코로나 방전 & 연면 코로나 (Corona Discharge & Surface Coron)

이번 시간에는 송전선로에서 많은 경우로 손실을 볼 수 있는 코로나 현상에 대해 생각하는 시간을 가져 보려고 합니다.

송전선로에서 발생하는 절연파괴현상을 왜 코로나라고 부를까요?

그이유는 요즘 발생하고 있는 코로나 질병과 같은 이유로 설명이 됩니다.

코로나는 스페인어로 왕관을 의미하며 송전선로에서 발생하는 절연파괴현상 중

발생하는 빛이 왕관모양을 띄는 것을 따 코로나라는 용어가 붙게 되었습니다.

 

출처 - Deepakkumar Yadav

 

1.코로나 현상(Corona Phenomenon)

 

먼저 코로나에 대한 용어를 알아 보겠습니다. 코로나는 높은 전앞으로 인해 전선로 주변에 공기의 절연이 파괴되어 빛과 소리로 나타나는 현상을 의미합니다. 먼저 코로나가 발생하는 이유를 알기 위해 다음과 같이 그림을 통해 설명하도록 하겠습니다.

 

이때 공기가파괴되는 전압을 파열극한 전위 경도 라고 부르게 됩니다. 파열극한전위경도는 다음과 같이 나타낼 수 있습니다. 

일반적으로 전계가 강한 국부만이 절연이 파괴되어 발생하게 됩니다. 그런데 케이블의 대부분은 연선을 사용하고 소선과 소선이 맞닿는 부분에 전하가 많이 쌓이게 되어 전위가 높아지게 됩니다. 그렇기 때문에 이 코로나 임계 전압을 설정할 때는 표면계수를 넣어 연선인지 단선인지 구분을 하게 됩니다.

 

1-2.연면 코로나

 

연면 코로나의 사전적의미는 고체유전체의 표면에 연하여 생기는 코로나를 연면 코로나라 하는데 고체유전체의 표면에 연면 코로나 또는 연면 섬락이 발생하면 그 화학작용 및 열 작용에 의하여 고체유전체가 열화 또는 손상되어 파괴되는 것입니다. 이 경우 특히 방전이 고주파진용을 수반하므로 더욱 더 나쁜 영향을 미치게 되므로 고전압 절연 등에는 주요한 문제가 됩니다. - 출처 산업안전대사전

 

쉽게 설명하자면 일반적으로 코로나는 송전선로가 접하게 되면서 절연이 약해진 부분이나 지중선로와 가공전선로가 맡닿는 부분에 쉽게 생길 수 있지만 두 번째 그림과 같이 연선으로 된 나전선의 경우 전선 표면에서 코로나가 생기게 되는데 이를 연면코로나 라고 부르게 됩니다.

 

2.코로나 임계전압

 

코로나 임계전압이란 코로나가 발생하기 시작하는 전압을 말하며 이 임계전압이 높아 질 수록 코로나 손실이 줄어들게 됩니다. 그 이유는 코로나가 발생하는 임계치가 높아지게 된다면 전압이 임계치에 다다르지 못할 확률이 높아져 코로나 발생 빈도가 낮아져 코로나 손실이 줄어 들게 됩니다.

 

코로나 임계 전압은 다음과 같이 나타낼 수 있습니다.

3.코로나의 영향 & 코로나 방지대책 

 

코로나의 현상에 의한 영향은 다음과 같습니다.

첫 번째 코로나 손실로인해 전력 손실(송전 손실)이 발생하게 됩니다.

두 번째 코로나 발생으로 인해 선로가 부식에 노출이됩니다.

세 번째 코로나 방전 및 소음이 발생하게 됩니다.

네 번째 코로나가 발생하면서 고조파가 발생하게 되어 유도장해가 발생하게됩니다.

 

이런 코로나를 줄이기 위해서 사용하는 방지 대책은 다음과 같습니다.

첫 번째로 굵은 전선을 사용하여 임계전압을 상승시켜 줍니다.

두 번째로 복도체 다도체를  사용하여 선간거리를 증폭시켜 줍니다.

세 번째 가선 금구를 계량한다면 코로나를 줄일 수 있게 됩니다.

 

 

 

 

 

긴 글 읽어주셔서 감사합니다.