1-1  송전선로

1-2  측량답사(測量踏査)

1-3  GIS이용 경과지 선정

1-4  중심측량(中心測量)

1-5  종단측량(縱斷測量)

1-6  평면측량(平面測量)

1-7  철탑부지측량(鐵塔敷地測量)

1-8  송전선로의 접지(送電線路의 接地)

1-9  철탑기초(鐵塔基礎)

1-10  라이너플레이트(Liner Plate)

1-11  기초안정도(基礎安定度)

1-12  철탑(鐵塔)

1-13  연선단말철탑

1-14  오프셋(Off-set)

1-15  전선충돌현상(Striking Effect)

1-16  갤러핑(Galloping)

1-17  전선도약(Sleet Jump)

1-18  전선의 수하현상(Wire Elongation)

1-19  중다설(重多雪) 하중지역

1-20  철탑하중(鐵塔荷重)

1-21  수직하중(垂直荷重)

1-22  불평균장력(不平均張力)

1-23  수평횡하중(水平橫荷重)

1-24  수평종하중(水平從荷重)

1-25  수평하중경간(Horizontal Span, Wind Span)

1-26  수직하중경간(Weight Span)

1-27  염력(捻力 Tortion)

1-28  허용응력도(許容應力度)

1-29  철탑부재

1-30  철탑부재의 유효단면적

1-31  세장비(細長比)

1-32  철탑시험(鐵塔試驗)

1-33  설계풍속 및 풍압하중

1-34  재현기간(Return Period)

1-35  상정최대장력(想定最大張力)

1-36  철탑결구(鐵塔結構)

1-37  카테나리 곡선(Catenary Curve)

1-38  카테나리각(Catenary Angle)

1-39  이도측정법(弛度測定法)

1-40  철탑유도표(鐵塔裕度表)

1-41  연선(延線)

1-42  긴선(緊線)

1-43  Nicking율

1-44  금차통과시험

1-45  가긴선(假緊線)

1-46  항공장애표지(航空障碍標識)

1-47  비행안전구역(飛行安全區域)

1-48  지선(支線)

1-49  건주(建柱)

1-50  표준경간(Standard Span)

1-51  임계경간(臨界徑間/Critical Span)

1-52  등가경간(等價徑間/Rulling Span)

1-53  허용 횡진각(許容 橫陣角)

1-54  애자련형의 결정

1-55  가선공법(加線工法)

1-56  가지선(假支線)

1-57  이도장력곡선(弛度張力曲線/Dip Tension)

1-58  크리어런스 다이어그램(Clearance Diagram)

1-59  전선지지점장력(電線支持点張力)

1-60  전선의 허용온도

1-61  열평형방정식(Heat Balance Equation)

1-62  진동실증시험

1-63  CREEP보정가선

1-64  강심내열 알루미늄 합금연선(TASCR)

1-65  초내열인바심알루미늄합금연선(STACIR)

Super Thermal-Resistant Aluminum-Alloy

Conductor, Invar-Reinforced

1-66  초내열알루미늄피복인바심알루미늄합금연선

(STACIR/AW ; Super Thermal-Resistant

Aluminum-Alloy Conductor, Aluminum -Clad   Invar-Reinforced)

1-67  STACIR의 소선팽창이론

1-68  조가식 점퍼장치

1-69  점퍼내혼

1-70  프리펩(Prefab) 가선

1-71  세미 프리펩(Semi Pre-Fab)가선

1-72  이디에스(E.D.S) Every Day Stress

1-73  부하계수(負荷係數)

1-74  스페이샤□담파(Spacer□Damper)

1-75  가조립검사(假組立檢査)

1-76  전선의 파라메타(전선의 Parameter)

1-77  철탑의 편심하중(Eccentric Load)

1-78  철탑의 구성요소

1-79  발받침(Staging)

1-80  전선벌어짐현상(Bird Cage)

1-81  철탑계탑공법(鐵塔繼塔工法)

1-82  낙뢰방지시스템(낙뢰소산장치)

1-83  낙뢰표시기

1-84  침상접지봉

1-85  써지임피던스(Surge Impedance)

1-86  낙뢰위치표정시스템

1-87  낙뢰위치표정 및 추적시스템(LPATS)

(Lightning Position and Tracking System)

1-88  철탑추락방지장치

1-89  전선의 부식

1-90  단절연(段絶緣, Graded Insulation)

1-91  저감절연(低減絶緣, Reduced Insulation)

1-92  절연협조(Insulation Cooperation)

1-93  조가식 점퍼장치

1-94  Key-Lock 방식 안전로프 System

1-95  Spacer Ring Rope

1-96  철탑조립 크레인공법

1-97  연선구간 단말철탑

1-98  불량애자검출

1-99  폴리머애자(Polymer Insulator)

1-100  전선의 난류진동(亂流振動)

1-101  철탑 접지특성과 전위상승

1-102  역섬락 (Back Flashover)

1-103  건조물과의 이격거리

1-104  환경대책설계

(Design Criteria for Environment Effects)

1-105  TV Ghost 장해(TV Ghost Interference)

1-106  전선의 풍소음(Aeolian Noise of Conductor)

1-107  스파이럴 롯드(Spiral Rod)

1-1 송전선로

1. 가공송전

Ⅱ. 송전실무분야

송전을 목적으로 가공, 지중, 수중 등에 시설된 지지물, 관로, 전선, 애자류, 급유설비, 기초보호설비 및 기타 부대설비를 말한다.

가. 송전선로 건설

대부분의 송전선로는 발전소와 변전소 또는 변전소 상호간을 연결하기 위하여 건설되어 있으나 부하증가 등을 고려하여 선로 중간에서 분기하여 건설하는 경우가 있다. 이 경우 T분기와 1□분기방식, 2□분기 방식이 있으나, T분기는 선로 고장시 고장범위가 확대되어 특별한 경우를 제외하고는 사용하지 않는다.

□ 1□분기의 경우

① 설비관리에 의한 방법

② 회선관리에 의한 방법

□ 2□분기의 경우

나. 송전선로 명칭부여

송전선로 명칭은 설비의 위치와 기능을 알 수 있고 부르기 쉬우며 기존설비 및 장래의 설비 증가를 고려하여 혼동이 없도록 하기 위하여 선로명칭을 부여한다. 선로명칭 조합순서는 전압+선로명칭+T/L을 기본으로 한다. 선로가 2회선 이상인 경우 전압+선로명칭+회선명칭+T/L, 지중 또는 수중인 경우는 전압 +선로명칭+지중(수중)+T/L순으로 하고 있다. 신설선로의 경우 발전소, 변전소, 행정구역 또는 인근의 유명명칭을 인용하며 기설선로의 명칭은 분기방법에 따라  부여한다.

다. 회선명칭 부여

선로의 인출점(전원측)에서 선로 진행방향(부하측)으로 향하여 좌측을 #1, 우측을 #2 등의 순서로 부여함을 원칙으로 하며, 분기선로는 기설선로의 회선명칭을 참고하여 부여한다.

라. 지지물번호 부여

지지물번호는 전원측을 No1로 하여 부하측으로 진행하면서 일련번호을 부여하며, 동일지지물에 여러선로가 병가(공가)하는 경우에는 모선로(최초 건설시 구성된 선로)와 자선로에 각각 번호를 부여한다.

1-2 측량답사(測量踏査)

송전선로의 경과지 선정을 하기 위하여 지도상에 선정한 2∼3개의 예정경과지를 현지답사 하는 것을 말한다. 답사과정은 도상계획에 의한 예비답사, 본답사 순으로 행한다.

가. 도상계획

예정 경과지를 총체적으로 파악하기 위하여 먼저 지도(축척 1/25,000∼1/50,000)등에 의하여 송수전단을 송전선로 건설이 가능한 단거리로 연결하여 보고 송전선 건설에 지장이 되는 곳을 피하여 예비답사를 필요로 하는 범위를 결정한다.

나. 예비답사

도상으로 선정한 2∼3개의 계획된 경과지를 현지 지형지물과 지형도, 도시계획도 등과 비교 확인하고 현지를 답사한 후 종합개요, 특기사항, 주요경과지 등에 대하여 비교검토하여 본답사를 위한 1개의 경과지를 선정한다.

다. 본답사

예비답사에 의하여 결정된 경과지에 대하여 민원발생가능성, 부식성 gas, 눈사태, 산사태,  착설, 착빙, 통신선 유도장애, Corona장애 및 하천횡단 등을 면밀히 조사하여야 하며 수평각도, 고저차, 경간 등이 큰 개소는 설계조건의 타당성 여부를 검토하는 등 측량을 위한 사전 준비작업을 병행한다.

1-3 GIS이용 경과지 선정

송전선로 길이 10□ 이상의 경과지선정 또는 2□ 이상의 경과지 변경에는 GIS(Geographic Imforma- tion System)를 이용한 경과지 조사를 시행한다.

가. 건설계획확인 및 현지개황 조사

송전선로 경과지에 대한 조사 및 선정업무 착수전 시설계획의 개요를 확인후 송전선로의 시점(A)과 종점(B)을 직선(AB)으로 연결하고 그 직선의 양끝을 각각 1□씩 연장하였을 때, 그연장선을 장축으로 하는 타원형(횡축은 종축의 2/3)에 해당하는 지역이 포함되도록 설정하고 그지역에 대하여 법령상 피해야 할 개소, 각종 개발계획, 주변토지 이용실태 등을 면밀히 조사하여 1/50,000 또는 1/25,000 지형도에 도시한다.

나. 광역 데이터베이스 구축

GIS 수치지도를 이용하여 광역데이터베이스를 구축하며 데이터베이스 기본도는 1/25,000의 지형도로 한다.

다. 후보경과대역(zone) 선정(GIS분석Ⅰ) 및 답사

다섯개 경과지 기준그룹(자연환경, 생활환경, 사회환경, 입지확보, 설계 및 시공그룹)에 대해 상대적 가중치를 달리 부여한 2개이상의  기준(안)을 설정한 후 GIS분석을 통해 각 기준(안)에 대해 2개 이상의 폭 2□정도의 후보경과 대역을 선정하고 현지답사를 실시하여 타당성을 종합 검토한다.

라. 최적경과대역 선정

2개 이상의 후보경과 대역에 대한 종합검토 결과를 바탕으로 최적경과대역을 선정하고 그 결과를 경과지 심의위원회에 심의를 요청하며 최적경과대역이 선정되면 행정기관 및 군부대 등에 대관협의를 시행한다.

마. 상세역 데이터베이스 구축

대관협의 완료후 실시한 국공유지 현황 조사내용, 항공사진 촬영내용과 현지개황 조사내용을 선정기준에 따라 최적경과대역 중심 좌우 1□에 대하여 항목별로 데이터베이스로 구축하며 기본도는 축척 1/5,000 지형도로 한다.

바. 최적 경과지 선정 (GIS분석Ⅱ)

후보 경과대역 선정시 설정한 경과지 선정기준과 상세역 데이터베이스를 바탕으로 GIS 분석을 통해 최적경과지를 선정한다.

사. 가종단도 작성 및 검토 (GIS분석Ⅲ)

선정된 최적 경과지에 대하여 필요한 축척(횡축:종축의 비율 5:1)으로 최적경과지에 대한 가종단도를 작성하고 철탑위치를 표시한다.

아. 경관영향 평가 및 경과지 답사

선정된 최적 경과지 및 철탑위치에 대하여 □가공송전선로 경관영향평가 기준□에 따라 경관영향평가를 시행하며 현지답사를 실시하여 경과지로서의 타당성을 종합 검토한다.

아. 최적경과지 확정

최적 경과지 답사결과, 가종단도 작성 및 검토 등 GIS 분석결과를 종합하여 최적 경과지를 확정한다.

1-4 중심측량(中心測量)

중심측량은 본답사시에 결정된 경과지에 대하여  중심선을 설정하는 것으로, 타공작물과 접근개소에 대하여 설계기준의 한도에 근접한 개소는 수평 및 이격거리를 실측하고, 지지물의 중심점의 전후 약 15m위치, 지형굴곡이 심한 개소, 수목 밀집지역, 타공작물의 횡단위치, 산복측량 또는 선하종단측량을 필요로 하는 개소 등의 선로중심선에 작은 말뚝을 설치한다. 이미 결정된 선로 중심선의 일부에 상황변화에 따라 재측량을 필요하는 장소는 중심선을 수정하고 중심측량의 결과는 축적 1/50,000, 1/25,000 또는 1/5,000 지도에  경과지를 기입한다.

1-5 종단측량(縱斷測量)

송전선로의 종단도면 작성을 위한 측량으로 중심종단측량, 선하종단측량이 있고 선하종단에 부수하여 산복측량을 한다.

중심종단측량은 중심측량에서 설정된 중심선에 대하여 측량하며 선하종단과 산복측량은 필요한 부분에 대하여 측량한다. 중심종단측량은 측점 말목간의 수평거리, 지반고저차, 각도점의 수평각도, 접근하는 타선로의 중심선으로부터의 거리를 측정하고 필요한 사항을 조사한다.

선하종단측량은 중심점부근 또는 경간내에서 전선의 지상고가 설계기준에 가까운 부분, 산복측량의 기점부분, 지지물의 높이 결정에 관계하는 타선로 가섭선과의 교차부분 등의 지형에 대하여 실시하며, 가섭선의 교차위치 및 지상고, 선하 수고를 측정 조사하며, 중심선 좌우 10m(철탑Arm의 길이가 결정된 경우에는 Arm길이)를 기준으로 하며 종단도 표시는 좌측은 M.L, 우측은 M.R로 표기한다.

산복측량(山腹測量)은 전선의 이도를 상정하고 전선이 60°횡진하였을 때 지반, 수목, 타공작물 등으로부터 각각 이격거리를 유지하기 위한 지지물의 위치와 높이를 결정하기 위한 측량으로 중심선의 측정을 기준하여 횡단면의 선하위치에 산측(선로방향의 90°방향)의 지형을 측량한다.

1-6 평면측량(平面測量)

평면측량은 측량한 경과지 중심선의 좌우 100m 구역내의 송전선과 교차 또는 접근하는 하천, 도로, 건조물 또는 타공작물 등과의 평면 관계 위치를 나타내기 위하여 측량하는 것으로 축척은 1/2,000로 하며 실측 평면도상에 횡단 타공작물의 구조약도, 특기사항, 접근 건조물에서의 수평거리, 표고 10m 간격의 등고선, 경간, 수평각도, 지지물의 형식, 애자련형 등을 기입한다. 다만, 변전소 인출입 지역, 분기지역, 타공작물, 도로, 하천횡단 등의 밀집 또는 중요개소는 정확성을 유지하기 위하여  1/600 축적의 평판측량을 시행한다.

1-7 철탑부지측량(鐵塔敷地測量)

철탑부지의 단면도와 평면도를 작성하기 위한 측량으로 종단면에서 결정된 철탑위치의 중심선을 기준으로 철탑근개, 기초의 종류와 크기, 지형 등을 고려하여 측량범위를 결정한다.

측량방법은 수평각도가 없는 경우에는 본말목을 중심으로 해서 중심선 방향의 45°방향선과 그 직각인 선의 대각 4단면에 관해서 수평거리 및 고저차를 기입한다. 수평각도가 있는 경우에는 진행방향과 각도방향의 2등분선을 중심으로 해서 위와 같이 시행한다. 측량결과는 종횡 평면 모두 1/100축적으로 하여 부지평면도와 대각단면도를 작성한다. 부지평면도는 상측을 부하측, 하측을 전원측으로 하고 지형 0.2m 지반고의 등고선을 기입하며, 대각단면도는 좌측에 A,B각단면을, 우측에 C,D각 단면을 기입한다. 또한 부지 평면도상의 철탑각의 기호부여방법은 전원축에서 부하측을 보고 좌측하단을 기준하여 시계방향으로 A,B, C,D 순으로 정한다.

1-8 송전선로의 접지(送電線路의 接地)

가공송전선로의 철탑접지저항값은 뇌격시 역섬락의 여부를 결정하는 중요한 요소의 하나로 뇌격전류에 의한 전위상승을 억제하기 위하여는 접지저항치를 낮추어야 한다. 따라서 한전의 설계기준에서는 가공지선이 있는 지지물의 접지저항치의 기준은 765kV 및  154kV 이하 T/L에서는 15□이하, 345kV T/L에서는 20□이하로 정상접지 저항치와 과도접지저항치가 유지되도록 하고 있다. 접지시공방법은 접지봉 또는 매설지선을 사용하며 논, 밭 등 매설지선 설치가 어려운 지역으로서 대지고유저항이 300□ 미만인 지역에서는 접지봉을 사용한다. 매설지선은 38□의 동복강연선을 지하 50cm 이상의 깊이에 20∼80m 정도 매설하고, 접지시공은 표준접지시공을 원칙으로 하며 기준치 이하로 유지하기 어려운 경우에는 접지저항저감제 또는 도전성콘크리트 등을 사용한다.

대지고유 저항	154kV이하 T/L 매설지선 길이 및 조수		345kV T/L 매설지선 길이 및 조수
	분포 접지	집중 접지	분포 접지	집중 접지
300이상- 900미만	30m×4	-	25m×4
900이상- 1200미만	45m×1 30m×3	10m×4
1200이상- 1500미만	55m×1 30m×3	20m×4	25m×4	10m×4
1500이상	75m×1 30m×3	20m×4	75m×1 30m×3	20m×4

(1) 분포접지 : 탑각에서 방사형으로 매설지선을  포설하여 접지하는 방식

(2) 집중접지 : 탑각에서 10m 떨어진 지점의 분포접지에서 직각방향으로 접지하는 방식

765kV 표준접지 시공기준(분포접지)

기 초 대지고유저항	역T형	심형	Rock Anchor
300이상∼900미만	15m×4
900이상∼1200미만	20m×4	10m×4	10m×4
1200이상∼1500미만	25m×4	20m×4	15m×4
1500이상	30m×4	25m×4	20m×4

1-9 철탑기초(鐵塔基礎)

철탑기초는 대체로 작용하중의 종류에 의해 연직하중(鉛直荷重)과 moment하중 기초로 분류되며 직접기초, 말뚝기초, Pier기초 및 anchor기초 등으로 구분한다.

가. 직접기초

상판부(上板部)등에 의한 하중을 지반에 직접 전달하는 구조물로서 역T자형 concrete기초, 오가conc -rete기초, 베다기초, 강재(鋼材)기초, 직매(直埋)기초 등을 말한다.

【직접기초】

나. 말뚝기초

주로 말뚝하중을 지반에 전달하는 구조물로써 이미 제작된 말뚝기초 또는 현장타설 콘크리트 말뚝기초 등을 말한다.

【말뚝기초】

다. Pier기초

Pier 등에 의해 하중을 지반에 전달하는 구조물로서 심형기초, 정통기초 등을 말한다.

