가공송전선 도체 재질

정의와 요구 조건

가공송전선 도체 재질은 송전 전류를 통과시키는 금속 재료의 선택을 말한다.

알루미늄 합금 연선과 강심 연선이 주로 쓰인다.

가공선은 절연피복 없이 공기 중에 노출되므로 기계 강도가 필요하다.

그래서 도전율, 인장강도, 중량, 경제성을 함께 보고 재질을 고른다.

재질별 특성 비교

재질에 따라 특성이 달라서 같은 기준으로 표에 모아 비교한다.

경동선은 도전율 100%가 기준이고, 경알루미늄선은 약 61%다.

인장강도는 ACSR이 크고, 알루미늄 피복강선은 매우 커서 가공지선에 쓰인다.

용도는 경동연선이 저압·배전 구간, ACSR이 장경간 일반 송전에 쓰인다.

경동연선은 도전율이 높지만 무게가 커서 장경간에 불리하다.

ACSR 구조와 원리

ACSR는 알루미늄 연선 속에 강선을 넣은 강심 알루미늄 연선이다.

강선은 하중을 맡고, 알루미늄 외층은 전류를 흘려 강도와 도전성을 함께 얻는다.

저항 계산은 도체부 단면적으로 한다. 강심은 전류를 거의 흘리지 않으므로 알루미늄만 본다.

같은 저항을 얻으려면 알루미늄 단면적을 키워야 하고, 외경이 커져 코로나 억제에 유리하다.

계산 예: 저항 비교

이제 같은 단면적에서 경동선과 알루미늄 도체의 저항을 비교해 보자.

경동선 도전율은 100%이고, 경알루미늄선은 약 61%다.

고유저항은 도전율의 역수라 1 ÷ 0.61, 약 1.64배가 된다.

결과적으로 알루미늄 도체의 저항은 경동선보다 약 64% 크다.

그래서 같은 저항을 얻으려면 알루미늄 단면적을 키워야 한다.

헷갈리는 점과 시험 방식

첫째, 구리는 인장강도가 높다고만 쓰지 말고 같은 전류용량에서 무겁다는 점도 적는다.

둘째, ACSR에서 전류는 강심이 아니라 알루미늄 부분이 흐른다.

셋째, 내열 도체는 허용 온도만 보지 말고 연신과 처짐 특성도 함께 본다.

재질은 도전율, 인장강도, 중량, 비용을 함께 비교하고, 강심 계열은 해안 부식도 점검한다.

정리

앞 문제의 정답은 알루미늄 외층이다. 강심은 하중을 맡는다.

가공송전선 도체는 도전율, 인장강도, 중량의 균형으로 재질을 고른다.

장경간과 고전압에는 강심 복합 도체, 고온 운전에는 내열 도체를 쓴다.

기출에서는 재질별 특징 비교와 특정 연선의 특성과 용도를 물었다.