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지중전선로 공사
가공 송전철탑에서의 오프셋과 송전케이블에서의 오프셋에 대한 차이점을 설명하시오.
가공 및 지중전선로에 사용되는 오프-셋(off-set)의 의미를 각각 구분하여 설명하시오.
지중송전선로 공사시 Snake 부설의 목적과 방법에 대해서 기술하시오.
지중송전계통의 구성방식을 열거하고 각각의 특징을 설명하시오.
지중전선로의 필요성 및 특징
1) 필요성
① 도심지 가공송전선로 건설의 제약
② 도심지 팽창으로 기설 가공선로 존치 곤란
③ 토지 이용의 효율성 제고
④ 부하밀도가 현저하게 높은 지역에 전력공급
2) 특징
① 경과지 확보에 유리, 자연환경과 조화, 자연 재해시 안정, 민원발생이 적음
② 건설비가 고가(가공대비 7~14배), 송전용량 적음, 고장복구에 장시간 소요
| [345kV] | ACSR 480㎟×4도체 | XLPE 2500㎟×2도체 | GIL (4,000A) |
|---|---|---|---|
| 송전능력 | 1,955 MW | 1,812 MW | 2,150 MW |
| 공급능력 | 100 % | 93 % | 110 % |
※ GIL(가스지중 전선로)
지중전선로 대용량화, 알루미늄 합금도체 사용, 공급신뢰도 높음(해외 고장사례 없음), 절연매질로 SF6와 N2 혼합가스 사용.
3) 경과지 선정시 고려사항
① 장래의 송전 계통 구성과 수요 분포 파악
② 타 지하 매설물의 현황 및 건설 계획
③ 도시 계획 및 도로 확장 및 신설
④ 운전 및 유지보수의 용이성, 안정성
⑤ 각종 재해(침수, 지진 등)의 영향
⑥ Sheath 유기전압 검토
지중케이블 시공법
1) 직매식
전력케이블을 직접 지중에 매설하는 방식으로, 일반적으로 케이블 보호재로서 트러프(Trough)를 사용하여 케이블을 보호하며, 모래를 충진 한 뒤 뚜껑을 덮고 되메우기를 한다.
2) 관로식
PE 주름관, PVC 직관 등의 관재를 사용하여 관로를 구성한 후 케이블을 부설하는 방식으로, 일정 거리의 관로 양끝에는 맨홀을 설치하여 케이블을 접속한다.
3) 전력구식
터널과 같은 상부가 막힌 형태의 지하구조물로서 내부 벽측에 케이블을 부설하고 유지 보수작업을 위한 작업원의 통행이 가능한 크기로 건설비가 많이 소요되고 케이블 화재시에 큰 피해가 예상되는 방식이다.
| 장 점 | 단 점 | |
|---|---|---|
| 직매식 | ⦁공사 기간 짧게 소요 ⦁공사비 저렴 | ⦁외상사고 발생우려 ⦁보수, 점검이 불편 ⦁증설 및 철거 곤란 |
| 관로식 | ⦁증설, 철거 용이 ⦁보수, 점검이 비교적 용이 ⦁외상사고 발생우려 감소 | ⦁회선량이 많을수록 송전용량 감소 ⦁굴곡개소 시공곤란 ⦁케이블 신축 흡수력 저조 |
| 전력구식 | ⦁다회선 포설이 용이 ⦁보수, 점검이 용이 ⦁외상사고 발생우려 없음 | ⦁공사비 고가 ⦁공사기간 장시간 소요 ⦁케이블 화재시 파급확산 |
전력구 감시시스템
1) 목적
① 고장 파급이 확대
지중 전력구의 경우 다수의 회선이 동시 포설되어 있어 고장시 파급이 매우 큼
② 지하의 특수 환경
전력구는 지하 깊은 곳에 매설되어 침수, 누수, 유해가스 발생 등에 노출
③ 보안
출입자 통제, 시설방호, 화재시 긴급 대처 필요
④ 능동적, 효율적 설비관리
안전, 파급방지, 전류감시 등을 자동으로 하여 능동적, 효율적 설비관리
⑤ 전력공급의 안정화
합리적이고 과학적인 관리 시스템 구축으로 전력공급의 안정화 실현
2) 감시항목
| 감시 항목 | 345 kV | 154 kV |
|---|---|---|
| 전력구 (온도감시) | 전구간 온도 실시간 측정 및모니터링 | 일정온도 이상 상승시 경보발생 |
| 케이블 (온도감시) | 케이블전구간 표면온도 측정 (허용전류 계산) | |
| 누유 센서 | 미소 누유량 검출(OF 케이블) | |
| 기타 | 출입자 감시, 수위 및 침수센서, 배수펌프 감시, 조명원격 제어 등 |
케이블의 열수축에 스트레스 저감 포설
1) 지중케이블의 오프셋
케이블은 주위 온도, 부하에 변화에 따라 수축, 팽창을 하게 되며, 이 열신축으로 케이블의 금속 sheath, 접속함의 연공부, 절연체 등에 피로가 가중되어 손상을 일으킬 수 있다. 이에 대한 대책으로 케이블의 신축량을 곡률변화에 의해 흡수되도록 맨홀내에서 관로구로부터 접속부에 이르는 케이블을 곡선 형태로 설치하는 것을 Off-set이라고 한다.
2) 지중케이블의 Snake 포설
케이블의 포설시에 수 미터 간격으로 상하 또는 좌우로 구불구불한 형태로 포설하여 각 간격 내에서 열 신축을 흡수하도록 하는 방식이다. 포설된 모양이 뱀이 기어가는 형상이라 하여 흔히 Snake 포설이라고 한다. 스네이크 포설은 일반적으로 굵은 배전 케이블이나 송전 케이블에 적용한다.
Snake 포설에는 케이블의 설치에 따라서 수평과 수직 snake를 실시한다.
| 구 분 | 345kV | 154kV |
|---|---|---|
| 1 Pitch당 거리 | 9m 이하 | 6m 이하 |
| Snake 폭 | 1Ds 이상 | 1Ds 이상 |
* Ds: 케이블 시스의 평균 외경
가공 철탑에서의 오프셋
1. 정의
전선을 수직으로 배치한 경우 상, 중, 하 전선 상호간에 수평거리 차를 두는 것을 말한다.
2. 오프셋의 목적
착설빙으로 인한 전선의 쳐짐과 빙설이 어떤 특정조건이 되어 탈락한 경우에 그 전선은 도약하거나, 착빙설에 의해서 공기역학적으로 비대칭시에 바람과의 작용으로 크게 진동하는 갤로핑 등에 의해서 전선의 선간 단락 등의 사고가 발생되는데 이를 방지하고자 함이다.
3. 적용
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