번들 도체의 장점
복합 도체란?
전송선로에서 한 위상당 하나의 도체 대신 여러 개의 도체가 사용되는 경우를 종종 볼 수 있습니다. 금속 구조물인 스페이서가 각 위상의 도체를 그룹화합니다. 이러한 스페이서는 도체 간에 일정한 거리를 유지하고, 도체 간 충돌을 방지하며, 병렬로 연결할 수 있도록 합니다. 각 위상은 두 개, 세 개 또는 네 개의 도체를 가질 수 있습니다. 아래 그림은 세 가지 구성의 복합 도체와 스페이서를 보여줍니다.
스페이서에 의해 연결된 각 도체는 동일한 위상에 속하며, 단일 회로 전송에서는 세 개의 도체 그룹, 이중 회로 전송에서는 여섯 개의 도체 그룹이 있습니다.
대량의 전력이 매우 높은 전압으로 긴 거리에 전송될 때 일반적으로 이러한 구성이 사용됩니다.
이제 복합 도체가 단일 도체보다 어떤 특별한 장점을 가지고 있는지 살펴보겠습니다.
복합 도체의 장점
도체의 복합화는 선로의 인덕턴스를 줄입니다.
우리는 선로의 인덕턴스가 다음과 같이 주어짐을 알고 있습니다.
여기서 GMD = 기하 평균 거리
GMR = 기하 평균 반경
반경 r의 단일 도체의 경우
GMR = 0.7788r
아래 그림과 같은 두 개의 도체 번들인 경우
세 개의 도체 번들인 경우
네 개의 도체 번들인 경우
따라서 도체의 수가 증가할수록 GMR이 증가하여 L이 감소합니다. 이제 선로의 인덕턴스 감소는 다음과 같은 많은 장점을 가져옵니다.
여기서 X = wL …선로의 임피던스선로의 임피던스가 감소함에 따라 선로의 전압 조정률도 증가합니다.
선로의 최대 전력 전송 능력이 증가합니다.
선로의 인덕턴스 감소와 유사한 논거로, 선로의 캐패시턴스가 증가한다고 말할 수 있습니다. 선로의 중성에 대한 캐패시턴스는 다음과 같이 주어집니다.
이제 L이 감소하고 C가 증가했으므로 선로의 순간적 임피던스 로딩(SIL)도 자동으로 증가하게 되며, 따라서 전력 전송 능력도 증가합니다. 따라서 복합 도체를 사용하는 것은 SIL, 즉 순간적 임피던스 로딩을 증가시키는 효과적인 방법입니다.복합 도체의 가장 중요한 장점은 코로나 방전을 줄이는 능력입니다. 매우 높은 전압으로 단일 도체를 사용하여 전력을 전송할 때, 도체 주변의 전압 경사는 높으며, 특히 나쁜 날씨 조건에서 코로나 효과가 발생할 가능성이 큽니다. 그러나 하나의 도체 대신 몇 개의 도체를 근처에 배치하여 복합 도체를 형성하면, 전압 경사가 줄어들어 코로나 형성의 가능성도 줄어듭니다.
코로나 전압의 증가는 다음에 따라 달라집니다.그룹 내의 도체 간 최적의 간격은 도체의 직경의 8-10배 정도로 알려져 있으며, 번들 내 도체의 수에 관계없이 적용됩니다.
그룹 내 도체의 수,
그들 사이의 클리어런스, 그리고
각 위상을 형성하는 그룹 간의 거리.
코로나 방전의 감소는 전력 손실을 줄이고, 따라서 선로의 전송 효율을 향상시킵니다.
코로나의 감소로 인해 통신선 간섭이 줄어듭니다.
복합 도체의 암페시티, 즉 전류 용량은 피부 효과가 줄어들어 단일 큰 도체보다 크게 증가합니다.
복합 도체는 공기와 접촉하는 유효 표면적이 더 많기 때문에, 단일 도체보다 더 효과적이고 효율적인 냉각을 제공하여 성능이 향상됩니다.
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