맨위로가기

송전선

"오늘의AI위키"는 AI 기술로 일관성 있고 체계적인 최신 지식을 제공하는 혁신 플랫폼입니다.
"오늘의AI위키"의 AI를 통해 더욱 풍부하고 폭넓은 지식 경험을 누리세요.
목차

1. 개요

송전선은 전력을 전송하는 데 사용되는 전선으로, 동작 전압에 따라 저전압, 중전압, 고전압, 초고전압, 특고압으로 분류된다. 송전선은 전선, 애자, 지지물로 구성되며, 전선은 알루미늄 복합 연선(ACSR)이 주로 사용된다. 애자는 전선을 지지하고 절연 역할을 하며, 지지물은 전선을 지지하고 안전 거리를 유지한다. 송전선은 회선 수에 따라 단일 회선, 이중 회선 등으로 구분되며, 선로 정수를 통해 전력 시스템 분석이 이루어진다. 설치 장소에 따라 가공, 지중, 공동구, 옥측, 옥상, 터널, 수상, 수저 전선로 등으로 나뉜다. 송전선은 토지 이용 제한, 라디오 수신 방해, 환경 문제, 건강 문제, 코로나 방전, 전파 장애, 항공 사고 위험 등의 문제를 야기할 수 있다. 1729년 스티븐 그레이의 전송 시연을 시작으로 전신의 발달과 함께 발전해 왔으며, 현재는 송전 용량 증대를 위해 탄소 섬유 복합재를 사용한 신형 도체(ACCC)가 도입되고 있다.

더 읽어볼만한 페이지

  • 전력선 - 송전탑
    송전탑은 고전압 전력선을 지지하는 구조물로, 국가별로 다양한 디자인과 명칭을 가지며, 강철, 콘크리트, 목재 등의 재료로 만들어지고, 건설 과정에서 지역 주민과의 갈등을 야기하기도 한다.
송전선
개요
정의전력 에너지를 전송하기 위해 사용되는 가공 구조물
구성 요소전선
절연체
지지 구조물
특징
장점지하 케이블보다 건설 비용 저렴
유지 보수 및 문제 발견 용이
열 방출 용이
단점날씨 변화에 민감 (강풍, 폭우, 결빙 등)
미관 저해
안전 문제 (감전, 낙뢰 등)
전선
재료구리
알루미늄
강철 (보강용)
종류단선
연선
중공 연선
절연체
재료자기
유리
폴리머
종류핀형 절연체
현수 절연체
장간 절연체
지지 구조물
종류전주 (목재, 철근 콘크리트, 강철)
철탑 (강철)
설계 고려 사항
전압전송 전력량 및 거리에 따라 결정
전류 용량전선 굵기 및 재질에 따라 결정
안전 거리지상 및 건물과의 최소 거리 유지
지지 구조물 강도전선 무게, 바람, 눈 등의 하중 고려
유지 보수
정기 점검전선, 절연체, 지지 구조물 상태 확인
보수손상된 부품 교체 또는 수리
제설 작업겨울철 전선에 쌓인 눈 제거
가지 치기전선 주변 나무 가지 제거
안전
안전 거리 유지가공 전선로에 접근 금지
감전 주의젖은 손으로 전선 접촉 금지
낙뢰 주의천둥, 번개 시 가공 전선로 주변 접근 금지
기타
관련 표준한국전력공사 가공 송전 설비 표준
국제전기기술위원회 (IEC) 표준

2. 동작 전압에 의한 분류

송전선은 동작 전압에 따라 다음과 같이 분류된다.[2]

전압 분류전압 범위용도
저전압(LV)1000V 미만주거용 또는 소규모 상업 고객과 유틸리티 간의 연결
중전압(MV)1kV ~ 69kV도시 및 농촌 지역의 배전
고전압(HV)100kV 미만 (115kV, 138kV 등)대량의 전력 간선 및 송전, 대형 소비자와의 연결
초고압(EHV)345kV ~ 약 800kV장거리, 초고출력 송전
특고압(UHV)800kV 이상기존 선로 대비 5배 더 많은 전력을 6배 더 먼 거리로 전송 가능 (중국 국가전망공사 기준)



폴란드의 워미아마주리에 있는 고압 및 중압 송전선


750 kV 초고압 가공선

3. 구조

송전선은 크게 전선, 애자, 지지물(철탑, 철주, 전주 등)로 구성된다.

330 kV 가공 송전선


330 및 150 kV 고전압 가공 송전선


중전압 가공선 10kV용 목재 전주


지지물은 전선을 지지하고 안전한 이격 거리를 유지하는 역할을 한다. 전선 지지용 철탑은 목재(원목 또는 적층), 강철 또는 알루미늄(격자 구조 또는 관형 기둥), 콘크리트, 때로는 강화 플라스틱으로 만들어진다.[1] 가공 송전선 설계의 주요 목표는 전력선과의 위험한 접촉을 방지하고, 전선을 안정적으로 지지하며, 폭풍, 빙결 하중, 지진 및 기타 잠재적인 손상 원인에 대한 복원력을 제공하기 위해 활선 도체와 접지 사이의 적절한 이격을 유지하는 것이다.[1]

가공선용 구조물은 선로의 종류에 따라 다양한 형태를 띤다. 구조물은 도체를 지지하기 위해 하나 이상의 횡완목 빔을 지지하는, 땅에 직접 설치된 나무 전주와 같이 간단할 수도 있고, 전주 측면에 부착된 애자에 도체를 지지하는 "무완목" 구조일 수도 있다. 강관 전주는 일반적으로 도심 지역에서 사용된다. 고전압 선로는 종종 격자형 철탑 또는 철탑에 의해 운반된다. 원격 지역의 경우 헬리콥터로 알루미늄 철탑을 설치할 수 있다.[4][5] 콘크리트 전주도 사용되었다.[1] 강화 플라스틱으로 만든 전주도 있지만, 높은 비용으로 인해 적용이 제한된다.

