KR101031595B1 - Power transmission character evaluation system using small scale and mathod for thereof - Google Patents

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신구용
임재섭
이원교
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Abstract

PURPOSE: A power transmission property evaluation system using a downscaled model and method for the same are provided to reduce the period and cost required for implementing the evaluating process of an electric environmental failure in a direct current power transmission line. CONSTITUTION: Small scale power transmission lines(31, 32) geometrically downscale a real power transmission line. A pole(10) supports the downscaled power transmission line. A varying unit(20) is in connection with the pole and vertically moves the downscaled power transmission line. A sensor(60) measures the electric field strength and the ion current density of the ground. A calculating unit(100) calculates the radius of a real power transmission line and the height of the real power transmission line with respect to the ground.

Description

축소 모델을 이용한 송전 선로 특성 평가 시스템 및 방법{POWER TRANSMISSION CHARACTER EVALUATION SYSTEM USING SMALL SCALE AND MATHOD FOR THEREOF}System and method for evaluating transmission line characteristics using scaled model {POWER TRANSMISSION CHARACTER EVALUATION SYSTEM USING SMALL SCALE AND MATHOD FOR THEREOF}

본 발명은 축소 모델을 이용한 송전 선로 특성 평가 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a transmission line characteristic evaluation system and method using a reduced model.

종래에는 송전선로의 전기 환경 장애를 평가하기 위하여, 코로나 게이지 등의 측정 장치를 이용하거나, 실규모의 실증시험선로를 이용하여 가공 송전선로의 전기 환경 장애를 평가한다.Conventionally, in order to evaluate the electrical environmental disturbance of a transmission line, the electrical environmental disturbance of a overhead transmission line is evaluated using the measuring apparatus, such as a corona gauge, or using the actual scale test line.

그러나, 코로나 게이지의 경우 낮은 전압을 사용하여 코로나 방전을 측정하여, 이를 실제 선로에서 발생되는 코로나 방전현상에 대응하게 되므로 실제 적용상에는 오차가 많다. 즉, 직류 가공 송전 선로의 주변에 극성에 따라 이온의 발생특성이 달라지지만 코로나 게이지 등을 사용하게 되면 이러한 환경적인 영향에 대한 측정 오차가 매우 큰 문제점이 있다.However, since the corona gauge measures the corona discharge using a low voltage and corresponds to the corona discharge phenomenon generated in the actual line, there are many errors in the practical application. That is, the generation characteristics of ions vary depending on the polarity of the DC overhead transmission line, but if a corona gauge or the like is used, there is a problem that the measurement error for such environmental influence is very large.

상기의 문제점을 해결하기 위하여 실규모의 실증실험선로를 사용하여 교류 또는 직류 가공 송전선로의 전기 환경 장애를 평가한다. 실규모의 실증실험선로를 사용하게 되면 코로나 방전 등의 전기적 환경영향을 정확하게 측정할 수 있는 장점이 있다. 그러나 실규모의 실증실험선로를 사용할 경우 고가의 설비가 필요하며, 여러 가지 도체 방식(예를 들면, 2, 4, 6도체 방식 송전)을 교체하면서 실험하는 경우에 많은 시간 및 경비가 소요되는 단점이 있다.In order to solve the above problems, the electric environment disturbance of the AC or DC overhead transmission line is evaluated using the actual scale experimental test line. The use of a real scale experimental test line has the advantage of accurately measuring the electrical environmental effects such as corona discharge. However, when using the actual scale experimental test line, expensive facilities are required, and it takes a lot of time and expense when experimenting while replacing various conductor methods (for example, 2, 4, 6 conductor type power transmission). There is this.

본 발명의 목적은 직류 가공 송전선로의 전기환경 장애를 평가할 수 있는 송전선로 환경 평가 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide a transmission line environmental evaluation system and method capable of evaluating the electrical environmental disturbances of a direct current overhead transmission line.

본 발명의 목적은 직류와 교류 전압이 동일한 철탑에서 운전되는 하이브리드 가공 송전선로의 전기환경 장애를 평가할 수 있는 송전선로 환경 평가 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide a transmission line environmental evaluation system and method capable of evaluating the electrical environmental disturbance of a hybrid overhead transmission line operated in the same tower and direct current voltage.