【Pier 기초】

철탑기초의 장단점 비교

구분	역T형기초	심형기초	현장타설 말뚝기초
장점	□시공이 비교적 단순 □지반상태,지층이 육안 확인이 가능하므로 신뢰성이 높다. □154/345kV산악지 철탑 기초에 대부분 채택하여 시공경험이 많다.	□사용장비가 적고 간편한 공법 □굴착면이 좁아 산림훼손면적이 작다 □산악경사지에 유리 □큰 설계하중 (인발력,압축력)에 적합한 구조물 □주각재 정착설계 및 수평지지력 등 많은연구를 통해 얻은공식 전용으로 신뢰성이 높다.	□인발저항력이크다 □시공속도 가 빠르고 토지조건에 관계없이 시공가능 □말뚝길이 조절이 간단
단점	♤설계하중이 작은곳에 채택 ♤산림훼손 면적이 크다. ♤기초의 되메우기 상태에 따라 신뢰성 평가 ♤지반상태에 영향을 받음 ♤소규모 철탑에 적용 ♤경사면의 영향을 많이 받음 ♤상판폭이 7m이상 되면 시공 곤란	♤용수 및 지하수위가 높은 지층에서는 시공 불가 ♤시공속도가 느리고 숙련 작업 필요 ♤안전관리에 주의 필요 ♤굴착장비 개발 필요 ♤연암 및 경암등의 경질암에서의 발파로 인한 시공 속도 저하 ♤굴착고가 큰 경우 작업자를 위한 환기장치가 필요	♤대형 장비 및 넓은 작업장 필요 ♤말뚝 시공 품질관리 필요

□ 심형기초 허용압축지지력

[eqn: {q }_{ca } =[1- { theta -10 } over {75 }] { { q}_{ d} } over { 1.5F} >= { q}_{cmax }]

[eqn: { q}_{d } = alpha C {N }_{c } + { gamma }_{ 1} B {N }_{r } + { gamma }_{ 2 } {D }_{f }( { N}_{q }-1)]

qca  : 지반의 허용압축지지력도(t/□)

qd  : 극한지지력도(t/□)

qcmax:지반반력(t/□)

□  : 지지층면의 경사각

(□≤10일 때 □=10°)

C : 구체저면하에 있는 지반의 점착력(t/□)

□1: 구체저면하에 있는 지반의 단위체적

중량(t/□)

□2: 구체저면상에 있는 지반의 단위체적

중량(t/□)

Df : 설계지반면에서 구체저면까지의 유효근입           깊이(m)

□□: 형상계수(□ : 1.3, □: 0.3)

Nc, Nr, Nq : 지지력 계수

F : 안전율 (상시 : 2, 이상시 : 1.33)

□ 심형기초 인발지지력

[eqn: Q_T_O } = { 1} over {F }( {W }_{c }+ {W }_{s } + {R }_{ f} ) > T]

[eqn: Q_T_O] : 기초의 허용인발지지력(t)

Wc : 기초체의 중량(t)

Rf  : 구체측면과 지반의 항복전단 저항력(t)

Ws : 기초체 직상부의 흙의 무게(t)

T   : 인장력

F   : 안전율(상시 : 2, 이상시 : 1.33)

※ 안정계산시 기초체의  자중도 안전율 고려

□ 심형기초 허용수평지지력

[eqn: {Q }_{Ha } = {1 } over {1.5F } {Q }_{u } >= Q]

[eqn: Q_u = alpha_o {W(cos alpha+sin alpha tan phi )+CA} over {sin alpha-cos alpha tan phi }]

[eqn: Q_u]  :  극한수평지지력(t)

□o : 0.6

W : 미끄러짐면 상부의 흙의 중량(t)

□ : 미끄러짐면 각도(□Ａ□／45／□/2)

□ : 흙의 내부마찰각(°)

C : 흙이 점착력(t/□)

□ : 지반의 경사각

□ : 미끄러짐면의 확대폭 각도(□+45)

라. Anchor 기초

Anchor 및 Grillage에 의해 하중을 전달하는 구조물로 Grillage 기초 및 Rock anchor 기초 등을 말한다.

기초의 종류 선정은 상부구조의 하중조건, 지반특성, 부지상황, 시공성 및 기초의 설치로 인하여 인접지역에 미치게 될 영향 등을 종합적으로 고려하여 선정한다.

Rock Anchor기초           Grillage기초

1-10 라이너플레이트(Liner Plate)

송전철탑 심형기초는 굴착깊이가 매우 깊으므로 공사시 안전을 위하여 굴착공의 흙막이로서 그림과 같은 라이너플레이트(L.P)를 사용한다. 심형기초 구체부에는 개구부가 있는 L.P를 사용하고 콘크리트타설과 함께 매설한 상태로 두며, 상부 주체부에는 개구부가 없는 L.P를 사용하여 콘크리트타설 후 되메우기 전에 해체한다.

【그림 1】 라이너플레이트 설치도

1-11 기초안정도(基礎安定度)

철탑기초는 철탑 및 전선에 가해지는 각 상정하중중 정상시 및 이상시의 최대하중에 견디어야 한다.

가. 표준기초에 대한 지반의 지지력

1) 압축지지력

기초저면 지반의 압축저항력에 의한다.

2) 인발지지력

기초의 자중과 인발시의 활동 파괴면 내에 있는 흙의 중량 및 활동면에 작용하  는 전단저항력에 의한다.

3) 수평지지력

기초 바닥판 및 측면지반의 토압에 의한 저항력과 측면 및 기초 바닥판의 마찰저항력에 의한다. 단 moment 하중기초의 경우는 압축, 인발, 수평지지력의 합성력에 의한다.

나. 특수기초의 지반 지지력

특수기초의 지반지지력은 표준기초에 대한 지반의 지지력외에 토질 및 암반의 종류 그리고 기초의 구조 등에 의한 저항력을 고려하여야 한다.

다. 기초지반의 허용압축지지력

기초지반의 허용압축지지력운 상시하중에 대하여 극한지지력의 1/3, 이상시 하중에 대하여 극한지지력의 1/2를 표준으로 한다. 인발 및 수평력에 대한 기초의 안전율은 상시 하중에 대하여는 2이상, 이상시 하중에 대하여는 1.33이상으로 한다.

철탑기초는 보통 압축력, 인상력, 수평력을 받게 되는데 다음과 같이 설계한다.

① 압축지지력에 대한 검토

[eqn: {q' } over {F } ≥ {C+G+ { W}_{S } } over {A } TIMES mu (압축력)]

q' : 지반의 압축내력도(t/□)

F  : 안전율

C  : 상정하중에 계산된 철탑상부로부터의 압축력        (t)

WS : 기초앵카제 위의 흙의 중량(t)

G  : 기초의 중량(t)

A  : 기초상판부 밑변의 면적(□)

□ : 기초에 작용하는 전도모멘트에 의한 바닥판         끝단의 접지압 배율

② 인발지지력에 대한 기초설계

[eqn: G+ { r'( { V}_{e }- { V}_{c' } ) } over { F} CDOT eta ≥T(인장력)]

T : 상정하중에 의한 계산된 철탑상부로부터 인상        력(t)

r' : 흙의 등가단위체적중량(t/□)

Ve : 흙의 안식가내 체적(□)

Vc' : 지표면하의 콘크리트 기초체적(□)

□ : 인발력에 대한 항복지지력 계수

③ 수평력에 대한 검토

수평력은 보통의 기초에는 적용하지 않으나 특수기초 및 인상력을 심하게 받는 곳에서는 수평력을 고려하여 기초설계를 할  필요가 있다.

1-12 철탑(鐵塔)

철탑은 각철(Angle) 또는 원형강관의 하나 하나가 조립된 구조물로서 각 다리마다 1개씩의 기초를 가진 지지물을 말한다. 철탑은 가장 일반적인 지지물로서 모든 전압의 선로에 사용하며 여러가지 모양의 것을 만들 수가 있다. 그러나, 배전선로 등에서는 비경제적이므로 강, 바다, 계곡 횡단 등 특수개소에 사용되며, 대부분 송전선로에 사용되고 있다. 철탑에는 전선로 방향의 강도와  전선로 직각방향의 강도를 동일하게 설계하여 철탑주체 4면 동형의 4각철탑과 전선로 방향의 강도와 전선로와 직각방향의 강도가 동일하지 않게 설계하여 철탑주체의 마주보는 2면이 각각 동형인 방형철탑이 있으며 또 상부모양에 따라 문형철탑(Gantry Tower), 우두형철탑(牛頭形鐵塔)이 있다. 사용목적에 따라 표준경간에 사용하는 표준철탑과 장경간 및 특수개소에 사용되는 특수형 철탑이 있다. 표준철탑은 전선로의 표준경간에 대하여 설계하는 것으로 수평각도가 적은 개소에 사용하는 현수애자장치의 직선철탑(A, F, SF Type), 수평각도가 크고 내장애자장치를 갖는 각도철탑(B Type), 전체의 가섭선을 인류하는 개소에 사용하는 인류철탑(D Type), 전선로를 보강하기 위하여 사용하는 내장철탑(C, E Type), 가선공사시 가지선 설치를 생략할 목적으로 하는 연선단말철탑( X Type)이 있다. 특수철탑은 하천횡단, 계곡횡단 등의 장경간 개소에 사용하고 기타 특수성으로 표준철탑을 사용할 수 없는 개소에 적용하도록 특수설계된 철탑을 말하며 기호는 표준철탑의 기호 뒤에 S자를 첨가하고 연가철탑기호는 TC로 한다. 그리고 철탑은 각 주주재마다 단독기초를 갖는 것이 보통으로 4각을 공통으로 1개의 기초를 갖는 철주와 구별한다.

1-13 연선단말철탑

연선구간은 드럼장 및 엔진장 설치조건, 연선길이, 가선조건 등을 고려하여 결정되며, 연선구간 양단철탑은 가선작업시 일시적으로 가해지는 작업하중에 견딜수 있어야 한다. 이를 위해종래에는 가지선 등을 설치하였으나, 765kV 철탑은 다도체하중, 산악지 고소철탑으로 가지선설치가 불가능하여 연선구간 양측의 철탑(연선단말철탑)을 별도 설계하여 가지선 설치를 생략토록 하고 있다.

765kV 연선단말철탑 설계조건 비교

설계조건		연선단말철탑	내장철탑
불평균 장력	상시	전상인류	33%
	이상시	가공지선 및 임의 1상 전조 단선	임의 1상 2조 단선
수평하중경간		설계치의 50%	설계치 100%
부재안전율		1.0이상	1.2이상

1-14 오프셋(Off-set)

전선을 수직으로 배치할 경우에 상, 중, 하선 상호간의 수평거리 차를 말한다. off-set를 두는 목적은 착빙설로 인한 전선의 쳐짐 또는 빙설이 탈락할 경우에 그 반동으로 전선이 Jumping 하거나 Gallop- ing 현상 등에 의한 전선의 선간 섬락사고를 방지시키기 위해서 off-set를 두며, Arm의 길의를 조정하여 수평거리 차를 두고 있다. off-set는 보통 선로의 선간전압에 대한 상용주파 방전개시 봉간격의 1.5∼2배 정도를 취한다. 보통지구의 경우 off set를 약간씩 두고 있으나 강원도와 같은 다설지구는 off-set를 크게하고 있다.

참고로 현재 개략 적용하고 있는 off-set는 아래와 같다.

지역	기호 전압	A	B	C	D	E	비고
다설지구	154kV	8,000	14,100	10,300	4,900	3,900	강릉 태백 지구
보통지구	"	7,000	9,200	7,200	4,200	3,600	다설 지구 제외 지역

1-15 전선충돌현상(Striking Effect)

striking 현상은 복도체 송전선로에서 단락고장전류에 의한 전기력 및 강풍 등에 의한 기계력에 의하여 1상(相)의 소도체 상호간의 거리가 변하고 이에 따라 충돌 또는 접촉되는 현상을 말한다. 복도체 송전선에 있어서 1상에 접속한 소도체가 근접 병행해서 있으면 전류에 의한 전자 흡입력과 정전반발력의 양자가 동시에 작용한다.

또한 풍압 등에 의한 공기역학적 외력 및 전선자중, 빙설 등의 하중도 고려해야 한다. 이에 따라 striking현상이 발생치 않도록 Spacer 취부간격을 검토해야 한다.

1-16 갤러핑(Galloping)

갤러핑 현상은 전선이 주로 착빙설에 의한 공기역학적 불안전성과 강풍에 의한 자여(自勵)진동이라고 말하고 있으나 일반적인 미풍에 의한 전선진동과는 다르고 비교적 주파수가 낮고 진폭이 큰 진동 때문에 자주 송전선의 선간단락사고의 원인이 되고 있다. 갤럽핑은 착빙설이 다양한 모양으로 형성되어 전선단면의 비대칭성에 의해 피빙이 날개와 같이 작용하므로써 수평풍에 의한 인양력과 전선자중의 상호작용으로 전선이 계속 저주파로 진동하는 현상이다. 가공전선에 착빙이나 착설이 있어 그 형상이나 표면의 상태가 공기의 흐름에 대해서 상하 비대칭인 경우 저주파(0.1∼5□)의 큰 진폭(수십cm∼수십m)의 진동이 발생한다. 실제 전력선에서 갤러핑 발생의 직접원인이 되는 공기역학적 비대칭성이 발생하는 경우는

① 착설의 빙화(氷花)

② 고드름의 부착

③ 진눈깨비, 습설(濕雪)의 착빙

④ 상승기류에 의한 착빙(着氷)

⑤ 전선의 사풍(斜風)

⑥ 기타 비대칭 부착물 등이며 가선조건에 의해서도 고려할 요소들이 상당히 많다.

현재까지 여러 현상에 대해 계속 연구중이지만 산의 능선이나 해안에서 산으로 연결되는 지점이 심하다고 한다. 대책은 상간스페이샤(spacer) 취부 등이 있다.

1-17 전선도약(Sleet Jump)

착빙 또는 결빙된 눈은 바람에도 쉽게 탈락되지 않으며 또한 바람에 의한 탈락은 동시에 탈락되지 않는 성질을 가지고 있다. 또 착설은 미풍에 의한 야간 탈락이 가장 많고 동시 탈락하는 경우도 이 때가 가장 많다.

아침부터 낮까지 가해지는 일사량에 의한 전선의 온도상승도 탈락을 일으키는 경우도 있지만 외부로부터의  열원에 의해 탈락하는 것은 부분적 탈락이 보통이며 전선에 부착된 빙설이 기온상승, 일사량, 풍압, 전선의 주울열 등의 원인으로 탈락하면 그 전선은 튀어 오르게 된다. 이 현상을 전선도약(sleet jump)이라 한다.

즉, 전선에 부착된 빙설이 탈락하면서 전선의 내부에너지(탄성에너지)가 운동에너지와 위치에너지로 변화하는 현상으로 빙설의 탈락 충격에 대한 반동으로 전선이 위로 튀어 오르면서 전선상호간 또는 가공지선과의 사이에 아크가 발생되면서 단락 또는 지락고장을 일으키고 이 아크로 인하여 전선이 용단되거나 소선에 손상을 입혀 2차적인 단선고장의 원인이 되기도 한다. 또한 전선도약으로 인하여 전선이 무장력상태로 될 경우에는 불평균장력으로 인해 철탑이 파손되는 경우도 있다.

1-18 전선의 수하현상(Wire Elongation)

전선이 착빙설된 경우 착빙설하중으로 인하여 전선이 늘어지는 현상을 말하며, 사하중(死荷重)에 의한 전선수하(電線垂下)현상은 동일 경간내에 3상 전부에 착빙설되었다가 어떤 원인에 의해 착빙설이 탈락되고 1상 또는 2상만 남아 있는 경우에 상간단락고장을 일으키게 된다. 특히 현수-현수 경간에 착빙설이 발생하는 경우에는 현수애자련의 경사로 인하여 전선의 늘어짐은 더욱 커지게 된다. 철탑에 off-set이 있다하더라도 착빙설된 전선 수풍면적과 착빙설이 탈락된 전선 수풍면적의 차이로 인하여 풍압에 의한 전선횡진으로 단락고장이 발생되기도 한다. 송전선로의 착빙설로 인한 고장중 전선수하현상에 의한 단락고장이 빙설해고장의 대부분을 차지하고 있다.

1-19 중다설(重多雪) 하중지역

강원도 태백시 삼척군, 정선군 일대는 지형상의 특성으로 타지역 보다 강설이 많은 지역으로서  765kV 송전선로 경과지중 해발 800m이상의 태백, 사북지구 일대는 착설과 응결이 현저할 것으로 예상되어 중다설 하중지역으로 구분하여 적용하고 있으며, 저온계착빙설 하중설계조건은 다음과 같다.

- Sleet 두께 : 40mm

- 비중 : 0.6

- 온도 : 0℃

- 기준속도압 : 30□/□

1-20 철탑하중(鐵塔荷重)

철탑에 가해지는 하중은 철탑, 가섭선, 애자, 금구류 등의 중량이 항시 작용하는 고정하중과 자연의 외력에 의해서 이들에 가해지는 풍하중 또는 빙설하중이 있으며 또 이런 하중과 함께 가섭선에 의한 수평각도하중, 불평균장력 등의 가섭선 장력하중이 있다. 그러나 철탑하중 계산상 철탑의 수직하중 및 수평하중인 수평횡하중, 수평종하중으로 나누어 설계하고 있다.

① 수직하중은 지지물의 자중과 적설중량, 가섭선 중량 및 여기에 부착하는 빙설중량 등이 있으며

② 수평횡하중은 바람에 의해 철탑, 전선, 애자금구류 등에 가해지는 풍압하중과 전선로에 수평각이 있는 경우 전선장력에 의해 생기는 수평각하중 및 전선의 전단에 의해 발생하는 염력이 있다.

③ 수평종하중은 철탑종축의 풍압력과 지지물 양측경간차에 의해 생기는 불평균장력이 있다.

1-21 수직하중(垂直荷重)

철탑에 수직분 하중으로 적용되는 지지물의 자중 및 적설 등의 중량, 가섭선(전력선 및 가공지선)의 중량 및 이에 부착한 빙설중량이 있으며, 철탑의 고저차가 심한 경우 그 전선장력에 의한 수직각도 하중이 있다.

① 가섭선 중량Ａ가섭선／착빙설 중량／애자장치 중량

② 착빙설(피빙) 중량Ａ피빙단위중량×수직하중경간

피빙의 두께 및 비중의 기준은 다음과 같다.

