목차(케이블 손실 LLL)
케이블 손실
❓케이블의 손실은
1️⃣저항손(도체손)
- 저항을 가진 도체를 흐르는 전류에 의한 전력손실 또는 브러시의 접촉저항을 통하여 흐르는 전류에 의한 전력손실
- 송전 중 선로의 저항과 부하전류에 의하여 생기는 손실
\[P_\omega=I^2R=I^2\rho\frac{l}{A}[W]\]
2️⃣유전체손
1)개요
- 케이블의 유전체에서 발생하는 손실로 절연체 전극 간에 교류전압을 인가 시 발생하는 손실
- 전압인가→정전용량(C)→충전전류(Ic)발생→절연열화Ir
- 케이블에 전압을 인가했을 때 흐르는 전류는 유전체의 정전용량에 의한 충전전류 Ic와 전압과 동상분인 Ir(누설저항에 의한 전류)로 구성
\[ \tan\delta=\frac{I_R}{I_C} \] \[ I_R=I_C\cdot\tan\delta=\omega CE\cdot\tan\delta \]
2)유전체손실
\[W_d=E\cdot I_R=E\cdot I_c\tan\delta=\omega CE^2 \tan\delta\] \[\cdot\cdot\cdot(I_c=\omega CE)\]
3)대책
Wd∝tanδ이므로 절연물의 절연성능이 우수하여 Ir을 줄일 수 있는 물질 사용
3️⃣연피손
1)개요
연피 및 알루미늄피 등 도전선의 외피를 갖는 케이블의 경우 발생
2)연피손의 종류 및 발생원인
- 와류전류손 시스의 근접효과 때문에 발생하는 손실
- 시스회로손 케이블 도체 전류에서의 전자유도작용에 의해 시스를 접지함에 따라 시스에 전류가 흐르고 시스저항에 의해 발생하는 손실
- 시스의 저항율이 작을수록, 전류의 크기나 주파수가 클수록, 단심 케이블의 이격거리가 클수록 크게 나타난다.
3)대책
- 연가
- 시스자체를 접지(편단, 크로스 본드)→전위와 전류를 최소화할 수 있는 방법 강구(최근 한전의 신기술 지정된 비일괄 공동접지 활용)
- 케이블의 근접 시공
목차(케이블 손실 LLL)
케이블 손실
💯기출문제(케이블손실)
○L30 전력케이블의 전기적 특성 중 연피손에 대해 설명하시오
모범답안(연피손 LLL30)
3️⃣연피손
1)개요
연피 및 알루미늄피 등 도전선의 외피를 갖는 케이블의 경우 발생
2)연피손의 종류 및 발생원인
- 와류전류손 시스의 근접효과 때문에 발생하는 손실
- 시스회로손 케이블 도체 전류에서의 전자유도작용에 의해 시스를 접지함에 따라 시스에 전류가 흐르고 시스저항에 의해 발생하는 손실
- 시스의 저항율이 작을수록, 전류의 크기나 주파수가 클수록, 단심 케이블의 이격거리가 클수록 크게 나타난다.
