Analysis of Transient Ground Potential Rise in Grounding Electrode for Solar Power Generation System Applied the Standard Lightning Current Waveform
Chang-Hwan Ahn · Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers · 2020
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 1000 Ω•m이 경우 과도전위상승은 대지저항률에 크게 의존적이지 않았다. 이 결과들은 태양광발전시스템의 과도접지전위상승을 저감할 수 있는 접지 설계에 활용이 가능하다.