- 중다설지구 : 두께 40mm, 비중 0.6

- 다설지구   : 두께 20mm, 비중 0.6

- 기타지구   : 두께  6mm, 비중 0.9

③ 피빙단위중량 (단 d는 전선직경)

- 중다설지구 WS Ａ (d+40)□×40×0.6×10-3

Ａ 0.0754(d／40)[kg/m]

- 다설지구   WS Ａ (d+20)□×20×0.6×10-3

Ａ 0.0377(d／20)[kg/m]

- 기타지구   WS Ａ (d+6)□×6×0.9×10-3

Ａ 0.01696(d／6)[kg/m]

Vt Ａ T(tan□1 + tan□2)

Vt Ａ 수직하중

T Ａ 가섭선의 상정최대장력

□1, □2 : 그림에서의 각도

1-22 불평균장력(不平均張力)

지지물의 양측경간의 전선사용장력차에 의해서 일어나는 장력을 말하며 철탑설계상 한측에 전선의 단선을 상정해서 적용하고 있다.

가. 345kV 이하 철탑

지지물의 양측 경간의 가섭선 사용 장력차에 의해서 일어나는 장력을 말하며, 철탑설계상 상시의 불평균장력을 고려하는 경우와 한측에 전선의 단선을 상정해서 적용하는 이상시의 경우가 있다.

① 직선철탑 및 각도철탑의 경우 상시상정하중에서는 가섭선이 절단되지 않는다고 가정하여 현수애자장치의 지지물에서는 불평균장력을 고려하지 않으나, 내장애자장치의 지지물에서는 양측경간에서 발생하는 가섭선의 불평형장력을 고려하여 10%의 불평형장력을 적용하는 것으로 하며, 이상시 불평균장력은 가섭선의 조수에 따라 달리 적용하고 있다.

② 인류철탑의 불평균장력은 상시 상정하중에서는 동일경간에서 좌우 양측의 가섭선 전부가 인류되는 것으로 가정하고 이상시 상정하중에서의 불평균장력 및 염력은 상시 상정하중에 절단에 의한 염력을 가산한다.

③ 내장철탑의 불평균장력은 상시 상정하중에서는 동일경간에서 좌, 우 양측 가섭선 전부에 상정장력의 1/3의 불평균장력이 생기는 것으로 가정하고, 이상시 상정하중에 있어서 불평균 장력 및 염력은 직선 및 각도철탑의 경우와 같다.

나. 765kV 철탑의 상시불평균 장력

765kV용 철탑은 설비의 중요성과 신뢰성을 고려하여 상시 불평균장력을 다음과 같이 적용하고 있다.

□ 현수철탑 : 3%(A형)

□ 각도철탑 및 장경간현수철탑: 10%(B,LA형)

□ 내장철탑 및 특수현수철탑 : 33.3%

(C,E,G,D,LAS형)

□ 인류철탑 : 100%(D0형)

1-23 수평횡하중(水平橫荷重)

수평횡하중은 바람에 의해 철탑, 전선, 애자 등에 가해지는 풍압하중과 송전선로에 수평각도가 있는 경우 가섭선 장력에 의해 생기는 수평각도하중 및 가섭선의 불평균 장력에 의한 염력이 있다.

① 풍압하중은 지지물의 풍압력(Ht), 가섭선과 애자장치등의 풍압력(HC)이 있으며 다음식에 의하여 구한다.

P Ａ C × q× A

P Ａ 풍압력(kg)

C Ａ 풍력계수

q Ａ 설계용 최대풍속(kg/□)

A Ａ 수풍면적(□)

② 가섭선 장력에 의한 수평각도 하중은 다음과 같다.

Ha Ａ T1sin□／T2sin□

Ａ 2Tsin(□/2)

T1, T2 가섭선의 최대사용장력

□,□  수평각도

1-24 수평종하중(水平從荷重)

수평종하중은 지지물의 종축에 가해지는 철탑종축풍압하중(Ht') 가섭선 불평균장력과 염력에 의한 하중이다.

① 내장형인 경우 불평균장력

P Ａ T2 １ T1

P : 가섭선의 불평균장력

T2, T1 : 가섭선의 상정 최대장력

② 불평균장력에 의한 염력(비틀림)

4각 철탑인 경우

[eqn: q = { L} over {2B } TIMES P]

방형철탑인 경우

[eqn: { q}_{1 } = {LB } over { { A}^{2 }+ { B}^{2 } } TIMES P]

[eqn: { q}_{2 } = {LA } over { { A}^{2 }+ { B}^{2 } } TIMES P]

1-25 수평하중경간

(Horizontal Span, Wind Span)

한 지지물의 중심에서 양측에 있는 지지물의 중심점간의 거리를 합하여 이것을 평균한 거리를 말한다. 수평하중경간은 전선의 풍압력 계산에 사용되며 아래와 같이 구한다.

[eqn: 수평하중경간(S) = { { S}_{1 }+ { S}_{2 } } over {2 }]

전선의 풍압하중 HCＡ전선풍압×전선외경(mm)×수평하중경간(m)×10-3(kg)

또한 수평하중경간은 주로 가섭선의 풍압하중과 수평각도하중의 상대관계에서 구해지는 철탑유도계산에 적용된다.

[eqn: S = { {H }_{p' } +2Tsin { theta } over {2 } } over { { H}_{c } }]

S : 철탑하중경간

HC : 전선풍압(kg/□)

T : 전선의 상정최대장력(kg)

□ : 수평각도

Hp' : 전선풍압과 수평각도의 영향에 의한 전선           의 횡분력과의 합(kg)

※ 철탑유도계산 : 철탑응력계산이 끝난 철탑을 수평각도에 따라 수평하중경간에 얼마나 더 사용할  수 있는가를 말한다.

1-26 수직하중경간(Weight Span)

수직하중경간은 한 지지물의 중심점에서 양측경간에 가선된 전선의 최대이도점(vertex)간의 양측거리를 말하며 전선의 무게를 계산하여 철탑의 수직하중에 적용한다.

수직하중경간(S) Ａ a1 ／ a2

[eqn: =( { {S }_{1 } } over {2 } + {C { h}_{1 } } over { { S}_{1 } }) +( { {S }_{2 } } over {2 } + {C { h}_{2 } } over { { S}_{2 } })]

[eqn: = { 1} over {2 }( {S }_{1 }+ { S}_{2 })+C( { { h}_{1 } } over { { S}_{1 } }+ { { h}_{ 2} } over { { S}_{2 } })]

전선의 수직하중경간(Wc) = W([eqn: a_1 + a_2]) ／ I

= WSm／[eqn: T( { { h}_{ 1} } over { { S}_{ 1} } + { { h}_{ 2} } over { { S}_{2 } } )+I]

W : 전선단위길이당 무게

Sm : (S1／S2)/2

I : 애자중량(kg)

1-27 염력(捻力 Tortion)

철탑은 불평균장력을 받게되면 이에 대해서 비틀림(염력) 작용을 하게 되고 이 힘은 부재중 수평재 및 사재(bracing)에 가하게 된다.

그림에서 X지점에 전선이 단선이 되면 arm의 끝단 F에 불평균장력 P가 작용하게 되고 불평균장력은 A, B 점에 P/2씩 각각 걸리고 이 힘에 별도로 다음계산에 의한 염력이 걸리게 된다.

[eqn: q= { P CDOT l} over {2 SQRT { { a}^{2 }+ { b}^{2 } } }]

따라서 염력 q는 주주재 AB, BD양면으로부터 받게되는 영향이 소멸되면서 염력에는 무관하고 염력은 수평재 및 사재에 가하게 된다.

1-28 허용응력도(許容應力度)

철탑설계시 부재의 강도를 검토하기 위해 철탑부재가 지니고 있는 허용응력도를 알아야 한다. 구조용 강재의 허용응력도는 상시(평상시)의 허용응력에 대하여는 다음 각 호의 것을 표준으로 하고 이상시(강풍 및 착빙설시)의 설계응력에 대하여는 그의 1.5배가 되는 것을 표준으로 하고 있다.

① 허용인장응력도

□Y/1.5≤0.7□B/1.5의 경우 : □Y/1.5[kg/□]

□Y/1.5>0.7□B/1.5의 경우 : 0.7□B/1.5[kg/□]

② 허용압축응력도 : □Y/1.5[kg/□]

③ 허용굽힘응력도 : □Y/1.5[kg/□]

④ 허용전단응력도

□Y/1.5≤0.7□B/1.5의 경우 : □Y/1.5√3[kg/  □] KSD 3503에 의한 일반구조용 압연강재 중 2종 또는 3종을 볼트재에 사용하는 경우에는 1.25배의 값

□Y/1.5>0.7□B/1.5의 경우 : 0.7□Y/1.5√3[kg/     □]

⑤ 허용지압응력도 : 1.1□Y

⑥ 허용좌굴응력도 : 부재가 좌굴을 일으킬때의 응력을 파괴좌굴응력 Pk라 하고 그 값을 단면적 A로 나눈 것을 좌굴응력도라 한다.

좌굴응력도 □Y = Pk / A

□Y : 항복점 응력도[kg/□]

□B : 인장강도

1-29 철탑부재

철탑은 강구조물로 되어있으며 이 구조물의 하나 하나의 강재를 철탑부재라고 말하며 철탑의 주요 부재로는 산형강이 통상 사용되고 있으며 대형철탑에서는 십자주재(double post), 강관, 또는 강관에 콘크리트를 충진한 MC강관을 사용하기도 한다.

산형강은 다른 형강에 비해서 사용단면적에 대한 회전반경이 커서 가장 많이 사용하고 있다.

철탑부재의 최소두께는 주주재 및 암주재는 5□, 기타 부재는 3□로 한다. 단 부재에 강관을 사용하는 경우는 주주재 및 암주재는 2.4□, 기타 부재는 1.6□로 한다.

* 765kv 송전용철탑

765kV 송전용 철탑은 주주재와 사재로는 강관이, 완금재로는 산형강이 사용되며 강관재로서 SPS400(□139.8이하)과 SKT 590(□165.2이상)을 사용하고 있다. 원형강관은 단면 2차모멘트, 단면계수 및 회전반경이 산형강에 비해 월등이 크며, 따라서 세장비도 작게되어  같은 단면적의 경우 좌굴응력이 훨씬 크므로 압축력을 받는 부재로서 특성이 우수하다. 또 풍력계수도 산형강의 60%정도로 풍압력이 적게 되어 결과적으로 산형강에 비해 철탑중량을 감소시킬 수 있으며, 산형강에서는 전좌굴이 일어나나 원형강관은 단면구조상 국부좌굴로 이어지므로 예상치 못한 과하중이 작용하더라도 전좌굴에 의한 완전도괴사고를 방지할 수 있다.

1-30 철탑부재의 유효단면적

① 인장재의 경우 볼트구멍을 뚫어서 상정되는 각종의 파단선에 대해서 산출되는 최소의 것을 취하고 부재 끝부분의 접합상태로부터 전면적으로 균등하게 인장력이 걸리지 않는 경우는 부재의 유효 단면적을 더 한층 적당히 저감한다.

② 압축재는 전단면적을 취하는 것으로 하고 볼트구멍은 공제하지 않는다.

③ 볼트의 전단에 관해서는 나사의 유효경에 의한 단면적을 취하고 인장에 관해서는 유효경과 곡경의 평균치에 의한 단면적을 취한다.

④ 볼트 및 볼트구멍의 지압에 관해서는 볼트나사의 유효경에 의한 지압면적을 취한다.

1-31 세장비(細長比)

부재의 세장비는 부재 지지점간격(□k)을 부재 단면축에 의한 회전반경(r)으로 나눈 것을 말하며 철탑부재의 강도계산에 근본이 되며 아래식과 같다.

세정비(□)=[eqn: RM {□_k } over {r }]

□k : 부재 지지점간 거리(cm)

r : 좌굴현상에 대하여 최대로 불리한 부재단면         축에 관한 회전반경(cm)

【등변산형강의 회전반경】

회전반경 [eqn: r= SQRT { {J} over {S} }]

J : 관성 moment, 단면 2차 모먼트(□4)

RX, RY : X, Y축에 대한 회전반경

단면계수 Z = J / C [□]

CX, CY : X Y축으로부터 flange단 까지 의 거리

S : 단면적[□]

등변산형강의 회전반경은 무수하게 있지만 그림의 U, V, X, Y측에 대한 4가지 경우가 대표적이다. 회전반경이 최소인 것은 V축에 대해서이고 가장 쉽게 구부러지며, U축에 대한 회전반경이 최대가 되어 가장 구부러지지 어렵다.

X, Y축에 대한 것은 서로 같으며 회전반경치는  중간정도이다.

같은 부재에서 세장비가 크면 부재의 강도가 저하되고 반대로 세장비가 적으면 그 만큼 부재강도가 크게 되므로 철탑강도상 부재의 세장비는 사용개소에 따라 아래와 같이 제한하고 있다.

주주재, 완금주재 : 200이하

주주재 이외의 압축재 : 220이하

압축재를 보강하기 위해 사용된 보조재:250이하

1-32 철탑시험(鐵塔試驗)

철탑 상부구조의 안정성을 확인하기 위해서 철탑을 조립한 후 실시하는 시험을 말하며, 하중시험, 내하시험, 파괴시험이 있다.

① 하중시험은 피시험 지지물에 상시 상정하중의 1.0배를 1분간, 내하시험은 상시 상정하중의 1,5배 또는 이상시 상정하중의 1.0배를 1분간 가한 후 하중을 제거하고 각부의 이상유무 및 영구변형여부를 조사한다.

② 파괴시험은 내하시험에 합격한 지지물에 대하여 다시 하중(상시하중을 표준으로 함)을 서서히 증가시켜 더 이상 하중 증가가 곤란한 상태가 되었을 때의 파괴하중을 확인하는 시험이다.

시험방법은 피시험 지지물을 완전한 기초위에 조립하고 정하중을 가하되 하중방향, 하중조건, 하중을 가하는 방법 등은 가능한 설계조건과 동일하게 한다. 하중은 서서히 증가시키고 최종하중을 가하는 시간은 1분을 표준으로 하며(파괴시험 제외) 하중의 크기별 단계를 구분하여 각 단계별로 지지물의 변위, 부재의 변형 등을 조사하며 필요에 따라 부재의 내력 응력분포 등도 조사한다.

1-33 설계풍속 및 풍압하중

지지물 설계에 있어 풍압하중계산의 기초가 되는 풍속을 어떤 기준을 정하여 계산할 필요가 있다. 우리회사의 기준풍속 및 기준속도압은 지상 10m 에서의 값을 표준으로 하고 지역별 기준치는 다음과 같다.

지역구분		기 준 속도압 (kgf/□)	기준풍속 (m/sec)		돌풍율
			10분평균	순간
고온계	Ⅰ 지 역	117	40.0	54.0	1.35
	Ⅱ 및 다 설 지 구	100	36.6	50.0	1.37
	Ⅲ 지 역	76	31.7	43.7	1.38
	을 릉 도	150	46.4	62.7	1.35
저온계	다 설 지 구	30	-	26.3	-
	기 타 지 구	38	20.2	29.5	1.46

순간풍속Ａ10분간평균최대풍속×돌풍율

풍압하중은 바람에 의해 철탑, 전선, 애자금구류에 가해지는 하중을 말한다.

풍압하중에 계산되는 풍압 및 풍압력은 아래식에서 구한다.

[eqn: {q }_{o} = {1 } over {2} rho {{V }^{2 } }_{G10 }](kg/□)

q = qo □□□□□K1□K2(kg/□)

qo   : 기준속도압(kg/□)

□   : 공기밀도 (kg sec2/m4)

VG10 : 지상고 10m의 기준풍속

□   : 상공체증 계수

□   : 구조 규모에 의한 저감계수

K1   : 구조물의 종류에 의한 계수

K2   : 차폐계수

P    : 풍압력(kg)

C    : 풍력계수

A    : 수풍면적

1-34 재현기간(Return Period)

재현기간이란 1년간에 그 풍속이 초과되는 확률의 역수로서 즉 재현기간 50년의 풍속은 매년 평균초과확율이 0.02와 같은 풍속이 된다는 것을 의미한다. 재현기간은 철탑의 신뢰성을 평가하는 중요한 요인이 되며 일반적으로 다음의 Gumbel 분포식을 많이 이용하고 있다.

T Ａ A/(A-1)   T : 재현기간

A Ａ EXP[EXP{□(U-V)}]

V Ａ U - 1/□ ln{ln(T/T-1)}

V : 재현기간에 해당하는 풍속

□ : C1/□,  U : Vm - C2/□

C1, C2 : 관측data에 따른 상수

Vm : 관측 data를 평균한 순간풍속

□ : 관측 data의 표준편차

765kV 송전철탑의 경우 신뢰성을 고려하여 철탑의 설계유도를 1.2로 하였으며 이 경우 재현기간은 200년 정도가 된다.

1-35 상정최대장력(想定最大張力)

최대사용장력을 말하며 전선의 장력은 전선의 기계적 강도가 허용하는 범위 내에서 강하게 잡는 것이 지지물의 높이 및 기상조건에 의해 발생되는 여러 가지 현상의 방지면에서 좋다. 그러나 최악의 기상조건하에서도 전선의 강도를 확보할 수 있어야 하므로 실제는 상정 최악조건하에서 설계허용최대장력이 생기도록 설계한다.

가섭선의 상정최대장력은 그의 탄성한도를 기준으로 해서 그의 몇 %로 규정하는 것이 적당한가는 가섭선의 인장하중이 정해져 있기 때문에 이것을 기준해서 정하고 있다.

표준철탑 설계를 위한 ACSR전선의 최대사용장력은 다음과 같다.

구분	규격 (□)	Ⅱ지역		Ⅲ 지역		최소 안전율
		고온계	저온계	고온계	저온계
전력선	330	3.950	3,700	3,950	3,950	2.77
	410	5,000	4,850	5,000	5,000	2.78
	480	4,250	4,000	4,250	4,250	2.78
가 공 지 선	120	3,300	2,700	3,200	3,300	2.91
	97	3,300	2,800	3,100	3,300	3.21

1-36 철탑결구(鐵塔結構)

철탑은 각 부재의 결구로 구성된 구조물로서 그 구성된 모양이 각각 다르다. 이 구성된 모양에 따라 싱글와렌결구, 더불와렌결구, 브라켓결구, K결구, 고조등이 있으나 이들의 결구는 철탑의 각 위치 및 조건에 따라 적용되는 것이 다르며 사실상 이들 결구는 한 철탑에서 각각 또는 동시에 구성되어 있다.

싱글와렌(single warren)결구는 복재의 전부를 항압재로 계산한 것으로 주로 철주모형에 많이 사용하고, 더블와렌(double warren)결구는 싱글와렌을 조합한 것과 같으며 부재를 전부 항압재로 계산한 것으로 철탑의 폭이 좁은 곳에 사용하며, 브라켓(bracket)결구는 짧은 부재는 항압재, 긴부재는 항장재로 계산한 것으로 철탑하부 또는 철탑폭이 넓은 곳에 사용하는 것이 경제적이다. 고조(bleich)결구는 더블와렌의 교차점에 수평재를 넣은 것으로 강도, 재료의 경제성으로 철탑결구중에 가장 많이 사용하고 있다.