본 발명의 일 측면에 따르면, 송전 선로의 축소 모델을 이용한 송전 선로 특성 평가 방법에 있어서, (a) 축소 송전 선로에 전압을 인가하는 단계; (b) 상기 축소 송전 선로에 인가된 전압에 의해 지면에서 발생하는 전계강도 및 이온 전류 밀도를 측정하는 단계; (c) 상기 축소 송전 선로 형상별 상기 전계강도 및 이온 전류 밀도의 최적값을 결정하는 단계; 및 (d) 상기 전계강도 및 이온 전류 밀도를 통해 실제 송전 선로의 환경 장애값으로 환산하는 단계를 포함하는 축소 모델을 이용한 송전 선로 특성 평가 방법을 제공할 수 있다.According to an aspect of the present invention, a transmission line characteristic evaluation method using a reduction model of a transmission line, the method comprising: (a) applying a voltage to a reduction transmission line; (b) measuring electric field strength and ion current density generated on the ground by the voltage applied to the reduced transmission line; (c) determining an optimum value of the electric field strength and ion current density for each of the reduced transmission line shapes; And (d) it can provide a transmission line characteristic evaluation method using a reduced model comprising the step of converting the environmental disturbance value of the actual transmission line through the electric field strength and ion current density.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 송전 선로의 축소 모델을 이용하여 실제 송전 선로의 전기 환경 특성을 평가하는 평가 시스템에 있어서, 실제 송전 선로가 기하학적으로 축소된 적어도 하나의 축소 송전 선로; 상기 축소 송전 선로를 지지하는 지주; 상기 지주에 연결되고 상기 축소 송전 선로를 상하로 이동 시키는 가변 수단; 상기 축소 송전 선로에 전압을 인가하는 전원부; 상기 축소 송전 선로에 인가된 전압에 의해 지면에서 발생되는 전계강도 및 이온 전류 밀도를 측정하는 센서부; 및 상기 측정된 전계강도 및 이온 전류 밀도와 송전 선로의 반경, 높이, 인가 전압을 이용하여 축소 계수를 이용하여 실제 송전 선로의 반경, 지면과의 높이를 계산하는 계산부를 포함하는 송전 선로 특성 평가 시스템을 제공할 수 있다.According to another aspect of the present invention, the evaluation system for evaluating the electrical environment characteristics of the actual transmission line by using the reduced model of the transmission line, comprising: at least one reduced transmission line geometrically reduced the actual transmission line; A support for supporting the reduced power transmission line; Variable means connected to said support and moving said reduced transmission line up and down; A power supply unit applying a voltage to the reduced transmission line; A sensor unit for measuring electric field strength and ion current density generated on the ground by the voltage applied to the reduced transmission line; And a calculation unit calculating a radius of the actual transmission line and a height of the ground by using a reduction factor using the measured electric field strength and ion current density, and the radius, height, and applied voltage of the transmission line. Can be provided.

본 발명의 일 실시 예에 의하면, 축소 모델을 통해 단기간, 저비용으로 가공 송전 선로의 전기 환경 장애 평가를 할 수 있는 장점이 있다.According to an embodiment of the present invention, there is an advantage that the electrical environment failure of the overhead transmission line can be evaluated in a short period of time, low cost through a scale model.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 교류, 직류, 교류와 직류 하이브리드 가공 송전 선로의 전기 환경 장애 평가를 할 수 있는 장점이 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, there is an advantage that can be evaluated in the electrical environment of the AC, DC, AC and DC hybrid overhead transmission line.

그리고 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 송전 선로의 여러가지 도체 방식에대한 전기 환경 장애 평가를 저비용으로 할 수 있는 장점이 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, there is an advantage that the electrical environment failure evaluation for various conductor methods of the transmission line can be made at low cost.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.As the invention allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all transformations, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In the following description of the present invention, if it is determined that the detailed description of the related known technology may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한 다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면 번호에 상관없이 동일한 수단에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In order to facilitate a thorough understanding of the present invention, the same reference numerals are used for the same means regardless of the number of the drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 송전선로 축소 모델을 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a view schematically showing a transmission line reduction model according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 축소 송전 선로(31, 32) 및 지주(10)를 포함한다.Referring to FIG. 1, reduced transmission lines 31 and 32 and a support 10 are included.

