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전주(electric pole), 전봇대, 전신주의 구성과 부속기구

#전봇대 #전신주 #전주 전주(electric pole), 전봇대, 전신주의 구성과 부속기구 ◎ 전주의 구성요소 전주란? 전기를 공급하기 위한 전력선이 가설되어 있는 기둥. - 전주(電柱, electric pole) : 전력선만 지나가는 전봇대 - 전신주(電信柱, utility pole) : 전력선과 통신선이 함께 지나가는 전봇대(예전에 전보를 보내는 통신선) - 변압기가 있는 전주를 보통 변주라고 함 재질에 따라 콘크리트 전주, 나무로 된 목주, 철 재질의 강관주 등이 있으나 콘크리트 재질을 가장 많이 사용. 길이는 10m, 14m, 16m 및 그 이상 등 보통 16m가 주로 쓰이며 땅에 묻는 깊이는 2.8m 이상 무게는 약 1.7톤정도 설치간격은 30m, 40m, 70m까지 시가지 등 지역상황에 따라 간격이 다르다. ○ 배전(配電, electric power distribution) 변전소 이후부터 전기를 받는 사용자(수용가)에 공급하는 것 우리나라의 배전선로 정격전압(상전압/ 선간전압) : 13.2/ 22.9kv-Y, 최고전압 : 13.7/ 23.8kv-Y - 가공지역 : 전주나 전신주를 통해 배전선로 가설(전기를 공급하는 것) - 지중지역 : 지면 밑으로 전선관과 케이블을 통해 배전선로 가설 지중화(地中化, underground) : 전선을 땅 속으로 1m 이상 파서 묻는 것이며, 지중화 구간에는 패드(pad)가 설치되어 그 안에는 전력을 제어할 수 있는 개폐기나 변압기를 설치 ※ 송전은 발전소에서 변전소까지 전기를 공급하는 것 송전선로철탑(power transmission tower) ◎ 철근 콘크리트 전주의 구성 (고압부분) - 가공지선 : 번개가 쳤을 때 폴리머 애자나 주상변압기 등 전주의 피해를 방지하고 보호하기 위해 접지선을 통해 지하(0.75m이상)의 접지봉과 연결 ※ 철주일 경우에는 전주와 1m이상 떨어져서 접지봉 설치 - 가공지선 아래로 고압선이 지나감 L1, L2, L3 특고압 22.9kV 선간전압 강심알루미늄연선(ACSR) 사용 ASCR-OW 는 피복이 되어 있는 전선 송전에서는 나전선이지만 배전에서는 사고 위험성 때문에 피복으로 감싸져 있는 알루미늄 연선을 사용. 가선금구 및 애자를 통해 고압선을 지지하며 고압선의 애자 색깔은 자색(붉은보라) - 폴리머애자 전선과 전주 사이 절연을 위해 설치한 기구 각각의 L1, L2, L3선을 붙잡고 있음. 인장력을 견딜 수 있는 기계적 강도가 세야 하고 절연저항이 커야 누설전류가 적다 절연성, 난연성, 내수성 - 폴리머 피뢰기 - C.O.S(cut out switch) 변압기 1차측 설치, 변압기 보호 및 무부하시(점검이나 수리시 전기를 끊어야 할 때) 회로 차단 주상변압기에 문제가 생겼을 때(코일 단락 등) 2차 문제가 발생하지 않도록 퓨즈가 단락(용단)되어 차단시켜 주는 역할 퓨즈를 링크 밖으로 밀어서 하단부에 걸리게 하여 어떤 상의 퓨즈가 나갔는지 쉽게 구분할 수 있다. (모선으로 부터 주상변압기를 분리시켜 한전 모선 보호) - 활선클램프에서 주상변압기 특고압 부싱단자로 연결 (저압부분) 저압선에는 선간전압 380V가 흐르며 3개의 주상변압기(현장에서 깡통이라 함) 아래 저압파트 4개의 