"장거리 송전 선로를 해석할 때 왜 일반 회로와 달리 분포 정수 회로로 복잡하게 계산해야 할까요?"

Question

선로 길이가 짧을 때는 그냥 저항이랑 인덕턴스를 하나로 뭉뚱그려서 계산해도 큰 오차가 없는데, 100km가 넘어가는 장거리 선로에서는 왜 반드시 '분포 정수 회로'를 써야 할까요? 4단자 정수인 A, B, C, D가 의미하는 물리적인 성질과 연결 지어 설명해 주실 수 있나요?

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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.