구체적으로, 지주(10)는 축소 송전 선로(31, 32)를 양측에서 고정 지지한다. 이때, 축소 송전 선로(31, 32)와 지면과의 거리를 가변할 수 있는 가변 수단(20)을 더 포함할 수 있다.Specifically, the support 10 is fixedly supported on both sides of the reduced power transmission line (31, 32). At this time, the variable transmission line (31, 32) may further include a variable means for varying the distance between the ground.

가변 수단(20)은 양측 지주(10)에 부착된다. 가변 수단(20)은 축소 송전 선로(31, 32)를 고정한다. 이때, 가변 수단(20)은 축소 송전 선로(31, 32)를 고정한 상태, 또는 축소 송전 선로(31, 32)가 미고정된 상태에서 높이의 조절이 가능하다.The variable means 20 are attached to both struts 10. The variable means 20 fixes the reduced power transmission lines 31 and 32. In this case, the variable means 20 is capable of adjusting the height in a state in which the reduced power transmission lines 31 and 32 are fixed, or in a state in which the reduced power transmission lines 31 and 32 are unfixed.

본 발명의 실시 예에서는 지주의 길이가 1.2m이고, 가변 수단(20)은 지면에서 적어도 10cm 이상에서 1.2m까지 조절이 가능하나, 이에 한정되지 않으며, 가변 수단이 지주(10) 길이 이내에서 가변될 수 있다.In the embodiment of the present invention, the length of the strut is 1.2m, the variable means 20 is adjustable from 1.2m to 1.2m or more from the ground, but is not limited to this, the variable means is variable within the length of the strut 10 Can be.

축소 송전 선로(31, 32)는 실제 송전 선로를 축소 계수를 통해 계산한다. 이때 축소 송전 선로(31, 32)의 축소 계수는 1차원의 기하학적 축소 계수(KL)와 인가 전압에 대한 축소 계수(Kv), 지표면 전계 강도의 축소 계수(Ke), 전하 밀도의 축소계수(Kρ), 이온 전류 밀도의 축소 계수(Kj) 및 코로나 전류의 축소계수(Kc)를 계산 할 수 있다.The reduced transmission lines 31 and 32 calculate the actual transmission lines through reduction factors. In this case, the reduction coefficients of the reduction transmission lines 31 and 32 are the one-dimensional geometric reduction coefficient K L , the reduction coefficient K v for the applied voltage, the reduction coefficient of the surface electric field strength K e , and the reduction of the charge density. The coefficient K ρ , the reduction factor K j of the ion current density, and the reduction factor K c of the corona current can be calculated.

먼저, 1차원의 기하학적 축소 계수(KL)는 수학식 1과 같이 표현된다.First, the one-dimensional geometrical reduction factor K L is expressed as in Equation 1.

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112009067036409-pat00001
Figure 112009067036409-pat00001

여기서, r은 도체 반경을 나타내며, h는 지면과의 높이, S는 도체간의 간격을 나타낸다.Where r represents the conductor radius, h represents the height from the ground, and S represents the spacing between the conductors.

인가전압에 대한 축소 계수(Kv)는 수학식 2와 같이 표현된다.The reduction factor K v with respect to the applied voltage is expressed by Equation 2.

[수학식 2][Equation 2]

Figure 112009067036409-pat00002
Figure 112009067036409-pat00002

여기서, V는 체적을 나타낸다. 인가 전압에 대한 축소 계수(Kv)는 축소된 송전 선로의 체적(V축소)을 실제 송전 선로의 체적(V실제)으로 나눈 값이다.Where V represents the volume. The reduction factor (K v ) for the applied voltage is the volume (V reduction ) of the reduced transmission line divided by the volume (V actual ) of the actual transmission line.

초고압 교류 송전 선로에서는 코로나 방전에 의한 이온의 영향이 지표면에 영향을 미치지 못하므로, 코로나 발생 여부와 관계없이 인가전압과 지표면 전계강도의 관계는 코로나 방전이 없는 상태로 가정한다. 따라서, 송전 선로의 지표면에 대한 전계강도의 축소 계수(Ke)는 수학식 3과 같이 표현될 수 있다.Since the influence of ions by corona discharge does not affect the earth surface in the ultra high voltage AC transmission line, it is assumed that the relationship between the applied voltage and the surface electric field strength has no corona discharge regardless of whether or not corona is generated. Thus, the reduction coefficient (K e) of the field strength of the surface of the transmission line can be expressed as Equation (3).

