각종 설계도서의 우선순위



1. 우선순위의 결정기준


계약문서는 종류와 용도가 다양하고 작성자와 작성시기가 다를 경우가 많아서 그 내용상 충돌이 일어날 경우가 자주 있다.

 

관급공사의 경우 계약의 일반조건은 재정경제부가 작성하고 계약의 특수조건은 조달청 등 타기관이 작성한다.

 

어느 문서를 우선하여야 할 것인지에 관하여 학설이 대립된다.


특수조건 우선설은 특수조건이 일반조건보다 우선하여야 한다는 입장이고 일반조건 우선설은 일반조건은 발주처보다 상위기관이 작성하므로 일반조건이 우선하여야 한다는 입장이다.


상호보완설은 문서내용 사이에 상호 우열없이 내용상 보완하는 것으로 해석하여야 한다는 입장이고, 시차설은 문서의 작성자에 관계없이 시간적으로 후에 작성된 것이 우선하여야 한다고 한다.


시차설을 지지하는 견해가 유력하다.


2. 구체적 기준


건설교통부고시 설계도서작성기준(2003.1.24 고시 제2003-11호)제9항에 의하면 설계도서,법령해석, 감리자의 지시 등이 서로 일치하지 아니하는 경우 에 있어 계약으로 그 적용의 우선 순위를 정하지 아니한 때에는 다음의 순서를 원칙으로 한다.


1. 공사시방서


2. 설계도면


3. 전문시방서


4. 표준시방서


5. 산출내역서


6. 승인된 상세시공도면


7. 관계법령의 유권해석


8. 감리자의 지시사항


위 각 서면에 우선하는 것이 계약서(낙찰서, 입찰서, 특수조건, 일반조건을 포함한다)임은 당연하다.


도면과 시방서에 차이가 있는 경우가 제일 흔한데 원칙적으로 특기시방서의 내용이 도면에 우선한다.


예컨대 도면에 기재된 수치와 시방서의 수치가 다를 경우에 시방서의 수치에 신빙성을 더 인정하여야 한다.


다만, 도면과 시방서 어느 한 쪽에만 나타난 것은 모두 인정하는 것이 타당하다.


 

 


 

개산급 지급 관련 규정 >


□ 국고금관리법 제26조 (선급과 개산급)


지출관은 운임, 용선료, 공사·제조·용역계약의 대가 그 밖에 대통령령이 정하는 경비로서 그 성질상 미리 지급하지 아니하거나 개산하여 지급하지 아니하면 사무 또는 사업에 지장을 가져올 우려가 있는 경비의 경우에는 이를 미리 지급하거나 개산하여 지급할 수 있다.



□ 국고금관리법시행령 제41조 (개산급)


법 제26조의 규정에 따라 개산하여 지급할 수 있는 경비는 다음 각 호와 같다.


1. 국가기관 등에 대하여 지급하는 경비


2. 보조금·부담금 및 교부금


3. 국제연합기구에 지급하는 경비


4. 재해구호 및 복구에 소요되는 경비


5. 그 밖에 재정경제부령이 정하는 경비



□ 국고금관리법시행규칙 제72조 (개산급)


영 제41조제5호에서 "재정경제부령이 정하는 경비"라 함은 다음 각 호의 경비를 말한다.〈전문개정 2003.12.31〉


1. 국가의 사무 또는 사업을 위탁하거나 대행하게 하는 경우 그에 소요되는 경비


2. 국가를당사자로하는계약에관한법률시행령 제64조 내지 제66조의 규정에 따른 물가변동·설계변경 및 그 밖의 계약내용의 변경으로 인하여 계약금액이 변동될 것으로 예상되는 경우에 지급하는 기성대가 또는 기납대가



□ 수입.지출등에 관한 회계예규 제23조 (선급 및 개산급의 정의)


① 국고금관리법 제26조에서 "선급"이라 함은 확정된 채무에 대하여 지급기간의 도래 전에 채무액의 일부 또는 전액을 지급하는 것을 말하며, 동조에서 "개산급"이라 함은 채무는 존재하나 지급할 금액이 미확정인 경우 채무이행기 도래이전에 개략금액으로 지급하고 채무액이 확정된 후 정산하는 것을 말한다.