각 구조물은 도체에 의해 가해지는 하중에 맞게 설계되어야 한다.[1] 도체의 무게는 물론, 바람과 얼음 축적으로 인한 동적 하중 및 진동의 영향도 지지해야 한다. 도체가 직선으로 되어 있는 경우, 철탑은 도체의 장력이 거의 균형을 이루어 구조물에 결과적인 힘이 없으므로 무게만 견디면 된다.

대규모 송전선 프로젝트는 여러 유형의 철탑을 가질 수 있으며, 대부분의 위치에 사용되는 "접선" ("현수" 또는 "선" 철탑) 철탑과 선을 각도로 돌리거나 선로를 종단(종료)하거나 중요한 강 또는 도로 횡단에 사용되는 더 튼튼하게 제작된 철탑이 있다. 특정 선로의 설계 기준에 따라 반유연형 구조는 각 철탑의 양쪽에 도체의 무게가 균형을 이루도록 할 수 있다. 더 튼튼한 구조는 하나 이상의 도체가 끊어져도 서 있을 수 있도록 설계될 수 있다. 이러한 구조물은 연쇄적인 철탑 고장의 규모를 제한하기 위해 전력선에 간헐적으로 설치될 수 있다.[1]

철탑 구조물의 기초는 특히 습지와 같이 지반 상태가 좋지 않은 경우 크고 비용이 많이 들 수 있다. 각 구조물은 도체에 의해 가해지는 일부 힘에 대응하기 위해 가이 와이어를 사용함으로써 상당히 안정될 수 있다.

전력선과 지지 구조물은 경관 공해의 한 형태가 될 수 있다.

단일 목재 전주 구조물의 경우, 전주가 땅에 설치되고, 이 전주에서 세 개의 횡완목이 엇갈리거나 모두 한쪽으로 뻗어 나온다. 애자는 횡완목에 부착된다. "H"형 목재 전주 구조물의 경우, 두 개의 전주가 땅에 설치된 다음, 횡목이 위에 놓여 양쪽으로 뻗어 나온다. 애자는 끝과 중간에 부착된다. 격자형 철탑 구조물은 두 가지 일반적인 형태를 가지고 있다. 하나는 피라미드형 기저부를 가지고 있으며, 수직 단면이 있고, 세 개의 횡완목이 엇갈리게 뻗어 나온다. 애자는 횡완목에 부착된다. 다른 하나는 피라미드형 기저부를 가지고 있으며, 네 개의 지지점으로 확장된다. 이 위에 수평 트러스형 구조가 배치된다.

피뢰를 제공하기 위해 접지선이 철탑 상단에 설치되는 경우도 있다. 광섬유 지선은 통신용으로 내장된 광섬유를 갖춘 보다 진보된 버전이다. 가공선 마커는 국제 민간 항공 기구 권장 사항을 충족하기 위해 지선에 장착될 수 있다.[6] 일부 마커에는 야간 경고를 위한 발광 램프가 포함되어 있다.

송전망에서 송전선에는 각각 노선명이 붙어 있으며, 철탑에는 번호가 매겨져 있다. 일반적으로 전원 측이 작은 번호가 되고 부하 측이 큰 번호가 된다.

3. 1. 전선

알루미늄 복합 연선(ACSR)은 오늘날 송전에 가장 흔하게 사용되는 도체이다. 전알루미늄 합금 도체(AAAC)도 많이 사용된다. 알루미늄은 동일한 저항을 가진 구리 케이블에 비해 무게가 가볍고(낮은 전기 전도율로 인해 직경이 더 크지만) 가격도 저렴하기 때문에 사용된다.[1] 과거에는 구리가 더 인기가 있었고, 특히 저전압 및 접지에 여전히 사용된다.

더 큰 도체는 낮은 전기 저항으로 인해 에너지 손실이 적지만, 더 작은 도체보다 비용이 더 많이 든다. ''켈빈의 법칙''(켈빈 경의 이름을 따서 명명됨)에 따르면, 도체에서 낭비되는 에너지 비용이 도체의 크기로 인한 선로 건설 비용의 연간 이자와 같을 때 선로에 대한 최적의 도체 크기가 결정된다. 이 최적화 문제는 연간 부하 변동, 설치 비용 변동 및 일반적으로 생산되는 케이블의 불연속적인 크기와 같은 추가 요인에 의해 더 복잡해진다.[1][10]

도체는 단위 길이당 균일한 무게를 가진 유연한 물체이므로, 두 개의 타워 사이에 걸쳐진 도체의 모양은 현수선과 유사하다. 도체의 처짐(곡선의 최고점과 최저점 사이의 수직 거리)은 온도 및 얼음 덮개와 같은 추가 하중에 따라 달라진다. 안전을 위해 최소한의 머리 위 간격을 유지해야 한다. 도체의 온도와 길이가 그 안을 통과하는 전류가 증가함에 따라 증가하기 때문에, 때로는 열팽창 계수가 더 낮거나 허용 작동 온도가 더 높은 유형으로 도체를 변경하여 전력 처리 용량(상향 조정)을 늘리는 것이 가능하다.