[수학식 3]&Quot; (3) "

Figure 112009067036409-pat00003
Figure 112009067036409-pat00003

수학식 3에서 E는 지표면의 전계강도, h는 지표면과의 높이, V는 체적을 나타낸다. 이때, 상기의 수학식 3에서는 초고압 교류 송전 선로의 축소 계수에서 지표면의 전계강도와 코로나 방전과의 관계가 없는 것을 가정하였으나, 초고압 직류 송전의 경우에는 이온 영향에 대한 효과가 고려되어야 한다.In Equation 3, E represents the electric field strength of the earth's surface, h represents a height with the earth's surface, and V represents a volume. At this time, in Equation 3 above, it is assumed that there is no relationship between the electric field strength of the ground surface and the corona discharge in the reduction factor of the ultra-high voltage AC transmission line, but in the case of the ultra-high voltage DC power transmission, the effect on the ion effect should be considered.

즉, 직류 송전 선로의 경우 축소 계수(Ke)는 코로나 방전이 발생하지 않는 코로나 방전 임계 전압 미만에서는 교류 송전 선로와 같은 조건이 되지만 코로나 방전이 발생되는 코로나 방전 임계전압 이상에서는 이온 영향에 대한 효과를 고려해야 한다. 또한, 지면에서의 전하밀도도 고려되어야 한다.That is, in the case of the direct-current power transmission line reduction coefficient (K e) is less than a corona discharge threshold voltage that the corona discharge does not occur, but the conditions, such as alternating current transmission line in the corona discharge threshold voltage above which the corona discharge takes effect on the ion impact Should be taken into account. In addition, the charge density at the ground must also be considered.

수학식 4는 지표면에서 전하 밀도에 관계된 식이다.Equation 4 is related to the charge density on the earth's surface.

[수학식 4]&Quot; (4) "

Figure 112009067036409-pat00004
Figure 112009067036409-pat00004

수학식 4에서 ε은 유전율, E는 지표면 전계 강도, A는 단면적, Vsms 체적을 나타낸다. 따라서, 전하 밀도의 축소 계수(Kρ)는 수학식 5와 같이 표현될 수 있다.In Equation 4, ε represents permittivity, E represents surface electric field strength, A represents cross-sectional area, and Vsms volume. Therefore, the reduction factor K ρ of the charge density may be expressed as in Equation 5.

[수학식 5][Equation 5]

Figure 112009067036409-pat00005
Figure 112009067036409-pat00005

수학식 5로부터 지표면 이온전류밀도 J의 축소 계수(Kj)를 수학식 6과 같이 나타낼 수 있다.From Equation 5, the reduction coefficient K j of the surface ion current density J can be expressed as Equation 6.

[수학식 6]&Quot; (6) "

Figure 112009067036409-pat00006
Figure 112009067036409-pat00006

수학식 6에서 (Kj)는 이온 이동도의 축소 계수로 실제 송전 선로와 축소 모델의 이동도가 동일하지는 않으나, 기상 조건 등의 한정조건을 동일하게 할 경우에 는 이온의 이동도는 동일하게 되어 Kk=1로서 수학식 6을 만족시킬 수 있다.In Equation (6), (K j ) is a reduction factor of ion mobility, but the mobility of the actual transmission line and the reduction model are not the same, but when the same conditions such as weather conditions are the same, the mobility of ions is the same. The equation 6 can be satisfied as K k = 1.

코로나 전류(Ic)는 지면에서의 이온 전류 밀도를 폐면적(A)와 곱으로 표현할 수 있다. 따라서 코로나 전류의 축소계수(Kc)는 다음의 수학식 7로 표현될 수 있다.The corona current (I c ) can be expressed as the product of the ion current density at ground level by the closed area (A). Therefore, the reduction coefficient K c of the corona current may be expressed by Equation 7 below.

