개념 한 쪽
땅속에 묻은 전력케이블은 겉에서 볼 수 없으므로 고장이 나면 브리지 회로나 신호음으로 고장점을 찾는다. 지중선로는 도체가 가깝게 붙어 있어 가공선로와 인덕턴스·정전용량이 다르게 나타난다.
이 개념을 문제로 확인하고 싶으면 이 개념 문제 10개 풀기
출제기준 단원 「케이블의 종류 및 구조, 전기적 특성」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 머리 루프법 고장 판별 | 1 | 교류전원과 수화기를 접속했을 때 찾는 고장 종류를 가림 |
| 가공선 진동 방지 대책 | 1 | 전선 진동을 막는 방법이 아닌 항목을 가려냄 |
| 표준 철탑 용도 구분 | 1 | 양쪽 경간 차가 큰 곳에 쓰는 철탑을 고름 |
머리(Murray) 루프법은 전력케이블의 고장점을 찾는 대표적인 방법이다. 정상 심선과 고장 심선을 먼 쪽 끝에서 연결해 하나의 루프를 만들고, 여기에 휘스톤브리지를 물려 평형상태를 만들면 저항비에서 고장점까지의 거리를 계산한다. 기본형은 직류전원과 검류계를 사용해 1선 지락 위치를 찾는다.
같은 머리 루프법이라도 교류전원과 수화기를 접속하면 심선이 끊어진 단선 고장점을 소리로 찾는다. 고장점을 경계로 신호음이 달라지는 것을 듣고 위치를 판정한다. 따라서 전원 종류와 검출 기기가 지락형과 단선형을 가르는 열쇠가 된다.
지중선로는 케이블 안에서 도체들이 절연물을 사이에 두고 가깝게 붙어 있다. 인덕턴스는 전선 사이 간격이 넓을수록 커지고 정전용량은 간격이 좁을수록 커지므로, 지중선로는 가공선로보다 인덕턴스가 작고 정전용량이 크다. 좁은 간격과 절연물의 큰 유전율이 함께 작용한 결과다.
가공 전선로에서는 바람에 의한 전선 진동이 문제가 된다. 진동이 오래 지속되면 전선이 클램프 부근에서 피로 파단될 수 있어 진동 에너지를 흡수하는 댐퍼를 설치하거나 클램프를 가볍게 바꾸고 전선을 보강한다. 경동선을 ACSR로 교체하는 것은 인장강도와 허용 전류를 늘리는 대책이지 진동 방지와는 거리가 멀다.
전선에 전류가 계속 흐르면 열이 나므로 절연재와 접속부의 열화를 고려해 연속 사용 최고 온도를 정해 둔다. 일반 전력용 전선의 연속 사용 최고 온도는 약 90℃ 수준이며, 그보다 높은 값은 특수 내열 케이블의 영역이다.
케이블 문제는 전원과 검출 기기의 짝을 뒤바꾼다. 교류전원에 수화기를 접속한 머리 루프법을 지락 검출이라고 하거나, 직류전원과 검류계로 단선을 찾는다고 하면 틀리다. 지중선로의 인덕턴스가 크고 정전용량이 작다고 뒤집는 선지도 함정이다. 전선 진동 방지 대책으로 ACSR 교체를 드는 선지, 연속 사용 최고 온도를 120℃ 이상으로 잡는 선지도 어긋난다.
전선로의 지지물 양족의 경간의 차가 큰 장소에 사용되며, 일명 E 철탑이라고도 하는 표준 철탑의 일종은?
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?
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.
장거리 경간을 갖는 송전선로에서 전선의 단선을 방지하기 위하여 사용하는 전선은?
정답 ④ · 문제는 장거리 경간 송전선로에서 전선 단선을 방지하기 위해 어떤 전선을 사용하는가를 묻는 것이다. 장거리 경간에서는 인장강도가 중요한데 ACSR은 알루미늄 도체에 강심(강선)을 넣어 인장강도를 크게 확보하므로 단선 방지에 적합하다.
장거리 경간 송전선로는 인장강도가 필요하므로 강심을 넣은 ACSR을 사용해 단선을 방지한다.
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