양회장 블로그

1. 지중전선로의 표시 및 종류

(1)고압및특별고압지중케이블을트로프에 수용하지않고직접매설하는경우에는 외 상 사고방지를 위하여 아스콘 또는 토양층의 지표면 형태에 따라 지중선로 표시기 또는표지주를 다음과같이시설한다.
①역구내는50[m]

②케이블 방향 변경지점

③케이블 분기점

(2)케이블의종류
배전선로에 사용하는 케이블은 동 및 알루미늄 케이블을 사용할 수 있으며, 지하구 간, 터널구간, 옥내은 수밀형 난연케이블을, 토공구간은 수밀형 케이블 사용한다. 다 만,케이블외부반도전층은압출방식의케이블을사용한다.

2. 케이블 전선로의 이격거리

(1) 지중 또는 지표에 포설하는 케이블과 다른 지중전선로ㆍ수관 등과의 이격거리는 다 음표에 의한다.

(2)다음각호의경우에는 제1항의규정에의하지 아니할수있다.
① 지중케이블을 콘크리트 등의 부도체의 관로ㆍ트로프ㆍ공동구 등에 수용하여 시설하 는경우
② 지중케이블과 다른 지중전선로ㆍ수관 등과의 사이에 견고한 내화성의 격벽을 시설 하는경우

3. 지중약전류전선과의 접근, 교차

지중전선이 지중약전류전선과 근접하거나 교차하는 경우에 상호의 이격거리가 저압 또는 고압의 지중전선에 있어서는 30[㎝] 이하, 특별고압지중전선에 있어서는 60[㎝] 이하인 때에는 지중전선과 지중약전류선과의 사이에 견고한 내화성의 격벽을 시설하 거나 지중전선을 견고한 불연성 또는 난연성의 관에 넣어 당해 관이 지중약전류선 등 과 직접 접촉하지 않도록 하여야 한다. 다만, 지중약전류선인 경우에 다음 중 하나에 해당하는경우에는 그러하지아니한다.

(1)지중약전류전선등이불연성또는난연성의재료로피복한 케이블인경우

(2)지중전선이저압인 경우
(3)고압또는특별고압의 지중전선이 전력보안통신선에직접접촉하지 않도록 설치하는 경우

(4) 지중전선로의 지중약전류전선에의 유도장해의 방지는 기설 약전류전선로에 대하여 또는 유도작용에 의하여 통신상의 장해를 주지 아니하도록 기설 약전 부터충분히이격하거나 기타의적정한방법으로시설한다.

4. 지중전선 상호간의 접근, 교차

(1) 저압지중전선이 고압지중전선과 또는 저압이나 고압지중전선이 특별고압지중전선과 접근 또는 교차하는 경우에 지중함 이외의 곳에서 상호간의 거리가 30[㎝] 이하인 때에는다음각호중하나에 해당하는경우에 한하여설치할수있다.
①각각의 지중전선이 난연성의피복을 가지는것을사용하는 경우

②각각의 지중전선을 견고한난연성의 관에 넣어설치하는경우

③어느한쪽의지중전선에 불연성의피복을 가지는것을설치하는 경우

④어느한쪽의지중전선을 견고한불연성의 관에 넣어설치하는경우

⑤지중전선상호간에 견고한내화성의 격벽을설치하는 경우
(2) 특별고압지중전선이 가연성이나 유독성의 물질을 내포하는 관과 접근하거나 교차하 는 경우에 상호간의 이격거리가 1[m] 이하인 때에는 지중전선과 관과의 사이에 내 화성의격벽을시설하여야 한다.
(3)케이블 노출부분의 시설
지중전선의지상에노출하는케이블은다음각호에의하여설치함을원칙으로한다.

①교통에 지장을줄 우려가없는위치에설치하여야한다.
② 사람이 접촉할 우려가 있는 장소에 시설하는 경우에는 습식아연도금을 한 강관에 넣는등적당한방호방법을모색하여야한다.

5. 케이블 허용곡률반경과 허용장력

(1)허용곡률반경
케이블을 구부리는 경우에는 케이블에 외상을 주지 않도록 주의하고, 곡률반경은 다 음 표 값 이상으로 하여야 한다. 또한 반대측으로 구부리는 경우에 일단 직선상으로 폈다가서서히반대측으로 구부리며급격히구부리지않도록 하여야한다.

※ D(케이블의 외경) : 릴에 감는 이동용의 것 등 항상 일정한 장소에서 반복하여 구부리게 되는 것 은 이값을적용하지 않음.

(2)케이블허용장력
① 도체에 풀링아이를 부착하여 인입하는 경우의 허용장력은 도체가 늘어나지 않도록 허용장력 범위 내로 하여야한다.
② 비닐시스케이블로서 케이블의 외주에 네트(Net)를 걸어서 인장하는 경우에는 도체 에풀링아이를 부착하여인장한 경우의허용장력을넘지않아야한다.

6. 케이블의 포설

(1)케이블이2회선이상인경우에는회선ㆍ상표시를 하고 1회선은상표시를 한다.

(2)저압케이블설치시다른 트로프(신호전원트로프등)와공용할수있으며,이경우에는케이블 구분을표시하고 적절한방호설비를갖추어야 한다.

(3)케이블은전차선용 지락도체와 직접 접촉되지아니하도록시설한다.
(4)케이블을 수용하는 금속성 관로는 통합접지에 연결한다.다만, 통합접지와연결이곤 란한개소는단독접지한다.
(5)지하구간등에시설하는 케이블은난연성의케이블을 사용한다.

(6)지중케이블의 매설은다음각호와 같다.
① 일반개소는 지표면 하부 0.6[m] 이상의 깊이에 매설하여야 하고, 선로횡단 개소는 고강도 전선관등으로방호하여야한다.
② 자동차 또는 기타 중량물의 압력을 받는 장소는 지표면 하부 1.0[m] 이상의 깊이에 고강도 전선관등으로방호매설하여야한다.
③케이블매설표지시트및 보호판은지표면 하부 0.3[m]깊이에 매설한다.
(7) 시공 및 유지관리성을 고려하여 토공구간 배전선로 케이블이 선로변에서 전기실로 인입·인출하는개소에 별도의접속함을 설치하여야 한다.

7. 케이블의 중간접속 방법

케이블의중간접속은전선의접속규정이외에는다음각 호에 의한다.

(1) 도체의 접속에 접속관을 사용하는 경우에는 압축에 의하여 완전하게 접속하고 표면 을매끈하게처리한다.
(2) 도체에 알루미늄(알루미늄 합금을 포함)을 사용하는 케이블과 동을 사용하는 케이블 을 접속하는 경우에는 접속하는 부분의 도체를 잘 닦고 전기적 부식이 생기지 않도 록알루미늄-동접속용 압축 슬리브등에의하여완전히접속한다.
(3) 접속부의 절연은 케이블 절연물과 동등 이상의 절연효력이 있는 접속기를 사용하거 나 또는 케이블 절연물과 동등 이상의 절연효력이 있는 삽입형 절연함 또는 절연테 이프감기등에의하여충분히피복한다.

(4) 금속피복이없는 케이블상호를접속하는 경우에 있어서접속함기타의기구를 사용 하지 않는 경우에는 접속부분을 그 부분의 케이블 외장과 동등 이상의 보호효력이 있는절연테이프감기등에의하여충분히피복한다.
(5) 고압및특별고압케이블의접속부에는전기적차폐층을설치한다.
(6) 고압 및 특별고압케이블의 접속부에 있어서 케이블 상호의 차폐층을 전기적으로 접 속하는경우에는케이블의 차폐층과동등이상의 전류용량을가지게한다.
(7) CV케이블의 접속에 있어서 워터트리(water tree) 현상의 발생을 방지하기 위하여 도체 내부에 수분이 들어가지 않는 것을 철저히 확인하여야 하며 작업 중에 수분이 침입하는 것을 피하기위하여다음각목의 사항에유의하여 시공한다.
①우천공사를 피한다.
②작업자의땀이침입하지 않도록한다.
③맨홀내등에서는 벽면에결로된물방울이침입하지 않도록한다.