□ 공사계약 일반조건 제39조의 2(계약금액 조정전의 기성대가지급)


1. 계약담당공무원은 물가변동, 설계변경 및 기타계약내용의 변경으로 인하여 계약금액이 당초 계약금액보다 증감될 것이 예상되는 경우로서 기성대가를 지급하고자 하는 경우에는 국고금관리법시행규칙 제72조의 규정에 의하여 당초 산출내역서를 기준으로 산출한 기성대가를 개산급으로 지급할 수 있다. 다만, 감액이 예상되는 경우에는 예상되는 감액금액을 제외하고 지급하여야 한다.


2. 계약상대자는 제1항의 규정에 의하여 기성대가를 개산급으로 지급받고자 하는 경우에는 기성대가 신청시 개산급 신청사유를 서면으로 작성하여 첨부하여야 한다.

 

 


 

유도장해경감을 위한 대책

가. 전철측 대책

 1) 흡상 변압기 이용

 

 

 

[그림 3]흡상변압기 방식 개략도

 

가) 부급전선과 레일간에 흡상선을 연결

나) 권수비 1:1인 변압기를 활용하여 1차측은 전차선측에 2차측은 부급전선 측에 결선한다.

다) 차량 부하를 통과한 귀선전류 즉 레일 및 대지에 흐르는 전류는 흡상선을 따라 부급전선에 흘러 돌아서 변전소로 귀로하므로 전자유도가 크게 경감된다.

라) 차량부하위치에서 흡상선까지 영향을 받음.

 

 2) 단권 변압기 방식

 

 

 

[그림 4]단권 변압기 방식 개략도

 

가) 단권 변압기 AT1과 AT2 사이에 전기차가 전기차가 있을 때 AT2에서 변전소간의 레일에는 거의 흐르는 전류가 없다. 즉 전자유도는 거의 없다

나) AT2와 AT3 사이에서도 통신선에 유기되는 전압 e1, e2는 부하를 중심으로 서로 반대 방향으로 유기되므로 서로 상쇄되어 전자유도전압 의 크기는 (e1~e2)로서 작아진다

 

 3) 동축케이블 급전방식

전력용 동축케이블은 내, 외부 2개의 도체를 가지는 케이블이며 간격이 작으므로 왕복 임피던스가 전차선로의 임피던스에 비해서 현저하게 작아서 레일의 부하전류를 흡상하는 효과가 있다.

 <특징>

가) 내부도체를 트롤리선, 외부도체를 레일에 5km~10km 간격으로 접속한다.

나) AT, BT가 필요 없으므로 전차선로의 구조가 간단하다.

다) 급전선로의 임피던스가 작으므로 전차선로의 전압강하가 적다.

라) 동축케이블이 고가이므로 투자비가 많다.

마) 흡상효과가 커서 통신유도장해가 적다.

바) 길이가 짧은 터널에 사용하면 터널 단면을 줄일 수 있다.

 

 

 

[그림 5]동축케이블 방식 개략도

 

나. 통신선측 대책(정전유도 측면)

1) 전차선과 통신선과의 이격거리를 크게 한다.

2) 케이블화 한다.

3) 배류코일을 설치하여 전하를 대지로 방류한다.

 

다. 통신선측 대책(전자 유도 측면)

1) 통신선의 차폐 케이블화 또는 지하 매설에 의해 차폐효과를 삽입하여 전자 유도전압 소멸

2) 통신선에 차폐 코일을 삽입하여 기기의 평형도 향상

3) 통신선에 중화 코일 삽입하여 기기의 평형도 향상.

 

라. 전기차측 대책

정류기형 또는 전력변환장치 형 전기차의 2차측에 필터(콘덴서와 저항을 조합)병렬로 접속하여 전차선로에 흐르는 고조파 성분을 경감한다.