[수학식 7][Equation 7]

Figure 112009067036409-pat00007
Figure 112009067036409-pat00007

도 2는 본 발명의 송전 선로 축소 모델을 이용한 전기 환경 특성 중 이온 전류 발생 특성을 평가하는 방법을 순차적으로 도시한 흐름도이고, 도 3은 송전 선로 축소 모델을 이용한 이온전류 발생 측정 시스템을 도시한 블록도이다.2 is a flowchart sequentially illustrating a method of evaluating ion current generation characteristics among electrical environment characteristics using a transmission line reduction model of the present invention, and FIG. 3 is a block diagram illustrating a system for measuring ion current generation using a transmission line reduction model. It is also.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 이온 전류 발생 특성 평가 방법은 축소 송전 선로에 전원을 인가하는 단계(S100), 축소 송전 선로에 인가된 전원에 의해 지면에서 발생하는 전계강도 및 이온 전류 밀도를 측정하는 단계(S200), 축소 송전 선로 형상별 최적값을 결정하는 단계(S300) 및 실제 송전 선로의 환경 장애값으로 환산하는 단계(S400)를 포함한다.2 and 3, the method for evaluating ion current generation characteristics according to the present invention includes applying power to a reduced transmission line (S100), and electric field strength and ions generated from the ground by the power applied to the reduced transmission line. Measuring the current density (S200), determining the optimum value for each of the reduced transmission line shape (S300) and converting the environmental disturbance value of the actual transmission line (S400).

구체적으로, 축소 송전 선로에 전원을 인가하는 단계(S100)는 전원부(50)에서 교류 전원 또는 직류 전원을 축소 송전 선로에 인가한다. 이때, 교류 전원 또는 직류 전원의 전압은 이온 전류 밀도를 측정할 수 있는 전압 또는 실제 송전 선로에 서 주로 송전에 사용되는 전압을 인가한다. 본 발명의 실시 예에서는 50kV와 60kV를 인가하였다.Specifically, in the step S100 of applying power to the reduced transmission line, the power supply unit 50 applies AC power or DC power to the reduced transmission line. At this time, the voltage of the AC power or DC power is applied to a voltage capable of measuring the ion current density or a voltage mainly used for transmission in an actual transmission line. In the embodiment of the present invention 50kV and 60kV were applied.

다음으로, 축소 송전 선로에 인가된 전원에 의해 지면에서 발생하는 전계강도 및 이온 전류 밀도를 측정하는 단계(S200)는 센서부(60)를 통해 지면의 이온 전류 밀도를 측정한다. 이때, 지표면의 전계강도를 센서부(60)를 이용하여 측정한다.Next, measuring the electric field strength and the ion current density generated in the ground by the power applied to the reduced transmission line (S200) measures the ion current density of the ground through the sensor unit 60. At this time, the electric field strength of the ground surface is measured using the sensor unit 60.

다음으로, 축소 송전 선로 형상별 최적값을 결정하는 단계(S300)는 축소 송전 선로(31, 32)를 가변하는 가변 수단(20)을 이용하여 지면과 축소 송전 선로(31, 32) 사이의 거리를 조절하면 지면의 전계강도 및 이온 전류 밀도를 측정한다. 이때, 2개의 축소 송전 선로(31, 32)의 거리를 가변하면서 2개의 축소 송전 선로(31, 32) 사이의 전계강도 및 이온 전류 밀도를 측정한다. Next, determining the optimum value for each of the reduced transmission line shape (S300) is the distance between the ground and the reduced transmission line (31, 32) using the variable means 20 for varying the reduced transmission line (31, 32). Adjust the to measure the electric field strength and ion current density of the ground. At this time, the electric field strength and ion current density between the two reduced power transmission lines 31 and 32 are measured while varying the distances of the two reduced power transmission lines 31 and 32.

이때, 축소 송전 선로의 도체 방식에 따른 축소 송전 선로(31, 32)와 지면과의 거리를 가변하면서 지면에서의 전계강도 및 이온 전류 밀도를 측정할 수 있다.At this time, the electric field strength and the ion current density on the ground can be measured while varying the distance between the reduced transmission lines 31 and 32 and the ground according to the conductor method of the reduced transmission line.

다음으로, 실제 송전 선로의 환경 장애값으로 환산하는 단계(S400)는 상술한 수학식 1 내지 7을 이용하여 산출한다. Next, the step (S400) of converting the environmental disturbance value of the actual transmission line is calculated using Equations 1 to 7 described above.

