철탑 설계기준

철탑 설계기준

      

 

1.  4각 철탑의 종류  

4각철탑(이하 “철탑”이라함)은 그 사용목적에 따라 표준철탑과 특수철탑으로 구분하여 설계에 대한 기준을 아래와 같이 분류 적용한다.

 

1) 표준철탑  

① 전선로의 표준경간에 대하여 설계(적용)하는 지지물로 아래 5종류로 세분한다.  

․직선철탑  

․각도철탑  

․보강철탑  

․인류철탑  

․내장철탑  

(주) 1. 표준경간이라 함은 전선로의 설계상 표준으로 정하는 경간을 말하며 345kV의 경우 450m, 154kV의 경우 400m로 한다.  

2. 경간(Span)이라 함은 철탑 중심간의 수평거리임.

 

② 표준철탑의 사용범위  

표준철탑을 현지에 사용하는 경우 철탑 및 가섭선의 기계적 강도와 아울러 선간거리 및 전선과 탑체간의 거리를 고려하고 이를 허용하는 범위에서 전선로의 수평각에 따라 철탑의 경간을 상관적으로 증감할 수가 있다.

 

(1) 직선철탑  

전선로의 수평각도가 적은 개소 (3°미만)에 사용하는 현수형 애자장치의 철탑으로 그 기호를 “A”, “SF”, “F”라 함.

(2) 각도철탑  

각도철탑이라 함은 수평각도가 발생되는 개소에서 사용하는 내장애자장치 철탑을 말하며 그 철탑형의 기호를 “Ba, Bb, C, E, D”로 한다.

 

(3) 보강철탑  

보강철탑이라 함은 전선로를 보강하기 위하여 사용하는 내장애자장치 철탑을 말하며 그 철탑형의 기호를 “Bua, Bub, Cu, Eu, Du”로 하며, 전선로의 보강은 다음과 같다.

① 전선로 중 양측 경간의 경간차가 매우 큰 경우(지지물의 좌우 경간비가 2 이상)  

② 전선로의 장경간(표준경간에 150m를 가산한 값을 초과) 개소의 당해 지지물 또는 인접 지지물  

③ 직선철탑이 연속하는 경우 10기 이하마다 1기  

④ 좌우경간의 불평형장력률이 10% 이상인 경우

 

(4) 인류철탑  

인류철탑이라 함은 전체의 가섭선을 인류하는 개소에 사용하는 내장애자장치 철탑을 말하며 그 철탑형의 기호를 “D0"로 한다.  

(주) 가섭선이라 함은 전선 및 가공지선등을 총칭함.

 

(5) 내장철탑 : 선로의 전체를 보강하기 위하여 사용하는 철탑으로 그 기호를 “E”라 함.

 

2. 특수철탑  

송전선로의 분기개소, 하천․계곡횡단 등의 장경간개소, 표준철탑의 허용 수평각도를 초과하는 중각도개소 등의 특수성으로 표준철탑을 사용할 수 없는 개소에 적용하도록 특수 설계된 것을 말하며, 기호는 표준철탑의 기호 뒤에 S자를 표기하며 연가철탑 기호는 “TC”로 한다.

 

(1) 수평각 30°를 초과하는 경우는 보통 인류철탑을 사용한다.  

(2) 각도 또는 인류철탑의 설계하중이 내장철탑의 설계조건 범위이내로 별도 설계하지 않고 각도 및 인류철탑으로 대신한다.  

(3) 전기설비기술기준에 직선철탑이 연속되는 경우 매 10기 이하마다 내장철탑을 1기씩 사용하여 전선로를 보강하도록 규정하고 있다.  

(4) 인접경간의 경간차가 매우 크고, 현저하게 불평균장력이 발생할 염려가 있는 개소는 내장철탑을 사용한다.

 

 

3. 전선의 배치  

전선의 배치는 전선이 정지상태에서 표준절연간격을 유지하고 바람에 의하여 철탑에 접근하는 최악상태에서 이상시 절연간격 이상을 유지하도록 한다.  

이의 표준 및 최소의 절연간격은 계통의 기준절연레벨(B.I.L), 애자에 대한 염분부착량 상정, 애자장치의 50% 충격섬락전압, 개폐써지 전압의 배율(개폐써지 전압의 상시 대지전압에 대한 비율) 등에 의하여 구한다.

