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비접지 방식의 1선 지락 사고

■. 비접지방식 1선 지락사고

어느 한 상이 지락 되면 지락 상과 대지는 등 전위가 돼 고장 상의 대지 정전용량은 존재하지 않게 된다.
이때 지락전류는 건전 상의 대지 정전용량을 통해 대지로 흐르게 된다.
대지 정전용량을 통해 흐르게 되므로 지락전류는 앞선(진상)전류가 된다.
지락전류 = 3WCE는 대지 정전용량 Cs가 3개여서 3WCE가 된다는 해석은 잘못된 해석이다.

– 장점.
대지 정전용량이 작은 관계로 지락전류 역시 작아 통신선 유도장해가 경감된다.
구조상 지락 전류가 자연 소멸돼 계속 송전을 가능케 한다.
델타 변압기 3대 사용 중 변압기 1대 고장시 V결선으로 계속 송전을 할 수 있다.

– 단점.
1선 지락 사고 시 건전 상의 전위상승이 √3배가 돼 직접 접지방식에 비해 높아진다.
1선 지락 사고 시 대지 전압이 선간전압과 같아져 절연 비용이 증가한다.
대지 정전용량이 0.005uF/km로 매우 작아 대지 정전용량을 경유해 흐르는 지락전류 역시 작게 돼 보호 계전기 동작이 불확실하다.
지락계전기 동작을 확실히 하기 위해선 대지 정전용량 보상을 위한 별도의 보완 조치가 필요하다.
설치가 저전압 단거리 선로에 국한된다. (사용이 제한적이고 많이 적용하지 않고 있다)

◈. 1선 지락전류(비접지)?

◇. C상 1선 지락사고에 따른 영상전류 크기를 알아본다.

C상 지락시 C상과 대지는 등전위가 돼 대지정전용량이 존재하지 않게 되므로 C1은 존재하지 않는다.
이를 아래 그림과 같이 도시할 수 있다.

결국 C상 지락으로 대지와 C상간엔 전위차가 존재하지 않아 C1의 정전용량엔 전류가 흐르지 않게 되고 i2 & i3는 C2 & C3의 대지정전용량을 경유해 흐르게되므로 지락전류는 모두 앞선 진상전류가 된다.
지락전류 ig = i2 + i3가 된다.

지락전류 ?
먼저 선분 0 – 0′ =
동일 선분 0- 0′ 2개이므로
그러므로 지락전류 ?

여기서
– 상기 해석에서 알 수 있드시 대지정전용량(Cs)이 3개여서 가 되는 것이 아니다.
– 지락전류는 대지정전용량을 경유해 흐르기 때문에 앞선 진상전류가 된다.
– 또한 대지 정전용량은 크기가 작아(대략 0.005uF/km) 비접지방식의 지락전류는 작게 된다.
– 이는 계전기를 동작시키기에 충분한 크기가 되지 못하므로 선로길이가 짧은 배전계통은 대지정전용량이 부족하게
  돼 접지용 콘덴서를 설치 정전용량을 보상해 줘야한다.
– 이상은 비접지방식이 된다.