코로나 임계전압 정의, 관계식, 코로나 방지 대책

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코로나 현상은 전력 계통에서 발생하는 불규칙한 전기 현상 중 하나로, 고전압 전력선 주위의 공기 절연이 부분적으로 파괴되어 발생하는 방전 현상입니다. 이로 인해 푸른 빛과 소리가 발생하며, 전력 손실 및 장비 손상을 초래할 수 있습니다. 이러한 코로나 현상을 방지하기 위해서는 코로나 임계 전압을 파악하고, 그에 대한 대책을 마련하는 것이 중요합니다.

Table of Contents

코로나 임계 전압의 정의

코로나 임계 전압이란, 전선 주위에서 공기 절연이 부분적으로 파괴되어 코로나 현상이 발생하기 시작하는 전압을 말합니다. 이는 전선 표면의 전기장이 특정 임계값을 초과할 때 발생하며, 주로 전선의 표면 상태, 전선 간 거리, 날씨 등의 외부 요인에 따라 달라집니다.

1. 코로나의 정의

전선 표면 주위의 공기 절연이 부분적으로 파괴되어 낮은 소리와 푸른 빛을 내며 발생하는 현상을 말합니다.
파열 극한 전위 경도는 공기 중에서 전압이 극한에 다다를 때 전위가 파괴되는 경도를 말하며, 일반적으로는 표준 기압 및 온도에서 다음과 같은 값이 적용됩니다.

표준기압에서 1cm 거리 기준으로 30kV/cm

2. 파열 극한 전위 경도

공기는 보통 전류를 차단하지만, 심지어는 2 전압에만 한도가 있습니다.
표준 기온(20°C), 표준 기압(760mmHg)에서, 전위는 30kV/cm로 계산됩니다.

극한 전위 경도는 21(kV/cm)의 전위로 가중한 전압이 파괴된다고 정의됩니다.

3. 코로나 발생의 임계 전압 관계식

코로나가 발생하는 임계 전압 ( E_0 )는 다음과 같은 관계식을 통해 정의됩니다.

식: $ E_0 = 24.3 \cdot m_0 \cdot \delta \cdot \log_{10} \left( \frac{D}{r} \right) [kV]$
여기서,
- ( $m_0$ )는 전선의 표면 상태에 따른 계수
- ( $\delta$ )는 날씨 계수
- ( D )는 전선 간 이격 거리
- ( r )는 전선의 반지름입니다.

따라서, 이 관계식을 통해 임계 전압을 계산할 수 있으며, 이를 바탕으로 코로나 방지 대책을 수립할 수 있습니다.