강의노트 다도체의 장점

다도체를 사용하면 선로의 등가적인 반지름을 증대시키는 효과를 가져와서 다음과 같은 장점이 있습니다.

• 선로의 인덕턴스가 감소한다.
• 선로의 정전용량이 증가한다.
• 코로나 임계전압이 상승한다.
• 선로의 송전용량이 증가한다.
• 안정도가 증대된다.

위의 각각에 대하여 알아 보겠습니다.

선로의 인덕턴스 감소

다도체 선로의 인덕턴스는 다음 식으로 표현됩니다.

$$L_n = \frac{0.05}{n} + 0.4605\,\log_{10} \frac{D_m}{R_e}$$

다도체를 사용하면 등가 반지름 $R_e = \sqrt[n]{rs^{n-1}}$ 이 증가하는 효과를 가져오므로 선로의 인덕턴스가 감소한다.

선로의 정전용량 증가

다도체의 작용 정전 용량은 다음 식으로 표현됩니다.

$$C_w = \frac{0.02413}{\log_{10}\dfrac{D_m}{R_e}}$$

다도체를 사용하면 등가 반지름 $R_e =\sqrt[n]{rs^{n-1}}$ 이 증가하는 효과를 가져오므로 선로의 정전용량이 증가한다.

코로나 임계전압 상승

코로나 임계 전압은 다음 식으로 표현됩니다.

$$E_0 = 24.3\, m_0 m_1 \delta d \log_{10}\frac{D_m}{r}$$

다도체를 사용하면 $d\,$가 증가하는 효과를 가져오므로 코로나 임계전압이 상승합니다.

선로 송전 용량 증대

선로의 송전 용량은 다음 식으로 표현됩니다.

$$P = \frac{V_S V_R}{X} \sin\delta$$

다도체를 사용하면 $X$가 감소하는 효과를 가져오므로 선로의 송전용량이 증가한다.

안정도 증대

선로의 안정도 한계는 다음 식으로 표현됩니다.

$$P_{\mathrm{max}} = \frac{V_S V_R}{X}$$

다도체를 사용하면 $X$가 감소하는 효과를 가져오므로 선로의 안정도 한계가 증가한다.

다도체 방식의 단점

다음과 같은 다도체 방식의 단점이 있습니다.

• 페란티 효과에 의한 수전단 전압이 상승된다.
• 단락 사고시 각 소도체에 대전류가 흘러 소도체 상호간의 흡인력이 발생한다.