애자가 있으며 Y결선으로 맨위 녹색애자(중성선)과 아래 세 개의 백색 애자(상전압선)가 있으며 (380V 와 220V를 사용할 수 있게 되어 있다.) ※ 3상의 선중 전압이 흐르는 선을 전압선(相電壓線, phase line)이라 하고 3상의 선을 모두 합성한 선이 중성선(中性線, neutral line)이라고 한다. (전압선 같은 경우는 상전압선, 하트상, 활선, 핫라인이라고 하기도 하고 중성선 같은 경우는 공통선(common line), N상이라고 부르기도 한다. 그러나 N선이 맞는 용어) ※ 중성선과 접지선의 구분 중성선은 전력선의 하나로 전압이 0V 수준으로 낮지만 전류의 귀환경로(return path)로 이용되어 언제나 전류가 흐를 수 있다. 접지선은 벼락을 맞거나 사고시 전류가 흐르는 전선이므로 중성선과 접지선은 다른 것이다. 송전선로는 중성선이 없어서 3상 3선식 배전선로는 변압기를 통해 중성선이 나와 3상 4선식이 된다. 단상은 3가닥의 전압선 중 1가닥의 전압선과 중성선으로 구성되어 2선식 (단상 2선식) 주상변압기가 한 대만 있는 경우는 L1 과 중성서만 연결하여 220V만 공급하는 것. 중성선은 주상변압기 (-)단자에서 세 가닥을 각각 끊어서 그것을 모두 합성을 해서 연결한 것이고 백색의 세 개의 전압선은 주상변압기 (+)단자에서 뺀 것을 바로 연결하는 구조 ※ 3상 전력에서 3개의 모든 힘이 모이는 지점을 중성점이라고 보면 여기서 따오는 선이 중성선 중성선에는 실질적으로 전류의 값이 0이 나오며 이론적으로는 전류가 흐르지 않는다고 설명할 수 있으나 불평형(전위차=전압)으로 인해 (각 상에 전류가 흐르는 양이 평형이 아닌 상태) 실제로는 전류가 흐름(전압이 있음) - 주상변압기(배전용 변압기의 한 종류) 선간전압 22.9kV의 고압을 220/ 380V의 저압으로 변압 - 주상변압기 1차 22,900V, 2차 380, 220V 내부에는 코일, 철심과 절연유가 들어 있음. - L1, L2, L3 고압에서 각각 3개의 주상변압기로 입력 1차코일 2차 코일을 거쳐 외부 단자에서 저압의 380V 전위차를 갖게 됨. - 주상변압기 외함접지선이 중성선과 만남 주상 변압기의 높이 : 시가지 내에는 4.5m 35kv 이하는 5m 35kv 초과 180kv 이하는 6m 에 설치 행거밴드로 전주에 고정 - 특고압 부싱단자(변압기 입력단자) : 22.9kV - 저압 부싱단자(변압기 출력단자) : (+)단자의 전압선, (-)단자 선을 3개 묶어 중선선 출력 - 정격용량 : 5kVA ~ 167kVA -전압표시 230V 전선의 길이가 길어지게 되면 전압강하가 일어나고 이를 보완하기 위해 230V로 출력 -변압기가 세 개 혹은 한 개 달려 있는 것 3개가 달려 있으면 3상을 사용할 수 있고(L1, L2, L3) (3개의 변압기 용량이 반드시 같을 필요는 없음. 변압기의 병렬운전) 한 개만 달려 있으면 3상을 따로 사용할 수 없음. ※ 각 변압기를 단상변압기라고 하며 3개가 모여 3상변압기가 된다. 변압기 1개당 약 140kg, 절연유의 양은 55L - 캐치홀더(하얀색 플라스틱의 케이스로 구성) C.O.S가 변압기 1차측을 보호한다면, 캐치홀더는 저압쪽 수용가 측에서 어떠한 문제가 발생했을 때 변압기에 영향이 미치지 않도록 각 상별의 캐치홀더가 용단되면서 변압기 2차측을 보호하도록 되어 있다. 