8. 중간접속부의 시설

(1)고압및특별고압케이블의접속부는 다음 각호중하나에의하여설치하여야한다. ①사람이 쉽게접촉할우려가없을것.
② 온도 상승에 의하여 또는 고장 시 그 근처 대지와의 사이에 발생하는 전위차에 의 하여사람,가축또는타의공작물에위험의우려가없을것.
(2)접속부의배치는시설장소에 따라서다음각호에 의한다.

①맨홀 내의 경우 다음 각목에의해설치한다.
가.최소오프셋(offset)폭은100[㎜]이상으로한다.

나.측벽과 접속부중심과의 간격은200[㎜]이상으로한다.

다.허용곡률반경은제조허용곡률반경표에의한다.

②직접매설식의 경우는케이블포설방법의규정에 의한다.
③ 콘크리트 트로프 등 공동관로 내에 케이블을 직선 접속하는 경우는 각 상마다 1,000[mm] 이상 이격하여 접속하고, 중간의 직선접속 지점에는 위치 확인을 위해 주기표를설치하여야한다.

9. 케이블의 종단접속

케이블의 종단접속은 전선의 접속 규정에 의하는 외에 다음 각 호에 의해 설치하여야 한다.

(1) 도체의 접속은중간접속부에준하여 시행할것.
(2) 나전선혹은절연전선또는기계기구와고압및특별고압케이블과의접속에있어서케 이블차폐층종단부가케이블절연효과를해칠우려가있는경우에는절연테이프감기 또는매입형스트레스콘또는매입형종말등에의하여충분히절연을보강할것.

(3) 케이블의 종단부에있어서염진해등의우려가있는장소에 시설하는경우에는 충분한 표면누설거리를둘것.
(4) CV케이블에있어서워터트리(watertree)현상방지대책은중간접속에경우에준할것.

(5) 고압케이블의 차폐금속체의 접지는 단말처리개소에서의 그 한쪽 끝을 공용접지에 연결한다. 다만, 비공용접지구간은제3종접지를한다. 또한, 케이블의긍장이1.5[㎞] 이 상일경우는중간접속부에서동테이프를절연하고양단에접지를설치하여야한다.
(6)사고발생시에 탐색이 곤란한곳에는단말처리의 접지개소에 고압케이블 고장표시장 치를설치하여야한다.
(7)케이블 접속작업은 자격을갖춘기술자가 시공하여야 한다.

10. 케이블의 종단접속부의 시설

고압및특별고압케이블의종단접속부는다음각호중하나에의하여설치하여야한다.

(1) 종단접속부의 주위에 사람이 접촉할 우려가 없도록 울타리를 설치하고 울타리의 높이와 울타리로부터 충전부분까지의 거리의 합계를 5[m] 이상으로 하고 또한 위험표 시를한다.
(2) 옥내 종단접속부는 케이블 외장의 종단부가 지표상 4.5[m](시가지에 있어서는 4[m]) 이상의높이가 되도록시설하고 사람이접촉할우려가없도록설치한다.
(3)공장등의구내에있어서종단접속부의주위에 사람이 접촉할 우려가없도록적당한 울타리를 설치한다.
(4)실내의 관계자이외의자가출입할 수없도록 설비한장소에설치한다.
(5) 콘크리트제의 함 또는 공용접지를 연결한(비공용접지구간은 제3종 접지공사를 한) 금속제의 함에넣어서충전부분이노출되지 않도록설치한다.
(6) 충전부분이 노출되지 않도록 시설하고 사람이 용이하게 접촉할 우려가 없도록 설치 한다.

11. 케이블 충전부와 비충전부와의 이격거리

고압 및 특별고압의 종단부 충전부와 도전성의 비충전부(접지한 철대 및 금속제의 외함등)의이격거리는다음표의값이상으로시설하여야한다.

12. 종단부 관통형 영상변류기 시설

종단부에 관통형영상변류기를 사용하는 경우에는 다음 각 호 중 하나에 의하여 설 한다.

(1) 영상변류기를 당해케이블의 부하측에설치하는 경우의 차폐층접지선은 영상변류기를 관통하지 않도록 할 것.

(2) 영상변류기를 당해 케이블의 전원측에 설치하는 경우의 케이블 차폐층 접지선은 영상변류기를관통시킨후접지할 것.

13. 케이블 종류및규격

출처-국가철도공단 KRE-04020

1. 일반사항

기기는 주회로의 구성에 따라 다음 순서에 의해 배치한다. 배치는 용지의 조건, 건물의 위치, 구조, 보수상의 간격, 기기운반 통로 등을 고려함과 동시에 기동 검측차에 의한 작업에 편리하도록 하고, 더구나 될 수 있는 한 구내면적 건물면적을 적게 하도록 마무리한다. 용지가 충분하지 않는 장소 특히 시가지에는 옥내식으로 한다. 염해 등이 심한 곳에도 전부 또는 일부를 옥내식으로 한다. 또한 변전소 등의 옥외기기에서 발생하는 소음에 관하여는 소음방지대책을 시설하는 것으로 하고 옥내변전소는 별도의 방음설비는 설치하지 않도록 하되, 공사완료후 소음을 측정하여 기준한도 초과 여부를 확인하여 기준 초과시 별도 보완조치한다. 기기의 간격은 다음 각 호에 의하고 그 배치는 기능유지를 고려할 뿐만 아니라 합리적인 설비로 한다.

(1) 필요한 최소한의 절연이격을 확보한다.
(2) 소방화(消防火)상 필요한 이격거리를 확보한다.
(3) 소방활동에 유효한 면적을 고려한다.
(4) 기기배치의 설계는 표준도에 의한다.
기기장치에 있어서 미리 순회 통로를 정하여 다음을 고려하여 결정한다.
① 온도계, 유면계, 개폐표시, 명판의 위치
② 주회로 설치 볼트의 방향
③ 발판볼트의 위치
④ 접지선 접속개소
⑤ 작업용 접지금구 설치위치
⑥ 소방화 대책상 필요한 이격
⑦ 소화활동에 필요한 면적

2. 기기의 간격
옥외설비의 기기 간격에 대하여는 다음 사항을 충분히 주의하여야 한다.
지표상 또는 바닥에서 고압 및 특별고압용 기기의 가압 부분까지의 높이는 한국전력 설계기준-2211의 표 및 전기설비기술기준에 의한다.

지상 또는 바닥에서 특별고압의 가압부분까지의 높이

변전소등에서 울타리의 시설

(1) 기기를 옥외에 배치하는 경우 변전소등의 울타리 시설과 충전부와의 거리는 기술기준에 의한다.
(2) 다설지구의 지표상에서 충전부까지의 높이에 대하여는 적설을 고려한 적절한 높이로 한다.
(3) 고압 혹은 특별고압기기로 동작시 아크를 발생하는 것은 가연성물질에서 고압은 1m 이상, 특별고압은 2m이상 이격되어야 한다.(전기설비기술기준 제39조)
(4) 제어반(고장점표정반, 변전설비원격진단장치 등 원격제어감시 설비)와 전원장치(저압반, UPS 및 축전지반)는 구분하여 배치한다.
(5) 전력품질개선장치실은 필요시 옥외에 설치할 수 있도록 공간을 확보한다.

3. 변전설비 Lay-Out 표준화
변전건물 및 타 설비와의 인터페이스를 반영한 변전설비 Lay-out 표준화 사항을 아래와 같이 반영하여야 한다.

