우리나라는 미국, 영국 등의 선진국에 비해 정전이 자주 일어나지 않는 편입니다.
1가구당 연간 평균 정전시간을 호당 정전시간이라 부르며, 2022년은 8.21분을 기록했습니다.
낙뢰 등으로 인해 순간전압강하가 발생하는데, 원인 및 영향에 대해 살펴보겠습니다.
핵심요약입니다.
1. 순간전압강하 : 짧은 시간 동안 전압이 떨어지는 현상
2. 154kV 변전소 : 고장점에서 30km, 전압강하율 30%
3. 중요부하 : 무정전전원공급장치(UPS) 설치
1. 순간전압강하
비가 내리고 낙뢰가 치는 날, 전등이 깜빡이는 경험이 있으실 겁니다.
생활의 불편함을 줄 정도는 아니지만, 순간적으로 전압강하가 발생한 것입니다.
이는 짧은 시간(0.1초 이내) 동안 전압이 떨어지는 현상을 말하며, 이를 순간전압강하라고 합니다.
순간전압강하는 정상전압의 10 ~ 90% 정도 떨어지는 현상이 나타납니다.
낙뢰 등으로 전기설비에 고장이 발생하면 순간적으로 고장점 전압은 0까지 떨어집니다.
고장점에서 멀어질수록 영향은 약해지지만, 어느 정도의 전압강하는 발생하게 됩니다.
순간전압강하를 발생시키는 원인은 다음과 같습니다.
| 구분 | 내용 |
|---|---|
| 자연재해 | 낙뢰, 산불, 폭설, 강풍, 폭우 등 |
| 외물접촉 | 크레인, 까치, 수목, 자동차, 비닐 등 |
| 설비고장 | 한전의 전기공급설비, 고객 구내설비 고장 등 |
전기설비의 한 곳에 고장이 발생하면, 고장장소는 물론이고 인근 지역의 전압도 함께 낮아지게 됩니다.
2. 순간전압강하 영향 및 대책
순간전압강하는 전기를 공급하는 선로가 차단되지 않은 상태에서 전압만 일정치 이하가 됩니다.
이 현상은 우리가 일상 속에서 경험하는 정전과는 다릅니다.
한전의 공급계통은 바로 정상화되지만, 공장 구내의 일부 부하는 정전발생 우려가 있습니다.
154kV 및 345kV 변전소에서 고장이 발생한 경우, 전압강하 영향 범위를 알아보겠습니다.
| 고장점에서의 거리 | 고장 발생개소 및 전압강하율(%) | |
|---|---|---|
| 154kV 변전소 | 345kV 변전소 | |
| 30km | 30% | 60% |
| 50km | 20% | 40% |
| 100km | 10% | 20% |
| 200km | 5% | 10% |
| 300km | 영향없음 | 5% |
다음은 여러 부하에 미치는 영향에 대해서 알아보겠습니다.
- 컴퓨터 : 정상전압의 60% 이하, 0.07초 이상 지속 시 정지
- 보조계전기 : 정상전압의 65% 이하, 0.015초 이상 지속 시 정지
- 전자개폐기 : 정상전압의 50% 이하, 0.05초 이상 지속 시 정지
- 자동제어기 : 정상전압의 60% 이하, 0.25초 이상 지속 시 정지
2-1. 순간전압강하 피해 방지대책
순간전압강하는 고정밀도를 필요로 하는 첨단·검사장비 등의 오작동을 일으킬 수 있습니다.
이로 인해 생산제품 품질 저하 및 생산량 감소가 나타날 수 있습니다.
특히, 반도체 공정에서는 제품 불량이 발생해 수백억 원의 피해가 발생할 우려가 존재합니다.
순간전압강하 피해를 예방을 위해서는 적절한 설비를 설치해야 합니다.
- 설치개소 : 순간전압강하로 정전이 발생되는 주요 전원장치
- 설치근거 : 전기공급약관 및 송·배전용 전기설비 이용규정
- 설비종류 : 무정전전원공급장치(UPS), 순간전압보상장치 등
전기공급약관에서는 전기공급 중지 또는 급격한 전압변동으로 피해 우려가 있는 고객은 보호장치를 설치할 의무가 있다고 규정하고 있습니다.
주요 부하별 설비는 다음과 같습니다.
| 중요부하 | 전압민감 부하 | 비중요부하 |
|---|---|---|
| 무정전전원공급장치(UPS) | 순간전압보상장치 | 단순지연 동작장치 |
지금까지 순간전압강하의 발생원인과 영향에 대해서 살펴보았습니다.
전압변동으로 정전발생 가능성이 있는 고객은 반드시 정전예방 설비를 설치해야 합니다.
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