일정한 전류량이 초과하게 되면 끊어 주는 역할 과전류시 용단돼 전력을 차단 주상변압기 2차측 DV 선을 통해 세대로 인입(220V) - 고압선과 저압선의 애자 색상이 서로 다름 고압선은 보통 적색 또는 자색 계통 저압선은 녹색(중성선)과 백색(전압선, 상선/ 상전압선)으로 되어 있음 변압기에서 3개의 전압선을 모두 합성하게 되면 중성선이 된다 (접지부분) - 전주의 접지선은 변압기를 Y결선 했을 때 중성점으로 중성선을 빼고 그 하단에서 가공지선과 접지선을 함께 결선 중성선을 전주를 따라 가고 접지선은 땅으로 향함 - 중성점 다중 접지(KEC 이전 2종 접지공사) : 고압 또는 특고압전로(22.9kV)와 저압전로(230V)를 결합하는 변압기의 중성점 접지 - 접지선 굵기는 특고압과 저압이 결합하는 경우에는 16㎟, 고압과 저압 또는 다중접지된 특고압과 저압은 6㎟ 이상 (전주의 접지선은 다중접지이므로 6㎟이상) - 완금/ 완철 - 암타이, 암타이밴드 - 발판볼트, 발판못, 스텝볼트 지표면으로부터 1.8m 이상에 첫 번째 발판볼트 설치 전주에 오르는 것을 승주라고 하며 전주에 오르기 위한 목적으로 사용. - 전주번호찰/ 전주번호판 배전선로의 위치와 속성을 표준화된 기호, 문자 등을 이용해 전산화 전주번호 및 전주 일련번호를 표시한 안내찰 전주 고유번호 표시 위 험 글자 아래 지적화 전주번호(전산화번호) 방적간 - 선로명 시공년월 장척(길이) 시공회사 전주번호판의 용도 배전설비 운영 및 보수의 체계적 관리 정확한 위치정보 파악 가능 112, 119 신고시 전주번호로 위치정보 파악 가능 - 전주 도색판 광고물 부착 방지 전주 도색판(돌기로 제작) 노랑, 검정 교차 및 반사율이 높음(차량충돌방지목적) - 건주공사 전주를 땅에 묻어 세우는 작업 ※ 전주가 땅에 묻히는 깊이 : 15m 이하인 경우 전장 x 1/6m 이상, 15m 초과인 경우 2.5m 이상 16m ~ 20m인 경우 2.8m 이상 땅 속에 콘크리트 근가(블럭형태)를 설치하여 근가용 U볼트로 전주를 지지, 보강 - 장주공사 애자나 완금 등을 설치하는 작업 - 지선, 지선밴드, 지선애자 철근 콘크리트 전주를 보강 해 주는 역할 (철탑에서는 사용하지 않음) 전선로의 안정성을 증대하는 목적 중간에 구형애자(지선애자, 옥애자)로 연결 (지면에서 2.5m 이상) (번개가 다시 전주로 거슬러 올라가는 것을 방지) 보통지선(인류지선) : 전선로가 끝나는 부분에 시설 수평지선(지선주) : 도로나 하천 등을 횡단하는 부분에서 지선 주를 사용하여 시설 가공지선 : 직선로에서 선로방향으로 불평균 장력이 발생하는 경우 수평지선의 지선주 대신 인접하는 지지물을 사용하여 시설 공동지선 : 장력이 거의 같은 인류주, 분기주 또는 곡선로 주가 인접하여 있는 경우 양 주간에 공동으로 수평이 되게 시설 Y지선 : 다수의 완금을 설치하거나 장력이 큰 경우 또는 H주등에 시설 궁지선(A, R) : 주위의 건조물 등으로 인하여 지선의 밑넓이를 충분히 넓게 할 수 없는 경우에 시설 ※ 지선이 아니고 똑같이 전주를 하나 옆으로 비스듬하게 놓는 경우가 있는데 이는 지주라고 한다. - 조가용선 인터넷, 케이블 TV등 전주와 전주 사이에 강철선을 먼저 설치한 뒤 행거로 케이블을 거는 것 케이블 무게로 인한 처짐현상 방지 22sq 이상의 두께. 행거사이의 간격은 50cm 이하 (행거와 케이블을 금속선으로 테이핑 하는 경우 20cm 이하로 감아야 한다)