 

 

전차선로의 수행업무내용


1. 개요

 

전차선로의 설계수행절차를 다음의 3단계로 분류하여 각 단계별 수행업무를 기술 한다

가. 타당성조사 및 기본계획 수립

나. 기본 설계

다. 실시 설계

 

2. 타당성조사 및 기본계획 수립

가. 목적 

철도의 전차선로의 건설을 위한 기본 계획을 수립하기 위하여 토목 및 건축의 기본 계획서에 나타난

선로 조건, 공사 규모, 정거장, 터널, 건설비 등을 검토하여 건설사업 시행 후의 문제점을 사전 도출

하는데 있다.

 

나. 타당성 조사

1) 상위 계획 및 관련 계획을 조사 분석한다.

2) 현지 답사 등 현장 조건을 조사하여 분석한다

3) 법규, 기타에 의한 규제사항 등을 조사한다

4) 민원 및 용지등의 실태를 조사한다.

 

다. 기본 계획 수립

1) 사업 목표 및 기본 방향

2) 사업 내용 및 사업 기간(사업 수행 계획)

3) 전기설비 계획 개요

4) 추정 부하 산정

5) 개략 예산 검토


3. 기본 설계

 

가. 기본 설계는 타당성 조사 및 기본 계획 결과를 토대로 시설의 규모, 배치, 형태, 공사 방법 등에 관한 조사, 분석, 비교, 검토를 최적안을 선정하고 이를 설계도서로 표시하여 제시하는  설계업무를 말하며, 인.허가를 위한 설계와 설계표준 및 조건 등 실시설계 용역에 필요한 기술자료를 작성하는 것을 말한다.

나. 기본 설계의 업무 내용은 “기본설계등에 관한 세부시행기준(건설 교통부 고시 제2000-235호”에 따라 수행한다.

다. 설계도서의 작성기준은“건설공사의 설계도서 작성 기준(건설교통부 제정, ‘99.5.8)에 따라 수행한다.

 

 

 

[그림 1] 기본설계 흐름도


3. 실시 설계

 

가. 실시 설계는 기본설계 성괴를 토대로 고업 지침 또는 기타 변경사항을 검토하여 설계도서 작성, 공사시방서 작성, 공사비 산출 등 공사를 위한 기초 자료를 작성 하는 것이다.

나. 기본 설계에서 주어진 설계 조건 등을 검토하여 설계조건에 기재되지 않은 특수한 조건일 경우는 그 기준안을 작성하여 발주자와 협의하여 그 결과에 따라 설계하며 발주자가 요구하는 설계방법, 기준 시방서 및 지침등에 따라 설계하며 발주자와 협의하여 그 결과에 따라 설계하며 발주자가 요구하는 설계 방법, 기준, 시방서 및 지침 등에 따라 설계한다.

 

 

 

[그림 2] 실시기본설계 흐름도

 

 

도보검사 

 

전차선로 시설물을 시각. 청각. 후각을 이용하여 외부적인 이상유무를  확인하는 검사를 말한다

 

 

입선검사 

 

도보검사가 완료된 전차선로 시설물을 전철장비와 각종 측정장비등을 이용하여 가선상태와 전기적 이격거

리, 기계적 결합의 적정성등을 측정하는 종합적인 검사를 말한다.

 

 

사용전검사 

 

전차선로에 실 가압전 관계 법령에 의하여 구성설비에 대하여 외부의 전문검사기관에 요청하여 시행하는 검사를 말한다.

 

 

종합검측차, 전철시험차 

 

철도시스템의 전차선로, 궤도, 신호, 통신설비에 대한 종합적인 검측이 가능하도록 제작된 차량을 종합검측차라 하며, 전차선로의 편위, 높이, 마모등을 측정할 수 있도록 제작된 차량을 전철시험차라 한다.

 

 

아크검측설비 

 

상업운전구간에서 전기기관차 차량에 장치된 레이져 및 영상검지장치 등 일체의 아크검지 및 이선율 측정을 위한 장치를 말한다.

 

 

가압시험 

 

전차선로 설비의 각종 검사 및 측정이 완료된 이후 변전소~구분소(보조구분소)간에 전기를 직접적으로 공급하는 시험을 말한다.

