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13. 전선의 이도 2. 가공 송전 선로 2.4 전선의 이도 2.4.2 이도의 계산 (1) 전선 지지점에 고저차가 없는 경우 먼저 전선 지지점에 고저차가 없는 경우의 이도를 계산해 본다. 전선은 이것을 완전한 가소성이 있는 것으로 본다면 커티너리 곡선(Catenary curve)으로 취급해서 계산하여야 하지만 일반적으로는 이도가 경간 길이의 10 [%] 이내일 경우에는 포물선으로 계산하여도 실용상 지장이 없다. 즉, 그림 2.4에서 O를 원점으로 하는 커티너리 곡선은 로 표현되지만 실제의 송전 선로에서는 대부분의 경우 이도 D [m]가 경간 S [m]에 비해서 아주 작기 때문에 위식의 제3상 이하를 무시하여도 실용상 아무런 지장이 없다. 즉, 으로 표현되는데 이것은 바로 포물선을 나타내는 관계식으로서 가공 전선은 근사적으로..
12. 전선의 허용전류,켈빈의 법칙 2. 가공 송전 선로 2.3 전선의 허용 전류 전선의 허용 전류 전선에 전류가 흐르면 저항에 의한 발열 (전력 손실 = I² R ) 때문에 전선의 온도가 올라간다. 온도가 어느 한도 이상으로 되면 전선의 기계적인 강도, 기타 여러 가지 성능이 저하되기 때문에 온도 상승 한도를 넘지 않게끔 전류량을 어느 수준 이하로 억제하지 않으면 안 된다. 이 온도에 대한 한도를 보통 최고 허용 온도라 하고 이에 대응하는 전류를 전선의 허용 전류 또는 안전 전류라고 말한다. 물론 허용 전류는 전선의 재질, 구조, 표면 상태, 주위온도, 일사량, 풍속, 비나 눈, 표고 등에 따라서 크게 좌우되지만 중요한 것은 전선의 최고 허용 온도를 넘어서는 안 된다는 것이다. 전선의 최고 허용 온도는 여러 가지 시험을 실시한 결과 단시..
11. 전선의 종류 (조합에 의한 분류) 2. 가공 송전 선로 2.2 전선의 종류 2.2.3 조합에 의한 분류 전선의 종류 (조합에 의한 분류) 송전 선로(교류 3상 3선식)에서는 1상당의 전선은 1가닥이며, 이것을 단도체라고 하는데 한 상당 2가닥 이상의 전선을 사용하는 방식도 있다. 이것을 복도체 방식이라고 한다. 현재 복도체로서는 2도체, 4도체가 비교적 많이 사용되고 있다. 전선을 이 복도체 방식으로 하면 코로나 개시 전압이 상승하므로 코로나 발생에 의한 라디오나 통신 기기에의 전파 장해하든지 잡음장해 같은 것을 방지 할 수 있다. 참고로 우리나라의 345[kV] 초고압 송전 선로에서는 현재 ACSR 480 [㎟] 4도체로 대형화해 나갈 계획이다.
10. 전선의 종류 (재질에 의한 분류) 2. 가공 송전 선로 2.2 전선의 종류 2.2.2 재질에 의한 분류 전선의 종류 (재질에 의한 분류) - 경동 알 강 합 쌍 합성 (1) 경동선 동선에는 경동선과 연동선이 있다. 가공 전선로용으로서는 기계적인 강도가 커야 하기 때문에 주로 경동선이 사용된다. 경동선은 도전율이 96~98 [%]의 양도체로서 인장 강도는 35~48 [kg/㎟]이다. 송전 선로용 전선으로서는 전선의 구비 조건을 거의 만족하는 우수한 전선 재료라고 할 수 있으며, 사실 경동 연선은 이제까지 가공 송전 선로용으로서 가장 많이 사용되어 온 것이다. (2) 경알루미늄선 경알루미늄선은 도전율이 61 [%] 정도로서 전선으로서는 구리선에 다음가는 양도체이다. 그러나 그 인장 강도는 16~18 [kg/㎟] 정도에 지나지 않으므로 송전 ..
9. 전선의종류 (구조에 의한 분류) 2. 가공 송전 선로 2.2 전선의 종류 2.2.1 구조에 의한 분류 전선의종류 (구조에 의한 분류) (1) 단선 단선은 단면이 원형(때로는 각형, 평각형 등이 있다.)인 1가닥을 도체로 한 것으로서 송전선로에서는 소요 단면적이 작을 경우에 한해서 일부 쓰이고 있을 뿐이다. 우리나라에서는 단선의 굵기를 지름[mm]으로 나타내고 있는데 외국에서는 이것을 번호(AWG)로 나타내는 경우도 있다. (2) 연선 연선은 수가닥 내지 수십 가닥으로 된 가느다란 소선을 꼬아 하나의 등가적인 단면적을 갖는 단선으로 만든 전선을 말한다. 보통의 연선은 그림 2.1에서와 같이 1개의 소선을 중심으로 그 주위에 소선을 몇 층으로 꼬아서 만든 동심 연선으로 되고 있다. 이 그림에서 점선으로 각 소선의 중심을 통과하는 원을 피치..