(1) 주변압기
① 주변압기 외형 및 붓싱간격 표준화

② 콘서베이터 및 현장제어반 위치 표준안
○ M.Tr 콘서베이터 위치는 2차측에서 1차측으로 보아 좌측에 설치
○ M.Tr 현장제어반 위치는 2차측에서 1차측으로 보아 좌측에 설치

③ 주변압기 용량별 기초 크기 및 층고 표준

④ 주변압기 접지위치 표준안 결정
○ M.Tr 1,2차측 LA용 접지선 인출 2개소 적용(대각선 배치)
○ M.Tr 외함 접지용 접지선 인출2개소 적용(대각선 배치)

⑤ 주변압기 제어회로 단자 표준안 결정
○ M.Tr 단자대 번호는 기능별 분리적용하며 단자대 명칭은TB1, 2 순으로 적용

⑥ 기타사항
○ M.TR 2차측 BCT는 용도가 없으므로 향후설계부터 반영하지 않음
○ NLTC TAP CHANGER는 변압기 1차측에 설치
○ M.TR %Z 는 철도설계편람 기준 및 철도용품 표준규격을 적용하되, 설계시 전압강하 등을 고려하여 탄력적으로 적용
○ M.TR 1차측 충격 절연강도(BIL)는 650kV를 적용
○ M.TR M 싱과 LA간 모선(BUS) 연결은 경동선 적용

(2) GIS
① GIS 붓싱간격 등

② GIS 면적 및 높이 표준
○ S S : 170kV GIS 세로12,000㎜ × 높이 6,500㎜, 72.5kV GIS 세로12,000㎜ × 높이 6,000㎜
○ S P : 72.5kV GIS 세로 8,500㎜ × 높이 6,000㎜
○ SSP : 72.5kV GIS 세로 7,500㎜ × 높이 6,000㎜
③ 170kV, 72.5kV GIS 단자회로 표준안
인출입 단자용 TB를 별도로 분리하여 공통번호 부여

(3) AT
① 단자함 단자 표준화
모든 용량에 대한 단자함 외형 및 터미널 블록 순서 통일

② 단권변압기 용량별 외형크기 붓싱간격, 기초크기, 변압기실 크기 표준

＊ AT 크기(가로,세로,높이)는 업체별 통일안이 불가능하여 제한치로 선정

③ 케이블 인출, 중성점 인출, 접지선 인출 위치 표준화

④ 단권변압기실 크기 표준안 결정
○ SS : 7,000㎜×7,000㎜×H7,500㎜
○ SP : 6,000㎜×8,500㎜×H7,000㎜
○ SSP : 6,000㎜×7,500㎜×H7,000㎜
⑤ 기타사항
○ AT운반 및 설치 시 시공성 및 안정성 향상을 위한 최소 공간 확보
(5M) 및 장비 반입시 연약지반을 고려한 진입로 설계를 건축설계에 반영요구
(향후 발주분 부터 적용)

(4) 기타사항
장비반 입구 : W3500 x H4500 이상 확보 (FL 기준)

출처-국가철도공단 KRE-02070

변전설비의 이상 징후(음량, 진동, 부분방전, 발생가스성분, 동작특성, 온도 등)를 사전에 감지하여 대형사고 파급을 사전에 방지하고 변전설비를 종합적으로 관리하여 기기의 수명연장을 위한 설비이다.

(1) 설치 효과
① 유지보수의 성력화 : 원방에서 온라인에 의한 감시 및 진단이 이루어지므로 유지보수 인원 및 시간 절감
② 운영비의 절감 : 초기에 투자가 필요하나 유지보수비용 및 기기 사고로 인해 발생하는 경제적 손실을 절감하여 변전소 전체 운영비 절감
③ 공급 신뢰도 향상 : 기기 사고로 인한 정전시간을 줄여 공급신뢰도를 향상
④ 변전소 무인화 : 원방에서 감시하여 현장요원 불필요

(2) 주요기기

(3) 진단항목 및 원리
① GIS 및 차단기
가) 부분방전 : GIS의 각 스페이서에 GIS 내부 결함에 의한 부분방전 발생시 발생되는 전자파를 검출할 수 있는 UHF 센서를 설치하여 전자파의 방전량과 펄스수를 이용, 부분방전 상태를 상시 감시ㆍ진단할 수 있어야 하며, 부분방전 유형을 진단
나) 차단기 동작전류 : Hall CT를 이용하여 차단기 트립 및 투입전류를 감지하여 정상치 및 이상치를 판정.
다) SF6가스 밀도 : GIS 가스감시 구획별로 가스밀도 센서를 설치, 계측하여 가스누설을 조기 발견하고 피뢰기의 누설전류와 누적 동작횟수를 진단장치를 통해 원격으로 감시
라) 차단기 동작특성 및 동작횟수 : 차단기 제어용 Open/Close Coil 감시 센서를 설치하여 차단기 Coil과 보조접점 동작시간을 계측하여 동작특성과 동작횟수를 검출할 수 있어야 하며, 차단기 차단전류를 측정(재폐로 동작 검출 가능)하여 CB의 주접점 마모량을 예상

② 배전반 진단
가) 부분방전 : 기기 이상 시 발생되는 부분방전을 전자파로 검출, 진단.
- 부분방전 초기부터 이상 검출
- 배전반 내부기기(개폐기, CT, PT, Tr, 애자, 케이블 열화 및 접촉 불량)에 의한 부분방전 감시

③ AT 진단
가) 부분방전(누설전류) : 변압기 내부에서 발생하는 부분방전에 의해 변압기 중성점으로 전류가 흐를 때 로고우스키코일(Rogowsky Coil)에 유기되는 기전력을 이용하여 측정.
나) 부분방전(초음파) : 부분방전시 발생되는 국부적인 열에 의하여 주변 절연유는 압축을 받아 충격파로 초음파를 발생하므로 이러한 충격파를 음향학적으로 분석하여 방전량과 발생위치 추정.
다) 유중 가스 : 변압기의 드레인 밸브 측에 선택적 가스 투과막과 가연성 가스탐지 센서를 설치하여 절연유의 용존 가스 중 수소가스, 수분 등을 검출하며, 용존 가스를 실시간으로 검출하여 절연유의 열화 상태를 진단

라) 절연유 온도 : 백금 측온 저항체를 이용 절연유의 온도를 측정하여 절연유의 이상 온도상승을 감시.
마) 절연유 레벨 : 변압기 콘서베이터 내의 부레의 위치를 감시하여 유면 레벨의 적정성을 판다.
바) OLTC 동작
(가) 동작이상 : 구동용 모터의 동작시간을 감시
(나) 토크 이상 : 탭절환시 구동축에 토크 미터를 설치하여 모터의 동작전류 및 탭의 위치를 감시
(다) 과열 : OLTC 절연유의 온도 측정
(라) 접점마모 : 변압기의 전압 및 전류 측정
사) 활선정유장치 압력 : 반도체 압력소자를 이용한 압력측정
아) 팬 동작전류 : 냉각 이상 유무를 측정하기 위하여 팬 조작회로의 주요 위치에 변류기를 설치, 측정
자) 펌프 동작전류 : 냉각 이상 유무를 측정하기 위하여 펌프 조작회로의 주요 위치에 변류기를 설치, 측정
차) 유압 : 변압기 내부고장으로 인한 급격한 압력상승 검출
카) 절연유 열화 : 절연유의 누설전류 변화 추이로 절연유의 열화 상태를 진단.

직,교류 무정전전원장치

전철용 제어반이 전자화로 설계됨에 따라 주요 설비가 컴퓨터와 전자회로로 구성되어 있어 설비의 정확한 동작보장과 수명연장을 위하여 양질의 제어전원이 필요하며 제어전원이 정전될 경우 전기열차운행에 막대한 지장을 초래할 우려가 있어
이에 대비하여 직,교류 무정전 전원장치(UPS)를 설치한다. UPS는 고압배전 계통 및 소내 교류 전원설비가 정전될 경우를 대비하여 2시간 연속사용이 가능하도록 하고 교류제어 전원이 필요한 개소에서 비상전원으로 사용토록 한다. 직,교류 무정전 전원장치의 주요 구성은 주변압기, 반도체 정류부, 출력 필터, 인버터부 동기절체 스위치, 고조파 필터, DC입력 필터, 출력 변압기로 되어 있다.