 

 

시운전 

 

전차선로의 가압시험이 완료된 이후 전기동차(EC) 또는 전기기관차(EL)를 운행하여 전차선 및 변전설비와 차량과의 전기공급에 관한 인터페이스와 선로 운행속도에 전차선로의 적합성 여부를 최종 검사하는 일체의 시험을 말한다.

 

 

사용개시 

 

신설된 전차선로의 시설물에 대하여 제반 검사 및 시험, 시운전이 완료되어 설비를 정상 사용 하는 것을 말한다.  

 

 

 

전기철도 전기방식을 설명하고 선정시 검토사항을 기술하시오. 

 

1. 개요

전기철도의 전기방식은 직류와 교류 방식으로 구분되며 교류방식은 단상교류 3상 교류 방식으로 분류되고 각각 전압 또는 주파수에 따라 다수의 방식으로 구분한다.

 

2. 전기 방식의 분류

가. 직류방식

나. 교류방식

1) 단상 교류방식

가. 단상교류 상용 주파수 방식

나. 단상교류 저주파 방식

2) 3상 방식

 

3. 직류식 전기철도 장단점

가. 직류방식의 장점

1) 직류 직권  전동기의 특성이 전철용으로 가장 적합

2) 통신선에 유도장애가 없다.

3) 절연이 용이

4) 신호 궤도회로에 교류사용

5) 활선 작업 가능

나. 직류방식의 단점

1) 정류기등 변전소 건설비 고가

2) 대전류의 급전선 전차선 건설비가 높다.

3) 전압강하를 방지하기위하여 변전소수 증가

4) 귀선로의 귀선전류에 의한 지하 금속 관로의 전식피해 심하다

5) 보호방식이 복잡하다

 

4. 교류식 전기철도의 장단점

가. 교류방식의 장점

1) 집전(集電)이 용이하다.

2) 차내에서 사용전압을 임으로 조정할 수 있다.

3) 점착(粘着:Adhesion)성능이 우수하다.

4) 사고 시 급전차단(給電遮斷)이 확실하다.

5) 전철 건설비가 저렴하다.

나. 교류전기 방식의 단점

1) 전압이 높아 절연도를 높여야 하므로 절연설비비가 고가로 된다.

2) 차량이 복잡하다.

3) 인접 통신선로에 대한 유도장해가 심하다.

4) 전원의 불평형(不平衡)

 

5. 전기철도의 선정 조건

가. 전기철도의 기술향상과 전철망 확충을 위하여 각각의 교통여건에 적합한 방식선정과 기술의 적용은

나 『수송거리, 수송량, 수송시간등 수송목적』에 따라 경량, 중대형, 고속형등 적합한 System이 선정되어야 하며,

다. 동력방식은 운용면과 투자비용을 고려하여 집중방식과 분산방식이 조건에 따라 선택되고,

다. 전기방식은 수송조건, 인접전철화 구간의 전기방식, 전력 수급조건, 선구의 특수조건, 장래계획과 경제비교 등이 고려되어 직류와 교류방식이 결정되어야 한다.

 

 

각종 설계도서의 우선순위



1. 우선순위의 결정기준


계약문서는 종류와 용도가 다양하고 작성자와 작성시기가 다를 경우가 많아서 그 내용상 충돌이 일어날 경우가 자주 있다.


관급공사의 경우 계약의 일반조건은 재정경제부가 작성하고 계약의 특수조건은 조달청 등 타기관이 작성한다.


어느 문서를 우선하여야 할 것인지에 관하여 학설이 대립된다.


특수조건 우선설은 특수조건이 일반조건보다 우선하여야 한다는 입장이고 일반조건 우선설은 일반조건은 발주처보다 상위기관이 작성하므로 일반조건이 우선하여야 한다는 입장이다.


상호보완설은 문서내용 사이에 상호 우열없이 내용상 보완하는 것으로 해석하여야 한다는 입장이고, 시차설은 문서의 작성자에 관계없이 시간적으로 후에 작성된 것이 우선하여야 한다고 한다.


시차설을 지지하는 견해가 유력하다.


