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전기공사산업기사 케이블의 포설 방식 — 전선의 이도와 지지·보호

전선로를 포설할 때는 도체가 전류를 잘 옮기는 성질과 무게·풍압을 견디는 기계적 강도를 함께 맞춘다. 전선의 처짐인 이도를 계산하고, 가공지선과 현수애자로 지지와 보호를 보강하며, 지중 케이블에서는 전식 방지와 고장점 탐색을 함께 고려한다.

2026-10-23 기준 · 전기공사산업기사 대시보드

이 개념을 문제로 확인하고 싶으면 이 개념 문제 10개 풀기

시험에 이렇게 나온다

출제기준 단원 「케이블의 포설 방식」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.

묻는 꼴문제 수무엇을 묻나
장경간 전선 재료 판별1장거리 경간에서 단선을 막는 전선의 인장강도와 재료를 가린다
이도와 허용 인장하중 계산1안전율을 반영한 허용 인장하중으로 이도를 계산한다
가공지선 효과 판별1가공지선의 대지용량과 유도뢰 전압 변화 방향을 가린다

뜻

전선은 전기가 잘 통하는 성질과 끊어지지 않는 기계적 강도를 동시에 갖추어야 한다. ACSR은 알루미늄 도체 안에 강선 심을 넣은 전선으로, 겉의 알루미늄이 전류를 옮기고 속의 강심이 무게와 인장하중을 지탱한다. 그래서 인장강도가 커져 지지물 사이 경간이 긴 장거리 송전선로에서 단선을 막는 데 사용한다. 경알루미늄선은 가볍고 값이 싸지만 인장강도가 약해 장경간에 부적합하고, 중공전선은 코로나 손실을 줄이는 목적과 관련되며 인장강도와는 거리가 있다.

가공전선로에서는 전선의 처짐인 이도를 계산해 지지물 사이의 높이와 장력을 맞춘다. 이도는 D=wℓ²/(8T)로 구하고, T는 전선의 최대 인장하중을 안전율로 나눈 허용 인장하중이다. 전선 1m당 하중 w가 커지거나 경간 ℓ이 길어지면 이도는 커지고, 허용 인장하중 T가 커지면 이도는 작아진다. 풍압하중이 있는 경우에는 자중과 빙설하중을 수직 방향, 풍압하중을 수평 방향으로 두고 벡터합한 합성하중을 w로 쓴다.

지지점에 고저차가 없는 경우 전선의 실제 길이는 경간보다 조금 길다. 포물선 근사로 L=S+8d²/(3S)를 적용하며, 여기서 S는 경간, d는 이도다. 이도가 커질수록 전선에 필요한 길이도 늘어난다.

가공지선은 철탑 꼭대기에 설치하는 접지된 도선으로, 송전선 위를 덮어 직격뢰를 차폐한다. 전선과 지선 사이에 정전용량을 더해 대지용량을 증가시키고, 그 결과 유도뢰 전압을 감소시킨다. 1선지락 사고 때는 지락전류의 일부가 지선을 통해 흐르므로 인근 통신선의 전자유도 장해를 줄이는 효과도 있다.

현수애자는 철탑에 전선을 매달 때 쓰는 절연 부품으로, 전압이 높을수록 1연에 연결하는 개수를 늘린다. 재료의 기준으로 66kV는 4~5개, 154kV는 9~10개, 345kV는 18~20개 수준이며, 국내에서 많이 쓰는 현수애자의 폭 표준은 254mm, 곧 약 250mm다.

지중 케이블에서는 금속체 전식을 막기 위해 직접 배류, 선택 배류, 강제 배류를 사용한다. 유전 양극 방식은 희생 양극을 붙여 그 금속이 대신 부식되게 하는 음극 방지법이므로 배류 방식과 구분한다. 전력케이블 고장점 탐색에서는 정상 심선과 고장 심선을 먼 쪽 끝에서 연결해 루프를 만들고, 브리지 회로가 균형을 이루는 성질을 활용하는 머레이 루프법을 쓴다.

예제

경간 200m, 전선 1m의 하중 2kgf, 전선의 최대 인장하중 4000kgf, 안전율 2.2인 경우를 계산한다. 허용 인장하중 T=4000÷2.2≈1818kgf이고, 이도 D=2×200²÷(8×1818)≈5.5m이다. 안전율을 빼고 T=4000kgf로 계산하면 이도가 작게 나와 다른 값에 빠진다.

