동심중성선케이블(CNCV)

동심중성선케이블이란

동심중성선케이블은 22.9kV-Y 다중접지 배전계통에 쓰는 전력케이블이다.

절연층 바깥에 중성선을 함께 넣어 중성선과 지락전류 통로를 겸하게 한다.

지중 배전선로와 수용가 인입에 널리 쓰여 자주 출제되는 개념이다.

구성요소

동심중성선케이블은 도체부터 외장까지 여러 층으로 이루어진다.

도체는 연동연선으로 부하 전류를 통하고, 도체차폐층은 전계 집중을 완화한다.

절연체는 가교폴리에틸렌으로 상과 대지 사이를 절연하는 주절연이다.

중성선층은 연동선을 동심원형으로 나선 권선해 중성선 겸 지락전류 통로가 된다.

중성선층 상하의 부풀음테이프는 차수재로서 종방향 수밀을 맡는다.

가장 바깥의 PVC 시스가 기계적·환경적 보호를 맡는다.

다중접지와 지락전류

다중접지 계통에서 한 상이 대지와 접촉하면 1선 지락이 된다.

이때 고장전류는 중성선층을 귀로로 삼아 전원 쪽으로 되돌아간다.

그 전류로 후비보호 장치인 차단기나 퓨즈가 동작해 고장을 제거한다.

중성선은 전위 상승을 억제하고 고장을 빠르게 검출하도록 돕는다.

지락 때 중성선 금속량이 작으면 과열로 열화가 빨라질 수 있다.

수밀 처리 단계별 비교

동심중성선케이블은 수밀 처리 범위에 따라 세 종류로 나뉜다.

CVCN은 수밀 처리가 없어 물이 중성선층을 따라 침투할 수 있다.

CNCV는 부풀음테이프로 중성선층만 수밀해 종방향 침투를 막는다.

CNCV-W는 도체 소선 사이에 수밀 컴파운드를 충전해 도체까지 막는다.

현재는 수밀형인 CNCV-W가 주로 쓰이며 CNCV는 이로 대체되는 중이다.

중성선 단면적 검토

중성선 단면적은 열적 허용 조건으로 가늠할 수 있다.

고장 전류 2,000 A는 가상의 값이고, 고장 제거 시간은 0.5초로 둔다.

식에 대입하면 약 9.9 mm²가 나오므로 등가 단면적은 약 10 mm² 이상이 필요하다.

실제 중성선은 소선 합계 단면적으로 판단하므로 이 값은 최소 기준 검토용이다.

시험 포인트와 직접 풀기

가장 흔한 실수는 CNCV와 CNCV-W를 같은 구조로 보는 것이다.

채점에서는 중성선 겸 차폐 역할과 수밀 처리 단계를 구분해 쓴다.

전압 표기도 22.9kV-Y 다중접지 계통으로 정확히 쓴다.

직접 풀어 보자.

정답은 CNCV다. CNCV-W는 여기에 도체 수밀 컴파운드를 더한 형식이다.