무정전 전원장치의 형식별 특징

변압기의 표준용량

축전지 용량

1. 교류차단기

(1) 일반사항
① 교류차단기는 전선로에 발생한 사고전류를 확실히 차단할 수 있어야 한다.
② 차단기는 진공차단기 및 가스차단기 중 설치장소의 환경과 회로의 조건에 의해 기기의 특징을 활용하여 선정한다.

(2) 차단기의 정격표준치

차단기 정격의 표준치

(주) 괄호안의 숫자는 특수한 장소나 미래의 계통용량 변동에 대비한 비표준품임

(3) 교류차단기의 특징

(4) 동작책무
변전소의 급전측에는 급전구간의 단락전류를 자동적으로 차단하는 차단기를 설치하고 용량은 전원의 장래계획을 감안하여 결정하며, 기종과 동작책무 및 차단시간은 다음 표에 의한다.

(5) 차단기 적용상의 주의사항
① 차단용량은 장래의 전원계통의 확장을 고려한다.
② 교류급전용 차단기는 표준동작책무가 고속도 재투입용으로 한다. 재투입 시간은 전차선로의 무전압 시간이 0.5초가 되도록 계전기 동작시간을 포함하여 고려한다

2. 단로기

단로기는 장기간의 사용에 의한 접촉면의 거칠어짐이나 접촉저항의 변화를 적게 해야 한다.
(1) 단로기의 정격은 표에 의한다.
(2) 정격 단시간전류는 계통의 단락전류를 계산하여 결정한다.
(3) 동력조작은 전동조작 혹은 공기조작방식으로 한다

(4) 변압기의 큰 여자전류를 개폐하는 경우는 아크접촉자를 설치한다.

단로기의 정격

3. 고장점 표정장치(Locator)

고장점 표정방식 비교

(주) 변전소 및 구분소에 고장점 표정반, 고장점 표정장치, 프로토콜 컨버터 등를 별도 설치한다.

(1)고장점 표정장치 주요기기

(2) 주요설비 기능
① 측정장치(MU, Measuring Unit)(SS)
중성점 고장전류 및 부하전류를 디지털 신호로 표시하며, 이를 직렬 신호로 변환하여 연산장치(CU)로 전송하는 기능을 한다.
② 측정장치(MU, Measuring Unit)(AT)
중성점 고장전류를 측정하여 디지털 신호로 표시하며, 이를 직렬 신호로 변환하여 변전소의 측정장치(MU)로 전송하는 기능을 한다.

③ 연산장치(CU, Calculator Unit)
변전소, 구분소 및 보조구분소 각각의 중성점 고장전류 및 변전소의 부하전류를 취합하여 이들의 전류치에 의하여 고장전류 및 사고 위치의 거리를 표정 및 연산하여 이 위치 정보를 중앙감시장치에 전송하는 기능을 한다.
④ 자동중계장치(RA, Repeater A)
전송선로와의 분리 역할을 하며 기동신호를 수신하여 측정장치(MU)로 시작 신호전송 및 연산장치(CU)로 데이터 신호를 전송하는 기능을 한다.
⑤ 자동중계장치(RA, Repeater B)
전송선로와의 분리를 하고 시작신호를 수신하여 측정장치(MU)로 시작신호 전송, 데이터신호 수신, 연산장치(CU)로 데이터 신호를 전송하는 기능을 한다.
⑥ 자동중계장치(RA, Repeater C)
전송선로와의 분리를 하고 시작 신호를 생성(발생)하여 시작신호를 전송하는 기능을 한다.
⑦ 피뢰기(LA, Lightning Arrester)
전송선로와 뇌 서어지로부터 기기를 보호하는 기능을 한다.

출처-국가철도공단 KRE-02070

○ 가스절연 개폐장치

(1) GIS의 내장 기기
① 차단기(Gas Circuit Breaker)
② 모선(Main Bus)
③ 단로기(Disconnecting Switch)
④ 접지 개폐기(Earthing Switch)
⑤ 피뢰기(Lightning Arrester)
⑥ 계기용 변압기(Potential Transformer)
⑦ 계기용 변류기(Current Transformer)

⑧ 케이블 단말장치(Cable Sealing End, 지중선로인 경우)
⑨ 에어 부싱(Air Bushing, 가공선로인 경우)

(2) GIS의 특징
① 설치 면적의 축소화
절연내력이 우수한 SF6 가스를 이용하여 개폐 장치를 대폭 축소하였고, 장치의 입체 배치, 접속되는 기타 기기 및 송전 계통과의 관계를 고려하면 종전의 변전 설비에 비해 설치 면적이 약1/4 정도로 축소되고 옥내 설치도 가능하여 건물 및 부지의 비용 절감 효과가 매우 크다.
② 높은 안정성
모든 충전부는 접지된 탱크 내에 내장되고 SF6 가스로 절연되어 있으므로 감전에 대한 위험이 없다. 더구나 SF6 가스는 불연성이기 때문에 화재의 위험이 없으며 안정성이 대폭 향상되어 인구 밀도가 높은 도심지에 아주 적합하다.
③ 고도의 신뢰성
도전부, 절연부, 접속부 등의 충전부가 전부 가스로 충전된 금속 용기에 완전히 밀폐되어 있으므로 염해, 먼지 등에 의한 오손이나 강풍, 뇌 등의 외부 환경에 영향을 받지 않으며, 만일 내부 사고가 발생하더라도 가스 구획이 구분되어 있어 사고 확
대가 방지되는 등 신뢰성이 대단히 높다.
④ 보수 점검의 성력화
절연물 접촉자 등이 안정성이 높은 SF6 가스 중에 설치되어 있으므로 열화나 마모가 적어 모선이나 단로기 등의 보수가 필요 없으며, 차단기의 점검은 5∼6년에 1번 정도면 충분하므로 보수 유지가 상당히 간편하다.
⑤ 설치기간의 단축
수송 및 포장을 고려하여 가능한 한 각 유닛별로 완전히 조립한 상태로 공급하므로 설치가 간편하고 설치 기간이 단축된다.
⑥ 저소음
차단기를 포함한 개폐 장치 모두가 탱크 내에 완전 밀폐되어 있으므로 조작 중의 소음이 적고 라디오 방해 전파를 줄일 수 있다.

(3) 일반구조
GIS의 구조는 전기적, 기계적으로 충분한 내구성을 갖고, 각 구성기기의 조작은 원활 확실하고, 보수 점검은 안전, 용이하도록 제작되어야 한다. 개별기기 및 GIS의 사용 실적에서 특히 다음 사항을 고려하여야 한다.
① 기계적 충격이 가해지는 장소에 사용하는 부품은 오랜 기간에 손상이나 변형이 없어야 하고, 연결부는 장기간 사용에 의한 이완이 되지 않는 구조로 한다.
② 각종 패킹은 사용개소에 의해 내열성, 내유성, 기후 등을 고려하고, 장기간 사용에 대한 충분한 성능을 유지하는 것을 사용한다. 특히 탱크플랜지실(tank flange seal) 면 등은 우수(雨水)등에 의한 녹이 생기지 않도록 하여야 한다.
③ 옥외용GIS의 가스 감시반등은, 먼지나 우수의 침입이 안 되는 구조로 하고, 결로나 녹 등에 의하여 지장이 없는 구조로 한다.

(4) 시스템 구성
GIS는 증설이나 사고복구 시에 정지범위를 국한시키는 동시에 작업의 효율화와 신뢰성, 안전성을 기할 수 있도록 시스템구성상 고려되어야 한다. 또한 교환이 필요한 각 부품, 구성기기는 부품 또는 작은 블록마다 호환성이 있으며, 상당한 조정을 하지 않고 교체가 되도록 되어야 한다.

