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전선 위 작은 불빛 ‘코로나 방전’을 아시나요?

- 전선 위 작은 불빛, 코로나 방전 현상의 원인과 피해 방지대책 알아보기




그린란드와 알래스카는 겨울 밤이면 하늘에 붉은색과 녹색 등 다양한 색을 띠는 오로라를 볼 수 있습니다. 만약 거기까지 가지 않고도 오로라를 간접체험하고 싶다면 발전소 주변을 방문하면 됩니다. 안개 낀 밤이면 발전소의 전선 위에 청백색 빛인 코로나 방전이 일어나기 때문입니다. 


오로라는 자연이 주는 신비함과 아름다움 덕분에 많은 사람들에게 낭만적인 이미지로 인식됩니다. 반면 코로나 방전은 오로라와 달리 방전 현상이기 때문에 전선에 해를 끼칩니다. 아름답지만 우리 눈에 띄지 말아야 할 코로나 방전, 왜 일어나고 어떻게 막아야 할지 알아둬야겠습니다.

 


<출처: 위키백과>

[코로나 방전이란?]

코로나 방전이란 도체(전선) 주위의 유체(공기)가 이온화되며 발생하는 전기적 방전입니다. 변전소나 고압 송전선 아래에 지지직 거리는 소리가 들리면 코로나 방전의 전조라 생각할 수 있습니다. 안개가 많이 끼거나 흐린 날에는 코로나 방전이 심해져서 밤이 되면 전선이 청백색으로 빛나게 되죠..


<출처: 위키백과>



[코로나 방전의 원리]


<출처: 위키백과>


코로나 방전의 개념을 이해하려면 공기의 '절연내력'도 알아야 합니다. 절연내력이란 절연체에 어느 정도의 전압이 가해질 때 절연이 파괴되는지를 구한 한계값을 말합니다. 이 공식에 따라 공기의 절연내력을 계산해 보면 직류 전압이 인가될 땐 약 30[kV/cm], 교류전압이 인가될 땐 약 21[kV/cm]로 나타나는데요. 전선 간 인가하는 전압이 상승하다 전선 표면의 전위경도가 위에 나온 공기의 절연내력을 넘어서는 순간, 전선 표면에 낮은 소리와 옅은 빛을 수반한 방전이 일어나는 게 코로나 방전입니다. , 국부적으로 공기의 절연이 파괴되며 나타나는 방전현상이라 할 수 있습니다.


[코로나 방전으로 인한 피해]



코로나 방전의 첫 번째 피해는 '코로나 손실'입니다. 코로나 손실은 코로나 방전으로 인해 발생하는 전력 손실로 전체적인 발전소 및 변전소의 효율을 감소시킵니다. 두 번째는 '코로나 잡음'입니다. 과도적(Transient)으로 발생하는 코로나 펄스(pulse)는 송전선로 근방에 있는 라디오/TV의 수신, 반송 계전기, 반송 통신 설비에 잡음을 유발합니다. 세 번째는 '코로나 장해'입니다. 코로나에 의한 고조파 전류 중 제 3고조파 성분은 중성점 전류로서 중성점 직접 접지 방식이 대부분인 우리나라 송전 선로 부근 통신선에 유도 장해를 일으킵니다. 네 번째는 '전선의 부식 촉진'입니다. 코로나 방전이 화학작용이기 때문에 전선 지지점 등에서 전선의 부식을 발생시킵니다.



[코로나 방전의 방지 대책]



코로나의 발생 방지를 위해서 코로나의 임계 전압(Eo)을 상규 전압(Normal Voltage) 이상으로 높여 주어야 합니다이를 위한 첫 번째 방안은 굵은 전선을 사용하는 것 입니다. 전선을 굵게 하면 전선 표면의 전위가 낮아져 코로나 임계 전압이 상승해 공기의 절연내력이 강화됩니다. 두 번째 방안은 복도체(Bundle Conductor)를 사용하는 것입니다. 복도체는 각 상(Phase)의 전선을 2가닥 이상으로 나누어서 가는 전선을 사용하기 때문에 코로나의 임계전압을 높일 수 있습니다. 세 번째 방안은 가선 금구의 형상을 개량하는 것 입니다. 전선 주변 공기의 국부적 절연파괴를 막기 위해 애자장치 및 전석부속품의 형상을 개량 합니다.



코로나 방전의 의미와 원리, 코로나 방전으로 인한 피해와 방지 대책을 알아보았습니다. 코로나 방전 현상은 단시간 동안 발생하면 큰 피해를 주지 않지만 오랜 시간 방치할수록 전선고장 등 심각한 피해를 끼칩니다. 따라서 발전소 및 변전소를 건설할 때에는 코로나 방전 방지 대책을 충분히 고려하고, 코로나 방전 발생시 행동지침을 꼼꼼히 세워야 할 것입니다.


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  • 리치소와 2016.09.02 00:01
    좋은 글 잘읽고갑니다!
    저는 아직도 조금은 이해가 가질 않지만 다른 분들께서 보시면 이해가 금방 가실 것 같아요!
    감사합니다!
  • ㅁㄴㅇㄹ 2017.01.18 19:59
    코로나 방전... 위험한 현상이죠.

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