표준 충격파형

표준 충격파형이란

표준 충격파형은 파두장과 파미장으로 정한 뇌전압·뇌전류의 기준 파형이다.

번개 전압은 아주 짧은 시간에 치솟았다가 천천히 줄어든다.

모양이 매번 다르면 장비를 비교할 수 없으므로 같은 기준 파형으로 시험한다.

파두장과 파미장

파두장은 파형이 파고값에 도달할 때까지 걸리는 시간이다.

가상 원점 O를 기준으로 30%와 90% 점 사이 시간에 1.67을 곱한다.

파미장은 파고값의 50%로 떨어질 때까지 걸리는 시간이다.

두 시간을 조합해 1.2/50μs처럼 표기하며, 앞이 파두장, 뒤가 파미장이다.

전압 표준파는 파두장 1.2μs, 파미장 50μs를 기준으로 한다.

파두준도 계산

파두준도 S는 파고값을 파두장으로 나눈 값이며, 전압의 상승 빠르기를 뜻한다.

단위는 파고값 kV를 파두장 μs로 나눈 kV/μs이다.

1.2/50μs 전압파의 파고값이 100kV라면 파두준도는 약 83kV/μs이다.

파두장이 짧을수록 파두준도가 커져 절연 설계에 더 가혹해진다.

표준 파형 비교

표준 파형은 목적에 따라 나뉘며, 대상마다 규격과 파형 표기가 정해져 있다.

뇌임펄스 전압은 1.2/50μs로 IEC 60060-1에 따른다.

직격뢰 전류는 10/350μs로 IEC 62305 계열에서 다룬다.

전압 파형은 절연 내력을, 전류 파형은 방전 에너지를 평가하는 데 쓴다.

두 파형을 혼동하면 설계 기준이 달라지므로 적용 대상을 먼저 구분한다.

직접 풀기

방금 배운 내용을 적용해 보자.

직격뢰 전류의 표준 파형은 무엇인지 보기에서 고른다.

정답은 10/350μs다. 직격뢰는 파미가 길어 전하량과 에너지가 크다.

정리

뇌전압과 뇌전류의 표준 충격파형을 정리한다.

뇌임펄스 전압은 1.2/50μs, 유도뢰 전류는 8/20μs, 직격뢰 전류는 10/350μs다.

표준 파형은 파두장, 파미장, 파두준도로 정의하며 절연 설계의 공통 기준이 된다.

답안에서는 정의를 첫 줄에 쓰고, 파두장과 파미장의 기준값을 함께 적는다.