Transient Impedance Characteristics of Grounding Rods

봉상접지극의 과도임피던스 특성

  • 김일권 (한국해양대학교 전기공학과) ;
  • 송재용 (한국해양대학교 전기공학과) ;
  • 길경석 (한국해양대학교 전기공학과) ;
  • 권장우 (동명정보대학교 컴퓨터공학과)
  • Published : 2001.05.01

Abstract

This paper describes the correlation of the transient impedance and its parameters with the stationary resistance of a grounding system to a square pulse current and a lightning impulse current. In the experiment, the grounding system consists of a single grounding rod$(\Psi10[mm], 1[m])$and/or a triple-grounding rods of equilateral triangles with 5[m] spacing for operation. To analyze the transient impedance characteristics of the grounding system, a pulse generator which can produce square wave of a 30[ns] rise-time and a $20[\mus] $pulse duration is designed and fabricated. The injected content in the grounding system and the developed potential were recorded, and the time variation of the transient impedance were calculated as the ratio of the potential rising to the injected current at each time. The transient impedance and the effective surge impedance Z3 which defines economic protection level in power system were quite higher than the stationary resistance. The grounding impedance is decreased by the application of the triple-rods grounding system, and its effect is decreased as the frequency of the current is increased due to the inductance of the grounding leads.

본 논문은 직각파 및 뇌충격진류에 대한 봉상접지각의 과도임피던스 특성을 정상접지지항과 비교.분석하였다. 접지계는 단일$(\Psi10[mm], 1[m])$과 5[m]의 간격을 두고 서로 연접한 3연접 봉상접지극으로 구성하였으며, 과도 임피던스 특성을 분석하기 위하여 상승시간 30[ns], 펄스폭 $20[\mus]$의 직각파전류 발생장치를 설계 제작하였다. 실제 낙뢰에 의한 접지임피던스의 변화를 관찰하기 위하여, 국제규격 ANSI/IEEE, IEC에 규정되어 있는 뇌충격전류를 인가하여 이에 따른 특성변화를 측정.분석하였다. 접지계로 유입된 과도전류는 접지계의 전위를 상승시키며, 이 때의 전위상승과 유입전류의 비로써 접지임피던스를 산출하며, 뇌격전류에 대한 경제적인 보호 수준을 평가.예측하기 위하여 임피던스 파라미터를 측정결과로부터 산출하였다. 또한 연접에 따른 접지임피던스의 감소와 접지리드선이 미치는 영향도 분석하였다.

Keywords