1-37 카테나리 곡선(Catenary Curve)

전선을 양측 지지점에서 잡아 당기면 어떤 커브를 가진 곡선으로 쳐지는데 이를 카테나리 곡선이라 한다. 전선의 이도는 이 곡선에 의하여 구하여야 하는 것이나 경간이 그다지 길지 않을 때, 즉 이도가 경간의 10%이하의 정도일 때에는 근사적으로 포물선으로 된다고 생각해도 실용상 지장이 없다.

1-38 카테나리각(Catenary Angle)

전선이 지나가는 동일평면상에서 전선취부점을 통과하는 수평선과 전선이 이루는 각을 카테나리각이라고 한다.

현수크램프의 입력각(enter angle)은 30도로 양측 합계가 60도이므로 현수철탑의 경우 카테나리각의 합이 50도를 초과할 경우에는 4각암으로 하여 카테나리각을 적게하므로써 전선의 꺾임을 방지하여야 한다. 또한 내장철탑인 경우에는 카테나리각이 위로 5도이상일 경우 애자장치를 거꾸로 한 역조형을 사용한다.

1) 현수장치인 경우

- 전선과 완금과의 이격거리 검토

- 현수크램프의 입력각 검토

2) 내장장치인 경우

- 애자련장치 정□역조 검토

- 암평판의 휨모멘트 검토

- 잠파와 암과의 이격거리 검토

- 잠파 길이계산

[eqn: theta = {tan }^{-1 } ( {1 } over {2T } (WS+ {I } over { n} )+- {h } over {S } )]

T : 전선의 장력(kg)

W : 전선의 중량(kg/m)

S  : 경간(m)

I  : 애자중량(kg)(현수인 경우는 I = 0)

n  : 1상당 도체수

h  : 지지점간의 고저차(m)

1-39 이도측정법(弛度測定法)

이도의 측정방법에는 아래와 같은 방법이 있으며 일반적으로 등장법 및 수평이도법이 많이 사용된다.

가. 사이도(斜弛度)

(1) 등장법(等長法)

지지점 A, B에서 수직으로  내린 선상으로 이도 d와 같은 점 A0 B0를 정하고 A0 B0점의 일직선상에 전선이 놓이도록 관측하는 방법으로 가장 간편하다.

(2) 이장법(異長法)

그림에서 √a／√bＡ2√d 되게 A0, B0 점을 정하여 측정하며 등장법으로 하기 어려울 때 측정하며 a와 b의 비가 2 ∼ 3이하에서 사용하여야 오차가 적으며 이도자를 철탑에 직접 취부할 수 없을 때 편리하다.

(3) 각도법(角度法)

[eqn: tan theta= {h+a-b} over {S }]

이장법과 원리는 같으며 각도측정에 의하여 이도를 정하는 점이 다르다.

나. 수평이도(水平弛度)

A의 지지점으로부터 수직으로 dL만큼 내린 P점에 트랜지트나 레벨을 두고 수평선상에 전선의 절선을 일치시켜 이도를 측정한다.

이 경우 고저차가 클 때 수평이도 dL의 변화에 대

하여 d의 변화가 크기 때문에 전선의 최하부의 위치

가 [eqn: {S } over {3 } < {S }_{ 1} < {2 } over {3 } S]의 범위에 있는 경우에 적용한다.

다. 특수한 방법

장력계법, 카테나리각법, 기계적 충격파에 의한 방법 등이 있다.

라. 이도측정 경간의 선정

긴선구간경간수	측정경간 수	측정경간의 선정
3경간 이하	1경간 이상	span 길이가 큰 경간
6경간 이하	2	최대경간 및 끝경간
7경간 이상	3	중앙부근의 장경간 및 양쪽 끝경간 부근

40. 철탑유도표(鐵塔裕度表)

철탑의 사용범위를 한눈에 볼수 있게 만든 표로서 철탑에 걸리는 하중 중 수평하중이 최대로 되는 범위, 즉 풍압하중과 수평각도에 의한 하중과의 관계를 계산하여 세로축에 수평각, 가로축에 수평하중경간을 표시하여 사용한계를 나타내었으며 이것은 대체적인 철탑의 사용범위를 결정하는데 매우 편리하며 실제 이용할 때는 현장조건과 철탑설계조건을 종합검토 하여야 한다.

1-41 연선(延線)

연선공사는 일반적으로 3∼5km를 1연선구간으로 하며 한쪽에 전선드럼을 설치하고 다른쪽에는 엔진을 설치하여 선로에 미리 늘여 놓은 메신저 와이어를 이 엔진으로 감아올려 전선을 끌어당겨 연선한다.

연선장력은 평야에서 5km이상 당길 경우 2.5ton이하 산악지에서 4∼5km정도 당길 경우 ACSR 410□이하는 3t이하, 그 이상 전선은 3.5t 이하로 하며 Block 통과 회수는 15회 이하로 한다.

1-42 긴선(緊線)

연선된 전선을 내장구간별로 설계이도에 맞게 내장애자장치에 취부한 후 현수애자장치, 잠파(Jum- per ), 스페이샤(spacer) 등의 부속품을 취부하는 것을 말한다.

긴선의 순서는 상부로부터 지선, 전선의 순으로 하며 2회선 이상의 대칭배열의 경우는 좌우전선을 동시에 긴선하며 1회선 수평배열의 경우는 양외선, 중선의 순으로 한다.

긴선용 wire  rope는 사용장력에 대하여 안전율 4이상의 강도를 갖는 것이라야 한다.

1-43 Nicking율

ACSR과 같이 몇 개의 소선층으로 구성된 然線이 장력을 받거나 수평각을 갖게 되면 층간 반대방향의 꼬임에 의해 소선에 ｚ와 같은 새김눈현상이 발생하게 된다. 이는 인장하중에 영향을 미치게 되고 심한 경우 소선단선의 원인이 될 수 있다. Nicking율은 다음과 같이 나타내며, 765kV 송전용 전선은 금차통과시험후 각 소선에 대해 10%이하로 제한하고 있다.

Nicking율(%) Ａ (A１B)/A×100(%)

A : 시험전 소선경,  B : 시험후 소선경

1-44 금차통과시험

전선이 시공후에도 구조, 기계적강도, 핏치 등 본래의 성능을 유지하는 가를 확인하기 위하여 전선제작자가 가선조건을 고려하여 실시하는 포설모의시험으로 765kV 송전용 전선은 다음과 같은 장치로 실시하고 시험전후의 전선외경, 소선직경, 핏치 및 연정배수, 인장강도 등을 측정하도록 한다.

<시험장치>

<시험조건>

□ 시료길이 : 15 ∼ 20m

□ 사용금차 :

- 480□용 : 600mm 우레탄 또는 알루미늄금차

- 200□용 : 450mm 우레탄 알루미늄금차

□ 시험장력 : 20%UTS

□ 금차포각 : 60°

□ 시험속도 : 1분당 20∼30m

1-45 가긴선(假緊線)

다도체에서 동상내의 전선상호의 이도의 불평형을 작게 할 필요가 있기 때문에 이도의 미세조정이 용이하게 하는 것을 말한다. 가긴선 상태는 연선작업 후 긴선이도 80%∼90% 이도상태에서 장시간(72시간∼100시간이상) 동안 장력이 걸리게 하고 전선이 가선된 상태에서 전선의 영구신장토록하여 긴선후 다도체의 전선상의 이도 불평형을 방지하기 위함이다.

1-45 항공장애표지(航空障碍標識)

항공기 운항시 장애가 되는 물건의 존재를 인식하게 하기 위하여 건설교통부령이 정하는 바에 따라 아래의 구조물에는 항공장애등 및 주간장애 표지를 설치하여야 한다.

가. 진입표면·수평표면·원추표면 또는 전이표면에 근접한 구조물로서 지방항공청장이 항공기의 항행안전을 저해할 우려가 있다고 인정하는 구조물

나. 지표 또는 수면으로부터 60미터 이상 높이의

구조물

다. 항공장애등의 종류 : 저광도, 중광도, 고광도      항공장애등

라. 주간장애표지의 종류 : 항공장애표시구, 철탑도색

1-46 비행안전구역(飛行安全區域)

비행안전구역은 전술항공작전기지를 기준으로 제1∼6구역으로 나누며 기준은 다음과 같다.

가. 제1구역(장애제거구역)은 활주로 양끝에서 밖으로 각각 61미터의 거리에 있는 직선과 활주로 중심선 양쪽 밖으로 각각 300미터의 거리에 있는 직선으로 이루어지는 직사각형안의 구역

나. 제2구역(접근경사표면)은 기본표면 양끝의 짧은 변 바깥쪽에 접근한 구역으로서 기본 표면 양끝의 폭 600미터를 짧은 변으로 하고 그 짧은 변으로부터 7,620미터의 거리에 있는 2,438.5 미터의 평행선(활주로 중심선의 연장선에서 양쪽 밖으로 각각 1,219.25미터)을 긴 변으로 하여 이루어지는 사다리꼴 형안의 구역

다. 제3구역(접근수평표면)은 제2구역의 긴 바깥   쪽에 연접한 구역으로서 제2구역의 긴변을 짧은 변으로 하고, 그짧은 변으로부터 7,620 미터의 거리에 있는 4,877미터의 평행선(활주로중심선의 연장선에서 양쪽 밖으로 각각 2,438.5미터)을 긴변으로 하여 이루어지는 사다리꼴형안의 구역

라. 제4구역(전이표면)은 기본표면의 긴 변을 짧은 변으로 하고, 활주로중심선 양끝지점을 중심으로 한 반경2,286미터의 원이 제2구역 바깥쪽 변과 각각 만나는 점을 연결한 직선(활주로중심선과 평행선)을 긴 변으로 하여 이루어지는 사다리꼴형 안의 구역으로서 기본표면과 제2구역 외곽선으로 부터 바깥쪽 상부로 향하는 7분의 1의 경사도를 이루는 구역

마. 제5구역(내부수평면)은 활주로중심선 양끝지점을 중심으로 한 반경 2,286미터의 원이 제2구역 바깥쪽 변에서 시작하여 제1구역 짧은변 연장선 교차점까지의 두 원호를 연결(활주로중심선과 평행하게 연결)하는 선과 제4구역의 긴 변으로 이루어지는 구역으로서 기본표면의중심선의 높이 중 가장 높은 점을 기준으로수직상방으로 45미터의 높이를 이루는 수평인평면구역

바. 제6구역(원추표면)은 제5구역의 바깥쪽 변으로부터 2,134미터의 폭으로 제2구역 바깥쪽 변까지 이루어지는 구역으로서 제5구역 외곽선으로부터 바깥쪽 상부로 향하는 20분의 1의 경사도를 이루는 구역

1-48 지선(支線)

철주, 목주, 콘크리트주는 지선에 의하여 부족되는 강도를 보강하므로 이 지선의 역할은 크며, 설계시에 많은 검토를 하여 현장조건에 알맞도록 하여야 한다.

가. 시설목적(지지물의 강도보강, 전선로의 안전성 증대 및 보안, 불평형하중에 대한 평형)을 이루고자 할 때

나. 지선강도

(1)[eqn: T= { nP} over {F }]

T : 지선의 허용지지력(kg)

n : 소선수

P : 소선의 강도(kg/조)

F : 상정한 안전율(2.5이상)

(2) 지선의 분담하중 : 지지물 풍압하중의 1/2과 가섭선에 의한 수평분력 및 불평형 하중

다. 지선의 시설개소

(1) 각도주, 분기주, 인류주 및 불평형 장력이 걸리는 전주

(2) 도로, 철도, 하천 등의 횡단이나 장경간

(3) 매5기 이하마다 직각방향 양쪽, 매15기 이하마다 전선로방향 및 직각방향 양쪽

1-49 건주(建柱)

건주는 특별한 이유가 없는 한 수직으로 건주하며 표준근입은 전주의 길이가 15m이하일 때는 전주길이의 1/6이상, 15m초과시는 2.5m 이상으로 하고, 지반이 약한 장소는 전주침하를 방지하기 위하여 바닥에 자갈 또는 돌 등을 깔아야 하고 근가는 지표면하 0.5m이상의 깊이에 취부한다.

1-50 표준경간(Standard Span)

표준경간은 송전선의 표준이 되는 경간이 있으며 송전선로의 계획 설계상 기본이 되는 중요한 사항이다. 전압, 회선수, 전선의 종류 및 굵기, 철탑의 구조, 기상조건, 지형지질 및 용지사정 등을 검토하여 경제적인 경간을 선정한다. 한전의 설계기준상 적용되는 표준경간은 다음과 같다.

표준경간

구 분	경 간
CP 및 WP	120m
154kV 철탑선로	300m
345kV 철탑선로	350 ∼400m
765kV 철탑선로	500m

또한 장경간은 표준경간보다 250m초과되는 경간을 말한다.

1-51 임계경간(臨界徑間/Critical Span)

[eqn: {S }_{c } = { {f }_{1 } } over { delta } SQRT { {24 alpha ( {t }_{m }- {t }_{c }) } over { { {q }_{1 } }^{2 } - { {q }_{1' } }^{2 } }}]

f1 : 단위면적당 장력(kg/□)

□: 단위당 단위면적당 중량(kg/m□□)

□: 선평창계수

tm, tc  : 고□저온도계

q1, q1' : 고□저온도계 부하계수

장경간에서 하중의 영향은 크고 온도변화에 의한 전선실장의 변화가 이도장력에 미치는 영향은 적으나 단경간에서는 온도변화에 따른 전선실장의 변화가 이도장력에 미치는 영향이 크므로 어느 경간을 경계선으로 하여 이보다 작은 경간에서는 저온계, 큰 경간에서는 고온계가 최악조건이 되는 경간을 임계경간이라 한다.

1-52 등가경간(等價徑間/Rulling Span)

[eqn: 등가경간= SQRT { { SUM {(각 경간장) }^{3 } } over {SUM (각 경간장) } }]

송전선의 가선시 1긴선구간에는 경간장이 다른 수개 경간이 존재하는 것이 일반적이므로 실제 각 경간마다 장력이 다르나 일일이 그 이도장력을 계산하기는 매우 어려우므로 근사적 계산방법으로 1긴선구간과 등가적인 단독경간(등가경간)을 산출하고 이에 상당하는 가선장력을 계산한다.

1-53 허용 횡진각(許容 橫陣角)

송전선로의 현수애자련 및 jumper는 풍압에 의하여 횡진을 하게 되는데 지지물과 전선간에 규정된 절연간격 이상을 유지하기 위하여는 횡진각도가 제한되며 이 값을 허용횡진각이라 한다.

[eqn: tan eta = { {H }^{' } } over { {V }^{' } }]

[eqn: = { {W }_{w } {S }_{m' } {cos }^{2 }( { theta} over {2 }) +2Tsin { theta } over {2 } + { {I }_{w } } over {2 } } over {W {S }_{m }+T( { {h }_{1 } } over { {s }_{1 } }+ { {h }_{2 } } over { {s }_{2 } })+ {I } over {2n }}]

Ww : 풍압하중(kg/m)

W  : 전선자중(kg/m)

Sm  : 평균경간(m)

H'  : 수평하중(kg)

V'  : 수직하중(kg)

I    : 애자련 중량(kg)

Iw   : 애자련의 풍압(kg)

□   : 선로의 수평각

T    :  전선장력(kg)

h1, h2 : 고저차(m)

S1, S2 : 수평경간(m)

[eqn: n]    : 1상당 도체수

1-54 애자련형의 결정

애자련형은 선로의 수평각, 애자련에 걸리는 하중, catenery각, 기타 공작물 횡단 등에 따라 결정한다.

그림은 애자의 항장력에 따른 애자련의 사용범위를 예시한 것이며, 이 표에서 사용범위에 들어가더라도 수평각, 카타나리각, 타공작물 횡단 등을 종합고려하여 결정하여야 한다.

1-55 가선공법(加線工法)

가선공사는 크게 연선공사와 긴선공사로 나누며 이것을 공법에 따라 분류하면 아래와 같다.

가. 연선공법

(1) 선바꿈연선(線交延線) : messenger wire와 전선의 접속부가 철탑의 wire용 철재 block에 도착했을 때 전선을 전선용 알미늄 block에 옮겨 접속부를 통과시키는 방법

(2) 선바꿈 없는 연선 : 고무 입힌 block을 사용하거나 wire용과 전선용이 별도로 조합되어 있는 block을 사용하여 block 교체없이 연선하는 공법

나. 긴선공법(緊線工法)

(1) 편향공법(片向工法) : 연선완료후 가긴선한 전선의 한쪽 끝으로부터 순차적으로 긴선을 행하는 공법으로 전선의 낭비가 적은 점이 유리하다.

(2) 양향공법(兩向工法) : 우선 절분을 할 예정의 철탑 양측의 전선에 내장애자장치를 취부하여 절분을 한후 절분된 사이의 내장철탑에서 양측의 긴선구간을 동시에 긴선하는 공법으로 공사기간을 단축할 수 있다

1-56 가지선(假支線)

가지선은 각 연선, 긴선구간의 경계내장철탑과 설계이상의 장력과 하중이 가해지는 철탑의 앞 끝 또는 주주재에 취부하며 아래와 같이 설치하여야 한다.

가. 가지선의 취부방향은 원칙적으로 선로 중심선 방향으로 하고 취부각도는 철탑에 대하여  45°이상이 되도록 한다.

나. 가지선에는 turnbuckle을 삽입하여 항상 필요한 장력을 갖도록 조정해야 하며 강도는 정상하중에 대하여 3이상의 안전율을 가져야 한다.

다. 가지선 기초에는 일반적으로 말구 25cm, 길이 1.8m 이상의 통나무를 깊이 1.8m이상 묻어야 하며 안전율은 2이상으로 하고 기초의 계산은 아래와 같이 한다.

[eqn: {P }_{s } sin alpha <= {1 } over {F } {W }_{e } HBC+(B+C)Htan theta]

[eqn: + {4 } over {3 } {H }^{2 } {tan }^{2 } theta]

Ps : 지선장력(kg)

□ : 지선취부각

F  : 안전율

We :흙의 단위체적중량(kg/□)

H  : 환목의 매설깊이(m)

B  : 환목의 길이(m)

□ : 인장력에 대한 흙의 유효각도

라. 가지선 설치시 주의할 점

① 철탑에 설치위치는 연선작업에 지장이 없는 위치에 하여야 한다.

② 설치시는 각목, 마대 등을 이용하여 철탑부재 및 wire rope에 손상되지 발생하지 않도록 하여야 한다.

③ 지선기초 되메우기시 다짐을 철저히 시행하고 빗물이 스며들지 않도록 비닐 등으로 덮고 배수로를 설치하여야 한다.

