"낙뢰로부터 설비를 지켜주는 피뢰기, 제대로 동작하려면 어떤 조건들을 갖춰야 할까요?"
안녕하세요. 최광민 전기기사입니다.피뢰기는 무엇보다 '제한 전압'과 '충격 방전 개시 전압'이 낮아야 설비를 안전하게 보호할 수 있습니다. 반대로 평상시에는 전기가 새면 안 되므로 '상용 주파 방전 개시 전압'은 높아야 하죠. 마지막으로 방전이 끝난 후 흐르는 '속류'를 확실히 차단할 수 있는 능력이 있어야 합니다. 이 조건들이 맞아야 이상 전압은 땅으로 흘려보내면서도 계통의 정상적인 운전은 방해하지 않는 신뢰성 있는 보호가 가능해집니다.
채택 받은 답변
평가
응원하기
"장거리 송전 선로를 해석할 때 왜 일반 회로와 달리 분포 정수 회로로 복잡하게 계산해야 할까요?"
안녕하세요. 최광민 전기기사입니다.선로가 길어지면 저항, 인덕턴스뿐만 아니라 전선과 대지 사이의 정전용량이나 누설 성분들이 선로 전체에 골고루 퍼져 있는 것으로 봐야 정확한 결과가 나옵니다. 이를 분포 정수 회로라고 하죠. 4단자 정수에서 A는 전압비, B는 임피던스, C는 어드미턴스, D는 전류비를 뜻하는데, 장거리에서는 이 값들이 파동 임피던스와 전파 정수의 영향을 받아 변합니다. 따라서 분포 정수로 계산해야만 먼 거리까지 전기를 보낼 때 발생하는 전압의 크기 변화와 위상 차이를 정밀하게 예측할 수 있습니다.
채택 받은 답변
평가
응원하기
"부하 측에 에너지를 최대한 꽉 채워 보내려면 전원과 부하의 저항값이 서로 어떤 관계여야 할까요?"
안녕하세요. 최광민 전기기사입니다.직류 회로라면 아주 간단하게 전원의 내부 저항과 부하 저항이 똑같을 때 전력이 최대로 전달됩니다. 하지만 우리가 실무에서 다루는 교류 회로에서는 임피던스 개념을 써야 하는데요, 이때는 부하 임피던스가 전원 내부 임피던스의 '공액 복소수'가 되어야 합니다. 즉, 저항값은 같게 맞추고 리액턴스 성분은 크기는 같되 부호만 반대로 해서 서로 상쇄시켜야 합니다. 그래야만 전체 회로의 역률이 1이 되면서 기전력이 오로지 저항에서만 소비되어 효율이 극대화됩니다.
채택 받은 답변
평가
1
마법같은 답변
500
"고조파가 잔뜩 섞인 지저분한 파형의 실효값은 어떻게 구하고, 이게 우리 설비에 어떤 문제를 일으킬까요?"
안녕하세요. 최광민 전기기사입니다.비정현파의 실효값은 각 성분, 즉 직류분과 기본파, 그리고 각 차수별 고조파 실효값들을 각각 제곱해서 다 더한 다음 루트를 씌워 계산합니다. 고조파는 전력 품질을 떨어뜨리는 주범인데, 변압기나 전동기에서 철손과 동손을 급증시켜 과열을 일으키고 절연을 파괴하기도 합니다. 특히 제3고조파는 중성선에 과전류를 흐르게 해서 화재 원인이 되거나 통신선에 유도 장해를 일으키기 때문에 반드시 필터나 결선 방식으로 억제해야 합니다.
채택 받은 답변
평가
응원하기
"복잡한 회로망을 해석할 때 쓰는 중첩의 원리, 전원을 하나씩 제거할 때 주의할 점이 무엇인가요?"
안녕하세요. 최광민 전기기사입니다.중첩의 원리를 적용할 때 고려하지 않는 전압원은 '단락(Short)' 처리하고, 전류원은 '개방(Open)' 처리하는 것이 원칙입니다. 전압원은 내부 저항이 0이고 전류원은 무한대라는 이상적인 특성을 반영한 것이죠. 주의할 점은 전압이나 전류는 대수적으로 합칠 수 있지만, '전력'은 전류나 전압의 제곱에 비례하는 값이라서 중첩의 원리를 직접 적용해 더하면 안 됩니다. 전력은 최종적으로 합쳐진 전류나 전압 값을 가지고 다시 계산해야 정확합니다.
채택 받은 답변
평가
1
마법같은 답변
1,000
송전선로에서 전압강하가 발생하는 이유와 이를 줄이는 방법은 무엇인가요?
안녕하세요. 최광민 전기기사입니다.전압강하는 전선의 저항과 리액턴스에 의해 발생하며, 전류가 클수록 더 크게 나타납니다. 이를 줄이기 위해 전선 굵기를 증가시키고, 역률을 개선하며, 승압 송전을 통해 전류를 줄이는 방법이 사용됩니다.
채택 받은 답변
평가
응원하기
송전선로에서 코로나 현상이 발생하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 최광민 전기기사입니다.코로나는 공기의 절연 파괴로 인해 발생하는 부분 방전 현상으로, 전계 집중이 원인입니다. 이를 줄이기 위해서는 도체 직경을 키우거나 복도체를 사용해 전계를 분산시키고, 도체 표면을 매끄럽게 유지해야 합니다. 또한 송전 전압을 적절히 설계하는 것도 중요합니다.
채택 받은 답변
평가
응원하기
송전선로를 단거리, 중거리, 장거리로 구분하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 최광민 전기기사입니다.단거리(약 80km 이하)는 정전용량을 무시하고 해석하며, 중거리(80~250km)는 π형 또는 T형 등가회로를 사용합니다. 장거리(250km 이상)는 분포정수 회로로 해석하는데, 이는 선로 전체에 걸쳐 전기적 특성이 분포되어 있기 때문입니다.
채택 받은 답변
평가
1
마음에 쏙!
1,000
송전선로에서 역률이 중요한 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 최광민 전기기사입니다.역률이 낮으면 같은 유효전력을 보내기 위해 더 큰 전류가 흐르게 되고, 이로 인해 I²R 손실이 증가합니다. 또한 전압강하도 커지고 설비 용량을 더 많이 차지하게 됩니다. 이를 개선하기 위해 콘덴서를 설치하거나 동기조상기를 사용하여 무효전력을 보상하면 역률을 높일 수 있습니다.
채택 받은 답변
평가
응원하기
송전선로에서 인덕턴스와 정전용량이 전압에 미치는 영향은 무엇인가요?
안녕하세요. 최광민 전기기사입니다.인덕턴스는 전류 변화에 저항하여 전압강하를 유발하고, 정전용량은 전압을 유지하려는 성질로 충전전류를 발생시킵니다. 특히 장거리 송전선에서는 정전용량에 의해 무부하 시 수전단 전압이 상승하는 페란티 효과가 나타날 수 있습니다.
채택 받은 답변
평가
응원하기