접지되지 않은 시스템에서 고압선과 지구 사이의 정전용량 결합을 유지하기 위한 반환 경로는 무엇인가

접지되지 않은 (또는 분리 접지된) 전력 시스템에서는 고압선과 지구 사이에 실제로 용량 결합이 존재하여 용량 전류 경로를 형성합니다. 이 현상은 고압 도체와 그 주변 환경, 특히 지면 사이의 전기장으로 인해 불균일한 전하 분포가 발생하여 '지구 용량'이라고 알려진 것을 초래하기 때문입니다.

용량 결합을 통한 회귀 경로

1. 지구 용량: 각 고압선은 지면에 대해 일정량의 지구 용량을 가지고 있습니다. 이러한 용량은 도체와 지면 사이뿐만 아니라 서로 다른 도체 사이에도 존재합니다. 직접적인 전기 연결이 없더라도 전기장의 존재로 인해 용량 전류가 발생합니다.

2. 용량 전류 흐름: 접지되지 않은 시스템에서 단상 대 지 접지 고장이 발생하면, 접지된 시스템에서처럼 전류가 지면을 통해 직접 소스로 돌아가지 않습니다. 대신, 선간 상호 유도 및 용량, 변압기 권선 용량, 그리고 기타 분산 매개변수 요소를 통해 소스로 돌아가 완전한 회로를 형성합니다. 이 과정은 주로 3상 도체 사이와 도체와 지면 사이의 용량에 의존하여 완전한 전류 루프를 제공합니다.

3. 시스템 동작: 접지되지 않은 시스템에서 단상 대 지 접지 고장이 발생하면, 효과적인 저 임피던스 접지 경로가 부족하여 고장 전류는 일반적으로 매우 작습니다. 전류는 위에서 언급한 용량에 의해 주로 변위 전류입니다. 이를 통해 초기에는 이러한 고장이 덜 눈에 띠지만, 해결되지 않으면 시간이 지남에 따라 절연 손상이 더 심각해지고 더 심각한 고장으로 이어질 수 있습니다.

4. 보호 조치: 이러한 고장을 감지하기 위해, 접지 고장 표시기나 고감도 계전기 보호 장치와 같은 특수 모니터링 장비가 종종 설치되어 고장을 식별하고 위치를 파악합니다. 또한, 일부 설계에서는 단상 대 지 접지 고장 중 고장 전류를 제한하기 위해 아크 억제 코일을 통해 중성점을 접지할 수 있습니다.

요약하자면, 접지되지 않은 시스템에서 고압선과 지구 사이의 용량 결합을 유지하고 전류 흐름을 가능하게 하는 회귀 경로는 주로 도체 사이와 도체와 지면 사이의 용량을 통해 달성됩니다. 이러한 설계는 특정 유형의 단락 전류를 줄일 수 있지만, 잠재적인 접지 고장에 대한 신중한 모니터링이 필요하며 적시 개입을 보장해야 합니다.