유도장해의 원인과 대책 설명


건축물 내의 통신선로에 발생하는
유도장해의 원인과 대책 설명

송전선 또는 전기철도의 트롤리선 등에 생기는 통신선 및 인체에 끼치는 장해로, 정전유도와 전자유도의 2종류가 있다

정전유도는
고전압에 의한 정전기장해에 원인이 있으며,
전력선과 통신선 간의 상호 정전용량에 의해 발생한다

전자유도는
대전류에 의한 자기력선속의 변화가 원인이고,
전력선과 통신선간의 상호 인덕턴스에 의해 발생한다

어느 경우나 통신선 등에 기전력이 생겨 잡음을 발생시키거나
작업원이 감전될 위험성이 있다

유도장해의 원인

1)유도장해에는 정전유도, 전자유도 및 고조파유도

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

2)정전유도

전전유도 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

유도장해 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.

전자파 및 유도장해
전자파
건축물 내의 통신선로에 발생하는 유도장해의 원인과 대책 설명


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