기존 ACSR(왼쪽) 및 최신 탄소 코어(오른쪽) 도체


열 처짐을 줄이는 도체 중 두 가지는 복합 코어 도체(ACCR 및 ACCC 도체)로 알려져 있다. ACCC 도체는 전체 도체 강도를 높이기 위해 종종 사용되는 강철 코어 스트랜드 대신, 강철의 약 1/10의 열팽창 계수를 제공하는 탄소 및 유리 섬유 코어를 사용한다. 복합 코어는 비전도성이지만 강철보다 실질적으로 가볍고 강하며, 직경이나 무게에 대한 불이익 없이 28% 더 많은 알루미늄(콤팩트한 사다리꼴 모양의 스트랜드 사용)을 통합할 수 있다. 추가된 알루미늄 함량은 동일한 직경과 무게의 다른 도체에 비해 전류에 따라 25~40%의 선로 손실을 줄이는 데 도움이 된다. 탄소 코어 도체의 감소된 열 처짐은 전알루미늄 도체(AAC) 또는 ACSR에 비해 최대 2배의 전류("전류 용량")를 전달할 수 있게 해준다.

3. 2. 애자

캘리포니아의 세라믹 절연체를 사용한 중전압 전선


고전압 전선에 사용되는 모듈식 현수 절연체


애자(절연체)는 도체를 지지하고 정상 작동 전압과 낙뢰 및 스위칭으로 인한 서지(surge)를 모두 견뎌야 한다. 애자는 구조물 위에 도체를 지지하는 핀형과 구조물 아래에 도체가 매달리는 현수형으로 크게 분류된다. 인장 절연체의 발명은 더 높은 전압을 사용할 수 있게 하는 데 중요한 요소였다.

19세기 말에는 전신 스타일의 핀 절연체의 제한적인 전기적 강도로 인해 전압이 69,000 볼트를 넘지 못했다. 최대 약 33 kV(북미에서는 69 kV)까지 두 종류 모두 일반적으로 사용된다.[1] 더 높은 전압에서는 가공 전선의 경우 현수형 애자만 일반적으로 사용된다.

애자는 일반적으로 습식 공정 도자기 또는 강화 유리로 만들어지며, 유리 섬유 강화 폴리머 애자의 사용이 증가하고 있다. 그러나 전압 수준이 높아짐에 따라 폴리머 애자(실리콘 고무 기반)의 사용이 증가하고 있다.[7] 중국은 이미 최고 시스템 전압이 1100 kV인 폴리머 애자를 개발했으며, 인도는 현재 1200 kV(최고 시스템 전압)의 전선을 개발 중이며, 이는 처음에는 400 kV로 충전되어 1200 kV 전선으로 업그레이드될 예정이다.[8]

현수 애자는 여러 개의 유닛으로 만들어지며, 전압이 높아짐에 따라 유닛 애자 디스크의 수가 증가한다. 디스크의 수는 선로 전압, 낙뢰 내성 요구 사항, 고도 및 안개, 오염 또는 염수 분무와 같은 환경적 요소를 기반으로 선택된다. 이러한 조건이 최적이 아닌 경우 더 긴 애자를 사용해야 한다. 누설 전류를 위한 더 긴 연면 거리를 가진 더 긴 애자가 이러한 경우에 필요하다. 인장 애자는 도체의 경간의 전체 무게와 얼음 축적 및 바람으로 인한 하중을 지지할 수 있을 만큼 기계적으로 강해야 한다.[9]

도자기 애자는 반도전성 글레이즈 마감을 가질 수 있으므로 작은 전류(몇 밀리암페어)가 애자를 통과한다. 이는 표면을 약간 따뜻하게 하여 안개 및 먼지 축적의 영향을 줄인다. 반도전성 글레이즈는 또한 애자 유닛 체인의 길이에 따라 전압이 더 균등하게 분배되도록 한다.

폴리머 애자는 본질적으로 소수성 특성을 가지고 있어 젖은 상태에서의 성능이 향상된다. 또한 연구에 따르면 폴리머 애자에 필요한 특정 연면 거리가 도자기 또는 유리에 필요한 연면 거리보다 훨씬 낮다는 것을 보여주었다. 또한 폴리머 애자의 질량(특히 고전압에서)은 비교 가능한 도자기 또는 유리 스트링보다 약 50%에서 30% 적다. 더 나은 오염 및 습윤 성능은 이러한 애자의 사용 증가로 이어지고 있다.

200 kV를 초과하는 초고전압 애자는 단자에 균압환이 설치될 수 있다. 이는 애자 주변의 전기장 분포를 개선하고 전압 서지 동안 섬락에 더 강하게 만든다.

