[Lv1] 1장. 전선로 ② 전선의 조건과 ACSR, 전선의 진동과 도약(댐퍼와 오프셋)

안녕하세요!

전력공학 두번째 포스팅입니다

본격적으로 1장 내용인 전선로에 대해

정리해보겠습니다

'전선로' 란

전기가 운반되는 길이라고 했죠

전선뿐만 아니라 철탑과 부속설비까지 

 포함한 개념이라고 했었습니다

전선과 그 부속설비까지 모두 정리하면

1장이 마무리되겠네요

최근 과년도에 자주 나온 것들 위주로

보겠습니다

전선부터 하나하나 살펴볼게요

1. 전선의 조건

전선로의 핵심은 역시 전선이겠죠

전류가 흘러가는 길이니까요!

어떤 전선을 사용하는지가

기본적으로 중요할 것입니다

< 전선의 구비조건 >

- 도전율이 클 것

- 비중이 작을 것

전선으로 선정할만한 조건은 

어떻게 보면 당연한 말들입니다

도전율은 전류가 잘 흐르는 정도를 나타냅니다

당연히 전류가 잘흐르는게 좋겠죠

비중은 쉽게말해 무게입니다

전선이 무거우면 끊어질 염려도 있고 

공사비도 비싸져서 가벼운게 좋습니다

많은 내용이 있지만 저 두가지가

가장 중요하고 문제에도 많이 나오므로

잘 기억합시다

비슷한 내용으로

'전선의 굵기선정 시 고려할 사항' 이 있습니다

* 전선의 굵기 선정시 고려할 사항

1. 허용전류(커야한다)

2. 전압강하(작아야한다)

3. 기계적강도(커야한다)

(허-전-기)로 외워줍시다

허용전류는 말그대로 허용되는 전류, 흐를 수 있는 전류를 말하므로

커야 할 것이고 

전압강하가 크면 즉 전압이 떨어지는정도가 크면

전기를 받는쪽에서 정상적인 전압을 

못받게 될 수 있으니 전압강하는 작은게 좋습니다

기계적 강도는 얼마나 튼튼하냐를 말하는거니

클수록 좋습니다

2. 전선의 종류

다음으로 전선의 종류를 보겠습니다

전선의 종류를 구분하는 기준이 

여러가지가 있습니다

당장 문제로 많이 나온다기보다는

앞으로 계속 등장할 용어들이 나오기 때문에

용어정리한다는 생각으로 봐주세요

< 절연(피복)에 따른 분류 >

전선이 전류가 흐르는 도체로만 되어있으면

사람이 만졌을 때 감전 우려가 있어서

피복을 씌워서 절연을 해주는데요

(절연이란 전기가 통하지 않게 막아주는 것입니다)

피복을 얼마나 씌웠냐에 따라서 

세 종류로 나뉘게 됩니다

1) 나전선 : 도체만으로 된 전선

2) 절연전선 : 도체 바깥에 피복을 1번 씌운 전선

3) 케이블 : 도체 바깥에 피복을 2번 이상 씌운 전선

그럼 나전선은 쓰면 안되는거 아닌가요? 

라고 할수있겠지만

보통 하늘 높이 있는 전선을 가공전선이라고 하는데

여기는 사람이 닿을 우려도 없고 

피복을 씌우면 전선이 무거워지므로

나전선을 사용합니다

땅에 묻는 전선을 지중전선이라고 하는데

이 때는 보통 절연을 2번 이상 해준

케이블을 사용합니다

이 분류는 전력공학 뿐 아니라 

전기설비 기술기준 과목에서도 

자주 나올 용어이므로 잘 알아둡시다

< 구조에 따른 분류 >

1) 단선 : 도체 1가닥으로 된 전선

2) 연선 : 도체 2가닥 이상으로 된 전선

< 재료에 따른 분류 >

1) 경동선 : 순도 99.9% 구리, 단단함

2) 연동선 : 경동선을 열처리한 것, 부드러움

3) 알루미늄선 : 가벼움

여러가지 분류에 대해 알아봤습니다

여기서 한 전선이 분류 기준에 따라 

여러가지로 불릴 수 있습니다

구조로 분류할 땐 연선이고

재료로 분류할 땐 경동선일 수 있을 것입니다

즉, 경동선이면서 연선일 수도 있습니다

(이를 경동연선이라고 합니다)

