표준뇌격전류파형의 인가를 통한 태양광발전시스템 접지전극의 과도접지전위상승 분석 (Analysis of Transient Ground Potential Rise in Grounding Electrode for Solar Power Generation System Applied the Standard Lightning Current Waveform)

서지정보

· 발행기관 : 대한전자공학회
· 수록지 정보 : 전자공학회논문지 / 57권 / 4호 / 103 ~ 109페이지
· 저자명 : 안창환

초록

태양광발전시스템의 접지전극에 대해서 표준뇌격전류파형을 인가하였을 경우 과도접지전위상승을 분석하였다. 접지전극의 접지임피던스를 구하기 위하여 전자계 이론을 이용하였으며, 포클링턴 방정식의 해를 계산하기 위해서 모멘트법을 사용하였다. 대지에 매설된 접지전극의 경우 영상분의 영향까지 해석하기 위해서 개선된 영상법을 적용하였다. 시뮬레이션 결과의 신뢰성을 확인하기 위해서 접지전극의 접지임피던스를 측정하여 상호 비교하였다. 해석된 접지전극은 수평 접지전극을 대상으로 하였으며, 3가지의 표준 뇌격전류파형에 대해서 접지전극의 과도전위상승을 분석하였다. 그 결과 접지전극의 과도전위상승은 뇌격전류가 입사되는 지점이 접지전극의 중앙인 경우가 끝단에 입사된 경우보다 과도전위상승이 낮게 나타났다. 표준 뇌격전류파형에 의한 과도전위상승은 10/350 ㎲의 뇌격전류파형의 경우 상대적으로 대지저항률의 영항이 더 작았다. 그리고 접지전극의 길이가 증가함에 따라 비례적으로 과도전위상승이 작게 나타났지만 대지저항률이 1000Ω·m이 경우 과도전위상승은 대지저항률에 크게 의존적이지 않았다. 이 결과들은 태양광발전시스템의 과도접지전위상승을 저감할 수 있는 접지 설계에 활용이 가능하다.

영어초록

It was analyzed that the transient ground potential rise of grounding electrode for the solar power generation system using the standard lightning current waveform. The electromagnetic theory was used to get a grounding impedance of ground electrode. And the moment of method(MoM) was applied to calculate the solution of Pocklington’s equation. The modified image method was also applied to consider the influence of image source in soil. Results between the simulation and the test was compared to check the reliability of the program. The horizontal ground electrode was used and the transient potential rise of ground electrode was analyzed with three types of lightning current waveform. In the result, the transient potential rise in case of being injected in the middle point of ground electrode is lower than it in the end point. The potential rise of horizontal ground electrode by 10/350 ㎲ lightning current waveform relatively has less relationship with the resistivity of soil. And as the length of the ground electrode increases, the transient potential deceases proportionally. But in case of the resistivity 1000 Ω·m the transient potential rise was not highly dependent on the resistivity. This results can be applied to design the grounding of the solar power generation system to decrease a transient ground potential rise.

참고자료

· 없음