④ wire clip의 취부는 clip의 U자측이 wire 말단측에 오도록 하며, 20 ∼30cm 간격으로 3개 이상 취부한다.

1-57 이도장력곡선(弛度張力曲線)

(Dip Tension Curve)

이도 및 장력은 각 경간 및 온도에 따라서 달라지며 어느 온도에서 경간과 가선장력 관계를 구하면 곡선이 얻어진다. 가선시는 그 때의 온도에 따라서 이에 상당하는 장력으로 이도를 잡아야 한다.

1-58 크리어런스 다이어그램

(Clearance Diagram)

송전선의 전선과 지지물과는 일정한 절연간격을 유지하여야 하므로 전선이 지지물에 일정한 범위 이내에 접근하여서는 안되며 이 범위를 일목요연하게 그림으로 나타낸 것을 clearance diagram이라 하며, 도면작성시 전선의 catenary angle, 선로의 수평각 등을 고려하여야 한다

1-59 전선지지점장력(電線支持点張力)

[eqn: {T }_{B } = T + {W``d}]

[eqn: = T + WdH]

[eqn: dH = d {(1+ {h } over {4d }) }^{2 }]

TB : 전선의 지지점 장력

T  : 수평장력

d   : 이도

W  : 전선 단위당 중량

평지에서의 전선지지점장력은 수평장력과 별 차이가 없으나 고저차가 있을 경우에는 크게 되므로 이도설계시 전선의 최대사용장력을 정할 때 전선 지지점장력이 규정 안전율 이내가 되는지 검토하여야 한다.

1-60 전선의 허용온도

전선은 종류에 따라 기계적특성을 저하시키지 않는 온도한도가 있고, 이 온도한도를 허용온도라 하며, 전선의 최대허용전류는 이온도에 의해 결정된다. 765kV 송전선로에 적용된 전선의 허용온도는 다음과 같다.

【표】 선종별 허용온도

구 분		연 속	단시간	순 시
ACSR 480□ (Cardinal)		90℃	100℃	180℃
AWS 200□		200℃	230℃	400℃
OPGW 200□	Spacer type	100℃	150℃	300℃
	Loose type	100℃	150℃	180℃

1-61 열평형방정식

(Heat Balance Equation)

열평형방정식은 전선의 허용전류를 계산하는 기준이 되는 것으로 전선이 허용할 수 있는 전류는 쥬울열과 태양력 흡수량의 합이 방사열과 복사열의 합계와 평형을 이룰 때의 조건이 된다는 것을 의미한다. 즉

[eqn: Qc+Qr&=&Qs+I^2 R(Tc)] 가 되고

[eqn: I&=&√{Qc+Qr-Qs} over R(Tc)] 로 계산된다.

1-62 진동실증시험

가공송전선로는 바람에 노출되어 있고 이로 인해 각종 진동현상이 발생하는데 적절한 방진장치가 설치되지 않으면 장기간에 걸쳐 전선의 피로가 누적되어 소선단선 등의 원인이 될 수 있다. 일반적으로 가공선에 나타날 수 있는 진동의 특징은 다음과 같고 특히 다도체선로에는 스페이서(댐퍼)를 설치하여 소도체간 간격 유지는 물론 진동흡수 역할도 담당하게 하고 있다.

구 분	미풍진동 Aeolian Vibration	겔로핑 Conductor Gallop	소경간진동 Subspan Oscillation
주파수범위	3∼150Hz	0.08∼3Hz	0.15∼10Hz
진폭범위 (전선외경)	0.01∼1배	5∼300배	0.5∼20배
발생풍속	1∼7m/s	7∼18m/s	4∼18m/s

진동실증시험은 이러한 진동상태를 방진장치가 효율적으로 흡수하여 전선에 미치는 영향이 없는가를 확인하는 것으로 시험선로에 실선로의 방진장치(스페이서 댐퍼 포함) 설치기준으로  설치하고 전선의 진폭을 측정하여 허용치 이내 유지여부를 확인하는 것이다.

1-63 CREEP보정가선

전선의 신장은 온도상승에 비례하는 온도신장, 장력증가에 비례하는 탄성신장, 전선재료 및 구조에 의한 비탄성신장 및 시공시의 시공신장 등이 있으며, 시공신장을 제외하면 다음식과 같이 나타낼 수 있다.

[eqn: □~=~{T(t)} over{ E~A}+□[□(t)-□(0)]+□c(t)]    □ : 연선의 신장         T : 장력

E : 등가탄성계수         A : 연선의 단면적

□ : 등가선팽창계수      □ : 온도

□c : 연선의 비탄성신장

이 중 온도신장 및 탄성신장은 이도계산시 반영하고 있고, 시공신장은 긴선전에 신장되어 있으므로 문제시되지 않으나(단, 프리펩 가선시는 정밀하게 계산하여 고려하여야 함) 비탄성신장은 별도로 계산하여 보정하여 주어야 한다. 즉

긴선이도 = 최종(목표)이도 - 보정해야 할 이도량과 같이 되고 보정해야 할 이도량 △d는 다음 식으로 계산한다.(765kV T/L Creep 보정가선지침 참조)

△d Ａ 1.5 × [eqn: {~T~} OVER {~W~×~S~}×~[~L~×~△□]]

T : 초기가선시 전선의 수평장력(kgf)

W : 전선자중(kg/m)

S : 경간(m),  L : 초기가선시 전선실장(m)

△□: 긴선후 최종이도까지의 CREEP신장량

Ａ평가시간 신장량 １ 연선후 긴선까지 시간에

대한 신장율

1-64 강심내열 알루미늄 합금연선

(TASCR)

일반적으로 송전선로에 사용되는 ACSR은 비교적 도전율이 높은 경알루미늄선을 인장강도가 큰 강선 또는 강연선 주위에 꼬와 합친 것으로 전선의 연속허용온도는 90℃로 되어 있으며 단시간허용온도는 100℃이다. 따라서 대전력 수송을 위해서는 상당히 굵은 전선이 필요하며, 공사가 어려워진다.

이 점을 보충하기 위해 연속허용온도가 150℃까지 사용할 수 있는 내열알루미늄합금선을 경 알루미늄선대신 사용한 전선이 TACSR이며 ACSR에 비해 전류용량이 1.5∼1.6배 크다.

1-65 초내열인바심알루미늄합금연선

(STACIR)

Super Thermal-Resistant Alumi- num-Alloy Conductor, Invar-Rein

-forced

신설 송전선로의 건설시 민원의 발생, 용지확보의 어려움 등으로 계통보강이 지연될 경우 이로 인하여 기설 송전선로에 과부하의 발생이 예상되거나 조류증가로 인한 선로용량이 부족할 경우 기존 송전선로의 용량증대방안으로 STACIR이 개발되었으며 전선의 특징은 다음과 같다.

1. 송전용량 증대

Aluminium의 내열성을 향상시키기 위하여 Zircon- ium을 첨가하였으며 상대적으로 도전율이 저하되지 않도록 제조하여 전선의 연속허용온도는 210℃, 순시허용온도 240℃까지 사용하게 되어 송전용량이 동일규격의 ACSR보다 약 2배를 증가시킬 수 있다.

2. 이도억제 특성 양호

전선의 온도가 상승하여 전선의 물성이 바뀌는 천이점온도 이상이 되면 선팽창계수가 ACSR의 1/5∼1/6정도로 감소되고 탄성계수는 반대로 약 2배정도 증가되어 높은 온도에서 이도의 증가가 매우 적다.

따라서 표준경간에서 ACSR보다 약 7∼8%정도 이도가 증가하므로 기존 지지물의 높이를 변경하지 않고 전선만을 교체하여 송전용량을 증대시킬 수 있다. 그러나 장경간 개소에서는 이도가 ACSR보다 많이 증가하므로 전선교체계획 수립시 지상고를 검토하여 철탑삽입 등을 고려하여야 한다.

3. 경제적 장단점

양호한 이도특성으로 지상고 확보가 가능하고 기존 철탑 설계조건을 만족하므로 기존철탑 변경없이 전선교체만으로 송전용량을 2배정도 증가시킬 수 있어 송전선로 건설보다 훨씬 경제적이고 획기적으로 공기를 단축할 수 있으나 동일규격의 ACSR보다 전기저항이 약간 크기 때문에 전력손실이 약 1.8%정도 증가하며 전선가격이 ACSR에 비해 3∼7배 정도로 고가이다.

1-66 초내열알루미늄피복인바심알루미늄

합금연선(STACIR/AW ; Super The

rmal-Resistant Aluminum-Alloy C -onductor, Aluminum-Clad Invar

-Reinforced)

STACIR 강심인 아연도금Invar선을 알루미늄피복Invar선으로 대체한 전선이 STACIR/AW이다. STA- CIR/AW전선은 STACIR에 비해 전력손실 및 전선중량이 약 4% 감소하며, 도전율 14%의 AL-Clad Invar를 사용하므로써 허용전류가 2%정도 증가하고 AL피복으로 알루미늄선과의 이종금속 접촉에 의한 전해부식을 방지할 수 있다.

1-67 STACIR의 소선팽창이론

1. 천이점온도 이하일 때

STACIR의 선팽창계수는 Al합금선의 선팽창계수(□a)와 invar선의 선팽창계수(□s)의 중간값으로 온도가 상승함에 따라 Al 합금선의 선팽창계수는 크지만 탄성계수가 작아 분담장력이 감소하고 invar선은 반대로 선팽창계수는 작지만 탄성계수가 커서 분담장력은 증가한다.

즉, Al합금선이 열팽창하여 늘어난 만큼 invar선은 열팽창과 분담장력의 증가로 늘어나 Al합금선과 invar선과의 늘어남은 같다.

[eqn: { alpha }_{a } - {f }_{a } / {E }_{a } = { alpha }_{s } + {f}_{a}/{E}_{s}]

2. 천이점온도 이상일 때

Invar선은 열팽창에 의한 길이의 증가와 장력에 의한 변형길이 증가의 합으로 늘어나지만 Al합금선은 열팽창에 의하여만 늘어난다. 결과적으로 천이점온도 이상 240℃까지 각각의 소선 변형량은 비슷하다.

STACIR 410□의 경우를 예를 들면 Al합금선은 296□ pitch당 1□이하로 늘어나고 이 값은 연선시 invar의 pitch를 짧게 하므로써 보정할 수 있으며 Al합금선은 296□ pitch로 꼬인 모양대로 연선하여 Al합금선과 invar선의 늘어나는 길이는 거의 같다.

1-68 조가식 점퍼장치

내장애자 장치의 점퍼장치는 애자끝 양측 전선을 전기적으로 연결해 주는 것으로서 전압이 높아질수록 절연거리(애자길이)가 길어져 단순히 전선자체만으로 잠퍼를 구성할 경우 과대한 점퍼 원호 및 횡진상 문제 등으로 철탑의 상간간격 및 Arm길이가 비경제적으로 크게 될 수 있고, 시공성도 극히 나쁘게 된다. 이러한 문제점을 개선하기 위해 점퍼 중앙부분에 일정길이의 수평재를 배치하여 점퍼원호를 줄이고 점퍼무게를 증대시켜 횡진을 억제시키도록 함으로써 철탑규모도 줄일 수 있는 점퍼가 조가식점퍼장치이다. 수평재로는 기술수준에 따라 강(통전부는 전선임) 또는 알미늄파이프를 사용한다. 우리나라에서는 765kV 선로에 최초로 강관을 수평재로 한 조가식Jumper장치를 적용하였다.

1-69 점퍼내혼

오손지구에서는 내오손설계로 애자개수가 증가되고 이에 따라 애자련길이가 표준 아킹혼간격에 비해 크게 길어지게 되며, 아킹혼간격을 유지하기 위해서는 아킹혼이 매우 커져 제작 및 시공이 어렵게 되고 공사후에도 불안전한 상태가 계속 유지되어야 한다. 이러한 개소에는 철탑Arm과 조가식 점퍼의 수평재에 아킹혼을 설치하여 뇌격 섬락경로를 확보한다.(765kV T/L 청정Ⅱ지구 이상 오손 지역)

【그림 2】 조가식점퍼장치 점퍼내혼

1-70 프리펩(Prefab) 가선

prefab가선은 가선공사의 능률화 및 고소작업의 경감을 목적으로 하여 연구된 것으로   일본에서는 500kv이상 선로에는 대부분 이 공법이 적용되고 있으며, 연선을 할때 모든 긴선구간마다 인류 크람프를 취부하여 전선을 연선한 뒤 애자장치를 취부하면 가선공사가 완료되는 공법으로 아래와 같은 순서로 시행한다.

① 전선 지지점간 정밀측량

② 긴선구간의 전선길이 계산

③ 전선길이 계측 (공장에서 이 길이대로 제작)

④ 연선

⑤ 긴선

* prefab가선은 전선길이 정밀 계산, 공사시 신장 및 전선제작시의 오차 등 기술적으로 해결해야 할 문제가 많아 semi-prefab 가선공법을 거쳐 시행하는 것이 일반적이다.

1-71 세미 프리펩(Semi Pre-Fab)가선

전선을 내장철탑간 전선실장으로 분할 발주하여 전선의 한쪽끝은 블록통과형 크램프를 지상에서 압축하여 protector를 취부하고 다른 한쪽끝은 연선 크램프를 취부, 애자련길이에 따른 할입wire를 접속하여 접속위치가 내장 철탑개소에 위치하게 하며 내장개소의 블록통과형 크람프는 내장애자련에 연결하고 양긴선개소의 긴선은 적정이도(99%) 관측후 현수개소의 선내림을 실시하고 전선절단 및 탑상에서 크람프 압축하여 애자련을 취부하는 공법을 말하며 특징은 다음과 같다.

① 재래식 공법과 pre-fab 공법의 중간적 공법

② 본점간 측량의 결과로부터 전선실장을 대략 계산하여 시공가능

③ 전선 계측표시(절단점)가 되어 있으며, 전선 계측의 정밀도(+1/1000)

④ 탑상압축작업의 감소(1/2)

⑤ 전선실장계산에 의한 무스리브 공법이며, 지상압축에 따른 신뢰성 확보

⑥ 전선손실의 감소

⑦ 고소작업 감소로 작업의 안정성 확보 및 긴선작업의 간략화

⑧ 압축인류크람프를 블록통과형을 사용하며 조장간 연결은 연선크람프에 의한 할입 wire를 사용

⑨ 일반공법과의 비교

구분	일 반 공 법	semi pre-fab 공법
전선 발주 방식	- 표준조장2000m로 전선발주 - 압축스리브시공 (표준조장간 연결)	- 내장철탑 전선실장계산에 의한 전선조장 - 무스리브 공법으로 시행
전선 끌기 방식	- 기존345kv : 1선3방식 (양회선 끌기)	- 장력이 큰개소: 1선 1조방식이 유리함 - 평탄지: 1선3조방식 (양회선끌기)
전선 손실	- 전선손실량이 많음(전력선 경간의 5% 할증):일부물량 환입	- 전선손실 없음
압축 작업	- 탑상 압축작업(인류크람프 전량) - 압축인류크람프 : 일반형사용	- 전체 압축개소에 1/2은 지상압축으로 시행하고 나머지는 탑상 압축작업 - 블록통과형 크람프 사용
긴선 공법	- comealong공법 (전선손상이 우 려됨)	- comealong 공법과 comealess 공법 혼용 [블록통과형 크람프 개소comealess 공법]
연선 경계 철탑의 적용	- 내장철탑을 연 선경계 철탑 활용(post 묶음 및 지선묶음 공법)	- 연선단말철탑을 별도 설계하여 구간별 운영

전선 Drum 연결	- 전선 조장간 연결은 압축스리브시공에 의한 연선	- 블록통과형 및 연선 크람프를 사용 애자련 길이 만큼 할입 WIRE를 연결하여 연선
장, 단점	□ 장점 - 시공에 난이도 가 없다 - 내장비율이 적은 경우 공사비 저렴 - 연선일수 경감 □ 단점 - 탑상작업에 따른 고소작업이 많다 - 긴선작업일수 증가로 작업 능율저하 - 접속개소에 따른 신뢰성 저하	□ 장점 - 고소작업 감소 (탑상작업 1/2개소) - 무스리브공법에 따른 설비신뢰도 향상 - 전선실장 계산으로 전선손실없음 □ 단점 - 연선작업 능율저하 (지상압축 과다) - 별도공기구(연선크람 프, 링식프로택타등) 필요 - 중간보선원의 철저한 감시가 필요함

1-72 이디에스(E.D.S) Every Day Stress

EDS란 전선의 진동과정을 연구중 도출된 개념으로 전선의 진동은 전선장력과 밀접한 관계가 있어 장력이 크면 진동이 발생하기 쉬우며 진동으로 인한 전선의 피로현상으로 전선의 손상이 늘어난다. 반대로 장력이 작으면 진동의 발생이 감소하는 경향이 있다.

따라서 년간 빈도가 제일 많은 기상상태에서 전선의 장력을 정할 필요가 있다. 그 값을   EDS라 하고 우리나라의 경우 연평균온도(10℃)의 장력과 최대사용장력(파괴장력)과의 백분율로 나타내며 ACSR의 경우 최대사용장력의 25%로 정하고 있다.

1-73 부하계수(負荷係數)

전선에 걸리는 하중은 전선의 자중, 풍압 및 피빙설의 중량이 있으며 이들의 합성하중과 전선자중과의 비를 부하계수라 한다.

즉 부하계수를 m이라하면

[eqn: m= { SQRT {(P+P')^2{+} {W`w}^{2}} over {P } }]

p Ａ 0.9□k(d／k)×10-3[kg-m]

WW Ａ VdＡV(d／2k)×10-3[kg-m]

P : 전선의 자중(kg/m)

P' : 피빙의 중량(kg/m)

V : 전선의 풍압력(kgf/m2)

d : 전선의 직경[□]

k : 피빙의 두께[□]

1-74 스페이샤□담파

(Spacer□Damper)

(1) Spacer

Spacer는 전선의 소도체간 간격을 일정하게 유지하기 위해서 사용한다.

Spacer에서 요구하는 특성

1) 단락전류에 대한 구심하중에 견디고

2) 전선의 과진동에 대하여 장시간 견디어야 하고

3) 전선을 손상하게 하지 않을 것

4) 전선보다 코로나 특성이 좋을 것 등이다.

(2) Damper

Damper는 전선진동 energy를 흡수하여 전선진동의 발생을 방지하기 위해 사용되며 대표적인 예로 Torsional damper, Stockbridge damper, bate dam- per등이 있다.

(3) Spacer damper

Spacer Damper는 다음 그림과 같이  Spacer와 damper의 역할을 동시에 하는 것으로 Spacer와 Damper를 별도로 취부하는 것보다 가격면에서 공사비를 절감할 수 있다.