3. 3. 지지물

지지물은 전선을 지지하고 안전한 이격 거리를 유지하는 역할을 한다.[1] 전선 지지용 철탑은 목재(원목 또는 적층), 강철 또는 알루미늄(격자 구조 또는 관형 기둥), 콘크리트, 때로는 강화 플라스틱으로 만들어진다.[1] 가공 송전선 설계의 주요 목표는 전력선과의 위험한 접촉을 방지하고, 전선을 안정적으로 지지하며, 폭풍, 빙결 하중, 지진 및 기타 잠재적인 손상 원인에 대한 복원력을 제공하기 위해 활선 도체와 접지 사이의 적절한 이격을 유지하는 것이다.[1]

가공선용 구조물은 선로의 종류에 따라 다양한 형태를 띤다. 구조물은 도체를 지지하기 위해 하나 이상의 횡완목 빔을 지지하는, 땅에 직접 설치된 나무 전주와 같이 간단할 수도 있고, 전주 측면에 부착된 애자에 도체를 지지하는 "무완목" 구조일 수도 있다. 강관 전주는 일반적으로 도심 지역에서 사용된다. 고전압 선로는 종종 격자형 철탑 또는 철탑에 의해 운반된다. 원격 지역의 경우 헬리콥터로 알루미늄 철탑을 설치할 수 있다.[4][5] 콘크리트 전주도 사용되었다.[1] 강화 플라스틱으로 만든 전주도 있지만, 높은 비용으로 인해 적용이 제한된다.

각 구조물은 도체에 의해 가해지는 하중에 맞게 설계되어야 한다.[1] 도체의 무게는 물론, 바람과 얼음 축적으로 인한 동적 하중 및 진동의 영향도 지지해야 한다. 도체가 직선으로 되어 있는 경우, 철탑은 도체의 장력이 거의 균형을 이루어 구조물에 결과적인 힘이 없으므로 무게만 견디면 된다. 양쪽 끝에서 지지되는 유연한 도체는 현수선의 형태에 가깝고, 송전선 건설에 대한 분석의 대부분은 이 형태의 속성에 의존한다.[1]

대규모 송전선 프로젝트는 여러 유형의 철탑을 가질 수 있으며, 대부분의 위치에 사용되는 "접선" ("현수" 또는 "선" 철탑, 영국) 철탑과 선을 각도로 돌리거나 선로를 종단(종료)하거나 중요한 강 또는 도로 횡단에 사용되는 더 튼튼하게 제작된 철탑이 있다. 특정 선로의 설계 기준에 따라 반유연형 구조는 각 철탑의 양쪽에 도체의 무게가 균형을 이루도록 할 수 있다. 더 튼튼한 구조는 하나 이상의 도체가 끊어져도 서 있을 수 있도록 설계될 수 있다. 이러한 구조물은 연쇄적인 철탑 고장의 규모를 제한하기 위해 전력선에 간헐적으로 설치될 수 있다.[1]

철탑 구조물의 기초는 특히 습지와 같이 지반 상태가 좋지 않은 경우 크고 비용이 많이 들 수 있다. 각 구조물은 도체에 의해 가해지는 일부 힘에 대응하기 위해 가이 와이어를 사용함으로써 상당히 안정될 수 있다.

전력선과 지지 구조물은 경관 공해의 한 형태가 될 수 있다.

단일 목재 전주 구조물의 경우, 전주가 땅에 설치되고, 이 전주에서 세 개의 횡완목이 엇갈리거나 모두 한쪽으로 뻗어 나온다. 애자는 횡완목에 부착된다. "H"형 목재 전주 구조물의 경우, 두 개의 전주가 땅에 설치된 다음, 횡목이 위에 놓여 양쪽으로 뻗어 나온다. 애자는 끝과 중간에 부착된다. 격자형 철탑 구조물은 두 가지 일반적인 형태를 가지고 있다. 하나는 피라미드형 기저부를 가지고 있으며, 수직 단면이 있고, 세 개의 횡완목이 엇갈리게 뻗어 나온다. 애자는 횡완목에 부착된다. 다른 하나는 피라미드형 기저부를 가지고 있으며, 네 개의 지지점으로 확장된다. 이 위에 수평 트러스형 구조가 배치된다.

피뢰를 제공하기 위해 접지선이 철탑 상단에 가끔 설치된다. 광섬유 지선은 통신용으로 내장된 광섬유를 갖춘 보다 진보된 버전이다. 가공선 마커는 국제 민간 항공 기구 권장 사항을 충족하기 위해 지선에 장착될 수 있다.[6] 일부 마커에는 야간 경고를 위한 발광 램프가 포함되어 있다.

지지물의 종류는 다음과 같다.

  • 애자
  • 철주·철탑·송전탑
  • 전주
  • 철근 콘크리트주[25]
  • 목주
  • 강관주
  • 강판주(판자 마스트)


송전망에서 송전선에는 각각 노선명이 붙어 있으며, 철탑에는 번호가 매겨져 있다. 일반적으로 전원 측이 작은 번호가 되고 부하 측이 큰 번호가 된다.

4. 회로 구성

송전선은 회선 수에 따라 단일 회선, 이중 회선 등으로 분류된다.

삼상 교류 전력 시스템에서 '''단일 회선 송전선'''은 하나의 회선에 대해서만 도체를 운반하며, 각 철탑은 세 개의 도체를 지지한다.

