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문제 정의
- 본 논문에서는 IEEE Std-80의 수계산식의 적용상 한계와 그 대안, 즉 컴퓨터 프로그램을 활용한 접지설계에 관하여 기술하였다. 이를 위하여 기존의 설계방식과 유사하면서도 동시에 단순하고 직관적인 그래픽 사용자 인터페이스를 갖는 접지망 설계 프로그램 (GDP; Grounding grid Design Program)을 제작하였다.
- 전력계통 접지계는 정상상태에서 전력계통의 안정적인 운전과 사고시 고장전류를 대지로 안전하게 분산시켜 작업원과 기기의 안전을 확보하는데 그 목적이 있다. 발변전소 접지설계에서 접지계의 성능을 대표하는 접지저항과 사고시 최대 접촉/보폭전압의 예측은 안전하고 경제적인 설계를 위한 매우 중요한 작업이다.
가설 설정
- 3) 최대 접촉전압은 최외곽의 첫째와 둘째 도체의 중간점에서 발생한다는 가정하에 유도되었다.
- 6) 도체간격은 매설깊이의 20배 이상, 접지도체직경의 10배 이상이어야 한다. 위 적용한계를 벗어나는 경우, IEEE Std 80은 컴퓨터 프로그램의 사용을 권고하고 있다.
- Vn, In 은 각 n번째 도체조각의 전압, 전류를 나타내며, 저주파수에서 접지도체내의 전압강하는 접지도체 전위 상승에 비하여 매우 작으므로 무시하였다. 따라서 각 접지 도체 조각의 전압은 Vgpr로 일정하다고 가정하였다.
- 토양의 전기적 특성은 접지계의 성능에 결정적인 영향을 미치며 토양모델에 오류가 포함될수록, 접지계의 정확한 성능예측은 어렵다는 것은 자명한 사실이다. 앞서 접지저항이나 보폭/접촉전압 계산식 (1广(9)는 대지저항율p 만으로 토양 특성을 반영하며, 이는 균일토양모델(그림2(c))을 가정한 것이다.
- 방법이다[4~10]. 즉, 접지도체를 작은 조각으로 쪼개고 각 조각들 사이의 전압/전류 관계식의 해를 구하여 접지저항과 접촉/보폭전압을 구하는 것으로써 가정을 최소화한다. 또한 다층토양모델을 직접 사용함으로써 균일토양구조로 등가화하는 과정 없이 접지저항과 접촉/보폭전압을 계산할 수 있다.
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