과전압

과전압

과전압(過電壓, overvoltage)은 본래의 선로전압보다 더 높은 전압이 공급되는 현상을 일컫는 말이다. 과전압은 선로전압이 오랜 시간(대개 1초 이상) 정격전압보다 높을 때 특히 일컫는 말이며, 전자제품 수명 단축의 원인으로 큰 비중을 차지하는 현상이다.

과전압이 지속될 경우 전자 제품의 정격전압보다 더 많은 전압을 기기 전원부에 가하게 되기 때문에 전원부 손상을 유발할 수 있으며 기기의 오작동은 물론 전자장비와 같이 전압에 민감한 기기의 경우에는 전자 제품의 수명에 까지 큰 영향을 미칠 수 있다.

개요

과전압은 전류가 흐르고 있을 때 단순전극의 전극전위와 그 평형 전극전위의 차이다.

W. A. 카스파리가 1899년에 처음으로 이 명칭을 제안했다. 전지를 구성하고 있는 각 전극계가 모두 단순전극일 때의 편극전압은 각 전극의 과전압 대수합(代數合)과 같다. 원인이 되는 전기화학적 편극의 종류에 따라 활성화과전압·농도과전압으로 분류하지만 이 밖에 전극면에 생성하는 피막의 저항 등에 의한 저항과전압 등이 있다. 과전압은 일반적으로 전극(또는 전지)의 종류, 전극반응의 종류, 전극의 표면 상태, 전류밀도, 온도 등에 따라 변동한다. 활성화과전압은 타펠의 식에 따르는 것이 많다. 수용액의 전기분해 때 금속 음극에서 수소가스가 석출할 때의 수소 과전압은 Cu, Cd, Sn, Pb, Zn, Hg의 순서로 커지며 이것으로 비금속의 음극 석출이 가능해지는 등 실용면에서 큰 의의를 가진다. 양극에서의 산소 석출 과전압은 수소 과전압 다음으로 큰 값을 나타내지만 할로겐을 석출할 때의 과전압은 훨씬 작다. 일반적으로 가역전극은 과전압이 아주 낮고 비가역전극에서는 높다. 편극전압은 전기분해의 분해전압과 밀접한 관계가 있다.

과전압 판정

선로에 이상 고전압이 흐르는 경우는 여러가지가 있다. 그 중 과전압과 서지(surge), 스파이크(spike)를 구분하는 것은 중요하다. 전압이 공칭 공급전압의 +5% 넘어서면서 그 시간이 오랜 시간(1초 이상) 지속될 시 과전압이라고 한다. 대개 5% 를 잡는 경우가 많은데, 이는 인텔에서 제시한 ATS 규격에도 적용된다.

참고자료

• 〈과전압〉, 《위키백과》
• 〈과전압〉, 《사이언스올》

같이 보기

• 전압
• 과충전
• 과전류
• 정격전압

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