'''이중 회선 송전선'''은 두 개의 회선을 가지며, 삼상 시스템의 경우 각 철탑은 여섯 개의 도체를 지지하고 절연한다. 철도 전철 시스템에서 사용되는 단상 교류 전력선은 두 개의 회선에 대해 네 개의 도체를 가진다. 일반적으로 두 회선은 동일한 전압으로 작동한다.

HVDC 시스템에서는 일반적으로 회선당 두 개의 도체가 운반되지만, 드문 경우에 시스템의 한 극만 일련의 철탑에서 운반된다.

독일과 같은 일부 국가에서는 통행권이 드물기 때문에 100kV 이상의 전압을 가진 대부분의 전력선이 이중, 사중 또는 드문 경우 육중 전력선으로 구현된다. 때로는 모든 도체가 철탑을 세울 때 설치되기도 하고, 종종 일부 회선이 나중에 설치되기도 한다. 이중 회선 송전선의 단점은 높은 전압에 근접하여 작업하거나 두 회선을 모두 차단해야 하므로 유지 보수가 어려울 수 있다는 것이다. 고장의 경우, 두 시스템 모두 영향을 받을 수 있다.

가장 큰 이중 회선 송전선은 기타이와키 선이다.[1]

5. 선로 정수

송전선은 분포 정수 회로로 간주되며, 전기 회로 이론[24]에서처럼 전기 저항, 인덕턴스, 정전 용량과 같은 회로 요소가 특정 지점에 집중된 것이 아니라, 선로 전체에 걸쳐 연속적으로 분포되어 있다. 이러한 회로 요소들은 송전선의 길이, 형태, 위치 관계에 따라 달라지며, 단위 길이당 값으로 표현되는 데 이를 선로 정수라고 한다.

단거리 전력선(80km 미만)은 직렬로 연결된 저항과 인덕턴스로 근사할 수 있으며, 병렬 어드미턴스는 무시한다.[21]

더 긴 선로(80–250km)의 경우, 병렬 커패시턴스가 모델에 추가된다. 이 경우, 총 커패시턴스의 절반을 선로의 각 측면에 분배하는 것이 일반적이다.[21]

전력선은 ABCD 매개변수와 같은 2포트 네트워크로 표현될 수 있다.[21] 회로는 다음과 같이 특징지을 수 있다.

:Z = z l = (R + j \omega L)l

여기서


  • ''Z''는 총 직렬 선로 임피던스
  • ''z''는 단위 길이당 직렬 임피던스
  • ''l''은 선로 길이
  • \omega \ 는 정현파 각주파수


중거리 선로는 추가적인 병렬 어드미턴스를 가진다.

:Y = y l = j \omega C l

여기서

  • ''Y''는 총 병렬 선로 어드미턴스
  • ''y''는 단위 길이당 병렬 어드미턴스

6. 설치 장소

송전선은 설치 장소에 따라 다음과 같이 분류된다.

7. 송전선 관련 문제

송전선은 여러 가지 문제점을 야기할 수 있다.

송전선 아래 지역은 물체가 전선에 너무 가까이 접근하면 안 되기 때문에 사용이 제한된다. 가공선과 구조물에서 얼음이 떨어져 위험할 수 있으며, 가공선 아래에서는 라디오 수신이 안테나 차폐, 절연체 및 전선의 부분 방전으로 인한 잡음 때문에 손상될 수 있다.[33]

가공선 주변에서는 연이나 풍선을 날리거나, 사다리를 사용하거나, 기계를 작동하는 것이 간섭을 일으킬 위험이 있다. 비행장 근처의 가공 배전선과 송전선은 지도에 표시되며, 조종사에게 전선 존재를 경고하기 위해 플라스틱 반사판으로 표시된다.

고압 송전선에 설치된 항공 장애물 표지. 조종사에게 가공 선로의 존재를 알린다. 일부 표지에는 야간 조명 또는 스트로브 조명이 설치되어 있다.


일반 항공, 행글라이딩, 패러글라이딩, 스카이다이빙, 열기구, 연 날리기는 전선과의 우발적인 접촉을 피해야 한다. 거의 모든 연 제품에는 사용자가 전선에서 멀리 떨어져 있도록 경고한다. 항공기가 전선에 충돌하여 사망 사고가 발생하기도 한다. 일부 전선에는 특히 비행장 근처 또는 수상 비행기 운항을 지원할 수 있는 수로 위에 장애물 표지가 설치되어 있다.[19][20]

송전선은 대부분 타인 소유지 위를 통과하는데, 이 경우 토지 사용료에 해당하는 "선하 보상료"가 지급된다. 또한, 고압선 아래 지가는 미관 등의 이유로 주변 지가보다 낮아지는 경우가 있다.

1979년 미국의 보고서[33]를 시작으로 1980년대 스웨덴 등 연구자들이 고압선에서 나오는 저주파 전자기파로 인한 건강 피해를 발표했다.[34] WHO는 1996년 전자기장 방출 기술 관련 건강 위험 가능성 조사 국제 전자기장 프로젝트를 시작했다.[35]

고압선 전자기파는 방송 전파에 영향을 주기도 한다.