8. 가공 송전선로에 사용되는 전선의 구비조건 2. 가공 송전 선로 2.1 가공 전선로의 개요 가공 송전선로에 사용되는 전선의 구비조건 - 도 기 신 내 비 가격 선 ① 도전율이 높을 것 ② 기계적인 강도가 클 것 ③ 신장률이 클 것 ④ 내구성이 있을 것 ⑤ 비중(밀도)이 작을 것 ⑥ 가격이 저렴할 것 ⑦ 가선 작업이 용이할 것 그러나 이들의 각 조건을 빠짐 없이 만족하는 전선을 구한다는 것은 어렵기 때문에 사용조건에 맞추어 가장 적당한 것을 선정한다.
7. 표준 전압 및 공칭 전압, 경제적인 전압값의 선정 1. 송배전 계통의 구성 1.4 송전 전압 1.4.2 표준 전압 및 공칭 전압 송전 전압이 높을 때 얻는 경제적인 이점 (1) 건설비 ① 전선의 굵기가 가늘어도 된다. 즉, 전선의 비용은 낮아진다. ② 절연 내력을 높여야 하기 때문에 애자 및 각종 기기의 가격은 비싸진다. ③ 지지물에 대해서는 전선 상호 간의 거리를 크게 하여야 하므로 더 높고 큰 철탑이 소요되기 때문에 지지물의 가격은 비싸진다. (2) 운전유지비 ① 전력 손실(I²R)은 전압의 제곱에 반비례해서 감소한다. ② 기타의 운전 유지비는 전압과 더불어 증가한다. 경제적인 전압값의 선정 각종의 전압에 대해서는 이와 같은 각 항목에 대하여 구체적으로 계산을 해서 연간의 총지출이 최소로 되는 가장 경제적인 전압을 선정하게 되는데 그림 1.11은 이..
6. 송전 전압과 송전 전력과의 관계 1. 송배전 계통의 구성 1.4 송전 전압 1.4.1 송전 전압과 송전 전력과의 관계 송전 전압과 송전 전력과의 관계 3상 선식 송전 선로에서 선간 전압을 선간 전압을 V [V], 선로 전류를 I [A], 역률을 cosφ, 송전 전력을 P [W], 송전 손실률은(소수)을 p, 송전 거리를 L [m], 전선 한 가닥의 저항을 R [Ω]이라고 하면 로 된다. 여기서, 전선의 단면적을 A [㎠], 체적 저항률을 ρ [Ω·m-㎣]라고 하면 이므로 식 (1.3)으로부터 로 된다. 전선의 밀도를 σ [kg/㎤]라고 하면 총중량 W [kg]은 로 된다. 곧 L, P, p 및 전선 재질 (ρ, σ)이 일정하다고 할 경우 소요 전선 중량 W는 로 되어, 송전 전압과 역률의 제곱에 반비례한다는 것을 알 수 있다. 또한, ..
5. 전기 방식별 송전전력 비교 1. 송배전 계통의 구성 1.3 송전방식 1.3.3 교류송전방식 전기 방식별 송전전력 비교 교류 방식에는 단상, 3상 등 여러 가지가 있으나, 전선 한 가닥당의 송전 전력이 크다는 것, 회전 자계를 쉽게 얻을 수 있어서 회전 기기의 사용이 편리하다는 것, 그리고 3 상분을 합계한 송전 전력의 순시값이 일정해서 단상처럼 맥동하지 않는다는 것 등의 이유에서 3상 3선식이 일반적으로 많이 쓰이고 있다. 각종 전기 방식에서 회로 중의 최대 선간 전압 V [V], 선로 전류 I [A] 및 역률 cosΦ 를 일정하다고 할 때, 전선 한 가닥당의 송전 전력 P [W]는 표 1.2처럼 되어 교류 3상 3선식이 가장 유리하다는 것을 알 수 있다. 이 때문에 송전에서는 3상 3선식이 채용되고 있으며 또한 배전에서도 고압선..
4. 직류 송전의 적용 분야 1. 송배전 계통의 구성 1.3 송전방식 1.3.2 직류송전방식 (3) 직류 송전의 적용 분야 - 해 장 연 도 1) 해저 케이블을 포함한 직류 송전 육지에서 멀리 떨어진 섬까지 해저 케이블로 직류 송전할 경우 교류 송전과는 달리 충전용량이나 유전손의 발생이 없기 때문에 직류 송전이 훨씬 유리하다는 것이다. 2) 대용량 장거리 송전 직류가 절연계급을 낮출 수 있다는 경제적인 장점 외에도 직류에는 교류 리액턴스에 해당하는 정수가 없기 때문에 교류의 안정도에 의한 제약이 없어서 전선의 열적 허용 전류의 한도까지 송전할 수 있게 되어 대용량의 장거리 송전이 가능하 게 된다는 것이다. 3) 교류 계통 간 연계 (비동기 연계, 서로 다른 주파수 교류 계통 간 연계) 특수한 적용예로서 이주파수 연계설비를 들 수 있..

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