크로스본딩 접지 시스템

안녕하세요 최띨띨입니다.
송전시스템 관련하여,
접지방법에 대한 정보를 공유해 드리고자 합니다.

초고압 송전 분야에 계신분들에게는 쉬운 내용이겠지만,
학생분들 그리고 아직 시스템을 잘 모르시는 분들을 위하여
내용을 작성하고 있으니 참고해 주시면 좋을 것 같습니다.

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접지 시스템을 구성하는 이유

접지시스템을 구성하는 이유는 케이블의 기계적강도나 수밀 그리고 차폐역할을 해주는 금속시스 Sheath 를 통해
고장전류의 귀로 등을 제공하여 안정적인 시스템 운영이 가능하도록 하고 있습니다.

접지시스템의 종류에 대해서는 가장 중요한 크로스본딩 (Cross-Bonding)이 있습니다.
기본적으로 금속시스에 흐르는 순환전류는 전력선에 전류가 흐르면서 전력선 밖으로 유기되는
에너지에 의하여 발생하게 됩니다.

기본적으로 유도되는 전압을 생각해보면 전력선의 전류의 흐름에 따른 위상을 가지고 있게 됩니다.
그렇기 때문에 전체 선로를 1/3로 나눈 뒤 해당 구간을 Cross-Bond 해서 연결시켜 주게 되면
각 구간별로 발생하는 유도전류의 위상의 합이 0이 되어 유도전류가 발생하기 않습니다.

이때 생기는 유도전압은 구간 내에서 양쪽은 편단과 동일하게 전압이 걸리며, 가운데 부분에서 줄어들게 됩니다.
벡터의 합으로 계산되기 때문에 벡터적으로 해석하시면 됩니다.

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간단하게 그림으로 표현한 모습입니다.

여기서 각 접지선을 따라 가 보면 A상, B상, C상에 대한 전압유도가 각각 있음을 알 수 있으며
이로인해서 발생하는 유도전압의 벡터의 합이 0가 됩니다.
그에 따라 유도전류는 흐르지 않게 됩니다.
양쪽은 편단접지의 형태와 유사합니다.

장점
1. 일정구간마다 시스연가하여 시스유기전압의 제한 가능
2. 크로스본드구간 양 끝단을 접지하여 유기전압을 ZERO로 유지가능
3. 고장 시 고장전류의 귀류 제공

단점
1. 소구간 내 시스유기전압 존재하여 고장이나 써지에 의해 큰 시스 전압이 유기될 수 있어 절연통보호장치 설치 필요함.


그 외로 외국에서는 선의 위치를 바꾸고 금속시스를 일정하게 하여 사용하는 경우도 있는데,
국내는 맨홀의 사이즈가 케이블을 연가할 수 있는 충분한 사이즈가 나오지 않아 사용하지 않습니다.

기타 문의사항이나 잘못된 내용이 있으면,
댓글 부탁 드립니다.

감사합니다.