예를 들면, 쌍극 1회선 ±500KV 실제 송전 선로를 기하학적으로 1/30으로 축소한 모델에 ±35KV를 인가하여 모의 실험을 한 결과, 지표면의 자계 강도가 10kV/m이고 지표면 이온 전류 밀도가 100μA/m2로 측정된 경우, 실제 쌍극 1회선 ±500kV 선로에서의 지표면 전계강도와 이온 전류 밀도를 축소 계수를 통해 구할 수 있다. 전압 축소 계수, K=35kV/500kV로 0.07가 되므로 전계 강도 축소 계수(Ke)는 Ke=0.07/0.03=2.1가 된다.For example, simulation was performed by applying ± 35KV to a model in which a bipolar ± 500KV actual transmission line was geometrically reduced to 1/30, and the surface magnetic field strength was 10kV / m and the surface ion current density was 100μA / When measured in m 2 , the surface electric field strength and ion current density on the actual bipolar ± 500 kV line can be obtained from the reduction factor. Voltage reduction factor, K = 35kV / 500kV to 0.07 since the electric field intensity reduction factor (K e) is a K e = 0.07 / 0.03 = 2.1 .

따라서, 실제 송전 선로에서의 전계 강도(E)는 수학식 3에 의해 4.76KV/m가 된다. 그리고 이온 전류 밀도 축소 계수(Kj)는 수학식 6에 따라, Kj=0.072/0.033인 132.3이 되므로 실제 송전 선로의 지표면 이온 전류 밀도는 수학식 6에 의해 0.75uA/m2이 된다. Therefore, the electric field strength E in the actual power transmission line is 4.76 KV / m by equation (3). Since the ion current density reduction coefficient K j becomes 132.3 with Kj = 0.07 2 /0.03 3 according to Equation 6, the surface ion current density of the actual transmission line becomes 0.75 uA / m 2 by Equation 6.

도 4는 축소 송전 선로 사이의 이온전류밀도를 측정한 결과로서, 50kV와 60kV의 직류 전압을 인가한 경우의 예이다. 도 5는 축소 송전 선로와 지면과의 거리에 따른 이온 전류 밀도를 측정한 결과로서, 50kV와 60kV의 직류 전압을 인가한 경우의 예이다.4 is a result of measuring ion current density between reduced transmission lines, and is an example of applying a DC voltage of 50 kV and 60 kV. 5 is a result of measuring the ion current density according to the distance between the reduced transmission line and the ground, and is an example of applying a DC voltage of 50 kV and 60 kV.

예를 들면, 50kV와 60kV의 직류 전압을 인가한 후 지면에서의 이온 전류 밀도는 축소 송전 선로와 지면과의 거리가 0.7m 이상에서 매우 낮은 것을 알 수 있다. 이렇게 측정된 값들은 축소 계수를 이용하여 실제 송전 선로와 지면과의 최소 이격 거리를 계산할 수 있다.For example, it can be seen that the ion current density in the ground after applying 50 kV and 60 kV DC voltages is very low when the distance between the reduced transmission line and the ground is 0.7 m or more. The measured values can be used to calculate the minimum distance between the actual transmission line and the ground using the reduction factor.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. It will be understood that the invention may be varied and varied without departing from the scope of the invention.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 송전선로 축소 모델을 개략적으로 도시한 도면.1 is a view schematically showing a transmission line reduction model according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 송전 선로 축소 모델을 이용한 전기 환경 특성 중 이온 전류 발생 특성을 평가하는 방법을 순차적으로 도시한 흐름도.2 is a flowchart sequentially illustrating a method for evaluating ion current generation characteristics among electrical environment characteristics using the transmission line reduction model of the present invention.

도 3은 송전 선로 축소 모델을 이용한 이온전류 발생 측정 시스템을 도시한 블록도.3 is a block diagram showing an ion current generation measurement system using a transmission line reduction model.

도 4는 축소 송전 선로 사이의 이온전류밀도를 측정한 결과 그래프.Figure 4 is a graph of the result of measuring the ion current density between the reduced transmission line.

도 5는 축소 송전 선로와 지면과의 거리에 따른 이온 전류 밀도를 측정한 결과 그래프.5 is a graph of the result of measuring the ion current density according to the distance between the reduced transmission line and the ground;

<도면부호의 간단한 설명><Brief Description of Drawings>

10: 지주10: prop

20: 가변 수단20: variable means

31, 32: 축소 송전 선로31, 32: reduced transmission line

40: 선로 고정 수단40: track fixing means

50: 전원부50: power supply

60: 센서부60: sensor

100: 계산부100: calculation unit

Claims (8)