2. 구체적 기준


건설교통부고시 설계도서작성기준(2003.1.24 고시 제2003-11호)제9항에 의하면 설계도서,법령해석, 감리자의 지시 등이 서로 일치하지 아니하는 경우 에 있어 계약으로 그 적용의 우선 순위를 정하지 아니한 때에는 다음의 순서를 원칙으로 한다.


1. 공사시방서


2. 설계도면


3. 전문시방서


4. 표준시방서


5. 산출내역서


6. 승인된 상세시공도면


7. 관계법령의 유권해석


8. 감리자의 지시사항


위 각 서면에 우선하는 것이 계약서(낙찰서, 입찰서, 특수조건, 일반조건을 포함한다)임은 당연하다.


도면과 시방서에 차이가 있는 경우가 제일 흔한데 원칙적으로 특기시방서의 내용이 도면에 우선한다.


예컨대 도면에 기재된 수치와 시방서의 수치가 다를 경우에 시방서의 수치에 신빙성을 더 인정하여야 한다.


다만, 도면과 시방서 어느 한 쪽에만 나타난 것은 모두 인정하는 것이 타당하다.


 

 < 개산급 지급 관련 규정 >


□ 국고금관리법 제26조 (선급과 개산급)


지출관은 운임, 용선료, 공사·제조·용역계약의 대가 그 밖에 대통령령이 정하는 경비로서 그 성질상 미리 지급하지 아니하거나 개산하여 지급하지 아니하면 사무 또는 사업에 지장을 가져올 우려가 있는 경비의 경우에는 이를 미리 지급하거나 개산하여 지급할 수 있다.



□ 국고금관리법시행령 제41조 (개산급)


법 제26조의 규정에 따라 개산하여 지급할 수 있는 경비는 다음 각 호와 같다.


1. 국가기관 등에 대하여 지급하는 경비


2. 보조금·부담금 및 교부금


3. 국제연합기구에 지급하는 경비


4. 재해구호 및 복구에 소요되는 경비


5. 그 밖에 재정경제부령이 정하는 경비



□ 국고금관리법시행규칙 제72조 (개산급)


영 제41조제5호에서 "재정경제부령이 정하는 경비"라 함은 다음 각 호의 경비를 말한다.〈전문개정 2003.12.31〉


1. 국가의 사무 또는 사업을 위탁하거나 대행하게 하는 경우 그에 소요되는 경비


2. 국가를당사자로하는계약에관한법률시행령 제64조 내지 제66조의 규정에 따른 물가변동·설계변경 및 그 밖의 계약내용의 변경으로 인하여 계약금액이 변동될 것으로 예상되는 경우에 지급하는 기성대가 또는 기납대가



□ 수입.지출등에 관한 회계예규 제23조 (선급 및 개산급의 정의)


① 국고금관리법 제26조에서 "선급"이라 함은 확정된 채무에 대하여 지급기간의 도래 전에 채무액의 일부 또는 전액을 지급하는 것을 말하며, 동조에서 "개산급"이라 함은 채무는 존재하나 지급할 금액이 미확정인 경우 채무이행기 도래이전에 개략금액으로 지급하고 채무액이 확정된 후 정산하는 것을 말한다.



□ 공사계약 일반조건 제39조의 2(계약금액 조정전의 기성대가지급)


1. 계약담당공무원은 물가변동, 설계변경 및 기타계약내용의 변경으로 인하여 계약금액이 당초 계약금액보다 증감될 것이 예상되는 경우로서 기성대가를 지급하고자 하는 경우에는 국고금관리법시행규칙 제72조의 규정에 의하여 당초 산출내역서를 기준으로 산출한 기성대가를 개산급으로 지급할 수 있다. 다만, 감액이 예상되는 경우에는 예상되는 감액금액을 제외하고 지급하여야 한다.


2. 계약상대자는 제1항의 규정에 의하여 기성대가를 개산급으로 지급받고자 하는 경우에는 기성대가 신청시 개산급 신청사유를 서면으로 작성하여 첨부하여야 한다.


