KR820001579B1 - 송전선용 피뢰장치(避雷裝置) - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

송전선용 피뢰장치(避雷裝置)

제1도는 본 발명의 1실시예의 구성을 나타낸 설명도.

제2도는 피뢰기의 요부단면도.

제3도는 피뢰기의 전압-전류 특성을 나타낸 특성도.

본 발명은 교류 가공송전선을 보호하기 위해 철탑에 설치하는 송전선용 피뢰장치에 관한 것이다.

일반적으로 가공송전선의 뇌전압보호를 위하여 철탑에 피뢰기를 설치하고 있다.

이 경우, 설치공간의 제약으로 인하여 피뢰기가 소형화되는 것이 바람직하다.

그 해결책으로서 산화아연을 주재로 하고 비직선 저항 특성이 극히 양호한 소결체(燒結體)를 피뢰기 요소에 사용함으로써 무속류형(무續流形) 피뢰기를 얻을 수 있으며 또 직렬갭이 없는 소형피뢰기를 얻을 수 있다. 송전선보호에는 이 산화아연식 피뢰기가 가장 적당한 것이라고 생각되는데, 가공송전선계통은 통상적으로 철탑 상부에 부설된 가공지선에서 뇌(雷)차폐가 이루어진다.

이 경우, 가공지선에 뇌격(雷擊)이 있게되면 주변 철탑의 전위가 순간적으로 상승하므로 피뢰기가 설치되어 있지 않으면 송전선에 역섬락(逆閃絡)을 일으키게 된다.

만일, 피뢰기가 설치되어 있으면 송전선의 지지애자에 인가되는 전압이 억제되므로 역섬락을 방지할 수 있다. 피뢰기에 흐르는 뇌전류는 철탑 주변의 가공지선에 파고치가 100KA의 뇌격이 있다고 가정하고 275KV, 2회 선계에서 계산하면 약 5KA로 된다. 여기서, 산화아연식 피뢰기의 경우, 피뢰기는 무속류형이므로 5KA 정도의 충격전류만을 처리하면 되므로 동작 책무(責務)로서는 발전 및 변전소용 피뢰기에서의 공칭방전전류 10KA의 대상책무보다 가볍게 된다. 따라서, 가공지선에서 뇌가 완전히 차폐될 수 있다면 위의 피뢰기 책무만이 문제가 된다.

그러나, 현실적으로는 차폐실패가 일어나는 경우도 있다. 예컨데, 철탑 근방에서 송전선에 100KA의 뇌격이 있다면 철탑상에 설치된 그 상(相)의 피뢰기에는 약 90KA의 뇌전류가 흐른다.

더우기 100KA 이상의 뇌격은 통계적으로 전락뇌수의 5% 정도를 점유하고 있다.

그래서 종래의 피뢰기는 직격뇌전류(直擊雷電流)의 90%를 처리하게 되어, 동작책무로서는 대단히 과혹(過酷)한 것이어서 파손되는 결점이 있었다.

본 발명은 위 결점을 해소하기 위한 것으로서, 비직선저항체와 직선저항체를 직렴로 접속시켜 구성된 피뢰기를 송전선과 철탑간에 접속시키고, 피뢰기의 양단에 소정간극을 두고 한쌍의 전극을 접속시킴으로써, 가공지선의 뇌격 경우와 같이 작동 책무가 가벼울 때는 피뢰기에서 처리하고, 송전선의 직격뇌와 같이 동작책무가 과혹할 때는 직선 저항체에 의해 피뢰기의 양단의 전압이 급상승하는 것을 이용하여 전극간에서 방전시켜 피뢰기가 파손하는 것을 방지할 수 있는 송전선용 피뢰장치를 제공함을 그 목적으로 한다.

이하 도면에 따라 설명한다.

제1도 및 제2도에 있어서 (1)은 철탑, (2a)(2b)는 철탑(1)에 지지되어 직렬로 접속된 피뢰기이며, 각 피뢰기는 후술하는 (3)-(9)에 의해서 구성되어 있다.

(3)은 중공상의 장간애자, (4a)(4b)는 애자(3)의 양단에 각각 시멘트(5)로 고착시킨 플랜지, (5a)(5b)는 플랜지(4a)(4b)에 고착된 단자, (6)은 애자(3)와 단자(5a)(5b)간에 기재되어 있는 O형 링, (7a)(7b)는 철탑(1) 및 송전선(10)에 취부하기 위한 취부보울트, (8)은 애자(3) 내에 수납되어 있는 일단이 단자(5a)와 접속된 산화아연 소결체와 같은 비직선 저항체로서 피뢰기 소자를 구성하게 된다.