3)대책
- 연가
- 시스자체를 접지(편단, 크로스 본드)→전위와 전류를 최소화할 수 있는 방법 강구(최근 한전의 신기술 지정된 비일괄 공동접지 활용)
- 케이블의 근접 시공
○L31 전력케이블의 전기적 특성에서 케이블의 손실인 저항손, 유전체손, 연피손을 간략히 설명하시오
모범답안(저항손,유전체손 LLL31)
1️⃣저항손(도체손)
- 저항을 가진 도체를 흐르는 전류에 의한 전력손실 또는 브러시의 접촉저항을 통하여 흐르는 전류에 의한 전력손실
- 송전 중 선로의 저항과 부하전류에 의하여 생기는 손실
\[P_\omega=I^2R=I^2\rho\frac{l}{A}[W]\]
2️⃣유전체손
1)개요
- 케이블의 유전체에서 발생하는 손실로 절연체 전극 간에 교류전압을 인가 시 발생하는 손실
- 전압인가→정전용량(C)→충전전류(Ic)발생→절연열화Ir
- 케이블에 전압을 인가했을 때 흐르는 전류는 유전체의 정전용량에 의한 충전전류 Ic와 전압과 동상분인 Ir(누설저항에 의한 전류)로 구성
\[ \tan\delta=\frac{I_R}{I_C} \] \[ I_R=I_C\cdot\tan\delta=\omega CE\cdot\tan\delta \]
2)유전체손실
\[W_d=E\cdot I_R=E\cdot I_c\tan\delta=\omega CE^2 \tan\delta\] \[\cdot\cdot\cdot(I_c=\omega CE)\]
3)대책
Wd∝tanδ이므로 절연물의 절연성능이 우수하여 Ir을 줄일 수 있는 물질 사용
모범답안(연피손 LLL30)
3️⃣연피손
1)개요
연피 및 알루미늄피 등 도전선의 외피를 갖는 케이블의 경우 발생
2)연피손의 종류 및 발생원인
- 와류전류손 시스의 근접효과 때문에 발생하는 손실
- 시스회로손 케이블 도체 전류에서의 전자유도작용에 의해 시스를 접지함에 따라 시스에 전류가 흐르고 시스저항에 의해 발생하는 손실
- 시스의 저항율이 작을수록, 전류의 크기나 주파수가 클수록, 단심 케이블의 이격거리가 클수록 크게 나타난다.
3)대책
- 연가
- 시스자체를 접지(편단, 크로스 본드)→전위와 전류를 최소화할 수 있는 방법 강구(최근 한전의 신기술 지정된 비일괄 공동접지 활용)
- 케이블의 근접 시공
○L32 전력케이블 손실
모범답안(저항손,유전체손 LLL31)
1️⃣저항손(도체손)
- 저항을 가진 도체를 흐르는 전류에 의한 전력손실 또는 브러시의 접촉저항을 통하여 흐르는 전류에 의한 전력손실
- 송전 중 선로의 저항과 부하전류에 의하여 생기는 손실
\[P_\omega=I^2R=I^2\rho\frac{l}{A}[W]\]
2️⃣유전체손
1)개요
- 케이블의 유전체에서 발생하는 손실로 절연체 전극 간에 교류전압을 인가 시 발생하는 손실
- 전압인가→정전용량(C)→충전전류(Ic)발생→절연열화Ir
- 케이블에 전압을 인가했을 때 흐르는 전류는 유전체의 정전용량에 의한 충전전류 Ic와 전압과 동상분인 Ir(누설저항에 의한 전류)로 구성
\[ \tan\delta=\frac{I_R}{I_C} \] \[ I_R=I_C\cdot\tan\delta=\omega CE\cdot\tan\delta \]
2)유전체손실
\[W_d=E\cdot I_R=E\cdot I_c\tan\delta=\omega CE^2 \tan\delta\] \[\cdot\cdot\cdot(I_c=\omega CE)\]
3)대책
Wd∝tanδ이므로 절연물의 절연성능이 우수하여 Ir을 줄일 수 있는 물질 사용
모범답안(연피손 LLL30)
3️⃣연피손
1)개요
연피 및 알루미늄피 등 도전선의 외피를 갖는 케이블의 경우 발생
2)연피손의 종류 및 발생원인
- 와류전류손 시스의 근접효과 때문에 발생하는 손실
- 시스회로손 케이블 도체 전류에서의 전자유도작용에 의해 시스를 접지함에 따라 시스에 전류가 흐르고 시스저항에 의해 발생하는 손실
- 시스의 저항율이 작을수록, 전류의 크기나 주파수가 클수록, 단심 케이블의 이격거리가 클수록 크게 나타난다.