1-75 가조립검사(假組立檢査)

가조립검사는 철탑설계완료후(철탑설계도, 제작도 승인후) 철탑의 본격적인 제작 착수전 각형별로 철탑을 제작하고 아연도금을 하지 않은 상태에서 각형별로 최고높이의 철탑에 대하여 지상에서 가조립하여 설계와의 일치 (부재의 길이, Bolt구멍의 위치, 치수여부 등) 여부를 검사하는 것으로 특히 도면상 확인 또는 판단이 어려운 부분에 대하여 세밀히 조사를 하는 것이다.

철탑의 제작은 가조립검사후 검사자로부터 승인통보를 받은 후에 착수해야 하며 가조립검사시 부분불량판정을 받은 경우에는 시정제시부분을 수정하여 재검사를 받아야한다.

1-76 전선의 파라메타

(전선의 Parameter)

Parameter는 전선지상고 검토시 적용하는 75℃ 무풍무설시 전선의 장력은 어느 경간에서나 일정한 것으로 기준하고 이  Parameter는 장력을 기준하여 각 기온상태 및 경간에 따라 장력을 구한다. 이때의 장력은 다음 2가지 조건을 만족시켜야 한다.

① 최악상태에서도 전선의 안전률이 2.5이상 유지될 것

Q Ａ 파괴하중/전선의 단면적×2.5

② EDS상태(10°무풍)에서 규정된 값을 초과하지 않을 것

즉 최고온도(75℃)무풍시의 전선장력을 전선단위길이당의 무게로 나눈 값을 parameter라고 하며 초기조건의 장력을 parameter로 표시한다.

[eqn: P= {T } over {W }]     T : 전선장력(75℃, 무풍)

W : 전선단위길이당 중량

이 parameter로 Sag자를 만들면 전선의 종류에 관계없이 같은 parameter이면 공통으로 사용할 수 있는 이점이 있다.

이도자 제작시는 장경간에서 오차를 줄이기 위하여 카테나리식을 적용한다.

- 간  이  식 : [eqn: D= { { S}^{2 } } over {8P }]

- 카테나리식 : [eqn: D=P[cosh( {s } over {2p } )-1]]

D : 이도, P : Parameter

1-77 철탑의 편심하중(Eccentric Load)

철탑의 하중에서 수직하중은 좌우대칭으로 가해지는 경우에는 복재에 응력을 발생시키지 않으나 편측에만 가해질 경우 moment가 발생하여 복재에도 응력을 일으킨다.

이렇게 작용하는 하중을 편심하중이라 하며 편심하중은 아래 그림과 같이 수직분과 moment분으로 분리하여 생각할 수 있다.

철탑설계시 2회선 철탑에 1회선을 가선할 경우 편심하중을 고려해야 하며 2회선 가선시 최대하중과 편심하중을 비교하여 큰 하중으로 부재를 선정해야 한다.

실제편심하중 Ａ 수직분 ／ moment분

1-78 철탑의 구성요소

사각철탑의 기본적인 구조 및 철탑각부의 명칭은 아래 그림과 같다.

1-79 발받침(Staging)

발받침은 가공송전선로의 가선공사시 전선이 다른 공작물과 접근하거나 또는 이것을 횡단하는 개소에 대해서 다른 공작물에 대한 장애, 화재방지 및 전선의 손상방지 등 작업상 안전확보를 위해서 설치한다.

1. 발받침의 설치개소

발받침은 횡단 또는 접근하는 공작물의 편측 또는 양측에 설치하며 그 상부에 안전한 거리를 두어서 설치한다. 공작물은 특별고압가공전선, 고저압가공전선, 약전류전선, 건조물, 도로, 철도, 궤도(軌道), 소도(素道), 하천 등을 말한다.

2. 발받침의 종류

발받침은 주로 통나무(강관) 발받침 또는 철주(철탑) 발받침이 사용되고 통나무(강관)발받침은 그 구조에 따라 외줄비계와 쌍줄비계로 분류된다.

가. 통나무(강관) 발받침

통나무(강관) 발받침은 통나무(강관)를 격자형으로 조립하고 대각재 등으로 보강한다. 접속부 및 교차부는 철선으로 충분히 매고, 도괴(倒壞)를 방지하기 위해서 지선 또는 지주를 각 방향으로 취부해서 수평하중에 충분히 견디도록 한다. 일반적으로 지상고가 15m이하의 경우에 사용한다.

(1) 외줄비계

발받침에 걸리는 하중이 작은 경우 또는 지상고가 낮은 경우 등에 사용한다.

(2) 쌍줄비계

발받침에 걸리는 하중이 큰 경우, 지상고가 높은 경우 또는 비교적 중요도가 큰 공작물의 횡단에 사용한다.

나. 철주(철탑)발받침

철주(철탑) 발받침은 등변산형강재를 이용한 철주(철탑)를 단독 또는 2기이상 조립시켜 구축한 것을 말하며, 발받침에 걸리는 하중이 큰 경우, 지상고가 15m이상의 경우 또는 특히 중요도가 높은 공작물의 횡단에 사용한다.

철주(철탑)발받침은 통나무(강관) 발받침에 비해서 구조상 수풍면적이 적고 단일부재의 중량도 가볍기 때문에 운반·구축이 용이하고 또 발받침 고유면적도 비교적 소면적으로 구축할 수 있다.

1-80 전선벌어짐현상(Bird Cage)

일반적으로 ACSR전선의 가선공사중 전선벌어짐현상이 일어나는데 그 원인과 대책은 다음과 같다.

1. 원인

가. 전선회전

나. Al소선의 늘어남

다. 전선의 밀림 등

이러한 전선벌어짐의 원인을 조속히 발견 조치하므로써 가선공사중의 전선벌어짐현상을 감소시킬 수 있다.

2. 대책

가. 전선회전의 방지

1) 연선작업시 연선 Wire와 전선간 Counter Weight를 달아서 wire의 회전력이 전선에 미치지 않도록 한다.

2) 전선자신의 회전력에 의하여 전선이 회전하는것을 방지한다.

3) 중각도(수평각 30°이상)의 연선은 가급적 피한다.

4) 각도개소에서 사용하는 활차는 될 수 있으면 가벼운 활차를 사용한다. 예를 들면 2륜 금차를 피하고 1륜 금차를 사용한다.

나. Al소선의 늘어남을 작게한다.

1) 직경이 큰 활차를 사용한다. 통상 활차의 직경은  전선외경의 15배 이상 일 것

2) 고장력 연선은 피하고 통상 연선장력은  전선인장하중의 10% 정도로 한다.

다. 전선의 밀림을 작게한다.

1) 저항이 큰 활차는 사용하지 않고 직경이 큰 활차를 사용한다.

2) 연선차로서 Slip type의 것(unicycle sheave 1륜 연선차)은 피하고 Shoe chain Type의 것을 사용한다.

3) 전선의 표면의 기름이 건조한 경우에는 연선차에 들어가기 전에 약간의 주유를 해서 미끄럼을 양호하게 한다.

1-81 철탑계탑공법(鐵塔繼塔工法)

철탑계탑공법은 FTB공법(Floating Tower body and Bottom-up method)이라 말하며 이는 구조물 등의 설치 제한, 철탑용지 확보곤란 등으로 철탑의 추가설치가 어려울 경우 사용하는 방법으로 전력선이 가선된 상태에서 임의의 높이까지 단기간에 계탑할 수 있는 방법으로 철탑의 지상부 전체를 밀어 올려 그 하부에 계탑재를 접합시키는 공법이다.

1) FTB공법의 개요

계탑대상철탑의 내측에 철주를 조립해서 이것으로 철탑을 밀어 올리기 위한 지지점 및 Guide로서 사용하고, Winch, Wire rope, Chain에 의해 철탑전체를 가선상태대로 밀어 올려서, 사전에 철탑기초에 연결되어 있는 계각부의 주주재에 접합되도록 한 것이다.

2) FTB 공법의 특징

가. 철탑의 강도, 형체에 관계없이 임의의 높이까지 계탑할 수 있다.

나. 가선상태에서 계탑할 수 있기 때문에 가공사, 가선로의 설치 및 이것에 따른 이설공사, 발받침공사 등이 필요없게 된다.

다. 가섭선의 장력증가, 불평균장력의 발생, 애자련의 흐름, 잠파의 형태변화 등이 허용치이하로 된 경우에는 송전상태대로 공사를 실시할 수 있다. 실제에는 상세한 전선장력, 실장 등의 변화를 계산하고 있기 때문에 미리 각종 조정을 행하고 있는 경우가 많다.

라. 특수한 공구, 장치를 이용하지 않아도 종래부터 송전선로공사로 사용되고 있는 공 구를 사용해서 시공할 수 있다.

마. 밀어 올리는 장치는 약 100kgf이하의 중량으로 분해해서 운반할 수 있기 때문에 산간지나 중기를 반입할 수 없는 장소에도 용이하게 적용할 수 있다.

바. 고소작업이 대략적으로 감소하기 때문에 안전성이나 작업성이 좋다.

사. 철탑의 계탑 전의 상태로부터 계탑 후에 옮기기까지가 단시간이기 때문에 설비운영 및 작업면에서 안전하다.

아. 철탑부지이외는 공사용지를 필요로 하지 않기 때문에 용지업무가 감소된다.

자. 기설철탑의 부재 및 기초를 유효하게 이용할 수 있다.

1-82 낙뢰방지시스템(낙뢰소산장치)

가. 원리

낙뢰방지시스템의 원리는 침극선단 방전현상에 기초하고 있다. 평판전극과 침전극 간에 전압을 인가하면 침전극 근방의 전위경도는 크게 되어 공기분자는 이온화 되며 이 이온은 정전력에 의하여 평판전극 방향으로 운동에너지를 얻어 이온전류가 형성된다. 낙뢰방지시스템은 이와 같은 원리를 이용하여 이온전류의 증가를 도모하므로써 전운중의 전하를 중화, 억제하는 시스템이다.

낙뢰방지시스템은 첨단 방전원리에 기초한 것으로 뇌운과 대지간에 생긴 강력한 전계중에 무수한 특수전극을 갖는 대기 이온화 장치를 두면 그 전극 주변의 전위경도가 극단적으로 증가하고 대기의 이온이 촉진되며 뇌운 전하의 정전력에 의해 유인되므로써 보호설비 근방 공간의 전계강도를 현저하게 저하하는 원리로 구성은 이온화 장치와 대지전류 수집장치 및 이것들을 결합시키는 접속계로 구성된다.

나. 낙뢰방지시스템의 구성과 기능

낙뢰방지시스템의 주요 구성 및 기능은 다음과 같다.

(1) D.D.S(Dual Dissipation System)

지표의 정전전하를 접지저항이 낮은 양질의 earth 전극으로 수집, 전하방전기(ionizer)로부터 공기중에 방산하고 뇌운과의 사이에 발생한 전하를 중하하는 시스템으로 wire형 전하방전기와 초저접지저항이 얻어지는 화학활성식 접지봉(chem rod)으로 구성된다.

전하방전기(ionizer)는 다수의 침형 돌기를 갖고 있고 대지전하 수집지로 모아진 지표의 전하를 earth선을 통하여 그의 선단에 접촉하  고 있는 대기를 이온하 하면서 지표전하를 방전하는 시스템이다.

(2) S.B.I(Spline Ball Ionizer)

종래의 피뢰침을 전하방산방식으로 변형시킨것으로 상하 120°에 걸쳐 다수의 침선을 갖고 있어 효율적으로 이온을 발생시키도록 설계되어 있다.

낮은 전하에서의 이온발생은 단침쪽이 효율적이나 전하가 높을수록 이온화 전류는 지수함수적으로 증가하게 되므로 다수의 침극이 필요하게 되고 이 이온이 뇌전하와 중화하므로써 낙뢰전위로 증가되는 것을 방지한다.

(3) Earth 봉(Chem Rod)와 GAF(Ground

Augumentation Fill)

화학 활성식 earth 봉(chem rod)과 접지증가제(GAF)로서 초저접지저항을 확보하기 위하여 사용하는 것으로 두부에 넛트 cap이 있는 동재 pipe 측면에 있는 작은 구멍에서 외부 토양에 침투하여 대지와의 접촉저항을 저감시키는 작용을 한다.

1-83 낙뢰표시기

가공송전선로 고장중 낙뢰로 인한 섬락고장이 전체 송전선로 고장원인 중에서 매우 높은 비중을 차지하고 있다. 그러나 낙뢰고장이 발생하면 대부분 기상상태가 좋지 않으며 또한 송전선로의 대부분이 산악지를 경과하고 있어 고장개소 발견을 위한 선로순시에 매우 어려움을 겪고 있다. 따라서 낙뢰고장의 발견을 용이하게 하기 위하여 낙뢰표시기를 사용한다.

낙뢰표시기의 동작원리는 낙뢰로 인하여 가공지선 및 철탑에 뇌격전류가 흐르면 자속이 발생하므로 검출코일(search coil)에 자속을 쇄교시켜 전류를 기인하고 이 유기전류로 표시부를 가동시켜 낙뢰개소를 적색천으로 표시하도록 되어 있다.

낙뢰표시기의 종류로는 화약식과 스프링식이 있으며 화약식은 철탑에 흐르는 뇌격전류로 인해 발생되는 자속을 낙뢰표시기 코일과 쇄교시켜 미소전류를

유기하고 이 유기전류로  발화부를 점화하여 화약폭발로 외함을 개방하여 적색 표시천이 늘어지게 하는 방식으로 구조가 간단하여 고장 발생율이 낮고 기계적 강도가 양호하며 시공이 간단한 반면 단점으로는 수명이 5년 정도로 짧고 동작시 마다 화약을 재장전하여야 하며 뇌격전류가 가공지선의 양방향으로 분류시 인근개소에서 오동작할 가능성이 있어 현재에는 사용되지 않는 추세이다.

스프링식은 뇌격전류에 의한 자속을 search coil과 쇄교시켜 전압을 유도하고 이 유도전압으로 전기회로를 동작시켜 스프링 가동부를 구동토록하여 스프링의 반발력으로 밑판이 개방되어 적색 표시턴을 방출하는 방식으로 장점으로는 동작후 표시천을 다시 말아 재 내장할 수 있어 반복 사용이 가능하며 수명이 10년 정도로 길고 동작시험이 가능할 뿐만 아니라 시공이 간편하나 단점으로는 전기회로로 구성되어 기계적 충격에 약하다.

1-84 침상접지봉

송전선로 경과지의 대부분이 대지고유저항이 높아 낙뢰내습시 써지임피던스가 급상승하여 상용주파 접지저항이 설계기준치 이하인 개소에서도 낙뢰고장이 지속적으로 발생되고 있다. 접지시스템에서 접지저항을 구성하는 요소는 접지극의 저항, 접지극과 토양간의 접촉저항, 그리고 대지저항으로 구성된다. 그러나 접촉저항이나 대지저항은 임의로 변경하기 어려운 부분이다.

여기서 대지고유저항이 크게되면 접촉저항이 크게 작용하게 되고 이 부분에 큰 전압이 걸리게 되며 이러한 경우 접지저항 측면에서는 매우 불리하게 된다. 그러나 이러한 현상은 지중방전을 촉진시키는 역할을 하게 된다. 왜냐하면 접촉저항이 크면 침과 같은 부분에 높은 전압이 걸리게 되고 전위경도가 높게 되어 낮은 인가전압에서도 지중코로나를 일으키게 된다. 이러한 대지방전은 매질의 고유저항율이 높을수록, 급준파의 준도가 클수록 빨리 일어나게 되어 써지임피던스의 저감효과를 좋게한다.

또한 접지극의 측면에서 보면 접지극의 침은 코로나의 발생시간이 빠르므로 애자련의 역섬락 발생시간 전에 대지방전을 일으키도록 하면 써지임피던스를 저감시켜 철탑의 전위상승을 억제할 수 있게 된다.

국내 낙뢰써지는 파두장이 1□ 정도의 급준파로 유입전류의 상승률이 높아 뇌격전류와 써지임피던스의 곱인 큰 전위가 탑각전위로 작용하여 역섬락을 발생시키게 된다. 낙뢰고장을 예방하기 위하여는 접지저항을 낮추어 전위상승을 억제하여야 하며 또한 뇌격전류를 빨리 대지로 방전시켜 전위상승을 방지하여야 한다. 매설지선 및 일반접지봉의 경우 정상 또는 과도접지저항의 감소효과는 있으나 대지방전개시전압이 40∼50kV 정도로 매우 높고 써지성 과도전압에 대한 써지임피던스 상승률이 상용주파 접지저항값의 약 2∼5배정도로 철탑전위 상승의 억제에 한계가 있다.

매설지선이나 일반접지봉이 상용주파접지저항을 저감시켜 전위상승을 억제하는 반면 침상접지봉은 역섬락을 일으킬 수 있는 전위상승 이전에  먼저 뇌격전류를 대지로 방전시켜 써지임피던스를 저감하여 전위상승을 방지하는 목적으로 사용된다. 침상접지봉의 써지임피던스는 매설지선에 비해 대지방전시 최고 60% 정도 감소시킬수 있으며 침상접지봉을 4개 매설시 매설지선 써지임피던스의 약 1/3로 감소된다. 또한 대지방전 개시전압이 20∼30kV 정도로 낮으며 마사토, 암반 등 대지고유저항이 높은 지역에 설치하면 침과 대지사이의 접촉저항이 커서 순간에 높은 전압이 걸리게 되어 대지방전이 빨리 일어나게 된다. 대지방전이 낮은 전압에서 빨리 일어나는 것은 대지전위상승의 억제효과가 좋다는 의미로 방전개시전압이 낮을수록 써지임피던스 저감효과 커서 전위상승을 억제하게 된다.

【침상접지봉의 대지방전 현상】

1-85 써지임피던스(Surge Impedance)

낙뢰의 써지로 인한 급준파는 유입전류의 상승률이 높고 파두장이 짧다. 이러한 낙뢰는 에너지 측면에서 적은 양을 갖지만 대지전위의 상승이나 절연파괴 측면에서는 상당한 파괴력을 갖는다. 따라서 전력설비의 절연파괴나 역섬락 등으로 인한 설비고장을 예방하기 위하여는 급준파 전류를 빠르게 대지로 방사시키는 것이 철탑접지저항의 저감보다 매우 중요하다. 이 때 급준파 전류에 대한 순간전위상승의 비를 『써지임피던스 또는 임펄스 임피던스』라고 한다.