공칭단면적 200mm², 전선무게 1.838kg/m, 바깥지름 18.5mm, 경간 250m, 인장하중 7910kg, 빙설하중 0.416kg/m, 풍압하중 1.525kg/m, 안전율 2.2인 경우를 계산한다. T=7910÷2.2≈3595.45kg이고, 수직 하중은 1.838+0.416=2.254kg/m이므로 합성하중 w=√(2.254²+1.525²)≈2.72kg/m이다. 이도 D=2.72×250²÷(8×3595.45)≈5.92m이다. 세 하중을 단순히 더하면 약 8.2m가 나와 함정에 빠진다.

대표 기출 3문항

가공 전선로의 전선 진동을 방지하기 위한 방법으로 옳지 않은 것은?

  1. 토쇼널 댐퍼(torsional damper)의 설치
  2. 스프링 피스톤 댐퍼와 같은 진동 제지권을 설치
  3. 경동선을 ACSR로 교환
  4. 클램프나 전선 접촉기 등을 가벼운 것으로 바꾸고 클램프 부근에 적당히 전선을 첨가
정답과 해설 보기

정답 ③ · 가공 전선로의 진동 방지를 위해서는 진동 에너지를 흡수하는 댐퍼 설치, 클램프의 무게를 가볍게 하는 방법 등이 사용됩니다. 경동선을 ACSR(강심 알루미늄 교연선)으로 교체하는 것은 선로의 인장 강도나 허용 전류를 높이기 위한 목적이지, 진동 방지를 위한 대책으로는 거리가 멉니다.

전선 진동 방지는 댐퍼 설치·클램프 경량화 등 에너지 흡수 대책이고, ACSR 교체는 인장강도 향상이 목적이다.

전선로의 지지물 양족의 경간의 차가 큰 장소에 사용되며, 일명 E 철탑이라고도 하는 표준 철탑의 일종은?

  1. 직선형 철탑
  2. 내장형 철탑
  3. 각도형 철탑
  4. 인류형 철탑
정답과 해설 보기

정답 ② · 송전선로의 지지물 양측 경간의 차이가 커서 발생하는 불평형 장력을 지탱하기 위해 설치하는 내장형 철탑은 일명 'E 철탑'이라고도 부릅니다. 이는 철탑의 형태 중 하나로 주로 경간 변화가 큰 지점의 전선 인장력 차이를 안정적으로 지지하는 역할을 수행합니다.

양측 경간 차로 생기는 불평형 장력을 지지하는 표준 철탑이 내장형, 즉 E 철탑이다.

가공 송전선로를 가선 할 때에는 하중 조건과 온도조건 등을 고려하여 적당한 이도를 주도록 하여야 한다. 다음 중 이도에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 이도가 작으면 전선이 좌우로 크게 흔들려서 다른 상의 전선에 접촉하여 위험하게 된다.
  2. 전선을 가선할 때 전선을 팽팽하게 가선하는 것을 이도를 크게 준다고 한다.
  3. 이도를 작게 하면 이에 비례하여 전선의 장력이 증가되며, 심할 때는 전선 상호간이 꼬이게 된다.
  4. 이소의 대소는 지지물의 높이를 좌우한다.
정답과 해설 보기

정답 ④ · 가공 송전선의 이도(Sag)는 전선의 처짐 정도를 의미합니다. 이도의 크기는 전선의 하중, 장력, 온도 등에 따라 결정되며, 이도가 클수록 지지물(전주)의 높이를 높여야 안전거리를 확보할 수 있으므로 지지물의 높이를 좌우하는 결정적인 요인이 됩니다.

이도는 전선의 처짐으로, 이도가 크면 전주를 높여야 하므로 이도의 대소는 지지물 높이를 좌우한다.

자주 묻는 물음

장거리 경간에서 단선을 막기 위해 어떤 전선을 쓰는지 묻는다.
겉의 알루미늄이 전류를 옮기고 속의 강심이 인장력을 지탱하는 ACSR을 쓴다. 경알루미늄선은 인장강도가 약해 장경간에 부적합하고, 중공전선은 코로나 손실 저감과 관련될 뿐 인장강도와는 무관하다.
이도 계산에서 안전율을 어떻게 반영하는지 묻는다.
전선의 최대 인장하중을 안전율로 나누어 허용 인장하중 T를 먼저 구한 뒤 D=wℓ²/(8T)에 대입한다. 풍압하중이 있으면 자중·빙설하중과 풍압하중을 방향에 따라 벡터합한 합성하중 w를 쓴다.
가공지선이 유도뢰 전압과 통신선 장해에 어떤 영향을 주는지 묻는다.
가공지선은 전선과 지선 사이 정전용량을 더해 대지용량을 증가시키고 유도뢰 전압을 감소시킨다. 1선지락 사고 때 지락전류의 일부가 지선을 통해 흘러 인근 통신선의 전자유도 장해를 줄인다.
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