3)대책
- 연가
- 시스자체를 접지(편단, 크로스 본드)→전위와 전류를 최소화할 수 있는 방법 강구(최근 한전의 신기술 지정된 비일괄 공동접지 활용)
- 케이블의 근접 시공
●L33 배전선로에서 전력손실 정의와 경감 대책에 대하여 설명하시오
모범답안(배전선로 전력손실 정의 경감대책 LLL33)
배전선로에서 전력손실은 전기를 생산하여 소비자에게 전달하는 과정에서 발생하는 에너지 손실을 의미합니다. 이러한 전력손실은 효율성을 저해하고 경제적인 부담을 증가시키므로, 경감 대책 마련이 중요합니다.
1. 전력손실 정의
배전선로에서 발생하는 전력손실은 크게 두 가지로 나눌 수 있습니다.
- 저항 손실(동손):
- 전선 자체의 저항으로 인해 발생하는 열에너지 손실입니다.
- 전류의 제곱에 비례하며, 전선의 굵기, 길이, 재질에 따라 달라집니다.
- PL = I²R 로 표현 할수 있습니다.
- 유전체 손실(철손):
- 변압기나 케이블의 절연체에서 발생하는 손실입니다.
- 전압의 제곱에 비례하며, 절연체의 종류, 온도, 습도에 따라 달라집니다.
2. 전력손실 경감 대책
배전선로의 전력손실을 줄이기 위한 다양한 방법들이 있습니다.
- 배전 전압 승압:
- 전압을 높이면 동일한 전력을 전달하는 데 필요한 전류가 감소하여 저항 손실을 줄일 수 있습니다.
- 전선 굵기 증가:
- 굵은 전선을 사용하면 저항이 감소하여 저항 손실을 줄일 수 있습니다.
- 고효율 변압기 사용:
- 철심 재료 개선, 권선 방식 최적화 등을 통해 유전체 손실을 줄인 고효율 변압기를 사용합니다.
- 역률 개선:
- 역률을 개선하면 동일한 전력을 전달하는 데 필요한 전류를 줄여 저항 손실을 줄일 수 있습니다.
- 전력용 콘덴서 설치등으로 개선이 가능 합니다.
- 부하 분산 및 평형 유지:
- 부하를 균등하게 분산시키고 평형을 유지하면 특정 선로에 집중되는 전류를 줄여 저항 손실을 줄일 수 있습니다.
- 배전 자동화 시스템 도입:
- 배전선로의 상태를 실시간으로 감시하고 제어하여 전력 손실을 최소화할 수 있습니다.
- 신재생에너지 분산형 전원 도입:
- 배전선로에 분산형 전원을 도입하여 전력의 이동 거리를 단축하고, 전력 손실을 줄일 수 있습니다.
- 저손실 케이블 사용:
- 배전 케이블의 저항을 낮추어 전력 손실을 줄일수 있습니다.
이러한 경감 대책들을 종합적으로 적용하여 배전선로의 전력손실을 최소화하고, 에너지 효율성을 높이는 것이 중요합니다.