(9)는 애자(3) 내에 수납되어 일단이 비직선 저항체(8)와 접속되고, 타단이 단자(5b)와 접속된 직선저항체로서, 피뢰기소자를 구성하게 된다.

(10)은 2개가 직렬 접속된 피뢰기(2a)(2b)를 통하여 철탑(1)에 지지된 1상분 송전선, (11)은 철탑(1)과 송전선(10)간, 즉 양피뢰기(2a)(2b)의 양단에 간극(11a)을 두고 접속된 한쌍의 전극으로서, 단자(5a)(5b)또는 취부볼트(7a)(7b)에 취부된다.

다음으로 동작에 대해서 설명한다.

제1도에 있어서 가공지선 또는 철탑(1)에 100KA의 직렬뇌가 있을때 철탑(1)에 2회선의 송전선이 있을 경우 상상(上相)의 피뢰기(2a)(2b)에 5KA 정도의 전류가 흐른다.

또, 가공지선에 의한 차폐실패로 철탑(1) 주변의 송전선(10)에 100KA의 뇌격이 있게되면 가까운 피뢰기(2a)(2b)에 90KA가 유입하게 된다.

예컨데, 피뢰기(2a)(2b)에 90KA가 유입될 경우, 피뢰기(2a)(2b)의 단자전압은 제3도와 같이 V₅까지 상승하므로, 전극(11)의 간극(11a)에서 방전되어 지락(사고가 되지만 피뢰기(2a)(2b)가 큰 에너지를 처리할 필요가 없게되어 손상을 초래하게 된다.

또, 제3도에서, 특성(Ⅰ)은 일반적인 산화아연계 피뢰기의 전압-전류 특성, 특성(Ⅱ)은 직선저행의 전압-전류특성, 특성(Ⅲ)은 특성(Ⅰ)과 특성(Ⅱ)을 합성한 것으로서, 피뢰기(2a2)(b)의 특성인 것이다.

V₁은 상규대지전압(常規對地電壓), V₂및 V₃는 5-10KA 정도의 전류 i₁이 흘렀을 때의 비직선 저항체(8) 및 피뢰기(2a)(2b)의 각 단자 전압이다.

이렇게 보면 상규대지전압(V₁)을 인가하였을 때, 5-10KA 정도의 전류 i가 흘렀을 경우는 직선저항체(9)의 영향은 무시할 수 있는 정도이다.

그러나, 90KA 정도의 큰 전류 i₂가 흐를 때에는 전압 V₄와 V₅와 같이 직선저항체(9)의 영향으로 인하여 단자전압이 급상승한다.

즉, V₃＜＜V₅로 되는 것을 이용하여 전압 V₅주변에서는 간극(11a)에서 확실하게 방전되고 전압 V₃주변에서는 방전하지 않는 조건을 용이하게 설정할 수 있다.

또, 제1도에서는 제2도에 표시한 애자겸용의 피뢰기(2a)(2b)를 2개 직렬접속시켜 송전선(10)을 철탑(1)에 지지시킨 예를 표시하였으나, 피뢰기의 동작 책무가 달성되면 하나의 애자겸용 피뢰기(2a)에서 송전선(10)을 철탑(1)에 지지시키도록 하여도 된다.

본 발명에 의하면, "비직선저항체와 직선저항체를 직렬로 접속시켜 구성된 피뢰기를 송전선과 철탑간에 접속시키고 피뢰기의 양단에 소정간극을 두고 한쌍의 전극을 접속시킴으로써 가공지선에 뇌격이 있을 경우와 같이 동작책무가 가벼울 때는 피뢰기에서 처리하고, 송전선에 직격뇌와 같이 동작책무가 과혹할 때에는 직선저항체에 의해 피뢰기의 양단의 전압이 급상승하는 것을 이용하여 전극간에서 방전시킬 수 있으므로 피뢰기가 파손되는 것을 방지할 수 있다.

또, 대전류는 전극을 통하여 방전시키므로 피뢰기는 작동책무가 가벼운 것으로 하여도 되므로 소형화할 수 있다.

Claims (1)

1. 직렬로 접속된 직선저항체와 비직선저항체, 한쌍의 전극을 구비하여 이 전극하나가 피뢰기의 각단에 설치되고 이 전극들이 그 사이에서 간극(gap)을 형성시킴을 특징으로 하는 송전선용 피뢰장치.

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