  표준절연간격

공칭 전압	전선과 철탑과의 간격 (mm)			내장장치의 경우 점퍼선과 암과의 간격 (mm)
	표준	최소	이상시
66kV	650	400	-	800
154kV	1,300	1,150	450	1,650
345kV	2,700	2,200	1,000	3,300

4.  철탑근개의 크기  

철탑근개의 크기는 철탑종류, 철탑높이, 강재의 종류, 기초의 종류, 용지의 상황 및 미관 등을 종합하여 적절하게 정하여야 한다.  

 

   근개의 개략치  

직선철탑 및 경각도 철탑	철탑높이의 1/8~1/6
중각도 철탑 및 인류철탑	철탑높이의 1/7~1/5

(주) 1. 4각철탑의 경우이며 여기서 철탑높이는 지표에서 철탑정부(頂部)까지임.  

2. 경각도 철탑은 수평각도 20° 이하의 각도철탑 및 보강철탑을 말하며, 중각도철탑은 수평각도 20°를 초과하는 각도철탑 및 보강철탑을 말한다.

      

 

5.  표준철탑 설계조건  

표준철탑의 설계조건은 표와 같이 하며 특수철탑에 대하여는 이를 기본으로 적절히 조정하여 정한다.

   

  표준철탑 설계조건

 

철탑형	수평각도 [°]	수평하중 경간 [m]	수직하중 경간 [m]	주주재 기울기 [D-Slope]	최하단 암폭 [㎜]	철탑종류별 구분
A	1	300	500	18％	1,500	직선철탑
S F	3	500	1,200	18％	1,700	장경간 철탑
F	3	300	700	18％	1,500	공용 철탑
B	20	300	700	20％	1,700	경각도 철탑
C	30	300	700	23％	1,700	중각도 철탑
E	40	300	700	23％	1,700	내장 철탑
D	60 및 인류	300	700	26％	1,700	인류 철탑

(주) 1. 주주재 기울기는 최하단암이 취부되는 부분부터 기초까지의 철탑정면에서 본 주주재의 기울기임.

2. TC형 철탑의 설계조건은 C형에 준한다. θ=θ 1+θ2

6.  철탑설계 그룹(Group)  

철탑전체의 높이(전장 : 지표-철탑정부간)에 따라 표와 같이 구분하고 그 그룹별로 형별 최대높이의 철탑을 선정하여 설계한다.  

 

철탑설계 그룹 철탑전체의 높이

구분	154㎸급이하
Ⅰ그룹 Ⅱ그룹 Ⅲ그룹	60m미만 60～100m 100m초과

7.  착빙설  

저온계 하중 산출시 기준속도압에 따라 구분된 각 지역별로 다음의 착설 조건을 고려 각 선종의 중량, 풍압력, 장력 등을 계산한다. 단, 착설이 현저히 많은 장소를 통과하는 선로에 대해서는 예외로 한다. 또한, 응결고도(해발 800m) 이상의 지역을 통과하며 계절풍이 심하여 전선로에 착빙이 현저히 심한 경우는 착빙 조건을 별도로 고려할 수 있다.  

- 다설지구 : 착설두께 20㎜, 비중 0.6  

- 기타지구 : 착설두께 6㎜, 비중 0.9

 

8. 기온  

가섭선의 이도, 장력 등을 계산하는데 사용하는 기온은 특수한 지역을 제외하고는 다음의 4종을 표준으로 한다.  

- 최고기온 : 40℃  

- 최저기온 : -20℃  

- 저온계 평균온도 : -5℃  

- 고온계 평균온도 : 10℃  

고온계 및 저온계 상정 하중시에 있어서의 기온은 전자에 대하여는 “고온계 강풍시 기온”을 후자에 대하여는 “저온계 평균기온”을 취하는 것으로 한다. 단, 다설지구 저온계 평균기온은 0℃

 

9. 가섭선의 상정최대장력  

가섭선의 상정최대장력은 다음 값을 표준으로 한다.  

(1) 경동연선 및 내열동합금선은 그의 항장력의 1/2.2 이하  

(2) 기타의 연선은 그의 항장력의 1/2.5 이하