●L34 케이블에 흐르는 충전전류의 발생원인과 문제점 및 미치는 영향에 대해 설명하시오
모범답안(저항손,유전체손 LLL31)
1️⃣저항손(도체손)
- 저항을 가진 도체를 흐르는 전류에 의한 전력손실 또는 브러시의 접촉저항을 통하여 흐르는 전류에 의한 전력손실
- 송전 중 선로의 저항과 부하전류에 의하여 생기는 손실
\[P_\omega=I^2R=I^2\rho\frac{l}{A}[W]\]
2️⃣유전체손
1)개요
- 케이블의 유전체에서 발생하는 손실로 절연체 전극 간에 교류전압을 인가 시 발생하는 손실
- 전압인가→정전용량(C)→충전전류(Ic)발생→절연열화Ir
- 케이블에 전압을 인가했을 때 흐르는 전류는 유전체의 정전용량에 의한 충전전류 Ic와 전압과 동상분인 Ir(누설저항에 의한 전류)로 구성
\[ \tan\delta=\frac{I_R}{I_C} \] \[ I_R=I_C\cdot\tan\delta=\omega CE\cdot\tan\delta \]
2)유전체손실
\[W_d=E\cdot I_R=E\cdot I_c\tan\delta=\omega CE^2 \tan\delta\] \[\cdot\cdot\cdot(I_c=\omega CE)\]
3)대책
Wd∝tanδ이므로 절연물의 절연성능이 우수하여 Ir을 줄일 수 있는 물질 사용
○L35 절연케이블의 전기적 특성에서 케이블의 손실인 저항손, 유전체손, 연피손을 간략히 설명하시오
모범답안(저항손,유전체손 LLL31)
1️⃣저항손(도체손)
- 저항을 가진 도체를 흐르는 전류에 의한 전력손실 또는 브러시의 접촉저항을 통하여 흐르는 전류에 의한 전력손실
- 송전 중 선로의 저항과 부하전류에 의하여 생기는 손실
\[P_\omega=I^2R=I^2\rho\frac{l}{A}[W]\]
2️⃣유전체손
1)개요
- 케이블의 유전체에서 발생하는 손실로 절연체 전극 간에 교류전압을 인가 시 발생하는 손실
- 전압인가→정전용량(C)→충전전류(Ic)발생→절연열화Ir
- 케이블에 전압을 인가했을 때 흐르는 전류는 유전체의 정전용량에 의한 충전전류 Ic와 전압과 동상분인 Ir(누설저항에 의한 전류)로 구성
\[ \tan\delta=\frac{I_R}{I_C} \] \[ I_R=I_C\cdot\tan\delta=\omega CE\cdot\tan\delta \]
2)유전체손실
\[W_d=E\cdot I_R=E\cdot I_c\tan\delta=\omega CE^2 \tan\delta\] \[\cdot\cdot\cdot(I_c=\omega CE)\]
3)대책
Wd∝tanδ이므로 절연물의 절연성능이 우수하여 Ir을 줄일 수 있는 물질 사용
모범답안(연피손 LLL30)
3️⃣연피손
1)개요
연피 및 알루미늄피 등 도전선의 외피를 갖는 케이블의 경우 발생
2)연피손의 종류 및 발생원인
- 와류전류손 시스의 근접효과 때문에 발생하는 손실
- 시스회로손 케이블 도체 전류에서의 전자유도작용에 의해 시스를 접지함에 따라 시스에 전류가 흐르고 시스저항에 의해 발생하는 손실
- 시스의 저항율이 작을수록, 전류의 크기나 주파수가 클수록, 단심 케이블의 이격거리가 클수록 크게 나타난다.
3)대책
- 연가
- 시스자체를 접지(편단, 크로스 본드)→전위와 전류를 최소화할 수 있는 방법 강구(최근 한전의 신기술 지정된 비일괄 공동접지 활용)
- 케이블의 근접 시공
○L36 전력케이블 손실
모범답안(저항손,유전체손 LLL31)
1️⃣저항손(도체손)
- 저항을 가진 도체를 흐르는 전류에 의한 전력손실 또는 브러시의 접촉저항을 통하여 흐르는 전류에 의한 전력손실
- 송전 중 선로의 저항과 부하전류에 의하여 생기는 손실
\[P_\omega=I^2R=I^2\rho\frac{l}{A}[W]\]
2️⃣유전체손
1)개요
- 케이블의 유전체에서 발생하는 손실로 절연체 전극 간에 교류전압을 인가 시 발생하는 손실
- 전압인가→정전용량(C)→충전전류(Ic)발생→절연열화Ir
- 케이블에 전압을 인가했을 때 흐르는 전류는 유전체의 정전용량에 의한 충전전류 Ic와 전압과 동상분인 Ir(누설저항에 의한 전류)로 구성
\[ \tan\delta=\frac{I_R}{I_C} \] \[ I_R=I_C\cdot\tan\delta=\omega CE\cdot\tan\delta \]
2)유전체손실
\[W_d=E\cdot I_R=E\cdot I_c\tan\delta=\omega CE^2 \tan\delta\] \[\cdot\cdot\cdot(I_c=\omega CE)\]
3)대책
Wd∝tanδ이므로 절연물의 절연성능이 우수하여 Ir을 줄일 수 있는 물질 사용
모범답안(연피손 LLL30)
3️⃣연피손
1)개요
연피 및 알루미늄피 등 도전선의 외피를 갖는 케이블의 경우 발생
2)연피손의 종류 및 발생원인
- 와류전류손 시스의 근접효과 때문에 발생하는 손실
- 시스회로손 케이블 도체 전류에서의 전자유도작용에 의해 시스를 접지함에 따라 시스에 전류가 흐르고 시스저항에 의해 발생하는 손실
- 시스의 저항율이 작을수록, 전류의 크기나 주파수가 클수록, 단심 케이블의 이격거리가 클수록 크게 나타난다.