1-86 낙뢰위치표정시스템

낙뢰위치의 표정에는 귀환뇌격에서 흐르는 대전류에 의해 발생하는 장파대 부근(10□∼300□)의 전자계가 이용된다. 낙뢰표정의 방법에는 LLP시스템과 LPATS방법이 있다. LLP시스템은 1970년대말에 개발된 것으로 귀환뇌격에 의한 전계를 2조의 루프안테나에 의해 계측해서 그 신호강도로부터 교회법에 의해 전자파원의 표정을 하는 것이다. 이후 약 10년 늦게 LPATS가 개발되었고 이것은 도달시간차로부터 전자파원을 표정하는 것이다.

1-87 낙뢰위치표정 및 추적시스템

(LPATS) (Lightning Position and

Tracking System)

LPATS는 전력계통 운용 및 내뢰설계용 낙뢰자료 수집을 목적으로 설치 운영되고 있다

중앙분석장치는 한전 본사 EMS 전산실에 설치 운영되고 있으며 낙뢰감지수신기는 상주변전소,창공변전소, 신강진변전소, 속초변전소, 울진원자력, 태안화력발전소 등 6개소에 설치되어 인공위성으로부터 낙뢰자료를 수신하고 있다. 또한 낙뢰화면표시장치는 중앙급전사령실, 전력연구원, 9개전력관리처 및 제주지사 등에 설치되어 있다.

LPATS는 뇌격크기 및 극성, 뇌격위치 등의 자료를 제공하고 있으며 낙뢰특성분석, 낙뢰 데이터 베이스 구축, 연간뇌우일수(IKL)도 작성, 낙뢰고장 분석 및 내뢰설계용 자료를 제공하고 있다.

1-88 철탑추락방지장치

송전선로 유지보수를 위한 철탑의 승하탑 및 Arm부 수평이동시 작업자의 실수에 의한 추락을 방지하여 안전사고를 예방하고 고소작업시 작업자의 심리적 안정감 확보로 작업능률 향상을 도모코자 철탑에 설치하는 것으로서 발판볼트가 있는 주주재 1각 및 Arm전체에 설치하며 주요구성부품으로는 레일, 방향전환기, 안전기가 있다.

1-89 전선의 부식

가공송전선의 부식의 대표적 요인은 다음과 같다.

(1) 대기부식(Atmospheric corrosion)

대기중의 가스(NOx, SOx)와 전선표면의 접촉에 따라 발생하는 부식으로서 uniform corrosion과 pit corrosion으로 구분할 수 있으며 대기중에 노출된 모든 송전선로는 영향이 있다.

(2) 전해부식(Galvanic corrosion)

ACSR 전선의 아연도강연선과 경알루미늄 소선이 서로 접촉함에 따라 발생하는 이종금속간의 접촉전위에 의한 부식이 발생한다.

(3) 간극부식(Crevice corrosion)

빗물에 내포된 염소이온 등이 ACSR 전선내부에서 스며들어 국부적으로 금속표면과 반응하므로써 취약부를 형성하여 발생하는 부식이다.

1-90 단절연(段絶緣, Graded Insulation)

유효접지계통에 접속되는 권선의 중심점단자 절연강도는 일반적으로 30□ 이하로 충분하다. 접지전류를 저하시키기 위해 유효접지계통에 접촉되는 일부의 변압기권선 중성점을 개방할 경우 그 절연강도는 선로단자의 1/3 정도이상이면 지장이 없고 또 비유효접지계통에 접속되는 Y결선의 경우도 중성점단자의 절연강도를 단절연이라 한다. 단절연에서 중성점 단자가 직접접지되지 않은 경우 중성점과 대지간에 피뢰기를 설치할 필요가 있다.

1-91 저감절연

(低減絶緣, Reduced Insulation)

유효접지 계통에서는 1선 접지사고시 건전상의 대지전압이 비접지계통 또는 비유효접지계통에 비해 낮으므로 정격전압이 낮은 피뢰기를 채용할 수 있다. 따라서 충격방전개시전압 및 제한전압도 저하하고 그에 협조하여 변압기 및 기타 기기의 절연을 저감할 수 있는 것이다. 아래 표와 같이 절연단계(□)의 수치가 공칭전압[kV]를 1.1로 나눈 값보다 낮은 경우를 저감절연이라 한다. 저감절연의 절연단계(□)의 수치는 공칭전압의 약 80%로 되어 있고 절연단계에서 1단 저감되어 있다. 외국에서는 1단 반 또는 2단 저감절연이 이미 실시되고 있다.

공칭전압 [kV]	절연단계 [□]	충격시험전압[kV]		교류시험전 압 [kV]
		Full Wave	Chopped Wave
110	80	450	520	185
154	120	650	750	275
187	140	750	870	325
220	170	900	1,040	395
275	200	1,050	1210	460

※ 본 표는 유효접지계통에 접속되는 변압기에 적용된다.

1-92 절연협조(Insulation Cooperation)

절연협조란 발□변전소의 기기나 송배전선 등 전력계통 전체의 절연 설계를 보호장치와 관련시켜서 합리화를 도모하고 안전성과 경제성을 유지하는 것이다. 따라서 먼저 고려해야 할 것은 뇌전압 이외의 이상전압에서는 결코 flash over내지 절연파괴가 일어나지 않도록 하는 것이다. 또 아무리 직격뢰를 받아도 피해를 최소한도로 유지하기 위해서 계통의 접지방식, 피뢰기의 보호효과, 보호계전기의 동작, 회로조건 및 경제성 등을 감안해서 계통전체 걸친 절연의 합리적인 조정을 도모하지 않으면 안된다. 최근에는 초고압 345[kV]에서 초초고압 765[kV]로 계통전압이 점차 상승함과 함께 계통절연 Level이 유효접지방식의 채용을 조건으로 감퇴하는 경향에 있는 이 때에 피뢰기의 기술혁신에 의한 신뢰성과 어울려서 절연설계의 중요성은 점차 개폐 Surge나 상용주파 이상전압 등의 방향으로 옮겨가고 있다.

가. 과전압

1) 과전압의 종류는 다음과 같다.

가) 내부 이상전압

□ 상용주파 교류 과전압

선로고장시 발생하는 지속성 과전압

□ 개폐과전압

차단기 개폐시 발생하는 Surge성 과전압

나) 외부 이상전압

□ 뇌격에 의한 과전압(직격뇌, 역섬락)

나. 절연설계 목표 내전압 및 임계 섬락전압

절연설계 목표 내전압, 임계섬락전압 및 기상보정계수는 IEC pub 60-1에 의거 산출한다.

1) 절연설계 목표 내전압(VW)

VW Ａ VB × n × K1

단 K1은 기상 보정계수

2) 임계 섬락전압(V50%)

[eqn: { V}_{50% } = { {V }_{W } } over {1-m { sigma }_{s } }]

단 □s는  절연강도 확률분포의 표준편차, m은 적용배수로서 765kV의  경우 <표 2>와 같다.

【표 2】 지역별 m와 □s의 적용값

m	일반, 적설Ⅰ지역	3
	적설 Ⅱ지역	2
□s(%)	일반지역	상용주파:3	개폐서지:5
	적설ⅠⅡ지역	10

다. 아킹혼 간격 및 공기절연 간격

765kV T/L의 경우 아킹혼 간격 및 공기 절연간격은 다음과 같다.

1) 아킹혼 간격

아킹혼의 능률은 83%이하를 유지하도록 하며 혼 간격은 <표 3>과 같다.

【표 3】 아킹혼 간격

구 분			1000m 이하	1000m 초과
아킹혼 간격 (mm)	현수	애자련 혼	4800	5000
	V련	V조내 혼	4600	4600
	내장	애자련 혼	4600	4600
		Jumper내 혼

2) 공기절연 간격

공기절연 간격은 다음 [표 4]와 같다.

【표 4】공기 절연간격

구 분			1000m 이하	1000m 초과
표준절연간격 □1 (mm)	현수	애자련 혼	5380	5600
	V련	V련내 혼	5150	5150
	내장	애자련 혼	5150	5150
		Jumper 혼
최소절연간격 (mm)	현수	도체∼하단암 □2	4530 (4650)	4650 (4770)
		도체∼탑체 □3	4900	5040
	V련	도체∼하단암 □2	4650 (4900)	4770 (5040)
		도체∼탑체 □3	4900	5040
		도체∼상단암 □6	4590 (5260)	4710 (5410)
	내장	도체∼하단암 □2	4310 (4770)	4420 (4900)
		도체∼탑체 □3	4900	5040
		도체∼상단암 □6	4470	4590
이상시 절연간격 □4(□)			1850	1930
상간 절연간격 □5(□)			8420	8640

주) ( )는 4각암 적용 경우임

가) 표준 절연간격

뇌에 의한 섬락을 아킹혼간으로 유도하기 위하여 도체-하단암 간에 유지하는 간격으로 다음 식으로 산출한다.

□1Ａ1.152×Z／0.021(m)[Z:아킹혼 간격(m)]

나) 최소 절연간격

개폐 과전압에 의한 섬락을 아킹혼 간으로 유도하기 위하여, 도체-하단암(□2), 도체-탑체(□3), 도체-상단암(□6)간에 유지하는 간격으로, 도체와 상□하단암 및 탑체간의 개폐내전압 특성으로부터 산출한다.

다) 이상시 절연간격

상용주파 과전압에 대하여 도체-탑체간에 유지하여야 하는 거리(□4)로서 교류 내전압 특성으로부터 산출한다.

라) 상간 절연간격

상간 과전압에 대하여 상간에 유지하여야 하는 간격(□5)으로서, 도체-도체의 내전압 특성으로부터 산출하며, Jumper의 종류, 수평각, 카테나리각 등의 기계적 사항을 감안하도록 한다.

3) 횡진각

765kV 송전선로 현수애자련 및 내장 Jumper의 각 절연간격에 대한 횡진각은 다음 <표 5> 및  <그림 1>과 같다.

【표 5】 현수애자련 및 내장Jumper의 횡진각

철탑형 절연간격	현 수	내 장
표준 절연간격	15°	5°
최소 절연간격	20°	15°
이상시 절연간격	60°초과	40°초과

【그림 1】 현수애자련 내장 JUMPER의 횡진각

라. 내뢰 절연설계

1) 765kV 송전선로의 적용 IKL은 20으로 한다.

2) 가공지선의 위치

가공지선은 2조를 설치하며, 철탑 중심으로부터 최외측의 전력선 도체(하단암) 위치보다 1000mm 외측에 또는 가공지선의 대지면 연직선과 최상단 전력선 도체가 이루는 각(차폐각) 기준으로 -8°이상이 되도록 설치한다.

3) 철탑의 탑각 접지저항

철탑의 탑각 접지저항은 15□이하를 목표로 한다. 이를 유지하기 위하여 필요한 개소에는 매설지선 등을 설치할 수 있으며 이에 대한 사항 별도로 정한다.

1-93 조가식 점퍼장치

점퍼장치는 내장철탑에서 양측 전선을 전기적으로 연결시켜 주는 중요한 송전설비 중의 하나로서 송전선로가 초고압 다도체화될수록 점퍼장치는 규모가 커지고 복잡하게 되어 송전선로 설계시 중요하게 다루어야 할 구성요소의 하나가 되고 있으며, 초초고압(765kV)송전선로의 내장철탑은 전기적인 특성상 철탑의 크기가 상당히 커지는데, 특히 점퍼장치로 인해 불필요하게 철탑이 커질 수 있으며, 전압이 높을수록 더욱 커지게 된다. 따라서 이와 같이 불필요한 철탑 높이의 상승을 방지하기 위해 점퍼장치의 최적설계가 필요하며 초초고압(765kV) 송전선로인 경우에는 반드시 내장철탑용 점퍼장치를 기존에 사용하고 있는 연선식과는 다른 형상,즉 철탑의 높이를 최소화할 수 있는 방식인 조가식 점퍼 장치를 적용하고 있다.

가. 기본구조

(1) 점퍼선의 중앙부에 강성(剛性)이 큰 수평재용 강관을 배치한다.

(2) 이 수평재는 전원측과 부하측 내장애자장치의 직각요크에 연결된 지지장치에 의해 기계적으로 지지된다. 이 지지장치는 현장에서 길이를 조정할 수 있도록 되어 있으며, 필요시 점퍼장치의 절연이격거리를 확보하기 위해서 조정이 가능하다.

(3) 지지장치에는 본선 전류가 지지장치를 통해 흐르는 것을 방지하기 위하여 절연용애자를 삽입하여 전류에 의한 장애를 사전에 차단한다.

(4) 점퍼선은 수평재를 통과하므로 수평재스페이서에 의해 6도체의 형상이 유지되도록 고정된다. 또한 점퍼선의 양단은 애자련 및 전선 카테너리각의 변화에 추종할 수 있도록 적당한 처짐이 생기도록 해야 하며, 이것은 현장에서 지지장치의 조정에 의한 점퍼선의 오차를 흡수하는 역할도 하게 된다.

(5) 양단의 점퍼에는 소정의 간격에 따라 제1∼제3점퍼스페이서를 설치하여 점퍼선이 6도체의 형상을 유지하도록 한다.

(6) 강풍에 의한 횡진을 억제하기 위하여 필요에 따라 수평재용 강관의 내부에 중량물을 삽입할 수도 있다.

(7) 6도체의 상부체가 점퍼클램프에서 내려올 때 하부도체 또는 금구와 접촉되어 전선이 손상되는 것을 방지하기 위해서 접촉방지용 스페이서를 설치한다.

(8) 애자련의 길이가 너무 길어서 애자련혼을 적용할 수 없는 경우에는 점퍼내혼을 적용하게 되는데 이 경우에는 수평재에 아킹링을, 철탑암에 혼을 설치하여 이들간에 혼간격을 유지하도록 설계한다.

나. 조가식점퍼장치의 특징

(1) 점퍼선의 중앙부분을 수평으로 유지할 수 있으므로 철탑 높이(암간거리)를 저감시킬 수 있다.

(2) 점퍼장치 전체의 형상이 조가식 설계이므로 형상을 정확히 파악할 수 있어서 점퍼내혼에 의한 절연협조를 고려할 수 있다.

(3) 탑상에서 점퍼장치의 절연이격거리의 조정이 가능하기 때문에 측량, 철탑조립, 가선시에 현장에서 발생하는 어느 정도의 오차는 흡수할 수 있다.

(4) 지상에서 점퍼장치를 완전 조립하여 탑상에서 볼트만으로 부착이 완료되기 때문에 시공기간 및 비용의 절감은 물론 탑상작업의 저감을 기대할 수 있다.

(5) 사전에 점퍼장치의 횡진특성에 대한 해석을 실시하고, 이에 대한 대책을 세우기 때문에 신뢰도를 향상시킬 수 있다.

(6) 지지장치가 사다리 구조로 되어 있으므로 탑상작업을 용이하게 할 수 있다.

1-94 Key-Lock 방식 안전로프 System

철탑조립시 탑상 작업인원의 추락방지를 위하여 설치하는 것으로서 Key-Lock System은 철탑 4脚에 垂直과 水平로프를 설치하고 작업자가 승탑시 안전벨트에 장착한 Key-Lock 본체에 설치된 Key-Lock 안전로프를 교대로 연결하여 사용하는 방식으로, 작업자가 임의로 안전로프를 풀어낼 수 없어 항상 안전로프에 연결된 상태로 작업을 수행하며 지상에 도달한 뒤 작업책임자의 Master Key에 의해서만 벗어날 수 있는 방식이다.

1-95 Spacer Ring Rope

다도체 송전선로의 스페이샤-댐퍼를 점검하거나 설치할 경우 스페이샤 카를 이용하고 있으나 스페이샤-댐퍼를 점검할 경우 스페이샤 카를 통과시키기 위하여 스페이샤-댐퍼를 철거, 설치하여야 하는 불편이 있다. 그러나 전선타기 공법으로 스페이샤-댐퍼를 점검할 경우 시공이 간편하고 휴전작업기간을 단축할 수 있으며 스페이샤-댐퍼의 철거, 설치가 수반되지 않아 공사비를 대폭 절감할 수 있다. 따라서 전선타기를 할 경우 고소작업자의 안정성을 확보하기 위하여 Spacer Ring Rope를 사용한다.

Spacer Ring Rope의 사용방법은 Rope로 전선을 일괄하여 감싼 후 훅크를 안전허리띠의 고리에 걸은 후 2차 안전장치로 안전허리띠용 로프를 전력선에 걸고 이동하게 되며, 작업자가 추락하더라도 전력선에 매달리게 되어 안전사고를 예방할 수 있다.

1-96 철탑조립 크레인공법

현재까지의 철탑조립공사는 사용기구가 단순하고 운반이 용이한 목재 또는 강제 조립봉을 사용하거나 동력윈치를 이용한 재래식 방법을 사용하였다. 765kV 철탑조립공사는 대형화 및 강관구조물의 특이성과 경험인력의 부족등으로 현재까지의 시공공법으로는 철탑조립이 불가하여 철탑중심부에 크레인을 설치하고 360°선회 가능한 장치를 취부하여 철탑을 조립하는 공법으로 산악지등의 대형철탑공사에 적합하고 고소작업을 줄일수 있어 안전성에 특히 우수한 특징이 있다

1-97 연선구간 단말철탑

송전선 건설공사에서 가선작업시 연선구간의 양단, 즉 드럼장과 엔진장에 인접되어 있는 철탑은 선로의 수평각도에 따라 결정되어 있는 내장철탑으로 하고 이 철탑에 가지선을 설치하여 철탑을 보강한 연후에 가선작업을 시행하는데 765kV 송전철탑은 높이가 매우 높고 대부분 경과지가 험준한 산악지를 경과함에 따라 가지선의 설치가 어려울뿐더러 용지확보도 어려워 이러한 문제점을 해소하기 위해 연선 구간 양단에 단말철탑(Terminal Tower) 개념을 도입하였다. 단말철탑의 하중조건은 철탑형별 일반설계하중과 가인류 설계하중 중에 최악의 조건을 택하여 부재를 선정함으로써 결과적으로 내장철탑과 인류철탑의 중간치 하중을 갖게 된다. 부재의 안전율은 765kV 강관철탑의 안전율을 1.2로 하는 반면 가선작업시의 가인류 조건은 1.0을 기준으로 한다.

◐ 단말철탑과 일반 내장철탑(C형)의 비교

설계조건	단말철탑	내장철탑(33%)
인류조건	전상인류	-
상시 불평균 장력	상정하중의 100）	상정하중의 33）
이상시 불평균 장력	가공지선과 1상 전조단선	임의 1상 2조 단선
수평하중경간	양측경간중 장경간의 50）	설계치의 100）
부재 안전율	1.0이상	1.2이상
전선부착물 하중	Jumper 및 항 공장애구 제외	모든부착물 적용

1-98 불량애자검출

송전용 현수애자의 절연성능을 확인하기 위하여 활선(活線)상태에서 불량애자검출을 시행 한다.

불량애자검출기로는 음향식, 램프식, 전계식, 초음파식 등이 있다.