송전 전압이 매우 높아졌을 때, 주로 철탑 연결 부분의 애자 부근에서 주변 공기와의 절연 상태가 부분적으로 파괴되어 코로나 방전이 발생할 수 있다.[39][40]

7. 1. 고압선 아래 영향

송전선 아래 지역은 물체가 전선에 너무 가까이 접근하면 안 되기 때문에 사용에 제한이 있다. 가공선과 구조물에서 얼음이 떨어져 위험할 수 있다. 가공선 아래에서는 라디오 수신이 안테나 차폐, 절연체 및 전선의 부분 방전으로 인한 잡음 때문에 손상될 수 있다.[33]

가공선 주변에서는 연이나 풍선을 날리거나, 사다리를 사용하거나, 기계를 작동하는 것이 간섭을 일으킬 위험이 있다. 비행장 근처의 가공 배전선과 송전선은 지도에 표시되며, 조종사에게 전선 존재를 경고하기 위해 플라스틱 반사판으로 표시된다.

특히 황무지에서 가공 송전선 건설은 수풀 제거, 철새 이동 경로 변화, 포식자 및 인간 접근성 증가, 하천 교차로 물고기 서식지 교란 등 환경적 영향을 미칠 수 있다.

송전선은 대부분 타인 소유지 위를 통과한다. 이 경우 토지 사용료에 해당하는 "선하 보상료"가 지급된다. 또한, 고압선 아래 지가는 미관 등의 이유로 주변 지가보다 낮아지는 경우가 있다.

1979년 미국의 보고서[33]를 시작으로 1980년대 스웨덴 등 연구자들이 고압선에서 나오는 저주파 전자기파로 인한 건강 피해를 발표했다.[34] WHO는 1996년 전자기장 방출 기술 관련 건강 위험 가능성 조사 국제 전자기장 프로젝트를 시작했다.[35] 스웨덴 등은 2~3mG[36]를 기준으로 이를 초과하는 고압선 철탑을 주택, 유치원 등에 건설하지 않도록 규제한다.[37]

일본은 2011년 『전기 설비에 관한 기술 기준을 정하는 성령』을 개정하여 변압기, 개폐기, 전선로 등을 변전소 외 장소에 설치 시, 주변 공간 자속 밀도 평균값이 200μT 이하가 되도록 규정했다.[38] (시행일: 2011년 10월 1일)

고압선 전자기파는 방송 전파에 영향을 주기도 한다.

7. 2. 코로나 방전

송전 전압이 매우 높아졌을 때, 주로 철탑 연결 부분의 애자 부근에서 주변 공기와의 절연 상태가 부분적으로 파괴되어 코로나 방전이 발생할 수 있다.[39][40] 이 방전 시 발생하는 지지직거리는 코로나 소음 외에도 코로나 손실(전력 손실)에 의한 송전 효율 저하, 장애 전파 및 고주파 발생 등도 문제가 된다. 강우·강설 시, 강우·강설 후, 또는 안개가 발생했을 때 등 전도성이 높아졌을 때 발생하기 쉽다.

132kV 이상의 송전은 코로나 방전 문제를 야기하며, 이는 상당한 전력 손실과 통신 회로의 간섭을 일으킨다. 이러한 코로나 현상을 줄이기 위해 위상당 하나 이상의 도체, 즉 번들 도체를 사용하는 것이 바람직하다.[15] 초고압에서는 단일 도체 표면의 전기장 기울기가 공기를 이온화할 정도로 높아 전력 낭비, 원치 않는 가청 잡음 발생, 그리고 전자기 간섭으로 통신 시스템을 간섭한다. 도체 번들을 둘러싼 전계는 매우 큰 단일 도체를 둘러싸는 전계와 유사하며, 이는 낮은 기울기를 생성하여 고전계 강도와 관련된 문제를 완화한다. 코로나 효과로 인한 손실을 상쇄함으로써 송전 효율이 향상된다.

방전 빈도를 줄이기 위해 애자에 쌓인 먼지 등을 제거하는 청소 작업이 관할 회사에 의해 정기적으로 시행되고 있다. 또한, 애자의 돌출부를 줄이거나 다도체 방식의 사용 또는 외경이 큰 강심 알루미늄 연선 등을 사용하거나 묶는 등 전선 굵기를 굵게 하여 전위 경도(전위차)를 낮춤으로써 방전 빈도를 감소시키는 효과가 있다.

7. 3. 기타 문제

송전선 아래 지역은 물체가 활선에 너무 가까이 접근하면 안 되기 때문에 사용이 제한된다. 가공선과 구조물은 얼음을 떨어뜨려 위험을 초래할 수 있다. 가공 전선에 의해 수신기 안테나가 차폐되고, 절연체 및 전선의 날카로운 지점에서 부분 방전이 발생하여 무선 잡음이 발생하기 때문에 가공선 아래에서는 라디오 수신이 손상될 수 있다.[19]

가공선 주변 지역에서는 간섭을 일으킬 위험이 있다. 예를 들어 연이나 풍선을 날리거나, 사다리를 사용하거나, 기계를 작동하는 행위가 위험하다.

비행장 근처의 가공 배전선과 송전선은 종종 지도에 표시되며, 전선의 존재를 조종사에게 경고하기 위해 눈에 띄는 플라스틱 반사판으로 표시된다.