(5) 모선
모선은 주모선과 접속모선으로 분류되고 필요한 개소에 가스구분 절연 칸막이를 설치한다. 또한 설치, 열신축, 상대 변위 등을 고려한 구조로 하고, 필요한 경우에는 신축 이음매를 시설하여 필요에 의해 보수용 착탈장치를 설치한다.

(6) 다른 기기와의 접속부
GIS는 변압기ㆍ전력케이블 등의 다른 기기와 접속 가능하도록 한다. 또한 접속부는 접속작업성, 사고시의 작업성을 고려한 구조로 함과 동시에 기기 상호간의 전기적, 기계적, 열적 영향에 의해 각각의 기기에 실용상 지장을 주지 않도록 고려해야 한다. 접속부는 전기적, 기계적으로 충분한 강도가 있고, 장기간의 사용에 견디어야 한다. 또한
접속부의 조립 치수 및 제작, 시공의 접합구분은 당사자간의 협의에 의해 결정한다.
접속부에서 기기 상호간에 미치는 영향의 예는 아래와 같다.

① 전기적영향

ㆍ GIS와 다른 기기와의 탱크간을 절연하지 않는 경우 탱크간에 전자유도에 의한 순환전류 및 지락에 의한 사고전류가 흐
른다.
ㆍ GIS와 다른 기기와의 탱크간을 절연하는 경우 탱크간의 절연접속부에 주회로의 뇌서어지, 개폐서어지 등에 의한
유도전압이 발생한다.

② 기계적영향

ㆍ GIS와 다른 기기의 기초가 다른 경우는 기초분할부에서 상대변위가 생길 수 있다.
ㆍ GIS를 변압기 또는 리액터와 직결한 경우는 변압기, 리액터의 여자 진동이 GIS에 전파할 수 있다.

③ 열적영향

ㆍ GIS를 케이블과 접속하는 경우는 GIS도체에서 케이블도체에, 역으로 케이블도체에서 GIS도체로 열이 전달된다.
ㆍ 탱크의 열신축에 의해 기기에 기계적 응력을 발생시킬 수 있다.

변전설비 접속개소중 고조파저감설비, 전차선로 지중인출, GIB(GOB로 연결된 변압기)는 Cable Plug-In 접속재를 적용한다

(7) 기계적 강도
GIS각부는 아래의 하중에 견딜 수 있는 충분한 강도를 갖는 것으로 해야한다.
① 차단기 또는 단로기 등의 조작시의 충격하중, 단락시의 전자력에 추가하여 4.9㎨에서 일정한 수평가속도의 정적하중의 중첩.
② 차단기 또는 단로기 등의 조작시의 충격하중, 단락시의 전자력에 추가하여 40m/s의 풍압의 중첩
③ 지진파를 정현파로서 가대 하단을 진동을 추가한 때 공진 시의 동적하중. 다만, 당사자간의 협의에 의해 정해진 사이클 이내에서의 공진 시의 하중으로 한다. 또한 변압기 등의 진동성격이 틀린 다른 기기와의 접속부나, 과도응답특성이 다른
복수의 분할기초상에 GIS를 설치하는 경우의 인접기기간의 접속부는 그 응답특성이 다른 것을 고려한 내진구조로 할 필요가 있다.

(8) 탱크강도
사용 상태에서 압력이 가해지는 부분은 최고 사용압력에 충분히 견디도록 소정의 기준에 맞도록 제작되어야 한다. 또한 GIS내부 고장에 대하여 탱크의 강도는 주 보호 계전기에 의한 고장제거시간까지의 가스압력 상승에 견디어야 한다.

(9) 가스구분 및 가스의 순도
① 가스구분
GIS에서 구분할 필요가 있는 부분은 독립된 가스구분으로 하지만, 가스구분을 가능하게 해야 한다. 또한 각 가스구분에 수분 또는 분해가스를 흡착하는 흡착제를 구비해야 한다.
② 가스감시구분
가스구분은 하나 혹은 복수를 통합하여 GIS의 운용, 보수 등에 필요한 가스감시구분을 구성해야 한다. 가스감시구분은 대기 혹은 인접 가스감시구분에 가스 누설이 없도록 적절한 기밀구조를 갖추어야 한다. 대기로의 가스 누설양은 1wt%/년 이하로 한다. 또한 각 가스감시구분에는 가스감시장치를 설치해야 한다.
③ 가스의 밀도
가. SF6가스의 순도는 GIS에 봉입한 상태에서 95wt%/년 이상으로 한다.
나. SF6가스중의 수분량은 GIS에 봉입한 상태에서 표 이하로 한다

SF6가스중의 수분량

(10) 접지방식
GIS의 탱크 및 지지대는 모두 접지할 수 있는 구조라야 한다. 또한 GIS구조의 구분에 의해 접지방식은 표와 같이 한다.

 GIS의 구조구분과 접지방식

(11) 제어 감시장치
① 조작
제어 감시장치의 조작은 안전, 원활 확실히 하는 것이어야 한다.
② 개폐표시
차단기, 단로기 및 접지개폐장치에는 개폐상태를 확인할 수 있도록 기계적, 혹은 전기적 개폐표시장치를 설치한다.
③ 경보와 쇄정
가) 가스압력 저하경보
가스압력이 최저 보증압력 및 경보가스압력으로 되었을 경우에 경보를 울린다. 다만, 정격가스압력>경보가스압력≥최저보증가스압력으로 하여 구체적인 값은 당사자간의 협의에서 결정한다. 또한 GIS의 기본성능이 SF6가스의 밀도에 의존하기 때문에 20℃로 환산한 압력, 결국 밀도로 관리하는 방법이 적절하다.
나) 조작쇄정
차단기의 가스밀도 혹은 조작압력이 최저 보증치 이하로 되는 경우는 차단기를 조작할 수 없도록 쇄정하는 것으로 한다. 또한 전류 개폐능력을 필요로 하는 차단기, 접지 개폐기의 쇄정의 필요 여부에 대해서는 당사자간의 협의에 의한다.

(12) 정격
① 정격전압
정격전압은 GIS에 부과될 수 있는 사용회로 전압의 상한을 말하며 계통의 공칭전압에 따라 표를 표준으로 한다.

 정격전압의 표준치

② 절연강도
GIS의 절연강도는 표에 의한다.

 GIS의 절연강도(170kV이하)

③ 정격주파수
정격주파수는 이 GIS가 규정의 조건에 적합하도록 설계된 주파수를 말하며 60㎐로 한다.
④ 정격전류
주회로의 정격전류는 정격전압, 정격주파수하에서 규정된 온도상승한도를 초과하지 않고 그 회로에 연속적으로 흘릴 수 있는 전류한도를 말하며 표를 표준으로 하고 표시방법은 다음과 같다.
가) 회로 단위에 있어 분기회로의 정격전류와 모선의 정격전류가 다른 경우
(예) 분기 1,250A/모선 2,000A
나) 정격전류가 다른 여러 개의 회로단위로 구성될 경우
(예) 분기 1,250/2,000/4,000A/모선 4,000A
다) 정격전류가 다른 여러 개의 회로단위로 구성되어 전체 정격전류를 약칭할 필요가 있는 경우는 분기 또는 모선의 정격전류 최대의 것으로 표시한다.
⑤ 정격단시간 전류
가) GIS의 정격단시간 전류(rms)를 1초간 그 장치에 흘렸을 때 이상이 발생하지 않는 전류의 최대한도를 말하며 표를 표준으로 한다.

나) 정격단시간 전류의 최대 파고치는 정격치의 2.6배로 한다.

 GIS의 정격표준치

⑥ 정격조작전압, 조작압력 및 제어전압의 변동범위는 표와 같다.

