3상 3선식 송전선로 인덕턴스 종류 3가지

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3상 3선식 송전선로 인덕턴스 종류는 3가지가 있습니다. 대지귀로 자기 인덕턴스, 대지귀로 상호 인덕턴스, 작용 인덕턴스는 송전선로에서 전류가 흐를 때 발생하는 자기장과 전자기 유도 현상과 관련이 있으며, 송전 효율과 시스템 안정성에 큰 영향을 미칩니다.

Table of Contents

1. 대지귀로 자기 인덕턴스 ($L_g$)

정의

대지귀로 자기 인덕턴스는 하나의 전선에만 전류가 흘렀을 때, 그 전선 주위에 형성된 자기장에 의해 발생하는 인덕턴스입니다. 이는 송전선로의 고유 특성으로, 전선과 대지 사이의 상호작용을 포함합니다.

계산식

대지귀로 자기 인덕턴스는 다음과 같은 식으로 계산할 수 있습니다:

$[
L_g = 0.05 + 0.4605 \log \left( \frac{D}{r} \right) \, \text{[mH/km]}
]$

여기서:

$D$: 전선과 대지면 사이의 거리
$r$: 전선의 반지름

실측

대지귀로 자기 인덕턴스는 토양의 특성, 전선의 지름, 주파수 등에 의해 결정되므로 이론적인 계산보다는 실측을 통해 값이 결정됩니다. 평균적으로 대지귀로 자기 인덕턴스는 2[mH/km] 정도로 나타납니다.

2. 대지귀로 상호 인덕턴스 ($L_{gm}$)

정의

대지귀로 상호 인덕턴스는 두 개의 전선 사이에 전류가 흐를 때 발생하는 상호작용에 의해 형성되는 인덕턴스입니다. 이는 두 전선 간의 자기장 교차에 의해 전자기 유도가 발생하는 것을 의미합니다.

계산식

대지귀로 상호 인덕턴스는 실측을 통해 구할 수 있으며, 두 전선 간의 유도 전압을 측정하여 다음과 같이 구합니다:

$[
L_{gm} = \frac{V}{I}
]$

여기서:

$V$: 두 전선 간의 유도 전압
$I$: 흐르는 전류

실측

대지귀로 상호 인덕턴스는 계산보다는 실측을 통해 값을 구하며, 평균적으로 1.1[mH/km]로 나타납니다.

3. 작용 인덕턴스 ($L_{act}$)

정의

작용 인덕턴스는 3상 대칭 전류가 송전선로를 통해 흐를 때 발생하는 인덕턴스입니다. 각 상 전류의 합이 0이 되는 3상 평형 상태에서 발생하는 전선당 인덕턴스를 의미합니다.

계산식

작용 인덕턴스는 각 상 간의 자기장 상호작용을 고려하여 다음과 같이 계산됩니다:

$[
L_{act} = L_g – L_{gm}
]$

여기서:

$L_g$: 대지귀로 자기 인덕턴스
$L_{gm}$: 대지귀로 상호 인덕턴스

따라서:

$[
L_{act} = 2.4[mH/km] – 1.1[mH/km] = 1.3[mH/km]
]$

실측

작용 인덕턴스는 실측을 통해 계산되며, 이를 통해 송전선로에서의 인덕턴스를 결정합니다.

결론

송전선로 인덕턴스 종류 3가지는 대지와의 상호작용과 전선 간의 자기장 상호작용에 의해 결정됩니다. 대지귀로 자기 인덕턴스, 대지귀로 상호 인덕턴스, 작용 인덕턴스는 각각 송전선로의 효율과 성능에 중요한 역할을 하며, 이들의 정확한 값을 알기 위해서는 실측이 필요합니다.