[논문]배전용 피뢰기의 접지도선 설치기법

이복희; 유인선; 이태룡; 안창환; 윤중순; 윤형희; 김재승; 김종채

문제 정의

형상과 접지도선의 종류 및 본딩조건이 도선의 유도전압 및 전체 제한전압의 특성에 미치는 영향을 비교 . 검토하여 피뢰기 보호특성의 향상을 도모할 효과적인 설치기법을 제안하고자 한다.
굵기, 배치, 형상 등이 있다. 따라서 본 논문에서는 피뢰기 설치시 리드선의 길이. 형상과 접지도선의 종류 및 본딩조건이 도선의 유도전압 및 전체 제한전압의 특성에 미치는 영향을 비교 .
9〔kV〕 용 CNCV 케이블에 대하여 실험하였다. 본딩조건에 따른 전기적인 특성을 조사하기 위해. GV전선의 경우 실험실 내에서 다루기 용이한 38〔mm〕가요전선관을 사용했다.
분석하여 이를 바탕으로 피뢰기 설치에 적용할 수 있는 시공기술의 확보하며. 효과적인 피뢰기 접지도선의 설치기법을 구현할 목적으로 본 연구를 수행하였다. 접지도선울 피뢰침용 인하도선인 낮은 특성 임피던스의 케이블, GV선, 22.

제안 방법

⑴ 전력계통 고장의 가장 큰 원인인 낙뢰로부터 전력설비의 보호를 위해 설치하는 전력용 피뢰기는 발생된 서지를 흡수하여 전력계통에 미치는 영향을 감소 또는 제거하는 장치이다.⑵ ⑶ 배전선로에 혼히 설치되는 갭 리스 형 ZnO 피뢰기의 전기적 특성을 파악하고 접지도 선의 유도전압을 비교. 분석하여 이를 바탕으로 피뢰기 설치에 적용할 수 있는 시공기술의 확보하며.
또한 리드선은 한국전력공사 배전분야 설계기준 3800(배전선 내뢰기준)에 따라 GV 22〔mm〕를 사용하였다.⑶ 인가전압은 분압기와 용량성 전계센서를 이용하여 동시에 측정하였고' 접지도선의 유도전압 측정은 고전압 프로브를 사용하였으며, 방전전류는 대전류 측정용 전류 센서를 이용하였다.
9〔kV〕용 CNCV 케이블 등 접지도선의 종류별 특성을 분석하였고, GV의 경우에는 금속전선관과 접지도선의 본딩유무, 케이블의 경우에는 Shield와 접지도선의 본딩유무에 따른 피뢰기의 보호효과를 검토하였다. 또한 리드선의 길이가 짧을 때와 길 때의 제한전압 특성을 비교하였고 접지도 선의본딩과 비본딩에 따른 제한전압의 특성을 분석하였다.
⑵ ⑶ 배전선로에 혼히 설치되는 갭 리스 형 ZnO 피뢰기의 전기적 특성을 파악하고 접지도 선의 유도전압을 비교. 분석하여 이를 바탕으로 피뢰기 설치에 적용할 수 있는 시공기술의 확보하며. 효과적인 피뢰기 접지도선의 설치기법을 구현할 목적으로 본 연구를 수행하였다.
5〔kA〕이다. 접지도 선은 전기설비 기술기준 제73조에 나오는 철근콘크리트 주의 길이를 기준하여 20m로 정했으며, 특성임피던스가 낮은 케이블(LZC)과 접지공사에 사용하는 GV선, 22.9〔kV〕 용 CNCV 케이블에 대하여 실험하였다. 본딩조건에 따른 전기적인 특성을 조사하기 위해.
효과적인 피뢰기 접지도선의 설치기법을 구현할 목적으로 본 연구를 수행하였다. 접지도선울 피뢰침용 인하도선인 낮은 특성 임피던스의 케이블, GV선, 22.9〔kV〕용 CNCV 케이블 등 접지도선의 종류별 특성을 분석하였고, GV의 경우에는 금속전선관과 접지도선의 본딩유무, 케이블의 경우에는 Shield와 접지도선의 본딩유무에 따른 피뢰기의 보호효과를 검토하였다. 또한 리드선의 길이가 짧을 때와 길 때의 제한전압 특성을 비교하였고 접지도 선의본딩과 비본딩에 따른 제한전압의 특성을 분석하였다.
피뢰기의 보호효과의 향상을 위한 접지도선 설치기법의 제안을 목적으로 배전용 ZnO피뢰기에 뇌 임펄스전압과 진동성임펄스전압을 인가하여 접지도선의 유도 전압을 측정하여 분석한 바, 다음과 같은 결론을 얻었다.
따라서 본 논문에서는 피뢰기 설치시 리드선의 길이. 형상과 접지도선의 종류 및 본딩조건이 도선의 유도전압 및 전체 제한전압의 특성에 미치는 영향을 비교 . 검토하여 피뢰기 보호특성의 향상을 도모할 효과적인 설치기법을 제안하고자 한다.

