송전선로에서 코로나 손실이 발생하는 원인과 이를 저감하는 방법은 무엇인가요?

Question

송전선로를 공부하다 보면 코로나 손실이라는 개념이 나오는데, 고전압 송전 시 왜 공기 중에서 방전이 발생하는지 궁금합니다. 특히 전선 표면에서만 발생하는 이유와 날씨(비, 안개 등)에 따라 손실이 달라지는 이유가 알고 싶습니다. 또한 코로나 손실이 전력 품질이나 통신 장애에 어떤 영향을 주는지, 이를 줄이기 위해 실제 설계에서는 어떤 방법(전선 굵기, 다도체 등)을 사용하는지도 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 최광민 전기기사입니다.

코로나 손실은 전선 주변 전계가 임계값을 초과할 때 공기가 부분적으로 이온화되며 발생하는 손실로, 고전압 송전에서 필연적으로 나타나는 현상입니다. 전선 표면에서 전계가 가장 집중되기 때문에 그 부근에서 방전이 시작되며, 비나 안개가 있을 경우 공기 절연 강도가 낮아져 손실이 증가합니다. 이로 인해 전력 손실뿐 아니라 소음, 라디오 잡음 등의 문제가 발생할 수 있습니다. 이를 줄이기 위해 전선 굵기를 키우거나 복도체(다도체)를 사용해 전계 집중을 완화하는 방법이 사용됩니다.

Answer 2

안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.

송전선로 주변 공기의 절연이 파괴되면서 발생하는 코로나 현상은 전선 표면의 전위경도가 임계치보다 높을 때 빛과 소리를 동반하며 방전되는데, 특히 습도가 높은 비나 안개 오는 날에는 공기 절연력이 떨어져서 손실이 더 심해집니다다. 이 과정에서 고주파 진동이 생겨 통신선에 유도 장해를 주거나 전력 품질을 갉아먹기도 하는데, 이를 막기 위해 전선을 굵게 하거나 복도체(다도체) 방식을 써서 전하를 분산시키고 전선 표면의 전위 경도를 낮추는 설계를 사용해요. 이렿게 관리해주면 손실도 줄고 설비 부식도 예방할 수 있으니 아주 중요하죠.