송전 선로의 축소 모델을 이용한 송전 선로 특성 평가 방법에 있어서,In the transmission line characteristics evaluation method using the reduced model of the transmission line, (a) 축소 송전 선로에 전압을 인가하는 단계;(a) applying a voltage to the reduced transmission line; (b) 상기 축소 송전 선로에 인가된 전원에 의해 지면에서 발생하는 전계강도 및 이온 전류 밀도를 측정하는 단계;(b) measuring electric field strength and ion current density generated on the ground by the power applied to the reduced transmission line; (c) 상기 축소 송전 선로 형상별 상기 전계강도 및 이온 전류 밀도의 최적값을 결정하는 단계; 및(c) determining an optimum value of the electric field strength and ion current density for each of the reduced transmission line shapes; And (d) 상기 전계강도 및 이온 전류 밀도를 통해 실제 송전 선로의 환경 장애값으로 환산하는 단계를 포함하는 축소 모델을 이용한 송전 선로 특성 평가 방법.(d) a method for evaluating transmission line characteristics using a scaled down model comprising converting the environmental disturbance value of an actual transmission line through the electric field strength and the ion current density. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 단계 (c)는Step (c) is 상기 축소 송전 선로와 상기 지면과의 거리를 가변하면서 상기 이온 전류 밀도를 측정하는 단계를 더 포함하는 축소 모델을 이용한 송전 선로 특성 평가 방법.And measuring the ion current density while varying the distance between the reduced transmission line and the ground. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 단계 (c)는Step (c) is 상기 축소 송전 선로와 이와 인접한 다른 축소 송전 선로와의 거리를 가변하 면서 상기 이온 전류 밀도를 측정하는 단계를 더 포함하는 축소 모델을 이용한 송전 선로 특성 평가 방법.And measuring the ion current density while varying a distance between the reduced power transmission line and another reduced power transmission line adjacent thereto. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,4. The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 단계(d)는Step (d) is 상기 축소 송전 선로의 기하학적 축소 계수를 통해 상기 실제 송전 선로의 반경, 지면과의 높이 및 송전 선로간의 간격을 환산하는 것을 특징으로 하는 축소 모델을 이용한 송전 선로 특성 평가 방법.The transmission line characteristic evaluation method using the reduction model, characterized in that for converting the radius of the actual transmission line, the height with respect to the ground and the distance between the transmission line through the geometric reduction coefficient of the reduced transmission line. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 단계(d)는Step (d) is 상기 축소 송전 선로에 입력된 전압, 상기 축소 송전 선로의 반경, 상기 측정된 전계강도 및 이온 전류 밀도 값과,A voltage input to the reduced transmission line, a radius of the reduced transmission line, the measured electric field strength and an ion current density value, 기하학적 축소계수(KL), 인가전압 축소계수(Kv), 전계강도 축소계수(Ke), 전하밀도 축소계수(Kρ) 및 이온 전류 밀도 축소계수(Kj) 관계식을 이용하여 상기 실제 송전 선로의 환경 장애값을 산출하는 것을 특징으로 하는 축소 모델을 이용한 송전 선로 특성 평가 방법.Using the relationship between geometric reduction factor (K L ), applied voltage reduction factor (K v ), electric field reduction factor (K e ), charge density reduction factor (K ρ ) and ion current density reduction factor (K j ) A method for evaluating transmission line characteristics using a scaled down model characterized by calculating an environmental disturbance of a transmission line. (여기서, 기하학적 축소계수(KL)는
Figure 112009067036409-pat00008
식으로 계산되고, 인가전압 축소계수(Kv)는
Figure 112009067036409-pat00009
식으로 계산되고, 전계강도 축소계수(Ke)는
Figure 112009067036409-pat00010
식으로 계산되고, 전하밀도 축소계수(Kρ)는
Figure 112009067036409-pat00011
식으로 계산되고, 이온 전류 밀도 축소계수(Kj)는
Figure 112009067036409-pat00012
식으로 계산되며, r은 도체 반경, h는 지면과의 거리, S는 송전 선로간 거리, V는 인가 전압, ρ는 전하밀도, A는 단면적, ε은 유전율, J는 이온 전류 밀도, Kk는 이온의 이동도 축소계수임)
Where the geometric reduction factor (K L )
Figure 112009067036409-pat00008
Calculated by the formula, the applied voltage reduction factor (K v )
Figure 112009067036409-pat00009
Calculated by the formula, the field strength reduction factor (K e )
Figure 112009067036409-pat00010
Calculated by the formula, and the charge density reduction coefficient (K ρ ) is