대상 데이터

본딩조건에 따른 전기적인 특성을 조사하기 위해. GV전선의 경우 실험실 내에서 다루기 용이한 38〔mm〕가요전선관을 사용했다. 또한 리드선은 한국전력공사 배전분야 설계기준 3800(배전선 내뢰기준)에 따라 GV 22〔mm〕를 사용하였다.
피뢰기는 22.9〔kV〕용 산화아연형 피뢰기로, 정격전압이 18〔kV〕이고 공칭방전전류는 2.5〔kA〕이다. 접지도 선은 전기설비 기술기준 제73조에 나오는 철근콘크리트 주의 길이를 기준하여 20m로 정했으며, 특성임피던스가 낮은 케이블(LZC)과 접지공사에 사용하는 GV선, 22.

이론/모형

GV전선의 경우 실험실 내에서 다루기 용이한 38〔mm〕가요전선관을 사용했다. 또한 리드선은 한국전력공사 배전분야 설계기준 3800(배전선 내뢰기준)에 따라 GV 22〔mm〕를 사용하였다.⑶ 인가전압은 분압기와 용량성 전계센서를 이용하여 동시에 측정하였고' 접지도선의 유도전압 측정은 고전압 프로브를 사용하였으며, 방전전류는 대전류 측정용 전류 센서를 이용하였다.

성능/효과

(1) 접지도선으로는 특성임피던스가 낮은 케이블이 가장 효과적 이다.
(2) 접지도선을 금속전선관 또는 Shield와 본딩하면 접지 도선에 유도되는 전압이 낮아져 피뢰기의 보호 효과가 향상된다.
(3) 리드선의 길이는 짧게 하는 것이 유리하며, 리드선은 직선으로 연결해야 한다.
9% 정도 유도전압이 낮아졌다. 또한 접지도선을 본딩하면 본딩하지 않았을 때보다 접지도선의 유도전압이 LZC의경우에 7.4%, GV의 경우에는 5.7%, CNCV의 경우는 19.8% 낮아졌다.
4% 정도 유도전압이 낮아졌다. 방전전류가 1〔KW 흐르는 것을 기준으로 접지 도선을 본딩하면 본딩하지 않았을 때보다 접지도선의 유도전압이 LZC 의 경우에 10.4%, GV 의 경우에는 6.7%, CNCV의 경우는 12.6% 낮아졌다.
LZC, CNCV로 분류하여 종류별 특성을 본딩조건에 따라 접지도선에 유도되는 전압을 그림 4에 나타내었다. 본딩하지 않은 경우와 본딩한 경우, LZC를 접지도선으로 사용하면 접지도선의 유도전압이 낮아 가장 효과적임을 알 수 있었다. LZC를 본딩하지 않을 경우는 GV에 비해 31.
3% 낮아졌다. 즉, 진동성임펄스전압을 피뢰기에 인가하는 이 실험에서도 GV나 CNCV보다 LZC를 접지도선으로 사용하는 것이 유도전압을 효과적으로 낮출 수 있다는 결과를 얻었다.
진동성임펄스전압을 리드선 길이 lm로 설치한 피뢰기에 인가하여 접지도선을 본딩한 것과 본딩하지 않은 것을 비교하면 본딩을 하는 것이 LZC 의 경우에는 31.6%, GV의 경우 39.9%, CNCV의 경우 18.2% 유도전압이 낮아져 본딩이 피뢰기 성능에 효과적임을 확인했다.

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