14. 전선의 진동과 도약

2. 가공 송전 선로

2.4 전선의 이도

2.4.3 전선의 진동과 도약

 

전선의 진동과 도약

 매초 수[m] 정도 미풍이 전선과 직각에 가까운 방향으로부터 불 때에는 그 전선의 배후에 공기의 소용돌이가 생기고, 이 때문에 전선의 수직 방향에 교번력이 작용해서 전선은 상하로 진동하게 된다. 이때의 주파수가 전선의 경간, 장력 및 전선의 단위 길이의 무게 등에 의해서 정해지는 고유 진동수와 같게 되면 전선은 이른바 공진을 일으켜서 상하로 진동을 지속하게 된다.

 이 현상은 비교적 가벼운 전선의 경우 또는 경간이 길 경우, 그리고 가선 장력이나 바깥지름이 클 경우에 일어나기 쉽고, 이 진동이 오랫동안 계속되면 전선은 지지점에서 반복되는 응력을 받아서 피로 현상을 나타내고 드디어는 단선 사고에까지 이르게 된다.

 실측에 의하면 진동의 주파수는 중공 동선에서 4~15 cycle, ACSR에서는 6~25 cycle에서 진동의 빈도가 제일 많이 나타나고 있다. 또, 루프 길이(진동의 절점 간의 거리)는 3~10 [m] 정도이고, 상하로 진동하는 진폭은 전선 지름의 0.5~2배 정도라고 한다. 이러한 자료를 기초로 해서 여러 가지 방진 장치가 설계, 이용되고 있다.

 현재 가장 많이 쓰이고 있는 진동 억제 장치로서는 지지점에 가까운 곳에서 1개소 또는 2개소에 추를 달아서 진동을 감소시키는 방법과 지지점 부근의 전선을 보강하는 방법 등이 있다. 그림 2.7(a), (b)는 각각 이들 방진 장치의 개요를 보인 것이다.

그림 2.7 전선의 방진 장치

 

 이 밖에 전선의 주위에 빙설이 부착하면 그 무게 때문에 전선이 끊어지는 수가 있다. 또는 그 어떤 원인으로 부착했던 빙설이 떨어지면 전선이 갑자기 장력을 잃게 되기 때문에 반동적으로 높이 튀어 오르면서 상부 전선과 접촉해서 단락 사고를 일으키는 수가 있다.

 도약으로 사고가 일어난다는 것은 상이 다른 전선이 동일 수직면에 가깝게 존재하고 있기 때문이므로 이를 피라기 위해서는 특히 눈이 많이 내려서 사고 발생의 우려가 있는 곳에서는 수평 배치 1회선 철탑을 사용하거나 또는 그림 2.8에 보이는 바와 같이 철탑으로부터의 전선의 오프셋을 충분히 취해 주도록 하여야 한다.

 

그림 2.8 철탑의 오프셋