 

각종 동력차 개요 및 제원표 요약

구분     차종

디젤기관차(DL)

전기기관차(EL)

새마을호

디젤동차(PP)

전기동차(EC)

고속열차

(KTX)

2100

4000

7000-7400

8000

8100-8200

장(長)(mm)

13,614

14,220

20,982-20,778

20,730

19,580

23,500

20,000

평균; 1,940

폭(幅)(mm)

3,051

3,132

3,150-3,130

3,050

3,000

3,000

3,120

22,517

(20량; 388m)

고(高(mm))

4,343

4,462

4,252-4,254

4,500

3,860

3,750

3,800

4,100

무게(t)

87.0

88.0

118.0-132.0

132.0

88.0

66.0-70.5

34.8-47.6

편성; 771.2

축수(軸數)

4

4

6

6

4

4

4

20량 ; 46

축당중량(t)

22.0

22.0

19.7-22.0

22.0

22.0

16.5-17.6

8.7-11.9

평균; 16,7

동력대차

-

-

-

-

-

-

-

6

관절대차

-

-

-

-

-

-

-

17

마력(hp)

1,000

1,500

3,000

5,300

7,000

1,525-1,980

유니트당;1,309

10량편성;3,928

18,441

차륜직경(mm)

1,016

1,016

1,016

1,250

1,250

860-914

774-860

850-920

연료유(리터)

3,785

3,000

4,920-9,100

-

-

2,500-3,500

-

-

윤활유(리터)

492

492

920

-

-

200-230

-

-


 

레일 본드의 허용 전류

도체 단면적(㎟)

허용전류(A)

도체 단면적(㎟)

허용전류(A)

50

60

70

80

100

200

240

280

320

400

125

150

200

250

325

500

600

800

1000

1300


 

 

전차선 전압의 변동범위

표준전압

전차선 전압

기사

최고

표준

최저

직류1500(V)

1650(V)

1500(V)

900(V)

-40(%)

 

교류25(KV)

27.5(KV)

25(KV)

20(KV)

-20(%)

 

교류25(KV)

30(KV)

25(KV)

22.5(KV)

-10(%)

고속철도


 

 

교류전차선로(BT급전방식)의 1(A-km)당의 전압강하(V/A-km)

역률        분류

조가선의 선종

주파수50(㎐)

주파수60(㎐)

CdCu60(㎟)

St90(㎟)

CdCu60(㎟)

St90(㎟)

0.75

0.634

0.683

0.719

0.796

0.80

0.612

0.666

0.688

0.755

0.85

0.580

0.629

0.644

0.711


 

 

교류전차선로(AT급전방식)의 Zr과 Zl

역률       항목

Zr(V/A-km)

Zl(V/A-km)

50(㎐)

60(㎐)

50(㎐)

60(㎐)

0.75

0.199

0.222

0.388

0.452

0.80

0.194

0.215

0.365

0.424

1085

0.187

0.205

0.337

0.390

※ 역률은 - 직접형의 기관차와 전차 0.75~0.80

          - 정류기형의 기관차와 전차 0.80~0.85

 도체 온도는 20(℃)로 한다

 AT단권비 1:1, 전차선 전압25(KV)환산 값


 

 

각종전선의 전기저항                                                   

    (20℃)

선종

단면적(㎟)

조성

전기저항(Ω/km)

비고

경동연선(1종)

325

200

125

100

60

38

61/2.6

37/2.6

19/2.9

19/2.6

19/2.0

7/2.6

0.056

0.092

0.143

0.178

0.301

0.484

일반용(H)

경알루미늄 연선

510

500

300

200

95

37/4.2

61/3.2

37/3.2

19/3.7

7/4.2

0.0563

0.0590

0.0969

0.140

0.295

 

카드뮴 동연선

80

60

19/2.3

19/2.0

0.276

0.365

 

전차선

170

110

85

 

0.1040

0.1592

0.2030

 


 

 

동선의 도전율과 저항 온도계수                                           

  (20℃)

도전율(%)

100

99

98

97

96

저항온도계수

0.00393

0.00389

0.00385

0.00381

0.00377


 

 

각종 전선의 저항 온도계수                                                  

(20℃)

선종

저항온도계수

선종

저항온도계수

경동연선

경알루미늄 연선

강심 알루미늄연선

동복 강심 경동연선

카드뮴 동연선

0.00381

0.0040

0.0040

0.00381

0.00334

경동 전차선

합금 전차선

주석 함유 전차선

아연도강 연선

 

0.00383

0.00381

0.0031

0.005

 


 

 

 

가스절연개폐장치(GIS) 사용 필요성과 장,단점 운전시 유의사항, 향후전망등에 대하여 서술하시오.