일반 항공, 행글라이딩, 패러글라이딩, 스카이다이빙, 열기구, 연 날리기는 전선과의 우발적인 접촉을 피해야 한다. 거의 모든 연 제품에는 사용자가 전선에서 멀리 떨어져 있도록 경고한다. 항공기가 전선에 충돌하여 사망 사고가 발생한다. 일부 전선에는 특히 비행장 근처 또는 수상 비행기 운항을 지원할 수 있는 수로 위에 장애물 표지가 설치되어 있다. 전선의 배치는 때때로 행글라이더가 사용할 수 있는 장소를 차지하기도 한다.[19][20]

  • 2019년 9월 9일 - 지바현 기미쓰시에 있는 도쿄 전력 파워 그리드의 송전탑 2기가 강풍(레이와 원년 보소 반도 태풍)으로 붕괴되어 약 11만 가구에 달하는 대규모 정전이 발생했다. 우치보선 계통 및 코이토선·키우치선 계통이 루트 다운되었다. 일본의 송전탑은 40m의 강풍에도 견딜 수 있도록 설계되었으며, 붕괴 원인 조사가 이루어졌다.
  • 2022년 2월 2일 - 콩고 민주 공화국의 수도 킨샤사의 시장에서 고압 가공 전선이 배수구에 낙하하여 26명이 감전사했다. 낙하 장소가 유지 보수가 되지 않은 배수구였고, 큰 물웅덩이가 생겨 피해가 확대되었다.

8. 송전선 노선도

일본 전력 회사의 관할 구역과 주요 송전망


한국에서 송전선(고압선) 노선도는 전력 회사 내부 자료로 관리되며, 테러 방지 등을 이유로 일반에 공개되지 않는다. 외부인은 해당 자료를 열람할 수 없다. 과거 국토지리원 지형도에는 송전선이 표시되었으나, 2012년부터 중단되었다.[41]

이는 전력 회사들이 인터넷에 공개된 국토지리원의 전자 지형도(전자 국토 기본도)에서 송전선 및 철탑 위치 정보 제공을 "테러 악용 우려" 등을 이유로 거부했기 때문이다. 등산 등에서 현재 위치 확인 시 송전선과 철탑을 표지로 활용하는 경우가 있어, 일본지리학회는 국토지리원에 송전선 기재 유지를 요청하는 의견서를 제출하기도 했다.[41]

실제로 1998년 가가와현 사카이데시에서 송전 철탑 붕괴 사건이 발생했고, 타이 등 해외에서도 송전 철탑이 테러 표적이 된 사례가 있다.[42]

9. 역사

1882년 뮌헨-미스바흐 전력 전송(Munich and Miesbach) 사이의 최초의 고전압 전송(60km)으로 전기 전송이 달성되었다.[1] 1891년에는 프랑크푸르트에서 열린 국제 전기 전시회를 기념하여 라우펜과 프랑크푸르트 사이에 최초의 3상 교류 가공선이 건설되었다.[1]

1912년에는 최초의 110kV 가공선이 가동되었으며, 1923년에는 최초의 220kV 가공선이 가동되었다.[1] 1920년대에 RWE AG는 이 전압에 대한 최초의 가공선을 건설했고, 1926년에는 높이 138미터의 두 개의 철탑인 푀르데의 철탑을 사용하여 라인강을 건너는 선로를 건설했다.[1]

1953년, 미국의 아메리칸 일렉트릭 파워(American Electric Power)가 최초의 345kV 선로를 가동했다.[1] 1957년 독일에서는 최초의 380kV 가공선이 (변전소와 롬머스키르헨 사이) 가동되었다.[1] 같은 해, 메시나 해협을 가로지르는 가공선이 이탈리아에서 가동되었으며, 그 메시나 철탑(Pylons of Messina)은 엘베강 횡단 1에 사용되었다.[1] 이는 1970년대 후반에 세계에서 가장 높은 가공선 철탑이 건설된 엘베강 횡단 2를 건설하는 모델로 사용되었다.[1] 1952년에는 스웨덴에서 남부의 인구 밀집 지역과 북부의 가장 큰 수력 발전소 사이의 1000km(625마일)에 걸쳐 최초의 380kV 선로가 가동되었다.[1]

1967년부터 러시아, 그리고 미국과 캐나다에서는 765kV 전압의 가공선이 건설되었다.[1] 1985년에는 콕셰타우와 에키바스투즈 발전소 사이에 에키바스투즈-콕셰타우 송전선(Powerline Ekibastuz-Kokshetau)이 건설되었는데, 이는 1150kV의 3상 교류 선로였다.[1] 1999년에는 일본에서 2회선으로 설계된 최초의 1000kV 송전선인 기타-이와키 송전선(Kita-Iwaki Powerline)이 건설되었다.[1] 2003년에는 중국에서 가장 높은 가공선인 양쯔강 횡단(Yangtze River Crossing) 건설이 시작되었다.[1]

21세기에는 강철을 탄소 섬유 코어([향상된 재도체화])로 교체하는 것이 유틸리티가 사용 토지 면적을 늘리지 않고 전송 용량을 늘리는 방법이 되었다.[1]