Figure 112009067036409-pat00011
Calculated by the equation, the ion current density reduction coefficient (K j )
Figure 112009067036409-pat00012
Where r is the conductor radius, h is the distance to the ground, S is the distance between the transmission lines, V is the applied voltage, ρ is the charge density, A is the cross-sectional area, ε is the dielectric constant, J is the ion current density, K k Is the mobility reduction factor of ions)
송전 선로의 축소 모델을 이용하여 실제 송전 선로의 전기 환경 특성을 평가하는 평가 시스템에 있어서,In the evaluation system for evaluating the electrical environment characteristics of the actual transmission line using a scale model of the transmission line, 실제 송전 선로가 기하학적으로 축소된 적어도 하나의 축소 송전 선로;At least one reduced transmission line in which the actual transmission line is geometrically reduced; 상기 축소 송전 선로를 지지하는 지주;A support for supporting the reduced power transmission line; 상기 지주에 연결되고 상기 축소 송전 선로를 상하로 이동 시키는 가변 수단;Variable means connected to said support and moving said reduced transmission line up and down; 상기 축소 송전 선로에 전압을 인가하는 전원부;A power supply unit applying a voltage to the reduced transmission line; 상기 축소 송전 선로에 인가된 전압에 의해 지면에서 발생되는 전계강도 및 이온 전류 밀도를 측정하는 센서부; 및A sensor unit for measuring electric field strength and ion current density generated on the ground by the voltage applied to the reduced transmission line; And 상기 측정된 전계강도 및 이온 전류 밀도와 송전 선로의 반경, 높이 및 인가 전압에 축소 계수를 적용하여 실제 송전 선로의 반경, 지면과의 높이를 계산하는 계산부를 포함하는 송전 선로 특성 평가 시스템.And a calculation unit configured to calculate the radius of the actual transmission line and the height of the ground by applying a reduction factor to the measured electric field strength and ion current density and the radius, height, and applied voltage of the transmission line. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 전원부는The power supply unit 교류 전압, 직류 전압 및 직교류 하이브리드 전압 중 어느 하나를 인가하는것을 특징으로 하는 송전 선로 특성 평가 시스템.Transmission line characteristic evaluation system, characterized in that any one of the AC voltage, DC voltage and cross-flow hybrid voltage. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 축소 계수는The reduction factor is 기하학적 축소계수(KL), 인가전압 축소계수(Kv), 전계강도 축소계수(Ke), 전 하밀도 축소계수(Kρ) 및 이온 전류 밀도 축소계수(Kj)를 포함하는 것을 특징으로 하는 송전 선로 특성 평가 시스템.Geometrical reduction factor (K L ), applied voltage reduction factor (K v ), electric field strength reduction factor (K e ), charge density reduction factor (K ρ ) and ion current density reduction factor (K j ) Transmission line characteristic evaluation system. (여기서, 기하학적 축소계수(KL)는
Figure 112009067036409-pat00013
식으로 계산되고, 인가전압 축소계수(Kv)는
Figure 112009067036409-pat00014
식으로 계산되고, 전계강도 축소계수(Ke)는
Figure 112009067036409-pat00015
식으로 계산되고, 전하밀도 축소계수(Kρ)는
Figure 112009067036409-pat00016
식으로 계산되고, 이온 전류 밀도 축소계수(Kj)는
Figure 112009067036409-pat00017
식으로 계산되며, r은 도체 반경, h는 지면과의 거리, S는 송전 선로간 거리, V는 인가 전압, ρ는 전하밀도, A는 단면적, ε은 유전율, J는 이온 전류 밀도, Kk는 이온의 이동도 축소계수임)
Where the geometric reduction factor (K L )
Figure 112009067036409-pat00013
Calculated by the formula, the applied voltage reduction factor (K v )
Figure 112009067036409-pat00014
Calculated by the formula, the field strength reduction factor (K e )
Figure 112009067036409-pat00015
Calculated by the formula, and the charge density reduction coefficient (K ρ ) is
Figure 112009067036409-pat00016
Calculated by the equation, the ion current density reduction coefficient (K j )
Figure 112009067036409-pat00017
Where r is the conductor radius, h is the distance to the ground, S is the distance between the transmission lines, V is the applied voltage, ρ is the charge density, A is the cross-sectional area, ε is the dielectric constant, J is the ion current density, K k Is the mobility reduction factor of ions)
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