임피던스 사용
    • 관로 : 금속관로 사용
    • 배선경로 : 일반 간선과 이격하여 설치
  • 정보기기의 전원용 분기회로
    • 전원선 : 신호선에 TwistPair 선 사용
    • Common Mode Choke설치
    • NoiseCutTrans설치
      • 전원선의 노이즈는 변압기 1차,2차 권선 정전용량을 통하여 2차 권선에 침입한다
      • 1차2차 권선간을 정전 Shield설치
    • NoiseFilter설치 : 전원선과 접지선으로 구성된 3선식이 적합하다
    • 과전압 보호소자 설치
      • 병렬소자 : 전원회로에 사용하고, Varister, ZenerDiode, Arrestor 설치
      • 직력소자 : 신호선에 사용하고, 인덕터, 저항기 사용
  • 고조파 발생기기
    • 방전등기구 : 고조파 발생이 적은 것 사용
    • VVVF, 정류기, 변환기 등은 별도의 간선으로 분리 구성
  • 유도전동기
    • 감전압 기동설비를 사용하여 기동전류값을 억제시킨다.
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