3)대책
- 연가
- 시스자체를 접지(편단, 크로스 본드)→전위와 전류를 최소화할 수 있는 방법 강구(최근 한전의 신기술 지정된 비일괄 공동접지 활용)
- 케이블의 근접 시공
●L37 배전선로에서 전력손실 정의와 경감 대책에 대하여 설명하시오
모범답안(배전선로 전력손실 정의 경감대책 LLL33)
배전선로에서 전력손실은 전기를 생산하여 소비자에게 전달하는 과정에서 발생하는 에너지 손실을 의미합니다. 이러한 전력손실은 효율성을 저해하고 경제적인 부담을 증가시키므로, 경감 대책 마련이 중요합니다.
1. 전력손실 정의
배전선로에서 발생하는 전력손실은 크게 두 가지로 나눌 수 있습니다.
- 저항 손실(동손):
- 전선 자체의 저항으로 인해 발생하는 열에너지 손실입니다.
- 전류의 제곱에 비례하며, 전선의 굵기, 길이, 재질에 따라 달라집니다.
- PL = I²R 로 표현 할수 있습니다.
- 유전체 손실(철손):
- 변압기나 케이블의 절연체에서 발생하는 손실입니다.
- 전압의 제곱에 비례하며, 절연체의 종류, 온도, 습도에 따라 달라집니다.
2. 전력손실 경감 대책
배전선로의 전력손실을 줄이기 위한 다양한 방법들이 있습니다.
- 배전 전압 승압:
- 전압을 높이면 동일한 전력을 전달하는 데 필요한 전류가 감소하여 저항 손실을 줄일 수 있습니다.
- 전선 굵기 증가:
- 굵은 전선을 사용하면 저항이 감소하여 저항 손실을 줄일 수 있습니다.
- 고효율 변압기 사용:
- 철심 재료 개선, 권선 방식 최적화 등을 통해 유전체 손실을 줄인 고효율 변압기를 사용합니다.
- 역률 개선:
- 역률을 개선하면 동일한 전력을 전달하는 데 필요한 전류를 줄여 저항 손실을 줄일 수 있습니다.
- 전력용 콘덴서 설치등으로 개선이 가능 합니다.
- 부하 분산 및 평형 유지:
- 부하를 균등하게 분산시키고 평형을 유지하면 특정 선로에 집중되는 전류를 줄여 저항 손실을 줄일 수 있습니다.
- 배전 자동화 시스템 도입:
- 배전선로의 상태를 실시간으로 감시하고 제어하여 전력 손실을 최소화할 수 있습니다.
- 신재생에너지 분산형 전원 도입:
- 배전선로에 분산형 전원을 도입하여 전력의 이동 거리를 단축하고, 전력 손실을 줄일 수 있습니다.
- 저손실 케이블 사용:
- 배전 케이블의 저항을 낮추어 전력 손실을 줄일수 있습니다.
이러한 경감 대책들을 종합적으로 적용하여 배전선로의 전력손실을 최소화하고, 에너지 효율성을 높이는 것이 중요합니다.
목차(케이블 손실 LLL)
케이블 손실
🌐V1010Z24 / LLL
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