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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 인체에 대전되는 대전전압을 측정하기 위해 인체를 모의한 대전체와 지표면 이온전류밀도를 측정할 수 있는 센서를 개발하고, 고창 직류 시험선로 주변에 설치하여 직류선로 이온발생 특성을 조사하는데 활용하였다..
- 본 논문에서는 초고압 직류 가공 송전선로의 코로나 방전에 의해 발생되는 이온류의 환경특성을 파악할 목석으로 지표면 이온전류민도와 대전전압을 조사할 수 있는 계측시스템을 설계, 제삭하였으며. 또한 시스템 교정실험과 직류 시헌수] 모 시운선에 적용한 견과를 기술하였匸k 주요한 결론-과 향후의 계획은 아래와 같다.
제안 방법
- 또한 대전체에 이용된 필드포인트의 아날로그 신호의 정격측정범위는 ±60mV이며, 유효 분해능은 3hV이기 때문에 대전체에 의해 측정할 수 10GQ과 100GQ대전체의 측정범위은 각각 -60kV ~ +60kV와 -600kV ~ +600kV이며, 분해능은 3V와 30V가 된다. 각 대전체의 측정감도를 구한 후 시험선로 주변에 대전체를 설치한 후 대전전압을 실측하였다. 그림 12에는 쌍극 1회선 직류 시험선로를 극간격 22m, 지 상고 22m, 시험 도체방식 6x480(0 mm2, 시험 선로 전압을 OkV부터 500kV까지 가압하였을 때의 정극성 직하에서의 측정결과를 나타내었다.
- 수행하였다. 교정실험에서 취득한 데이터를 통해 각 센서들의 측정감도를 결정하였다[6]. 직류시험선로 주변에 설치된 평판전극과 대전체는 설치 위치에 따라 센서와 측정 동까지의 거리가 수 m에서 수백 m에 이른다.
- 따라서 누설전류 방지대책으로써 측정저항을 내부에 설치 시 저항 표면 및 PVC 파이프 내면에 실리콘 파우더로도포하고, PVC 파이프 표면은 테프론 테이핑 작업을 하였다. 또한 상기의 방습대책 이외에 방습용 히터를 지지 파이프 하단에 설치하였다.
- 직류시험선로 주변에 설치된 평판전극과 대전체는 설치 위치에 따라 센서와 측정 동까지의 거리가 수 m에서 수백 m에 이른다. 따라서 장거리 신호선에 대한 외란 대책으로써 각 센서에 인접한 필드 포인트(field point)의 신호검출용 저항까지는 동축케이블을 사용하고, 필드포인트에서 측정된 신호는 이 더넷(ethernet)을통해 DAS용 PC로 전송하여 계측신호를 저장하는 방식의 시스템을 구축하였다. 그림 8과 그림 9에는 필드에 설치 한 각각의 평판센서에서 필드 포인트까지의 신호선 구성 도와 설치 사진을 나타내었다.
- 평판 전극도 고창 시험선로에 장기간 설치되어 운영되기 때문에 염해에 대한 내구성을 갖도록 전극 방식대책을 적용하였다. 또한 방습대책으로서 측정전극을 지지하기 위한 절연 물(spacer)의 하단에 히터를 설치하였다. 평판센서 하단에.
- 설치된 히터는 열선을 알루미늄 파이프에 감아 전극지지용 스페이서의 습기를 제거하도록 설계하였다. 또한 전원에 접속하기 위한 방습히터 전선의 길이는 2m 정도로 하고, 잡음유도를 방지하기 위해 2선을 꼬아 결선하였다. 또한 그림 4와 같이 측정 전극의 스페이서에 아크릴 원통을 설치하여 평판의 측정용 전극에서 발생될 수 있는 누설전류분을 최대한 감소시켰다.
- 또한 상기의 방습대책 이외에 방습용 히터를 지지 파이프 하단에 설치하였다. 방습용 히터(heater)는 1*l*1m50m ccm m 정도의 알루미늄 판의 방열판(약 5W)을 설치하여 파이프 내부에서 발생될 수 있는 수분을 제거하고, 히터의 전원선은 잡음 유도를 방지하기 위해 2선을 꼬아서 배치하였으며, 서해안에 인접한 고창 전력시험센터의 위치상 장기간 옥외에서 염해에 견딜 수 있도록 모든 부분에 방식대책을 적용하였다. 또한 대전체 제작 시 고려해야 할 사항은 대전체를 직류송전선로 하에 설치 시 측정상황에 따라 대전체 모서리(edge)에서 발생할 수 있는 Earth Corona 문제이다.
- 2. 제작된 선!서들은 옥외 직류송전 시험장에서 장기간 노출되므로 습도에 의한 누설분이 발생될 수 있기 때문에 측정시스템의 방습대책으로써 센서 내부에 Heater# 설치하여계 측오차를 최소화 하였다.
- 평판센서 하단에. 설치된 히터는 열선을 알루미늄 파이프에 감아 전극지지용 스페이서의 습기를 제거하도록 설계하였다. 또한 전원에 접속하기 위한 방습히터 전선의 길이는 2m 정도로 하고, 잡음유도를 방지하기 위해 2선을 꼬아 결선하였다.
