코로나 현상 및 방지 대책에 대해 설명해보세요.

[코로나 현상]

전선로나 애자 부근에 임계전압 이상의 전압이 가해지면 공기의 절연이 부분적으로 파괴되어 낮은 소리나 엷은 빛을 내면서 방전되는 현상이다. 한 쪽이나 양 쪽의 전극이 뾰족한 모양일 때 극 부분의 전기장이 강해져 방전이 일어나는 것이다. 전극부근의 박층을 비치는 글로우방전과 길게 늘여 비치는 망광(芒光)코로나의 2종으로 분류된다.

코로나는 특히 송전선 근처에서 청각적 잡음과 전자적 잡음을 생성한다. 또한 전력 손실을 발생하고, 대기 입자와 반응하여 오존과 \mathrm{NO_x} 화합물을 생성한다. 이는 송전선이 지나가는 지역의 사람들의 건강에 해로울 수 있다. 따라서 송전 장비는 코로나 방전의 발생을 최소화하도록 설계된다.

송전선에서의 전력 손실, 소음, 전자기적 장해, 보라색 발광, 오존 생성, 절연 파괴 등의 문제점이 있으며 변압기, 축전기, 전동기, 발전기와 같은 전기 기기 내부에서, 코로나가 기기 내부의 절연을 파괴하고, 수명을 단축시킨다. 오링(O-ring)같은 탄성중합체 부품이 오존 크래킹으로 인한 손상을 입기 때문이다.

[방지대책]

(1) 코로나링의 사용

코로나 링은 전기장을 넓은 범위로 퍼뜨리고, 전기장의 경도를 코로나 임계값보다 낮추는 환형 장치이다.

(2) 코로나 발생의 임계전압을 상규전압 이상으로 높임

전선의 표면 전위경도, 표고, 전선표면조건, 기후조건, 시간 등 외에 먼지 등 이물질이 전선 표면에 접촉되어 돌출부가 생길 경우 코로나 영향이 심화되기 때문이다.

(3) 굵은 전선의 사용
전선을 굵게 하면 표면의 전위의 기울기는 완만하게 되어 코로나의 임계전압은 올라가서 공기의 절연은 튼튼하게 된다. 만일 가는 전선을 사용하면 반대로 전위의 기울기가 급해져서 주위의 공기의 절연은 약해진다.

(4) 복도체 사용
복도체라는 것은 각상의 전선을 2가닥 이상으로 나누어서 비교적 가는 전선을 사용하면서 코로나의 임계전압을 높이고자 하는 것이다. 또한 복도체는 단선의 경우와 비교해서 선로의 작용인덕턴스는 줄어들고 정전용량은 증대되기 때문에 송전전력을 증대시킬 수 있다는 장점도 있다.

(5) 가선금구 개량
표면이 거칠거나 예리한 경우에는 코로나의 발생이 쉬워지므로 이에 대한 대책으로 금구류의 표면을 완만하게 한다.