가공송전선 절연설계

정의와 핵심어

가공송전선 절연설계는 전선과 철탑, 그리고 상간 사이의 절연간격을 정하는 설계다.

상시전압, 개폐서지, 뇌서지에 견디도록 간격을 정해 섬락을 막는다.

절연간격 3종

절연간격은 목적이 다른 세 가지로 나뉜다.

표준절연간격은 일반 운전 조건에서 적용하는 기본 설계 간격이다.

최소절연간격은 허용 가능한 하한이고, 이상시 절연간격은 뇌·개폐서지 같은 과전압 조건을 검토한다.

세 값 중 하나라도 빠지면 설계 검토가 불완전하다고 평가된다.

원리와 애자 개수

절연 강도는 애자련 개수와 이격거리가 결정한다.

애자 개수는 설계 기준 섬락전압에 여유 계수를 곱하고 애자 1개의 섬락 전압으로 나눠 구한다.

공기는 표준상태에서 교류 실효치 약 21kV/cm 이상의 전위경도를 받으면 파괴된다.

그래서 전선과 탑체 사이 전위차가 절연내력을 넘지 않도록 간격을 확보한다.

설계 절차

절연설계는 운전전압과 이상전압을 먼저 정하는 것으로 시작한다.

이어서 표준절연간격으로 애자 개수를 정하고, 최소절연간격으로 공간 여유를 검토한다.

마지막으로 풍압과 뇌 같은 이상시 조건으로 최종 여유를 확인한다.

여유가 부족하면 앞 단계로 돌아가 다시 계산한다.

상간 이격 검토 예제

2회선 선로의 상간 이격을 가정한 값으로 검토한다. 이 예제는 가상의 값이다.

실제 상간 이격 D는 최소 이격 Dmin 이상이어야 하므로 조건식은 D ≥ Dmin이다.

D가 4.2 m, Dmin이 3.0 m이면 조건을 만족하므로 상간 이격은 적합하다.

여유는 1.2 m이며, 실제 설계에서는 이상시 간격과 애자 연거리도 같은 방식으로 검토한다.

헷갈리는 점

흔한 실수는 표준절연간격과 최소절연간격을 같은 개념으로 쓰는 것이다.

3상 2회선은 한 철탑에 6도체가 있어 상간 이격과 회선 간 이격을 모두 확인해야 한다.

복도체를 쓰면 스페이서 간격과 단락 시 흡입력도 함께 설명해야 한다.

코로나 대책을 복도체 한 가지로만 쓰면 감점이다. 전선 지름 확대와 가선금구 개량을 함께 쓴다.

핵심 정리

가공송전선 절연설계는 표준·최소·이상시 세 간격을 목적별로 구분해 정한다.

과전압 크기에 맞춰 절연내력과 피뢰기 보호 여유를 정하는 절연협조가 핵심이다.

답안에는 간격의 종류와 판단 순서를 빠뜨리지 않고 쓴다.