- 대전체 지지용 파이프는 저가이면서 튼튼한 염화파이프(PVC)를 사용하였으며, 파이프 직경은 강도, 균형을 유지할 수 있는 크기로 하였다. 원통형 대전체는 기술표준원에서 수행한 '제5차 한국인 인체 지수조사사업'(2003.4~ 2004.11)의 결과에 의거하여 한국인 성인남자 (19~65세)의 평균 신장과 가슴둘레를 고려하여 규격을 결정하였다[5丄 대전체 내부에는 인체의 대지접촉저항을 모의하기 위해 측정저항 100GQ 및 10GQ 2종을 설치하였다. 이러한 대지접촉저항은 상대습도 등과 같은 조건에 의해 시간에 따라 변하지만, 일반적으로 인체의 대지 접촉저항은 100GQ과 10GQ으로 모의할 수 있다.
- 원판형 대전체의 높이는 센서 주변의 풀 등의 영향을 무시할 수 있으면서 동시에 센서 지지에 용이한 높이로 하였으며, 원판의 재질은 가볍고 부식에 강하며 제작이 용이한 알루미늄으로 하였다. 대전체 지지용 파이프는 저가이면서 튼튼한 염화파이프(PVC)를 사용하였으며, 파이프 직경은 강도, 균형을 유지할 수 있는 크기로 하였다.
- 제작된 대전체와 평판전극을 그림 6, 7과 같이 직류 시험선로의 중간에서 수직방향으로 설치하여 선로주변에서의 대전 전압과 이온전류밀도 발생 특성을 측정하였다.
- 제작된 평판전극과 대전체 각각의 신호검출 부분에 전류 및 전압발생장치를 이용하여 전류와 전압을 인가하고 교정실험을 수행하였다. 교정실험에서 취득한 데이터를 통해 각 센서들의 측정감도를 결정하였다[6].
- 크기의 평폰!준1극을 제작하였으며, 또한 인체에 유도되는 대선선압을 조사하기 위해서 인체를 모의한 원통형, 원판형의 대전체를 설계, 제작하였다.
- 평판 전극도 고창 시험선로에 장기간 설치되어 운영되기 때문에 염해에 대한 내구성을 갖도록 전극 방식대책을 적용하였다. 또한 방습대책으로서 측정전극을 지지하기 위한 절연 물(spacer)의 하단에 히터를 설치하였다.
- 평판전극의 감도를 측정하기 위해 그림 14와 같이 평판 전극에 직류전류발생 장치를 연결하여 측정전극에 직류 전류를 입 력한 후 출력전압을 조사하였다.
대상 데이터
- 하였다. 대전체 지지용 파이프는 저가이면서 튼튼한 염화파이프(PVC)를 사용하였으며, 파이프 직경은 강도, 균형을 유지할 수 있는 크기로 하였다. 원통형 대전체는 기술표준원에서 수행한 '제5차 한국인 인체 지수조사사업'(2003.
- 인체에 유도되는 전압을 모의하기 위하여 대전체를 그림 2, 3과 같이 인체 모형과 유사하게 각각 높이 L5m와 1.7m, lm 직경의 원판 및 직경 30cm인 원통 형태로 제작하였다.
성능/효과
- 3. 직류시험선로 주변에 설치된 각 센서들과 측정실까지의 거리는 최대 수백m의 이격거리가 있다. 따라서 검출된 아날로그 신호를 센서 인근에서 디지털 신호로 변환하는 방식(field point)을 채용하여 신호선에서 발생될 수 있는 신호의 외란을 방지하였다.
- 4. 모든 센서에 대한 교정을 통하여 각각의 계측 감도를 구한 후 직류시험선로에 설치하여 시운전한 결고선로 인가전압에 대한 발생특성 및 선로중심으로부터의 거리감쇠특성 (lateral profile)이 양호하게 나타남을 확인하였다.
- 직류시험선로 주변에 설치된 각 센서들과 측정실까지의 거리는 최대 수백m의 이격거리가 있다. 따라서 검출된 아날로그 신호를 센서 인근에서 디지털 신호로 변환하는 방식(field point)을 채용하여 신호선에서 발생될 수 있는 신호의 외란을 방지하였다.
- 선로 중심으로부터 동일한 이격거리를 가진 대전체에서 검출된 대전전압은 극성의 특성에 따라 부호만 반대일 뿐 거의 동일한 크기의 값을 나타났으며, 최대값은 최외상 도체의 직하에서 발생되었다 [기⑻⑼.
후속연구
- 5. 향후에는 개발된 이온류 계측시스템을 활용하여 선로의 형상, 시험도체방식 및 선로전압 등에 따른 환경 데이터를 직류시험선로에서 장기간 취득함으로써 초고압 직류 가공 송전선로의 이온전류밀도의 lateral 특성, 도체 극성 별 발생 특성, 풍향 및 풍속 등 기상요소에 따른 영향 등을 평가할 예정이다.
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