(13) 수송ㆍ설치
① 수송
GIS의 수송방식은 기기의 정격 및 구성에 의해 다르지만 일괄수송방식과 분할수송 방식이 있다. 기기의 형태와 수송제한을 고려하여 수송방법을 선정한다.
가) 일괄수송방식
일괄수송방식이라는 것은 각 회로 단위에서 구성기기와 부속품을 완전 장착한 상태로 수송하는 방법이다.
나) 분할수송방식
분할수송방식은 각 회로 단위를 어느 정도의 구성기기그룹으로 분할하여 수송하는 방식이다.
② 설치
설치된 상태의 GIS는 외기의 영향을 받지 않고, 높은 신뢰성이 있다. 설치 시에도 그 신뢰성을 확보하기 위한 작업관리는 중요하고, 특히 현장 도킹작업에는 GIS의 기본 성능에 영향을 미치는 먼지나 수분 등에 주의하여 작업을 할 필요가 있다. 가스의 충진에 있어서는 기기 내부를 진공으로 유지하고 건조한 후 SF6가스를 규정 압력 까지 충진한다.

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1. 변전소 등의 형식

(1) 변전소등은 옥내형으로 하며, 다음 각 호의 어느 하나에 해당하는 경우에는 옥외형으로 할 수 있다.
① 주택 등과 멀리 떨어져 민원발생 등의 우려가 적은 지역의 경우
② 공해ㆍ 염해 등의 우려가 적은 지역의 경우
③ 인구밀집지역이 아닌 지역의 경우
④ 그 밖에 옥내형으로 건설이 곤란한 경우
(2) 변전기기는 수전측으로부터 급전측까지 일관되고 합리적으로 배치하고, 급전측이 선로방향이 되도록 한다.
단, 급전선이 지중으로 인출될 경우에는 예외로 한다.
(3) 변전소등의 건물설계를 위하여 GIS 등 기기들의 하중과 시공시 필요 공간, 소음 및 진동기준 등 인터페이스 조건을 고려하여야 한다.
(4) 시공 및 유지보수를 위해 필요한 진입로와 장래증설을 고려하여 여유 부지를 확보하도록 설계한다.
(5) 변전소의 용량증설 및 노후 등으로 설비개량이 필요할 경우 1뱅크를 시설 할 수 있는 여유 공간의 확보를 고려한다.
(6) 옥외 변전소의 경우 철구와 기기가대 등은 지반 및 하중을 고려하여 강재 또는 철제 비임 및 철근콘크리트주 등을 이용한 적절한 구조로 한다.

2.  변전소 등의 설비

변전소의 형식은 옥외 철구형, 옥내 및 옥외 GIS형, 철구형과 GIS를 혼합한 혼합형(Hybrid) 변전소로 분류한다. 옥외형은 배전반류와 제어반류를 건물 내에 설치하고, 다른 기기는 전부 옥외에 설치하는 것이며, 옥내형은 전부를 건물 내에 설치하는 것이다.
옥외식 변전소는 설비가 평면 배치로 되므로 용지 면적이 넓지만 공사비가 저렴하다.
옥내식 변전소는 다층 건축구조로 되어 설비의 배치설계가 입체적이기 때문에 용지면적을 축소할 수 있지만 건축비가 높게 된다. 따라서 변전소의 형태는 입지조건, 용지비 등 경제적 검토를 추가하여 결정한다.
옥내 철구형 변전소를 건설하는 것이 용지비, 건축비가 고가로 되는 경우는 가스절연 개폐장치(GIS)를 검토한다.

1) 변전설비 형식(GIS형, 철구형)
전철변전설비 형식에는 GIS형과 철구형으로 구분하며 각 형식별 경제성, 신뢰성, 안정성, 유지보수 등 장ㆍ단점이 있으며 건설비 측면에서는 철구형이 다소 유리하며, 토지이용, 운전유지보수, 신뢰성, 안정성 등을 고려할 때 GIS형이 유리하다.

2) 변전설비 건설 방식(옥내, 옥외)
변전설비 형식을 GIS형으로 건설할 경우 그 건설방식(옥내 및 옥외)은 옥내방식의 경우 옥외방식에 비해 설치부지 면적 축소, 미관, 수명, 신뢰성, 안전성 및 무보수화, 무인화에 따른 보안 등의 이점이 있으므로 최근 국내 전력회사에서는 모든 신설변전소를 옥내 GIS화하는 추세이며 특히, 국가경제의 고도성장과 국민 의식구조 향상으로 인하여 변전설비 등은 주거환경을 저해하는 시설물로 인식하고 있어 다소 건설비가 고가이나, 국토이용률의 극대화와 민원발생의 최소화를 위하여 환경 친화적인 건설방식인 옥내GIS화 방식이 바람직하다.
옥내GIS형이 투자비는 다소 증가하나 부지면적을 최소화 할 수 있어 민원 발생 우려가 적으며 또한 급전구분소 및 보조급전구분소의 무인화에 따른 보안상의 유익성 등을 고려하여 옥내GIS형을 추진하는 것이 유리하다.
ATP의 경우 부지여건 및 장래계획에 따라 옥내형 또는 옥외형으로 시설할 수 있다.

3) 옥내변전소
(1) 용지가 협소하기 때문에 옥외식으로 하는 것이 불가능한 경우 위치상 그 지점에 설치할 필요가 있어 다른 적당한 용지가 없는 경우이다.

(2) 경제적으로 옥내식으로 하는 것이 유리한 경우 용지비와 건물비를 비교하여 결정한다. 일반적으로 용지비가 고가인 경우이다.
(3) 공해, 염진해, 주택지구 및 장래 주택예정지구 등 옥내식으로 할 필요가 있는 경우 공업지구로서 가스나 연진에 의해 기기의 성능이나 수명에 악영향을 줄 우려가 있는 장소가 해당된다.
(4) 옥내변전소는 전체의 설비를 옥내에 설치하는 것이 보통이지만 염진해대책의 경우는 애자 부분만 건물 내에 설치하는 등 경제적으로 설계할 필요가 있다.

4) 옥외변전소
(1) 여건상 옥내형 건설이 곤란한 경우에 시설한다.
(2) 용지확보가 용이하고 용지비가 저가인 주택 등과 멀리 떨어진 지역에 시설한다.
(3) 소음, 진동 등에 의한 민원의 발생요소 등의 우려가 없는 지역에 시설한다.
(4) 염해 및 공해에 의한 피해가 상대적으로 높다.
(5) 유지 보수는 옥내형 보다 불리하다.

3. 변전소 등의 종류

1) 변전소(SS, Substation)
교류변전소에는 3상 전원의 불평형을 경감하기 위하여 3상을 2상으로 변환하는 스코트결선 변압기를 시설하며, 급전설비는 교류차단기를 각 방면별 상하선별로 회선을 나누어 단권변압기 급전방식(AT방식)을 갖춘 것으로 한다.
급전변압기는 M권선, T권선에서 각 방면별 AT측(55kV)에 전력을 공급하고, 2차측에는 필요에 따라 전력품질보상장치를 시설한다.

2) 급전구분소(SP, Sectioning Post)
인접변전소의 급전분계점의 절연구분장치에 바이패스 설비를 시설하여, 평상시에는 좌우 양 변전소의 위상이 다른 급전전원을 구분하고, 어느 변전소가 정전된 경우에는 급전구분소의 차단기를 투입하여 변전소 상호의 연장급전을 행한다. 이 설비가 급전구분소이다. 절연구분장치는 변전소의 부하분담을 고려하여, 변전소간의 중앙에 시설하고 급전구분소도 될 수 있는 한 근접한 장소에 선정한다.

3) 보조급전구분소(SSP, Sub-sectioning Post)
변전소와 급전구분소의 중간에 전차선로의 작업시 또는 사고시의 한정구분을 하기 위해 보조급전구분소를 시설한다. 또한 전차고, 기관차고, 야드 등의 본선에서의 분기개소에는 보호장치를 설비한 보조급전구분소를 시설한다.

