20. 지중 전선로의 시공 방식

3. 지중 송전 선로

3.4 전력 케이블의 시공 방식

 

개요 

지중 전선로의 건설비는 일반적으로 가공 전선로에 비해서 훨씬 비싸므로 경과지를 선정함에 있어서는 선로의 길이를 될 수 있는 대로 단축해야 한다. 또, 다음과 같은 도로는 가능한 한 피하도록 하여야 한다.

 

① 건설 또는 보안상 불편하고 좁은 길

② 굴착에 많은 공사비가 소요되는 경질 포장 도로 및 지하수가 많은 도로

③ 교통이 빈번해서 작업하기 어려운 도로

④ 굴절 또는 고저의 차가 심한 도로

⑤ 전기적인 부식의 우려가 있는 도로

 

전력 케이블의 시공 방법으로는 직접 매설식(직매식), 관로 인입식(관로식) 및 암거식의 세 가지가 주로 사용되고 있다. 또, 특수한 경우로서 하천을 횡단할 때 경과지 부근의 다리에 첨가하는 교량 첨가식, 케이블 전용으로 다리를 놓고 여기에 시공하는 전용교식, 수저(또는 해저)를 횡단하는 수저식 및 가공식 등이 있다.

 

(1) 직매식

이 방법은 외장 케이블에 간단한 보호 시설을 한 다음 직접 땅 속에 묻어 주는 것이다. 이것은 그림 3.14에 나타낸 바와 같이 시공 부분을 소정의 깊이까지 파서 토관 또는 철근 콘크리트제 트로프(Trough) 등의 방호물을 깔아서 이 속에 케이블을 넣고 그 주위를 모래로 꽉 채워서 철평석 또는 철근 콘크리트제의 뚜껑으로 덮어 준 다음 흙으로 묻어 주는 것이다. 이때 덮어 주는 흙의 깊이(토관이라고도 함)는 중량물의 압력을 받는 곳에서는 1.2 [m] 이상으로 하여야 한다.

 이 방식의 특징은 관로식에 비해서 공사비가 싸고 케이블의 열발산이 좋아 허용 전류가 크며 케이블의 도중 접속이 가능하므로 케이블의 융통성이 있고 공사 기간도 짧다는 장점이 있으나, 그 반면 케이블이 손상을 받기 쉽고 케이블의 재시공이나 증설이 곤란하고 보수 점검이 불편하다는 결점이 있다.

 우리나라에서는 초기 지중화 공사 시에 많이 사용했으나, 최근에는 여건상 그다지 이용하고 있지 않다.

3.14 직매식 케이블 설치도

(2) 관로식

 이 방식은 그림 3.15처럼 강관, 흉관, 철근 콘크리트관 등을 사용해서 수가닥 내지 수십 가닥의 관로(Duct)를 축조하고 적당한 간격(일반적으로는 100~200 [m] 정도)으로 설치한 맨홀로부터 케이블을 집어넣는 방식인데 케이블은 맨홀 내에서 접속한다.

 관로식은 직매식과 비교해서 건설비가 많이 들고 공사기간도 길어지지만 사고가 적고, 또 사고가 나더라도 땅을 파낼 것 없이 그냥 맨홀에서 케이블을 관로로부터 뽑아내어 쉽게 복구할 수 있다는 장점이 있다. 이것은 주로 다음과 같은 곳에서 많이 채택되고 있다.

 

① 지중선 루트에서 케이블 회선수가 3회선 이상 9회선 미만일 경우

② 장래 회선 증설이 예상되는 경우

③ 도로가 경질 포장이거나 교통이 빈번해서 굴착 작업이 곤란한 경우

 

그림 3.15 관로식 케이블 설치도

(3) 암거식 (전력구식)

 이 방식은 터널과 같은 구조물 내에 케이블을 시공하는 방법으로서 일반적으로 회선수가 많은(가령 회선수 9회선 이상) 케이블을 수용할 경우에 사용되며 관로식과 마찬가지로 맨홀을 설치한다. 발변전소 등의 구내에서 케이블 핏트에 시공하는 경우도 이 방식의 일종이라고 할 수 있다.

 또 근년에 와서 많이 쓰이고 있는 공동구식도 암거식의 일종이다. 이것은 그림 3.16에 나타낸 바와 샅이 같은 도로에 상·하수고, 가스, 전화, 전력 등의 지중 공작물을 시설할 경우에 공동의 지하구를 만들어서 시공하는 것으로서 도시 시설로서 중요한 의의를 갖는 것이다.

 보통 케이블 1권의 길이는 150~200 [m]에 지나지 않으므로 전선로의 도중에서 이것을 접속해 주지 않으면 안 된다.

 일반적으로 케이블의 접속 장소가 송배전 계통의 절연상 취약점으로 되고 있으며, 여기서 절연사고를 일으킨 예가 대단히 많다. 한편 이들의 케이블의 접속 작업은 주로 교통이 빈번한 도도라든지 좁은 맨홀 내의 현장 작업으로 수행되기 때문에 불완전해지기 쉬운 것이다. 따라서, 케이블의 접속 작업은 특히 세심한 주의와 충분한 기술을 필요로 한다.

 표 3.3에 이들 각 시공 방법의 장·단점을 비교하였다.

그림 3.16 암거식, 공동구식 케이블 설치도

시공 방법	장점	단점
직매식	- 공사비가 적다. - 열발산이 좋아 허용전류가 크다 - 케이블의 융통성이 있다. - 공사기간이 짧다.	- 외상을 받기 쉽다. - 케이블의 재시공, 증설이 곤란하다. - 보수 점검이 불편하다.
관로식	- 케이블의 재시공, 증설이 용이하다. - 외상을 잘 입지 않는다. - 고장 복구가 비교적 용이 하다. - 보수 점검이 편리하다.	- 공사비가 많이 든다. - 회선량이 많을수록 송전 용량이 감소한다. - 케이블의 융통성이 적다. - 공사 기간이 길다. - 신축, 진동에 의한 시스의 피로가 크다.
암거식(전력구식)	- 열발산이 좋아 허용 전류가 크다. - 많은 가닥수를 시공하는 데 편리하다.	- 공사비가 아주 많이 든다. - 공사 기간이 길다. - 케이블 화재시 피해가 파급, 확산 된다.