1. 개요

산업의 발달로 인한 전력수요의 급증에 따라 전력 계통도 대용량, 초고압화 되어가고 있으며 이에 따른 전력설비의 안정화와 신뢰도는 매우 중요한 사항이다. 전력수요의 급증에 따른 초고압 변전설비는 용지확보의 곤란, 유지보수 비용의 과다, 안전성 확보 등의 이유로 변전설비의 추세가 주회로 계통은 밀폐, 은폐화 되고 제어계통은 전자화로 급속도로 변화하고 있으며 기존의 공기 또는 유류 절연형 변전설비에서 가스 절연형 변전설비로 변화되어 가고 있다.

 

2. GIS의 일반 구조

가스절연 개폐장치(G.I.S : Gas Insulated Switchgear)는 차단기, 단로기 등의 개폐설비와 변성기, 피뢰기, 주회로 모선 등을 금속제 탱크 내에 일괄 수납하여 충전부는 고체 절연물(Spacer)로 지지하고 있으며 탱크 내부에는 절연성능과 소호능력이 뛰어난 SF6 가스를 절연매체로 하여 충진, 밀봉한 개폐설비 시스템을 말한다

 

 

[그림1] GIS의 일반 구조도


3. G.I.S의 내압 주요 기기

  가. 가스 차단기

가스 차단기의 특징은 훌륭한 차단성능과 간결한 설계로된 소위 푸퍼(puffer)형의 SF6 가스 차단기이다.

  나. 단로기

단로기는 금속 용기 내에 절연 Spacer로 지지하는 고정도체와 절연 막대에 의하여 움직이는 이동 도체로 구성되어 있는 단일체이다.

  다. 접지 개폐기

접지 개폐기는 G.I.S 설비의 접지 상태를 유지하는 개폐기로서 절연 Spacer로 지지하는 도체인 고정 접촉자와 스프링 조작으로 움직이는 가동 접촉자로 구성 되어 있다.

  라. 피뢰기(Lightning Arrestor)

피뢰기(L.A)는 SiC(탄화규소) 소자를 사용한 갭(gap)방식과 ZnO(산화아연) 소자를 사용한 갭래스(gapless)방식이 있다.

  마. 계기용 변압기(Potential Transformer)

계기용 변압기는 특별고압을 저압(110V)으로 변환하여 보호계통의 동작전원으로 사용

  바. 계기용 변류기(Current Transformer)

계기용 변류기는 계기용 및 보호 계전용 전원으로 사용

 

4. G.I.S의 특징

  가. 설치면적의 극소화

G.I.S는 SF6 가스를 이용하여 개폐기기 및 도체를 금속탱크에 내장하였으므로 공기 절연형 변전소 보다 약 25%정도의 면적만으로도 설치가 가능하다.

  나. 높은 안전성

SF6 가스는 무독, 무취, 불연성의 가스로서 절연성이 탁월하며 부싱 이외의 금속제 탱크는 대지와 완전히 접지되어 있기 때문에 작업자의 안전성 확보가 가능하고 운전원이 충전부에 접촉될 염려가 없다.

  다. 고도의 신뢰성

도전부, 절연부, 접속부 등의 충전부가 전부 SF6 가스로 충진된 금속제 용기 중에 완전히 밀폐되어 있으므로 염해, 대기오염, 강풍, 폭우, 먼지, 증기 등 기후 또는 외부환경의 영향을 전혀 받지 않는다.

  라. 설치비용 절감 및 설치기간 단축

G.I.S는 완전 조립된 상태로 현지에 수송이 가능하므로 설치작업이 간단하고 공기가 종래의 철구형에 비해 1/2정도로 단축되므로 설치비용도 절감된다.