음향식과 램프식 불량애자검출방법은 애자련중 애자 하나 하나가 분담하는 전압을 측정하여 소리 또는 네온램프에 불이 들어오는 상태로 애자의 성능을 확인하는 방식으로 시청각에 의한 작업자의 주관적인 판단으로 애자성능을 확인하므로써 신뢰도가 떨어진다. 또한 절연성능의 불량유무만을 판정하므로 애자의 불량정도를 파악하기 어렵고 검출기가 짧아 안전거리 미달로 345kV 송전선로에는 사용할 수가 없다.

전계식 불량애자검출방법은 그림과 같이 애자련의 전계분포를 측정하는 방식으로 불량애자의 경우 전계가 떨어지게 된다. 이 방식은 애자련 전체를 1회 왕복 skid하여 일괄 측정할 수 있으며 측정된 전계분포를 hand module에 저장하거나 휴대용PC로 데이터를 무선 송신하여 현장에서 LCD module에 display하여 확인할 수 있다.

【애자련의 전계분포】

【전계식 불량애자검출기】

따라서 전계식 측정방식은 애자련의 전계분포 데이터를 관리하므로써 애자의 열화추적이 가능하고 객관적 불량여부의 판단으로 신뢰성이 높다. 한전에서는 전계식 검출방식을 1998년 초고압 송전선로에 처음 도입 적용하여 1999년부터 확대 사용하고 있다

초음파식 불량애자검출방법은 애자에서 발생하는 초음파를 휴대용 PC로 수신하여 초음파그래프를 이용하여 애자성능을 확인하는 방법으로  작업자가 승탑하지 않고 지상에서 검출할 수 있어 안전작업이 가능하나 현재까지는 신뢰성이 떨어지고 있으나 향후 기대가 되는 검출기이다.

1-99 폴리머애자(Polymer Insulator)

폴리머는 같은 종류 또는 다른 종류의 고분자를 중합하여 생기는 화합물을 말하며 이 중합체를 이용하여 만든 애자를 폴리머 애자라 한다. 즉 EPDM (Terpokymer of Ethylene Propylene Diene Nonom -ers),Silicon Rubber, Epoxydo자 등을 지칭하며 Com -posite Insulator라고도 한다.

1940년대에 Bisphenol Epoxy를 사용하여 옥내용 절연물에 상용되어 1950년대에는 Alumina Trihydrate가 Tracking의 억제가 확인되어 옥외형으로 사용하였으며 1957년에는 Cycloaliphatic Epoxy애자가 개발되고 1960년대에 들어와 Polymer 고무애자가 개발되었다. 1979년에 Non-ceramic insulator가 도입되고 1980년대에 들어와 전력회사들이 시험사용하게 되었다.

1995년에는 대부분의 전력회사가 배전분야에 사용하게 되었고 우리나라에서는 1998년부터 154kV용 폴리머애자를 사용하였다.

폴리머애자의 장점으로는 내오손성이 뛰어나고 초경량성, 방폭성, 내진성, 경제성이 양호하다.

그러나 코로나, 아크, 자외선에 취약하며 사용기간이 길지 않아 장기수명 예측이 곤란하고 경년변화특성이 명확히 규명되어 있지 않다.

외국에서는 Vandalism(무의식적인 파괴 충동욕구 및 파괴행위)으로 사격이나 투석에 의한 애자파괴가 빈번히 발생되어 이를 예방하는 차원에서 폴리머애자를 사용하기도 하나 부드러운 외피절연부를 조류가 쪼아 손상이 발생되기도 한다.

1-100 전선의 난류진동(亂流振動)

난류(亂流)는 기상용어로 □바람이 불 때 지상의 영향과 공기의 마찰 등으로 일어나는 무수한 작은 소용돌이□를 말하며 전선의 난류진동은 상하종횡으로 전선이 불규칙하게 진동하는 현상을 말한다.

전선의 난류진동은 대부분 산지능선(山地稜線)을 따라가는 경간에서  발생하기 쉬우며, 경간의 풍상(風上)측에 바다나 호수 또는 만(灣) 등이 있는 지역과 Galloping이 우려되는 지형에서 발생되기 쉽다.

전선의 난류진동은 낮은 주파수 대역에서 일어나지만 그 진폭은 같은 주파수 대역의 미풍진동 보다 크다. 그러나 이 진폭은 전선이 바람으로부터 받는 에너지의 량과 같다는 에너지평형법(energy balance method)으로 구한 예상진폭 이내라고 검토한 결과도 있다.

전선의 미풍진동은 거의 종방향이지만 난류진동은 종방향 뿐만 아니라 횡방향의 진동을 수반하는 복합성 진동이다. 이 궤적은 Galloping 처럼 타원이 되기도 하며 경사지기도 하여 일정하지 않다. 난류진동은 단독으로 발생하는 경우는 적고, 대부분 미풍진동과 동시에 발생한다. 진동파형은 높은 주파수와 낮은 주파수가 중첩하는형태를 갖는다.

1-101 철탑 접지특성과 전위상승

뇌는 정전기를 대전한 雷雲에서 일시에 방전하는 過度瞬時 短時間 大電流이며 약 2□까지의 고주파를 포함하고 있다. 따라서 이 전류에 대한 써지임피던스는 상용주파(60□) 교류저항치보다 대부분 높으며 파두장(波頭長 : 뇌파형의 최대 전류치에 도달할 때까지의 시간)은 보통 1□(1×10-6sec) 전후이다. 이 파두가 완만한 만큼 뇌격전류와 써지임피던스의 곱인 탑각전위는 작게 된다.

써지임피던스(Zo)의 값은 단위길이당 정전용량(C)과 자계인덕턴스(L)과의 比이며 철탑 접지극의 구조에 따른다. 또한 교류저항(R)은 대지고유저항(□)에 비례하고 접지극과 대지와의 접촉면적(S)에 반비례한다.

[eqn: SQRT{C}]             □

즉,  Zo Ａ □□□□   R Ａ k·□□□ (k는 비례계수)

[eqn: SQRT{L}]             S

접지극 구조에 의하여 산출된 써지임피던스를 시간함수로 표시하면 다음과 같다.

Z(t)ＡR／(Zo１R)·e-□·t

(□는 써지임피던스 감소정수)

뇌격전류를 I라하면 접지극의 전압은 I·Z(t)가 된다. 이 전압이 50kV 정도가 되면 지중방전을 일으키고 급속히 전압이 저하된다. 지중방전에 따른 이온화 시정수를 Ti라고 하면 탑각전압 V(t)는 다음과 같다.

[eqn: V(t)=I·Z(t)·e^-Ti·t]

탑각 써지저항을 저감시키면 가공지선과 鐵塔頂部에 뇌써지가 침입할 때 써지파가 탑각하부까지 전달되어 거기서 負反射하고, 다시 塔頂쪽으로 전달된다.

이는 철탑 자체의 써지임피던스 보다도 탑각 써지임피던스가 낮기 때문이다. 다음 그림에서 탑각의 써지임피던스가 30□일 때 철탑 써지임피던스를 100□이라 하면 -7/13이 부반사된다.

탑각에서의 부반사파(負反射波)/굵은 실선

30１100         7

반사계수 Ａ □□□□□□□□ Ａ １ □□

100／30        13

부반사후 탑정전위와 절연강도

낙뢰가 침입하여 역섬락 한계치에 도달한 경우 탑각에서의 부반사파 -(7/13)는 철탑 각 암의 전위를 작게 하기 때문에 그림과 같이 철탑정부의 전위는 애자절연강도 보다 내려가게 되어 역섬락은 일어나지 않는다. 그러나 철탑전위상승이 절연강도를 초과하게 되면 역섬락을 일으키게 된다

1-102 역섬락(Back Flashover)

송전선로의 가공지선이 낙뢰를 차폐하고 있지만 이 경우에도 역섬락이 발생할 수 있다. 역섬락은 2가지 형태로 구분할 수 있으며 첫 번째의 경우는 철탑 또는 가공지선에 뇌가 직격(直擊)할 때 철탑의 전위가 현저히 상승하여 철탑에서 전력선으로 역섬락하는 경우이며 두 번째는 가공지선에 뇌가 직격할 때 뇌격전류의 파두부(波頭部)가 급준하기 때문에 송전선의 경간에서 가공지선으로부터 전력선으로 역섬락을 하는 경우이다.

① 철탑 역섬락 전류

V １ E

IL Ａ □□□□□□□□□□□(kA)

(K１C)·Zr

V	: 아킹혼(50%) 임펄스섬락전압 (kV)
E	: 교류대지전압파고치(kV), 최대치×[eqn: SQRT {2}]/[eqn: SQRT {3}]
Zr	: 철탑정부 전위상승을 임피던스로 표시한 값(□)
C	: 결합율 (0.3)
K	: 상단암 철탑내 전위상승율 (0.8)
VF50	: 표준충격파 50% 섬락전압(F.O.V) (V)
k	: 파형계수
L	: 섬락전압 저하계수(대기조정계수) 1.1

1×10□ 波	1×40□파의 VF50의 1.2∼1.25배
파두장 2□ 파미가 긴 경우	1×40□파의 VF50의 1.05배
파두장 4□일 때 파미에 관계없이	1×40□파의 VF50의 1.18배

(계산예) 154kV 송전철탑의 경우(현수애자10개,             접지저항 20□, 아킹혼이 없는 경우)

□ 표준충격파 50% 섬락전압

VF50Ａ945kV(한전설계기준1031)

□ 임펄스 50% 섬락전압(4×5□인 경우)

VＡ(VF50·k)/LＡ(945×1.28×1.18)/1.1

Ａ1,267(kV)

□ 교류대지전압파고치

EＡVm×[eqn: SQRT {2}]/[eqn: SQRT {3}] Ａ 170×[eqn: SQRT {2}]/[eqn: SQRT {3}]Ａ138.78

□ 철탑 역섬락전류

ILＡ(1,267１138.78)/[(1１0.3)×18]

Ａ89.5(kA)

† 참고자료

1. 아킹혼이 있는 경우의 VF50Ａ550×D／80(kV)

단, D는 아킹혼간격(m)

2. 상기 역섬락전류는 철탑전위상승율을 1.0으로

계산한 결과임(한전설계기준1031)

② 가공지선 역섬락 전류

V

ILＡ□□□□□□□□□□□□□(kA)

(1-C□)·ZL

V ZL C□	: 경간내 가공지선과 전력선간 써지섬락전압(kV) : 경간내 전위상승을 고려한 등가써지임피던스(□) : 가공지선부터 본선에의 유도계수

1-103 건조물과의 이격거리

전기설비기술기준 제140조(특별고압 가공전선과 건 조물과의 접근)에 특별고압 전력선과 건조물과의 거리를 765kV인 경우 4.65m, 154kV인 경우 4.8m, 66kV 인 경우 3.6m이상 이격하도록 규정되어 있다.

이 경우 전선온도가 상승할 경우 이도(전선의 늘어짐)와 바람에 의한 횡진을 고려하여 이격거리를 확보하여야 한다.

이도와 전선의 횡진을 고려하여건조물과의 이격거리를 산출할 경우 적용하는 온도는 다음과 같다.

전선종류 적용온도	ACSR	TACSR	STACIR (AW)
지상고결정시 전선온도	75℃	125℃	175℃
전선횡진시 전선온도	45℃	65℃	75℃

① 이격거리 작도법

전선온도 45℃ 무풍무설시 이도와 전선온도 75℃시 최대이도로 궤적을 작성하고 지역별 10분간 평균 최대풍속을 적용한 전력선의 횡진각을 계산한 후 법적이격거리의 궤적을 작성한다.

(검토예)

검토대상	154kV ○○T/L
사용전선	ACSR 410□
최대사용장력	5,000kgf
경 간	300m
지 역	Ⅲ지역
최대이도시 전선온도	75℃
전선횡진시 전선온도	45℃
하계단시간허용전류	945Amp
동계단시간허용전류	1,062Amp
45℃무풍무설시이도	7.33m
75℃시 최대이도	8.38m
최대풍속시 횡진각도	56.29°

단시간허용전류 (하계)		945Amp
풍 속	이 도	횡진각
10□	7.26m	8.04°
20□	6.45m	29.45°
30□	4.80m	52.32°
최대 31.7□	3.92m	56.29°

② 이격거리 실측법

□ 건조물 위치지점의 지상고 측정(측량, 초음파측정기 또는 검측봉 사용)

□ 건조물 위치의 이도 측정(측정이 곤란할 경우 생략)

□ 지상고 측정당시 전선온도 측정(써머비젼 사용)

□ 측정이도 또는 측정당시 전선온도를 적용한 계산이도를 75℃ 이도로 환산

□ 전선온도 45℃ 무풍무설시 이도와 75℃로 환산한 최대이도로 궤적 작성

□ 지역별 10분간 평균 최대풍속시 전력선 횡진각과 법적이격거리 궤적 작성

검토대상	154kV ○○T/L
사용전선	ACSR 410□
최대사용장력	5,000kgf
경 간	300m
Ⅲ 지 역	최대풍속 31.7□

최대이도시 전선온도	75℃
전선횡진시 전선온도	45℃
지상고측정당시 전선온도	25℃
건조물위치 지상고	21.5m
건조물위치의 이도	6.80m
45℃무풍무설시이도	7.33m
75℃로 환산한 이도	8.58m
최대풍속시 횡진각도	56.29°

□ 이격거리계산

□ 선하직하 건조물 신축 가능높이

HＡ지상고(21.5)１법적이격거리(4.8)１[75℃이도(8.58)１측정당시이도(6.8)]Ａ14.92m

□ 전력선 측방 건조물 신축 가능높이

전선온도 45℃ 무풍무설시 이도와 75℃로 환산한 최대이도, 지역별 10분간 평균 최대풍속시 전력선 횡진각과 법적이격거리 궤적으로 신축가능범위 설정

1-104 환경대책설계(Design Criteria

for Environment Effects)

송전선로의 전압이 높아지면 낮은 전압에서는 무시될 수 있는 여러가지 환경적인 장해가 발생하게 되는데 전기적 장해인 코로나소음, 라디오 및 TV수신장해, 전자계영향과 시설장해인 풍소음, TV허영장해 및 경관장해 등이 있다. 환경대책설계목표는 이러한 환경장해에 대하여 선로건설후 관련법규에 저촉되지 않고 선로주변의 환경민원에 대한 대책과 송전선 설계의 기준이 되는 것으로 초고압이상의 송전선로 설계시에는 중요하게 취급되고 있다. 한전의 765kV 송전선로의 환경대책설계목표는 다음과 같다.

【표】 한전 765kV 송전선로 환경대책설계목표

항목	적용지역	설계목표	적 용 조 건
코로나 소음	주거지역	50dB(A)이하	ㅇ비올 때 평균치 ㅇ선하지 보상경계 ㅇ지상 1.5m
	준주거지역	55dB(A)이하
	기타지역	60dB(A)이하
라디오 장해	주거 및 준주거지역	SNR 26dB이상	ㅇ청명시 평균치 ㅇ선하지 보상경계 ㅇ지상 2.0m ㅇ측정주파수 0.5MHz ㅇ신호강도 : 지역별방송전계강도
	기타지역	SNR 15dB이상

항목	적용지역	설계목표	적 용 조 건
TV 장해	주거 및 준주거지역	SNR 40dB이상	ㅇ비올 때 평균치 ㅇ선하지 보상경계 ㅇ지상 3.0m ㅇ주파수 73.5MHZ ㅇ신호강도 : 지역별방송전계강도
전계 강도	사람 출입이 빈번한 지역	3.5kV/m 이하	ㅇ지상 1.0m ㅇ송전선하
	기타지역	7.0kV/m 이하

주) 1. 적용지역중 주거지역은 환경정책기본법 소음기준

적용 대상지역중 □가□ 지역기준이며, 준주거지역은 □나□지역 기준임.

2. 신호강도는 전파법 시행령의 해당지역 방송전계강도 기준임.

1-105 TV Ghost 장해

(TV Ghost Interference)

전파는 광과 같은 성질을 갖고 있고 전파경로 도중에 건조물 등이 있으면 그 후방에 전파의 그늘(차폐) 이 생기기도 하고 거울에 반사되는 것과 같은 방향으로 반사되기도 한다. Ghost장해란 그림과 같이 어느 수신점에서 수신한 전파(희망파 D : Desired Wave)와 건조물 등으로 반사된 전파(불요파 U : Undesired Wave)를 수신한 경우 반사파(불요파)가 희망파 보다 지연되어 도착하는데 TV수신기의 주사 특성상 지연된 수신전파가 본래의 상의 우측에 그림자처럼 나타나는 이중상을 말한다.

【그림 3】 TV Ghost 발생 원리

이러한 TV수신장해에 대한 대책으로서는 송전선 건설전후의 수신상태를 조사하여 수신품질이 저하된 곳을 대상으로 호별안테나 조정, 개별안테나 교체(일반ANT, 위성ANT), 공청안테나(간이, 집단) 설치 및 케이블TV 또는 유선방송을 수신할 수 있도록 조치하는 방법이 적용되고 있다.

1-106 전선의 풍소음

(Aeolian Noise of Conductor)

고체가 유체중에서 진동하면 주변의 유체에 압력이 생기고 그것이 음파로 되어 전파하는데 고체가 진동하지 않아도 음이 발생하는 경우가 있다. 즉 음파로서 전달하는 매질자체의 운동에 의한 경우로서 이와 같은 음을 압력소음이라 부르며, 전선에 발생하는 풍소음도 그 일례로서 전선표면의 공기흐름의 박리(剝離)현상에 의해  유체중의 압력변동으로 박리의 위상이 불규칙적으로 일으나기 때문에 발생하는 현상이다.

송전선의 풍소음은 대부분 북서 계절풍(10m/s)에서 많이 발생하고, 평탄지 또는 계곡 횡단개소 등 전선이 바람을 직각으로 받는 개소에 비교적 많이 발생한다.

1-107 스파이럴 롯드(Spiral Rod)

Spiral Rod는 전선의 풍소음을 저감시키기 위하여 전선에 취부하는 것으로서 아마롯드와 비슷한 구조를 가진 프리폼 처리된 롯드로서 저풍소음을 대신하여 적용되는 방식이다. 전선 풍소음의 주파수 스펙트럼을 분석해 보면 80Hz 부근(f≒0.2×풍속/외경)에서 월등하게 소음치가 높게 나타나는데 전선에 돌기부를 만든 경우 이 주파수대의 소음이 현저하게 저감되는 것을 실험으로 확인하였다.

【그림 4】 Spiral rod 취부 방법

그러나 스파이럴 롯드를 취부하는 경우 전선 돌기부로 인하여 코로나소음이 증가하게 되며, 이에 대한 대책으로 소도체에 별도의 전선(첨선이라 함)을 추가하여 전선표면전계강도를 낮추어 코로나 방전을 억제시키는 방식이 채용된다.