2. 가공 송전 선로
2.6 가공 전선로용 지지물
2.6.1 철탑의 종류
가공 전선로는 전선, 애자 및 그 지지물로 이루어진다. 지지물은 폭풍우, 지진, 눈, 뇌 등 자연의 장해에 대해서 언제나 안전하게 전선을 지지한다는 역할을 지니고 있다.
지지물은 크게 목주, 철근 콘크리트주, 철주, 철탑의 4종류로 나누어진다.
지지물은 전선을 지지하는 데 필요한 강도를 가져야 할 뿐 아니라 부식에 따른 강도의 저하를 막기 위하여 목재 구조물에서는 방부제를 주입하고 철강 구조물에서는 아연 도금을 시공해서 내용 연수의 증가를 도모하고 있다.
지지물을 선정할 경우에는 송전 전력, 송전 거리, 송전 전압, 회선수, 전선로의 중요도, 경과지의 지세, 기상 상황 및 사용 전선 등을 고려해서 신중히 다루어야 한다. 일반적으로는 66 [kV] 이상의 송전 전압에서 2회선 이상의 회선수를 가지고 약 100 [㎟] 이상의 전선을 사용해서 장거리를 연결하는 계통상 중요한 전선로에는 철탑을 사용하고 66 [kV] 미만의 비교적 중요도가 낮은 전선로 또는 일시적인 전선로에는 철탑을 사용하고 66 [kV] 미만의 비교적 중요도가 낮은 전선로 또는 일시적인 전선로에는 목주 등 를 사용한다. 또, 철근 콘크리트주와 철주는 일반적으로 목주와 철탑과의 중간적인 성능을 가지는 것으로 보고 지지물 선정 시 고려하면 될 것이다.
2.6.1 철탑의 종류
철탑은 상정된 하중을 완전히 지지할 수 있도록 설계한 고정 철탑을 말하며 성질, 형태, 사용 목적에 따라 분류된다.
철탑의 종류에는 그 사용 목적에 따라 전선로의 표준 경간 이내에 사용하는 표준 철탑과 장경간 개소 또는 기타 특수한 장소에서 표준 철탑을 사용할 수 없을 때 적용하는 특수 철탑으로 구분하고 있다.
┌ 직선 철탑
├ 각도 철탑
┌ 표준 철탑 ┼ 억류 지지 철탑
철탑 ┤ └ 내장 보강 철탑
└ 특수 철탑
(1) 표준 철탑
이것은 전선로의 표준 경간에 대해서 세워지는 철탑이다. 표준 경간은 송전 선로의 표준 이 되는 경간을 말한다. 여기서 경간(Span)이라고 하는 것은 철탑과 철탑과의 사이의 전선 지지점간의 거리를 말한다.
표준 철탑은 기술 기준의 규정에 따라 다음과 같이 구분되고 있다.
1) 성질상의 분류
① 4각 철탑 - 철탑의 강도를 전선로의 방향과 직각 방향이 같게끔 설계한 철탑
② 방형 철탑 - 철탑의 강도를 전선로의 방향과 직각 방향이 각각 다르게끔 설계한 철탑
우리나라에서는 거의 모두가 4각 철탑을 사용하고 있는데 이는 설계가 용이하고 안전도가 크기 때문이다
2) 형태상의 분류 - 4 방 문 우 회 M
① 4각 철탑
- 전선로의 방향과 이의 직각 방향의 강도가 같게끔 단면을 정방향으로 설계한 구조의 것으로서 가장 일반적인 것이다. 2회선용으로는 주로 이 형태의 철탑을 사용한다.
② 방형 철탑
- 단면이 직사각형인 형태로 된 구조의 것으로서 주로 1회선 철탑에 사용되고 있다.
③ 문형 철탑
- 문 모양을 한 철탑으로서 전철, 송전 선로 인출 개소(철구와 다름) 같은데 사용하는 철탑으로서 간트리 철탑이라고도 한다.
④ 우두형 철탑
- 철탑의 중앙부를 좁게 하고 그 위 부분을 넓힌 형태의 것으로 전압이 높은 1회선 철탑이나 산악 지대의 1회선 철탑 등에 사용된다. 철탑의 중앙부 이하는 4각 철탑으로 하는 수가 많다.
⑤ 회전형 철탑
- 철탑을 암(Arm) 및 에서 90° 회전한 철탑이다.
⑥ MC (Motor columbus)
- 이것은 일명 콘크리트 충진 강관 철탑이라고도 하는데 이는 철탑을 구성하는 부재에 형강을 사용하는 대신에 콘크리트를 채운 강관을 사용해서 조합한 것이다. 이의 장점으로는 강재료가 적게 들고, 원평이 단명이기 때문에 설계 풍압이 적어도 되므로 철탑을 경량화할 수 있고, 운반 조립이 용이하다는 것이다.
3) 사용 목적에 의한 분류 - 직 각 억 내
① 직선 철탑
- 선로의 직선 부분이라든가 또는 수평 각도 3°이내의 장소에 사용되는 것으로서 현수 애자를 바로 현수 상태로 내려서 사용할 수 있는 철탑이다. 이 철탑의 기호를 A로 나타내어 A형 철탑이라고 부르기도 한다. 이 철탑에서의 애자련은 현수형을 사용하게 된다.
② 각도 철탑
- 수평 각도가 3°를 넘는 장소에 세워지는 철탑으로서 20°이하의 경각도로 설계한 것은 B형 털탑이라 하고 30°이하의 중각도로 설계한 것은 C형 철탑이라고 부르고 있다. 이 철탑에서의 애자련은 모두 내장형을 사용하게 된다.
③ 억류 지지 철탑
- 전부의 전선을 끌어당겨서 고정시킬 수 있도록 설계한 철탑으로서 D형 철탑이라도 한다. 또 억류 지지 철탑은 선로가 구부러져서 수평각도가 30°이상으로 되어 각도 철탑으로는 충분한 강도를 얻을 수 없는 장소에 세워지는 경우도 있다. 애자련은 내장형을 사용한다.
④ 내장 보강 철탑
- 선로의 보강용으로 세워지는 것으로서, 가령 직선 철탑이 다수 연속될 경우에는 약 10기마다 1기의 비율로 이 내장 보강 철탑을 세워 나간다. 또, 서로 인접하는 경간의 길이가 서로 크게 달라서 전선에 지나친 불평형 장력이 가해질 경우에는 그 철탑을 내장형으로 하게 되며, 또 장경간의 장소에 사용되는 특수 철탑이 직선 또는 경각도 철탑이 될 경우, 그 부근에는 반드시 내장 철탑을 세워서 보강하지 않으면 안 된다. 이 철탑의 기호를 E로 나타내어 E형 철탑이라고 한다.
여기서 장경간이라고 하는 것은 표준 경간에 250 [m]를 더한 경간을 넘는 곳을 말하고, 가령 표준 경간이 300 [m] 일 때에는 550 [m] 시아의 경간을 장경간이라고 한다. 물론 여기서는 내장형 애자련이 사용된다.
(2) 특수 철탑
이것은 강을 건너거나 골짜기를 넘게 되는 장경간의 장소라든가 기타 특수한 장소에서 세워지는 특수 설계의 철탑이다. 장경간 철탑이나 연가용 철탑은 물론 이 종류에 속하는 것이다. 특수 철탑의 경우에도 A, B, C, D형의 각종의 것이 있다.