  마. 보수점검 용이

전기적 화학적으로 안전한 SF6 가스를 사용한 완전 밀폐형이기 때문에 경년변화가 적고 신뢰성이 높다.

  바. 기타

    ․ 염해등 외부환경 또는 이물질 접촉에 의한 사고가 전혀 없다.

    ․ 인축에 대한 감전사고의 위험이 없다.

    ․ 각 기기가 표준화된 조립방식으로 대량생산이 가능.

    ․ 완전밀폐로 조작 중 소음이 적고 라디오 전파를 줄일 수 있다.

 

5. G.I.S의 특성

가. 장점

1) 설치 면적의 축소

기존 변전설비의 약 1/4 면적으로 감소되어 건물부지 면적 및 비용절감 된다.

2) 높은 안전성

충전부가 SF6 가스탱크에 내장되어 안정성 확보로 도심지에 적합하다.

3) 고신뢰성 확보

충전부가 완전히 밀폐되어 있으므로 염해, 대기오염, 강풍, 폭우, 먼지, 증기 등 기후 또는 외부환경의 영향을 전혀 받지 않으며, 내부사고시 가스 구획되어   사고확대 예방으로 신뢰성이 확보된다.

4) 유지보수점검 용이

절연물 접촉자 등이 SF6 가스중에 설치되어 열화, 마모가 적어 유지보수가 용이하다.

5) 설치비용 절감 및 설치기간 단축

G.I.S는 완전 조립된 상태로 현지에 수송이 가능하므로 설치작업이 간단하고 공기가 종래의 철구형에 비해 1/2정도로 단축되므로 설치비용도 절감된다.

6) 저소음

외관 및 구조가 간단하고 단로기, 접지 개폐기, 조작부의 상 일체화로 외관이  간결하며 완전 밀폐형으로 되어 소음이 적고, 라디오 방해 전파가 감소된다.

7) 종합적인 경제성 확보

용지비용 감소, 환경대책 감소 등을 종합적 판단시 더욱 유리하다.

나. 단점

1) 사고대응이 부적절할 경우는 대형사고 가능성이 있다.

초기고장시 조기복구, 임시복구가 불가능하여 장기간 운행정지가 가능하다.

2) 건설비가 높다.

환경문제, 용지문제를 제외한곳에 적용시 비용이 상승한다.

 

6. 가스 절연형 변전소 운전시 유의사항

가스 절연형 변전소에서도 재래식 공기 절연형 변전소와 비슷한 낙뢰 대책이 요구된다. 그러나 과 전압(over voltage)에 대한 기기 보호의 측면에서 보면 양자 사이에는 다음과 같은 장, 단점이 있다.

가. 가스 절연형 기기의 전압-시간(V-T)특성은 공기절연형기기에 비하여 절연협조가 매우 어렵다. Surge Impedance는 가공 송전선로의 약 1/5, 전력 케이블의 2~3배 정도이며 이로 인한 외부침입 Surge의 진행 및 반사 특성이 공기절연형 변전소와는 다르다. 공기 절연형 변전소에서는 주 변압기 보호 위주로 낙뢰대책을 수립하여 왔으나 가스 절연형 변전소에서는 기기 내부의 Spacer등 유기 절연물에 대한 보호 대책도 함께 고려하지 않으면 않된다.

나. 가스 절연형의 절연특성 및 선로측의 절연협조를 감안하여 선로 인입구 모선 및 변압기 전단 등 의 1개소 또는 여러 개소의 적당한 위치에 소정의 피뢰기를 설치하여야 한다. 가스 절연형 변전소의 경우 선로 인입구에 피뢰기를 설치하면 전체적으로 보호효과가 있으므로 선로측에 설치한다. 다만 345KV 변전소의 154KV 선로측에는 설치하지 않고 모선측에는 변압기 뱅크(Bank)별로 설치한다. 변압기 또는 큐비클에서 직접 케이블로 접속하는 경우에는 피뢰기를 생략하여도 무방하지만 가공 송전선과 지중 송전선의 접속점에는 반드시 피뢰기를 설치하여야 한다.

 

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