* ACSR(강심 알루미늄 연선)

전선의 종류 중에 ACSR이라는 전선이 있는데

실제 가공전선로에서 가장 많이 쓰이는 전선입니다

강심의 '강'은 철을 의미합니다

즉 강심은 중심부가 철로 되어있다는 의미입니다

나머지는 알루미늄 연선으로 되어있습니다

알루미늄으로 된 도체 가닥이 여러개라는 뜻이죠

그림으로 보면 이렇게 생긴 전선입니다

알루미늄은 가볍기 때문에 같은 무게만큼 시공된다면

ACSR이 구리로 된 경동선보다 

전선의 바깥지름을 크게 할 수 있습니다

전선의 바깥지름이 큰게 좋은 이유는 

2장에서 배울 코로나 방지에 효과적이기 때문입니다

알루미늄이 가벼운 대신 

기계적 강도가 약하다는 단점이 있는데

이를 중심부에 철을 넣음으로써 보완할 수 있습니다

* ACSR은 동일길이, 저항의 경동연선에 비해

 → 바깥지름이 크고 중량은 작다

3. 전선의 진동과 도약

전선에 부는 바람 등의 영향으로 

전선이 진동하게 되면

전선 피로도가 누적되어

단선사고가 발생할 수 있습니다

따라서 

철탑 등 지지물 근처에

전선의 진동을 방지하는 장치를 

설치하게 되는데 이를

댐퍼(Damper)라고 합니다

전선에 쌓인 눈이 녹으면서

아래로 쳐져있던 전선이

반동해서 위로 올라가는 도약이 발생하는데

이때 상부의 전선과 접촉하는 사고가 발생할 수 있습니다

전선과 전선이 직접 접촉하면 단락상태가 되어

큰 전류가 흐르는 위험한 상황이 됩니다

이를 방지하기 위해 

아래쪽 전선이 위로 도약해도 상부전선과

접촉하지 않도록 수평거리의 차를 두는데

이를 오프셋(Off-set)이라고 합니다

(그림을 입체적으로 생각하면

오프셋이 있을 때

서로 접촉될 위험이 사라지는 것을

이해할 수 있습니다)

문제 풀어봅시다!!

1

2

3

4

5

1

댐퍼는 전선의 진동방지를 위해

설치한다고 했었죠

답은 ①번입니다

2

전선의 구비조건은 대표적으로

- 도전율이 클 것

- 비중이 작을 것

이고 대체로 좋은말을 찾으면 됩니다

④번에서 허용전류는 커야되는데

작아야된다고 했으므로 틀렸습니다

( ②~④번 보기는 '전선의 굵기 선정시 고려사항' 에서 

봤던 내용이네요

굵기 선정이든 전선 구비조건이든 같은 맥락이기 때문에

고려할 조건도 같다고 보시면 됩니다 )

답은 ④번입니다

3

ACSR은 경동연선에 비해

바깥지름은 크고 중량은 가볍다고 위에서 이야기 했었습니다

바깥지름이 커서 코로나 방지에 유리하다고도 했었죠

그리고 알루미늄으로 구성되어 구리로 구성된

경동연선에 비해 가볍다고도 했었습니다

답은 ①번입니다

4

다른 것을 배우지 않았지만

댐퍼는 오직 진동방지와만 관련있기 때문에

현수 애자련 연면 섬락이 뭔지 잘몰라도

저것과는 상관없겠다고 생각할 수 있을 것 같습니다

답은 ①번입니다

5

전선의 굵기를 결정할 때는

(허-전-기)

를 기억하자고 했었죠

- 허용전류는 커야하고

- 전압강하는 작아야하고

- 기계적강도는 커야한다

라고 했습니다

저항의 개념을 아시는분이면 자칫

절연저항이 굵기를 결정할 때 

고려할 사항이라고 착각할 수 있습니다

따라서 억지로라도 허-전-기 라고 외우자고 한 것입니다

절연저항은 굵기 결정시 고려사항이 아닙니다

답은 ①번입니다

< 요약 >

꽤나 길게 설명했지만

알아야할 내용을 요약하면 많지 않습니다

잘 숙지하고 다음 포스팅으로 이어갑시다!!

감사합니다