가공 전선에 걸리는 상정 하중에 대하여

가공 전선에 걸리는 상정 하중에 대하여

 

 

 

1. 서론

가공 전선은 케이블인 경우를 제외하고 상정 하중을 가했을 때 인장 하중에 대하여 안전율은 경동선의 경우 2.2 이상, 기타 전선은 2.5 이상으로 하고 있다.

전선은 이도를 크게 할수록 이것에 걸리는 장력은 감소하고, 전선의 인장 하중에 대한 안전율은 증가한다. 그러나 이도를 크게하면 전선이 지표상 높이에 제한을 받기 때문에 지지물의 높이가 불필요하게 크게 되어 경제성이 없을 뿐만 아니라 바람에 의한 횡진이나 빙설에 따른 수하 등으로 사고가 발생할 우려가 있다.

 

2. 전선에 걸리는 상정 하중

가공 전선의 이도, 장력 계산 등에 이용하는 상정 하중은 전선이 케이블인 경우를 제외하고 전선 중량에 대한 수직 하중과 풍압에 의한 수평 하중을 고려한다.

1) 수직 하중

수직 하중은 전선 자체의 중량 및 작업원에 대한 중량 등이며, 다만 을종 풍압 하중을 적용하는 경우에는 전선 주위에 6[mm] 비중 0.9의 얼음을 부착한 상태의 피빙 중량을 전선 중량에 가산한다.

(1) 갑종 풍압 하중

고온계 하중으로서 여름철 태풍을 대비한 설계 조건으로, 전선의 수직 투명 면적 1[㎡]당 풍압으로 745[Pa]을 적용하며, 고온계에서 풍속 35[m/s]로 바람이 부는 것을 가정한 경우의 하중이다.

(2) 을종 풍압 하중

저온계 하중으로서 겨울철 계절풍을 대비한 설계 조건으로, 피빙을 포함한 전선의 수직 투영 면적 1[㎡]당 풍압으로 전선의 빙설 두께 6[mm]에 372[Pa] 의 풍압을 적용한다.

(3) 병종 풍압 하중

빙설이 많지 않은 지방의 저온계에서 갑종 풍압 하중의 1/2 풍압을 받는다고 가정한 경우의 하중이다.

2) 곡선 개소의 수평 장력

곡선 개소에서는 전선의 장력에 따라 지지점에서 곡선 안쪽으로 수평 장력이 발생한다. 또한 곡선로에서 전차선을 인류하는 경우에도 그 분력에 따라 1경간 앞의 지지물에 수평 방향의 하중이 가해진다. 곡선로에서의 수평 장력은 다음과 같다.

            P=S ․ T / R[N]

            여기서, P : 수평 장력[N]

                       S : 전주 경간[m]

                      T : 전선의 장력[N]

                      R : 곡선 반경[m]

 

3. 결론

지지물 강도를 계산할 때 적용하는 전선의 상정 하중은 수직 하중과 수평 하중으로 분류된다. 수직 하중은 전선의 자중, 작업원의 중량 등을 가산하며, 수평 하중으로는 갑종 풍압 하중을 주로 적용한다.

또한 곡선 개소의 횡장력, 인류 개소의 횡장력 등도 지지물 강도 계산의 수평 하중에 적용되고 있다.