송전선로 애자

 

1. 개 요

  가. 송전선로 애자 개수는 송전전압 및 경과지 염분 및 대기오염 정도에 따라 결정되며 절연협조 측면도 고려해야 함

  나. 애자의 종류

   ① 현수애자 ② 핀 애자 ③ 장간애자 ④ 지지애자 ⑤ 내무애자 등

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2. 송전선로 애자 개수 선정 시 유의사항

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가. 내부 이상전압(선로 개폐 서지, 고장 시 서지 등)에 견딜 것

  ① 내부 이상전압은 최대 상규대지전압의 4배 정도 임

  ② 즉, 상용주파 주수 섬락전압이 선로의 상규 대지 최대전압의 4배 이상 되도록 하며,

  ③ 여기에 불량애자가 1~2개 있을 것은 감안하여 전체 개수를 결정

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나. 전압분포 불평형에 대한 검토

 

 

      [그림] 애자련의 전압분포

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다. 애자련 연 능률(String Efficiency)검토

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  ① 공식

       η = Vn/n. V1

       단, V1 : 애자 1개의 섬락전압[kV]

             Vn : 애자련 전체의 섬락전압[kV]

             n : 1개 애자련의 애자개수

    ▣ 전압의 균등화를 위해서는 연 능률을 1로 하는 것이 이상적임

  ② 연 능률을 1로 하는 방법

    ㉠ 애자의 정전용량을 크게 하여 철탑 및 전선로의 케페시턴스를 무시할 수 있게 하는 방법 (Cm>> Ce, Cd)

    ㉡ 철탑에 대한 케페시턴스 = 선로에 대한 케페시턴스 로 상쇄시키는 방법 (Ce = Cd)

 

               [그림] 애자련의 등가회로

    ㉢ 소호장치 설치로 분담전압을 개선하는 방법

       ⊙ 소호장치 설치 전 분담전압 차 : (21 : 5)

       ⊙ 소호장치 설치 후 분담전압 차 : (13 : 8)

            즉, 소호장치(Aching ring, Aching horn) 설치 후 분담전압 차가 (21 : 5 → 13 : 8)로 개선 됨

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라. 절연협조 검토

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  ▣ 절연협조 측면에서 선로애자의 절연내력은 가장 큰 BIL을 가질 것

 

1,367 kV	1,175kV	1,050kV	690kV	← 345kV 계통
860kV
	750kV
		650kV
선로애자
	모선애자
			460kV	← 154kV 계통
		TR
			LA	​

                                                     [그림] 절연강도 비교

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마. 진동 시 지지물과의 이격거리

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  ▣ 현수 애자련의 풍압에 의한 진동 시 전선 흔들림으로 섬락현상이 발생할 수 있어,

       전선 흔들림이 항상 Clearance Diagram 이에 들도록 애자련의 개수를 결정

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바. 오염 지구별 애자개수 적용

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  ① 오염정도에 때라 특히 염분부착밀도[mg/㎠]에 의해서 애자 수 결정

  ② 오염지구별, 전압별 애자개수 적용

구 분	154kV (개)	345kV (개)	해안으로 부터 거리 [km]	지구별 염분부착밀도 [mg/㎠]
A지구 애자개수	11	24	9 초과	0.03 이하
B지구 “	11	29	3.5 ~ 9	0.125 이하
C지구 “	14	32	1 ~ 3.5	0.125 ~ 0.5 미만
D지구 “	16	35	0 ~ 1	0.5 이상

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사. 현수애자 기타 특성

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  ① 주수 섬락시험 시 애자의 케페시턴스 증가 시 연결개수와 전압관계 검토

  ② 충격비 검토

      ▣ 충격비란 상용주파 섬락전압과 충격파 섬락전압과의 비로 상용주파 섬락전압의 2배 정도 임. 

           즉, 충격비 = 충격파 섬락전압/상용주파 섬락전압

  ③ 활선작업 고려

     ▣ 종전의 크레비스 타입을 활선교체가 가능한 볼 소켓형으로 사용

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아. 765kV의 차 절연 시행

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  ▣ 2회선 동시 가선 시 양 회선이 동시 섬락되는 것을 방지하기 위하여 애자 개수를 1 ~ 2개 차이를 두어 절연 시행

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3. 애자 개수 산정 예

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가. 154kV

  ① 상규 대지전압의 4배 : (154/√3) × 4 = 355.64

  ② 애자 개수 : 355.64/50 = 7.11 단, 50 : 주수 섬락전압 [kV]

       그러므로 8개 + 1~2개 = 9개 ~ 11개

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나. 345kV

  ① 상규 대지전압의 4배 : (345/√3) × 4 = 796.74

  ② 애자 개수 : 796.74/50 = 15.94 단, 50 : 주수 섬락전압 [kV]

        그러므로 16개 + 1~2개 = 18개 ~ 23개

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다. 765kV

  ① 상규 대지전압의 4배 : (765/√3) × 4 = 1,766.7

  ② 애자 개수 : 1966.7/50 = 35.33 단, 50 : 주수 섬락전압 [kV]

       그러므로 36개 + 4~5개 = 40개 ~ 50개