코로나 현상-정의,원리,특징,영향,방지대책 (전력공학)

 

 

코로나 현상

코로나 현상은 송전 선로에서 발생할 수 있는 전기적 현상으로, 높은 전압이 가해진 전선 주위의 공기가 이온화되면서 나타납니다. 이 현상은 전력 전송의 효율성과 안정성에 영향을 미칠 수 있으며, 특히 고압 송전선에서 더 두드러지게 나타납니다.

 

1. 코로나 현상의 정의

코로나 현상은 고전압 전선 주변의 공기가 전기장이 강해짐에 따라 이온화되면서 발생하는 현상입니다. 전선 주위의 공기가 전기장을 받으면 공기 분자가 이온화되어 전기 전도성이 증가하고, 이로 인해 공기 중에서 전기 방전이 일어납니다.

 

 

2. 코로나 현상의 원리

• 전기장 집중: 전선 주변의 전기장 강도가 전선 표면에 따라 집중되며, 이 집중된 전기장이 공기 중의 분자와 원자를 이온화합니다.
• 이온화: 공기 분자가 전기장에 의해 이온화되면서 양전하와 음전하로 나뉩니다. 이온화된 공기는 전도성을 가지게 되고, 전기적 방전이 일어납니다.
• 방전: 이온화된 공기가 전선과 대지 사이에 전류를 흐르게 하여 공기 중에서 방전이 일어납니다. 이 과정에서 가시적인 불꽃이나 플라즈마가 형성될 수 있습니다.

 

3. 코로나 현상의 특징

• 가시적 효과: 코로나 현상은 종종 푸르스름한 빛을 방출하며, 이는 이온화된 공기와 전기적 방전의 결과입니다.
• 소음 발생: 코로나 방전은 소음이 동반될 수 있으며, 이는 방전 과정에서 발생하는 전자기파와 공기 압력 변화 때문입니다.
• 오존 발생: 코로나 방전으로 인해 오존(O₃)이 생성될 수 있으며, 이는 공기의 질에 영향을 미칠 수 있습니다.

 

4. 코로나 현상의 영향

• 전력 손실: 코로나 현상으로 인해 전력 손실이 발생할 수 있으며, 이는 전송 효율성에 부정적인 영향을 미칩니다.
• 고장 위험: 코로나 현상은 절연체의 성능 저하를 초래할 수 있으며, 이로 인해 고장이나 장비 손상이 발생할 수 있습니다.
• 전압 강하: 코로나 현상은 송전선의 전압 강하를 유발할 수 있으며, 이로 인해 전력 품질이 저하될 수 있습니다.

 

5. 코로나 현상의 방지 및 완화 방법

• 도체 형상 개선: 전선의 표면을 매끄럽게 하거나, 전선의 두께를 조절하여 전기장을 균등하게 분포시킬 수 있습니다.
• 절연체 개선: 절연체의 성능을 향상시키거나, 절연체의 디자인을 개선하여 코로나 방전을 줄일 수 있습니다.
• 코로나 방지 장치: 코로나 방지 장치나 외부 장비를 설치하여 방전 현상을 완화할 수 있습니다.