4) 단말보조급전구분소(ATP, Auto-transformer Post)
AT방식의 경우에 전압강하보상, 통신유도장해의 경감을 위해 전차선로 말단에 단권변압기만의 단말보조급전구분소(ATP)를 시설한다.

5) 병렬급전소(PP, Parallel Post)
상하 전차선을 연결하는 차단기를 설치하여 병렬연결을 함으로서 전압강하를 줄일 수 있어 역간 거리가 길어지므로 고속전철운행에 적합한 급전방식이다.

4. 가선최대장력

5. 풍압하중

1) 전선의 피빙 및 빔(Beam)의 적설하중
전선에 빙설을 고려하는 경우는 가선 각조의 주변에 동축원통상의 두께 6㎜의 얼음이 붙어있는 것으로 하고, 피빙의 중량은 0.9 g/㎤로 한다. 빔의 적설중량은 빔 위에 관설(冠雪)이 있는 경우만 고려하고 기둥은 그 영향이 적으므로 무시한다.

2) 지진력
지진에 대한 학문이나 공학이 정립되기 이전에는 지진의 발생으로 인한 지상 구조물의 피해는 자연재해의 필연으로 받아들여졌고, 지진으로 인한 지반의 불규칙한 운동으로 구조물은 진동하게 되며, 지진력은 구조물의 기반에 작용하게 된다.
구조물의 상층에 작용하는 전단력은 구조물의 동적 거동의 결과에 따라 다르게 되고, 어느 특정지역에서 예상할 수 있는 지반운동의 크기와 특성을 알아내는 데는 한계가 있고 구조물이 지진에 대하여 잘 견딜 수 있는 능력은 탄성한계를 넘어 비탄성 범위내에서 발휘할 수 있기 때문에 파괴를 일으키지 않고 비선형적으로 에너지를 분산시킬 수 있도록 구조물의 연성을 갖도록 하는 것이 바람직하다.
기기가 설치되지 않는 철구는 일반적으로 지진력에 의한 하중보다 풍압하중 쪽이 가혹하기 때문에 지진력은 고려하지 않는다. 기기가 탑재되는 철구는 지진력에 의한 하중과 풍압하중과 비교하여 가혹한 쪽의 조건으로 한다.

 모선의 높이 및 경간

[단위 : m]

 빔(beam)의 크기 및 철주의 지면폭

 허용응력도표

 콘크리트의 부착응력도

(전기설비기술기준의 판단기준 표65-2)

 철근의 장기허용응력도

(주) 1. D29이상을 사용하는 경우는 ( )내의 수치로 한다.
2. SD295, SD345, SD390의 경우 콘크리트강도 δ274.4가 1960N/㎠에 미치지 못하면 15680N/㎠로 한다.

출처-국가철도공단 KRE-02050

1. 변전설비

변전실비는 가공 또는 지중 수전선로를 통하여 수전한 154kV의 전원을 전기차량 운행에 필요한 전력으로 변성하기 위하여 필요한 설비들을 총칭한다.
(1) 변전소는 일반적으로 그 형태에 따라 철구형 변전소, GIS형 변전소 및 혼합형(Hybrid) 변전소로 분류한다.
(2) 변전설비는 급전계통 구성에 따라 전철변전소, 급전구분소, 보조급전구분소, 병렬급전소, 단말보조급전구분소로 구성한다.
(3) 변전설비는 170kV GIS, 72.5kV GIS, 단권변압기, 전철제어반, 소내전원설비, 고장점 표정반, 원격진단장치, 전력품질개선장치 등으로 구성한다.

2. 급전계통

(1) 교류전철화 구간에는 방면별로 급전하며, 각 변전소의 중간에 급전구분소를 시설하여 차단기 등의 보호장치와 함께 절연구분장치를 설치한다.
(2) 절연구분장치는 각 변전소의 급전전압의 위상이 다른 경우 계통을 구분하기 위하여 설치한다.
(3) 보통의 급전상태는 양단변전소에서 급전구분소의 절연구분장치까지 단독으로 급전하지만 사고와 작업 등의 경우에는 급전구분소에서 인접 변전소까지 급전을 연장한다.
(4) 변전소의 간격이 비교적 긴 경우 보수작업이나 사고 시에 급전구간을 구분하는 목적으로 보조급전구분소를 시설한다.
(5) 종래에는 BT급전방식을 사용하였으나 부하용량의 증가로 최근에는 AT방식으로 전환하고 있으며 신설 설비는 AT급전방식을 표준으로 한다.
(6) 급전방식은 교류 단상 2만5천볼트 단권변압기 비절연보호방식을 표준으로 한다.
(7) 수전측의 상불평형을 최소화하기 위하여 급전용변압기는 스코트 결선을 사용하며, 급전용변압기 2차측의 M, T상은 단권변압기를 통하여 변전소에서 선로를 향할 때 좌 또는 우방향으로 급전구분소까지 공급한다.
(8) 변전소에서 전기차량까지 구성되는 회로의 전압보상을 위하여 단권변압기를 적절하게 분산배치하며, 단권변압기의 중성점과 매설접지선, 보호선, 궤도를 연결하여 전류를 변전소까지 귀환시켜 통신 유도장해와 사고파급을 최소화 되도록 설계한다.
(9) 각종 사고 또는 고장시 파급 등을 방지하기 위한 적절한 보호방식을 제시하여야 한다.
(10) 전차선로의 상하선 구분 없이 방면별 급전되도록 회로를 구성한다.
(11) 3개 이상의 선로에 급전하는 경우 적정하게 부하가 분담되도록 회로를 구성한다.

(12) 부하측에서 발생되는 고조파의 크기를 검토하여 필요시 저감방안을 제시하여야 한다.

3. 변전소 건설방식(옥내, 옥외)

1) 기기 건설방식에 의한 분류
변전설비의 기기건설은 차단설비의 건설방식에 의해 구분되는데 공기절연형과 SF6가스 절연형이 있다. 현재 건설되는 한전, 한국철도공사 및 운영중인 경부고속철도 우선개통구간(서울~부산)의 변전소 기기는 공기절연형에 비해 염해등 외부환경 또는 이물질 접촉에 의한 사고가 없고, 유지보수 작업자의 안전을 도모한다. 각 기기가 표준화된 조립방식에 의하므로 대량생산이 가능하고, 제작공장에서 조립한 상태로 수송하기 때문에 현장 설치작업의 공기가 단축 및 보수 점검 업무가 불필요하기 때문에 운전경비가 절감되며 설치면적 축소가 가능한 GIS(SF6가스 절연형)방식으로 건설되고 있다.

2) 건축물 건설방식에 의한 분류
변전설비의 각종기기(변압기 및 차단설비등)는 옥외에 설치하고 배전반 및 각종 감시 장비만 옥내에 설치하는 옥외방식과 변전설비의 모든 기기를 건축물내에 설치하는 옥내 방식이 있으며, 이를 비교하면 다음과 같다. 옥내GIS방식은 초기투자비가 다소 불리하나 국토이용효율의 극대화와 설비의 기능성, 유지보수성, 보안성, 기기의 내구성, 민원 해소를 감안할 때 옥내GIS가 가장 유리한 건설방식이다. 특히, 최근에는 경제성장과 함께 삶의 질을 추구하는 국민의식 변화에 따라 자기주변의 변전설비에 대한 거부감을 갖고 있어 집단민원발생으로 건설에 어려운 실정이므로 한전에서도 기존 설비(옥외철구형)를 옥내GIS방식으로 개량하고 있으며, 철도 전철화시 변전설비도 옥내GIS형으로 건설하고 있는 추세이다.

