전선 종류 (feat.가공(송전)선로 / ACSR/코로나 현상)

전선의 종류는 다음과 같다

 

 

 

• 나동선 : 연동선과 경동선을 소선한 연동연선 및 경동연선 등이 있음
• ACSR (강심 알루미늄 연선, Aluminum Conductor Steel Reinforced) : 가공 송전선로에 사용
• ACSR/AW (알루미늄피복 강심 알루미늄 연선, ACSR/Aluminum Clad Steel Wire) : 가공 송전선로에 사용
• ACSR/OC (강심 알루미늄 가교폴리에틸렌 절연전선, ACSR/Weather Resistant Insulation Wire) : 가공 배전선로 사용
• ACSR/AW-OC (알루미늄피복 강심 알루미늄 가교폴리에틸렌 절연전선) : 가공 배전선로 사용
• V (비닐절연전선, PVC Insulated Wire) : 옥내배선용으로 사용  -  최고허용온도 60 ℃
• HIV (2종 비닐절연전선, 내열용 비닐절연전선, High Heat Resistant PVC Insulated Wire) : 옥내배선용으로 사용
• KIV (전기기기용 비닐절연전선, PVC Insulated Flexible Wire) : 전기기기 배선에 사용되며 가요성을 가짐
• DV (인입용 비닐절연전선, PVC Insulated Drop Wire) : 저압 가공 인입선에 사용
• OW (옥외용 비닐절연전선, PVC Insulated Outdoor Weather Proof Wire) : 옥외 저압 가공 배전선로에 사용
• GV (접지용 비닐절연전선, PVC Insulated Grounding Wire) : 전기기기의 접지용으로 사용

 

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1. 가공 송전선로의 장·단점

 - 건설기간↓, 비용↓, 고장 찾기 쉽다, 고장 발생활률↑

 

2. 구비조건

 - 전선이니까 도전율 좋아야하고 질겨야하고(기계적강도) 잘 버티고(내구성) 가벼워야 좋고 잘 휘어지면(가요성) 좋고 싸면 제일 좋다

 

3. 종류

① 단선 : 선 하나

② 연선 : 단선 꼬아서 만든 선

    - 선 수 = 3n(1+n) +1

    - 연선지름 = (1+2n)d    ※ n : 층수, d : 소선지름

③ ACSR(Aluminium Cable Steel Reinforced)

 - 강심 알루미늄 연선

 

 - 도전율은 구리보다 낮지만 기계적강도(철로 보강했으니까)가 커서 긴 거리용(장경간용)에 적합

 - 전선의 바깥지름이 커서 코로나방지에 좋다

(※코로나 - 송전선로에서 발생하는 코로나는 송전선의   전계강도가 주위의 공기절연강도를 초과하여 전선 주위의  공기가 이온화되어 국부적(부분적)으로 절연이 파괴되는 현상

※코로나 발생은 전선에 흐르는 전류와는 무관(절연파괴는 고전위차에 의해 발생)하며 인가전압과 전선표면의 조건 및 대기여건에 영향을 받으며 전선의 직경이 클수록 코로나 발생이 감소)

 - 알루미늄은 물러서 전선표면 손상 쉽다.

 

④ 쌍금속선(복도체)  ⑤ 중공전선

 

4. 교류송전의 장점

① 변압기를 이용한 변압 용이    

② 회전자계를 쉽게 얻는다

③ 전력계통의 일관된 운영(교류로 생산해서 교류로 송전)

 

5. 직류송전의 장점

① 절연계급이 낮다  ② 송전효율이 좋다  

③ 안정도가 높다

 

6. 전선의 표피효과 : 전류가 중심보다 표면으로 흐르는 효과

 

7. 전선의 진동과 도약

① 진동 : 송전선에 바람(5[m/s]정도의 미풍)이 불면 전선 주변에 소용돌이가 발생하여 전선은 상하로 진동하는데  특히 가볍고 굵은 ACSR에 잘 발생한다.

 - 진동방지대책 : 아머로드, 댐퍼

 

② 도약 : 전선 위의 눈이 녹으며 전선이 위로 튀는 것

 - 영향 : 전선 상호간 단란 (위로 튀다가 윗 전선이랑 만난다)

 - 대책 : 철탑의 오프셋

 

8. 애자(Insulator)

① 역할 : 철탑과 전선 절연, 전선과 철탑을 견고하게 연결

② 구비조건

 - 절연내력이 클것(인슐레이터, 섬락에 잘 견딜 것)

 - 기계적강도↑, 절연저항↑(누설전류작다)

 - 풍화작용에 잘 견딜것, 중략이 가볍고 쌀것

③ 종류

 - 송전선로 : 핀애자, 현수애자, 장간애자, 내무애자

 - 배전선로 : 핀애자, 현수애자, 지지애자, 인류애자

④ 애자련의 전압부담(154[KV]에서 현수애자 10개)

 

 

⑤ 애자의 보호장치 

 - 아킹링(소호링), 아킹혼(소호각)설치한다

 - 역할 : ․ 번개로부터 애자보호     

          ․ 전압 균일분담

          ․ 역섬락 방지

 

(●역섬락 : 가공지선의 뇌격에 의한 철탑의 전위상승과  전력선에 유도되는 전위와의 차가 애자련의 내압보다 크면 역섬락이 발생한다.)

 

⑥ 애자의 절연내력 시험(250[mm]현수애자 1개)

 - 건조 섬락전압 : 80[KV] - 맑은 날씨

 - 주수 섬락점압 : 50[KV] - 비오는 날씨

 - 충격 파괴전압 : 125[KV] - 번개 맞을 때

 - 유중 파괴전압 : 140[KV] - 실험실에서

 

⑦ 애자련의 효율

 Vn=애자련의 전압, V1=애자1개의 전압 n=애자개수

 

9. 지지물(철탑)

◎ 위에서 철탑을 봤을 때

 

① 직선형 ▣          ▣ : 두 철탑사이의 각도가 3°이하

② 각도 : B형 : 20°↓, C형 : 20°↑,  D형 : 30°↑

③ 내장형(E형) : 장경간일 때, 거리가 멀어서 강한 철탑사용

   S'=S+150   (S는 표중경간으로 250m)

④ 10째 철탑은 기계적 강도를 높이기 위해 내장형을 쓴다

 

◎ 합성하중 계산

 

 - 가장 중요한 것은 W3이다. 빙설하중이나 자체하중은  철탑이 자체적으로 충분히 지지해준다.

 

추가 : 이도(Dip) 계산

① 이도 : 전선이 늘어진 정도

 

② 이도계산식 :  

W:전선무게,S:거리,T:장력

 

③ 전선의 실제거리