참조

[1] 서적 Standard Handbook for Electrical Engineers, Eleventh Edition McGraw-Hill
[2] 서적 Electrical Power Transmission System Engineering: Analysis and Design https://books.google[...] CRC Press
[3] 뉴스 China's global power play https://www.ft.com/c[...] 2018-06-08
[4] 웹사이트 Powering Up - Vertical Magazine - The Pulse of the Helicopter Industry http://www.verticalm[...]
[5] Youtube Sunrise Powerlink Helicopter Operations https://www.youtube.[...]
[6] 웹사이트 Chapter 6. Visual aids for denoting obstacles http://www.avaids.co[...] International Civil Aviation Organization 2004-11-25
[7] 웹사이트 Polymer insulator manufacturer https://archive.toda[...]
[8] 웹사이트 ABB Energizes Transformer At Record 1.2 Mln Volts http://www.worldener[...]
[9] 웹사이트 Advanced Rubber Products - Suspension Insulators https://web.archive.[...]
[10] 웹사이트 Economic Choice Of Conductor Size - Kelvin's Law https://www.electric[...]
[11] 뉴스 High-value cargo http://www.verticalm[...] 2015-04-01
[12] 뉴스 A cut above http://www.verticalm[...] 2015-04-01
[13] 잡지 Helikoptermonterad motorsåg snabbkapar träden https://web.archive.[...] 2015-01-09
[14] 웹사이트 WAPA Helicopters: Saving Time and Money http://www.tdworld.c[...] 2017-11-14
[15] 서적 Power System Analysis and Design, 2nd edition McGraw Hill
[16] 뉴스 Six Wire Solution http://tdworld.com/o[...] 2006-10-01
[17] 서적 The Art and Science of Lightning Protection https://books.google[...] Cambridge University Press 2008-01-24
[18] 서적 Standard Handbook for Electrical Engineers (15th Edition) McGraw-Hill
[19] 블로그 Aircraft Accidents Due to Overhead Power Lines http://retasite.word[...]
[20] 웹사이트 Pacific Gas and Electric Company Reminds Customers About Flying Kites Safely. https://archive.toda[...]
[21] 서적 Power System Analysis and Design, Fifth Edition Cengage Learning
[22] 법규 電気設備に関する技術基準を定める省令（平成九年三月二十七日通商産業省令第五十二号）第一条 第八号
[23] 법규 電気設備に関する技術基準を定める省令（平成九年三月二十七日通商産業省令第五十二号）第一条 第一号
[24] 문서 電気回路理論
[25] 문서 プレストレストコンクリートポール
[26] 법규 電気設備の技術基準の解釈 第51-109条
[27] 법규 電気設備の技術基準の解釈 第120-125条
[28] 법규 電気設備の技術基準の解釈 第110-112条
[29] 법규 電気設備の技術基準の解釈 第113-115条
[30] 법규 電気設備の技術基準の解釈 第126条
[31] 법규 電気設備の技術基準の解釈 第127条-1
[32] 법규 電気設備の技術基準の解釈 第127条-2
[33] 논문 Electrical wiring configuration and childhood cancer https://www.emf-port[...]
[34] 웹사이트 送電線等の電力設備のまわりに発生する電磁界と健康 https://www.meti.go.[...]
[35] 웹사이트 電磁界と公衆衛生 超低周波電磁界へのばく露 http://www.who.int/p[...] WHO 2007-06-01
[36] 문서
[37] 뉴스 国立環境研究所の疫学調査の意義 https://www.shiminka[...] 週刊金曜日 2002-09-27
[38] 법규 電気設備に関する技術基準を定める省令 第二十七条の二 経済産業省 2011-04-01 # 平成23年は2011年
[39] 웹사이트 送電線路のコロナ放電現象と障害及び防止対策 http://www.jeea.or.j[...] 社団法人 日本電気技術者協会
[40] 웹사이트 コロナ放電 http://denken.yu-mas[...] 電気主任技術者試験の用語集
[41] 뉴스 送電線：電子地形図から消える 電力10社情報拒否 http://financegreenw[...] 毎日新聞 2012-01-30
[42] 웹사이트 【タイニュース】アユタヤで送電用鉄塔が爆破 https://archive.fo/a[...] たいすきだ 2010-04-14
[43] 웹사이트 令和元年台風15号における鉄塔及び電柱の損壊事故調査検討ワーキンググループ中間報告 https://www.meti.go.[...] 経済産業省 2020-01-01 # 연도만 제공됨. 정확한 날짜는 불명. 1월 1일로 가정.
[44] 뉴스 市場に高圧線が落下、26人感電死 コンゴ https://www.afpbb.co[...] AFP 2022-02-02


본 사이트는 AI가 위키백과와 뉴스 기사,정부 간행물,학술 논문등을 바탕으로 정보를 가공하여 제공하는 백과사전형 서비스입니다.
모든 문서는 AI에 의해 자동 생성되며, CC BY-SA 4.0 라이선스에 따라 이용할 수 있습니다.
하지만, 위키백과나 뉴스 기사 자체에 오류, 부정확한 정보, 또는 가짜 뉴스가 포함될 수 있으며, AI는 이러한 내용을 완벽하게 걸러내지 못할 수 있습니다.
따라서 제공되는 정보에 일부 오류나 편향이 있을 수 있으므로, 중요한 정보는 반드시 다른 출처를 통해 교차 검증하시기 바랍니다.

문의하기 : help@durumis.com