4. 변전설비 하중표 조사 (샘플)

(1) 옥내 전철S/S

(2) 옥내SP

(3) 옥내SSP

5. 변전설비 강제 통풍량 계산

출처-국가철도공단 KRE-02030

1. 서지흡수기의 시설

구내선로에서 발생할 수 있는 개폐서지, 순간과도전압 등으로 이상전압이 2차기기에 악영향을 주는 것을 막기 위해 서지흡수기를 시설하여야 한다.

2.  설치위치 및 적용범위
서지흡수기 설치위치는 보호하고자 하는 기기전단으로 개폐서지를 발생하는 차단기 후단 부하 측 사이에 설치 운용한다.

서지흡수기의 설치위치도

서지흡수기의 적용

(주) 상기 표에서와 같이 VCB를 사용 시 반드시 서지흡수기를 설치해야 하나 VCB와 유입변압기를 사용 시는 설치하지 않아도 된다.

3. 접지
서지흡수기는 공통접지와 연결한다. 다만 비공통접지구간인 경우에는 제1종 접지공사를 하여야 한다

1. 피뢰기 등의 시설

(1) 고압 또는 특별고압 가공전선로에서 공급을 받는 수용장소의 인입구 또는 이와 근접한 곳에는 피뢰기를 시설하여야 한다.

(2) 옥내에 시설하는 피뢰기는 주요부분을 자기제 등의 용기내부에 넣은 형식의 것을 사용한다.
(3) 피뢰기에 이르는 전선은 각 극에 전용의 단로기 또는 컷아웃스위치 등을 설치하여야 한다. 다만, 인입구 단로기 등의 부하 측 단자에서 있어서 쉽게 분리할 수 있도록 시설한 것. 또는 단로기 구조의 것, 혹은 기기내에 피뢰기가 내장되어 있는 것은 그러하지 아니하다.
(주) 컷아웃에는 퓨즈를 넣으면 안 된다.

2. 피뢰기의 접지
고압 또는 특별고압 전로에 시설하는 피뢰기는 공통접지와 연결한다. 다만 비공통접지구간은 제1종 접지를 한다.

3. 설치위치
(1) 피뢰기의 보호레벨과 피보호기 절연내력간의 협조를 이루기 위하여 필요한 위치선정은 다음 사항을 전제로 검토한다.
① 피보호기의 제1대상은 전력용 변압기이며, 가능한 한 이에 근접하도록 한다.
② 피뢰기의 접지도선은 가능한 한 짧게 한다.
(2) 변압기와 피뢰기의 거리
① 유효차폐 수변전 설비

1회선 수전의 경우 피뢰기와 피보호기기의 최대유효 이격거리

4. 정격전압의 결정

피뢰기의 정격전압

(주) 전압 22.9[㎸] 이하의 배전선로에서 수전하는 설비의 피뢰기 정격전압[㎸]은 배전선로용을 적용한다.

5. 피뢰기의 공칭 방전전류

설치장소별 피뢰기 공칭 방전전류

(주) 1. 전압 22.9[㎸] 이하 (22[㎸] 비접지 제외)의 배전선로에서 수전하는 설비의 피뢰기 공칭방전전류는 일반적으로 2,500[A]의 것을 적용한다.

2. 피뢰기의 정격

6. 피뢰기의 설치장소

(1) 고압 및 특별고압의 전로 중 다음 각 호 또는 이에 근접한 곳에 설치한다. 다만, 가공지선이 설치된 구간은 생략할 수 있다.
① 변전소의 인입구 및 인출구와 수용장소(수전설비)의 인입구
② 가공전선로에 접속하는 신호용 변압기 또는 조명 및 동력용 주요변압기의 전원 측 50[m] 이내
③ 가공전선과 지중선로가 접속되는 곳
④ 가공지선의 시․종단부의 가공전선
(2) 피뢰기는 가능한 한 보호하는 기기와 가깝게 시설한다.

7. 피뢰기의 선정
피뢰기는 다음 각 호의 조건을 고려하여 선정한다.
(1) 피뢰기는 밀봉형을 사용하고 유효 보호거리를 증가하기 위하여 방전 개시전압 및 제한전압이 낮은 것을 선정한다.
(2) 유도뢰 서지에 대하여 2선 또는 3선의 피뢰기가 동시에 동작이 우려되는 변전소 근처의 단락전류가 큰 장소에는 속류 차단능력이 크고 또한 차단성능이 회로조건의 영향을 받을 우려가 적은 것을 사용한다.

8. 피뢰기의 접지
피뢰기에 시공하는 접지공사의 접지 저항치는 10[Ω] 이하로 한다.

1. 지락 차단장치의 시설대상 선로

(1) 사람 등이 용이하게 접촉할 우려가 있는 장소에 시설하는 사용전압이 60[V]를 넘는 저압의 금속제 외함을 가지는 기계․기구에 전기를 공급하는 전로에는 전로에 지기가 생긴 경우에 자동적으로 전로를 차단하는 장치를 시설하여야 한다. 다만, 다음 각호에 해당하는 경우에는 생략할 수 있다.
① 기계․기구를 구내 배전설비 등의 전기 취급자 이외의 자가 출입할 수 없는 장소에 시설하는 경우
② 기계․기구를 건조한 장소에 시설하는 경우
③ 대지전압이 150[V] 이하의 기계․기구를 물기가 있는 장소 이외의 장소에 시설하는 경우
④ 기계․기구에 시공하는 제2종 접지공사 또는 특별 제3종 접지공사의 접지저항이 3[Ω] 이하인 경우
⑤ 당해 전로의 전원 측에 절연 변압기(2차 전압이 400[V] 이하이고 정격용량이 3[kVA] 이하의 것)를 시설하고 당해전로를 접지하는 경우

⑥ 기계․기구가 고무․합성수지 기타의 절연물로 피복된 경우
⑦ 기계․기구가 유도전동기의 2차측 전로에 저항기가 접속된 경우
⑧ 기계․기구 내에 지락 차단장치를 시설하고 또한 전원의 인입부의 전선이 손상을 받을 우려가 없도록 시설하는 경우

(2) 저압 또는 고압의 전로에 있어서 비상용 조명장치, 비상용 승강기, 소방용 설비, 철도용 신호장치 기타 이것들의 사용정지가 공공의 안전 확보에 지장을 줄 우려가 있는 기계․기구에 전기를 공급하는 전로에는 3.1.1항에 규정하는 지락 차단장치 대신에 경보장치를 시설할 수 있다.
(3) 다음 각 호의 전로에는 지락 차단장치를 시설하여야 한다.
① 고압 또는 특별고압 전로와 변압기에 의하여 결합되는 400[V]를 넘는 저압전로
② 주택 옥내에 시설하는 대지전압 150[V]를 초과하고 400[V] 이하의 저압전로
③ 조영재에 고정하여 시설하는 전열보드 또는 전열 시트에 전기를 공급하는 전로
④ 욕실에 시설하는 콘센트에 전기를 공급하는 전로
⑤ 건설 공사용 등의 시설에 전기를 공급하는 전로
⑥ 옥측 또는 옥외에 시설하는 콘센트 설비

2. 지락 차단장치의 시설

(1) 지락 차단장치의 설치장소는 당해 기계․기구에 내장하는 경우를 제외하고는 분전반의 전원측 또는 분전반 내에 시설한다.
(2) 지락 차단장치는 인입 개폐기와 겸용할 수 있다.
(3) 영상변류기를 옥외의 전로에 시설하는 경우에는 방수형 변압기를 사용하거나 또는 방수함 등에 수용하여 시설한다.
(4) 지락 차단장치는 경보장치에 조작전원을 필요로 하는 경우에는 전용회선으로 한다.
(5) 전로에 접지 전용선이 있는 경우에는 변류기에 접지 전용선을 관통하지 아니하도록 설치한다.
(6) 저저항의 접지극을 사용하는 경우를 제외하고는 지락 차단장치로서 보호되는 전로와 보호되지 아니하는 전로에 시설하는 기기 등의 접지극은 공통하지 아니한다.