과도회복전압(TRV)

정의와 핵심 키워드

과도회복전압은 차단기가 전류를 끊은 직후 극간에 걸리는 과도적인 전압이다.

차단기의 절연이 이 전압을 견뎌야 차단에 성공한다.

핵심 키워드는 재점호, RRRV, 파고치, 고유 진동수, 포락선이다.

발생 원리

차단 순간 전원측과 선로측 회로는 각각 고유 진동을 한다.

그 결과 극간 전압은 고주파 진동으로 먼저 회복하고 계통 주파수 전압으로 이어진다.

고주파 진동 구간이 절연 회복에 가장 가혹하다.

최대 상승률 계산

최대 상승률은 최대 전압을 LC 곱의 제곱근으로 나눈 값이다.

고유 주파수는 2π 와 LC 의 제곱근을 곱한 값의 역수다.

V_max 는 차단 시점 최대 전압[V]이고, L 과 C 는 직렬 인덕턴스와 병렬 정전용량이다.

상승률이 크면 극간 전압이 빨리 올라 절연 회복과의 경쟁에서 불리해진다.

예시 계산

피크 전압이 100kV 인 계통을 가정한다. 고유 각주파수는 가상의 값이다.

재기전압 최댓값은 2E_peak 이므로 200kV 가 된다.

최대 상승률은 ωn 과 E_peak 의 곱이다. 31416 × 100kV/s 이므로 3.14kV/μs 가 된다.

이 값을 차단기 상승률 기준과 비교해 저항 투입 여부를 정한다.

차단 성공과 재점호

차단 후 과도 진동이 일어나고 극간 전압이 상승한다.

이때 상승률과 극간 절연 회복 속도의 대소 관계가 차단 성공을 가른다.

회복이 빠르면 아크가 소호되어 차단에 성공한다.

상승률이 절연 회복보다 크면 재점호가 일어나 차단에 실패한다.

시험 기준과 정리

시험에서는 정격전압에 따라 포락선 파라미터 수가 달라진다.

100kV 이하는 2-파라미터, 100kV 초과는 4-파라미터 포락선을 적용한다.

TRV 는 복구전압과 다르다. 복구전압은 소호 후 정상 주파수 전압이다.

답안에는 TRV 정의, RRRV 단위, 차단 전류 조건을 빠짐없이 쓴다.