양회장 블로그

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.

출처-국가철도공단 KRE-02070

1. 변전소 용량

(1) 급전구간별의 정상 열차부하조건에서 1시간 최대출력 또는 순시최대출력을 기준으로 한다.
(2) 주변압기의 표준용량과 최대부하(자냉식 기준)는 다음 표에 준한다.

(3) 연장급전에 의한 부하의 증가에 대처할 수 있도록 변전소 용량을 결정한다.
(4) 변전소용량은 시뮬레이션 결과치를 적용하며, 부득이한 경우에 한하여 유사구간의 실측결과로 산정한다.
(5) 변전소의 급전용변압기는 장래의 수송수요 등을 감안하여 뱅크를 구성하고 예비용변압기를 두어야 한다.
(6) 흡상변압기방식과 단권변압기 급전방식의 연결 장소에는 단권변압기와 흡상변압기를 설치하여 하여 급전운용에 지장이 없도록 시설하여야 한다

2.  KTX 주요제원(경부고속철도)

3.  변압기의 임피던스

1) 용량별 임피던스

2) 용량별 최소임피던스

3) 한전 임피던스 자료(예)

한전 변전소의 계통 임피던스자료를 근거로 향후 계통확장 시 단락용량의 증대를 고려하여 여유율 1.2배를 주어 적용한다.

4) 방전전류 계산

4.  축전지의 부하조사

1) 비상전원 사용설비 현황 조사

2) 변전설비 직류 및 교류전원 사용부하 조사

① 변전소 직류부하조사

직류부하를 사용하는 기기의 정격부하를 조사하여 순간부하와 연속부하를 구분하여 정리한 후 부하의 합계를 구한다. 변전소의 순간부하는 차단기 투입 및 트립시, 비상등 점등시, 전철제어반 재기동시 순간적으로 직류부하가 필요하며 다음과 같이 발생할 수 있는 조건을 Case 1, 2, 3로 구분한다.
가. Case 1 : (급전반 차단기 4대가 동시에 트립되는 경우+비상등 점등)
차단기의 투ㆍ개방은 순차적으로 동작되어 동시에 많은 전류가 필요하지 않으나, 급전반의 차단기가 동시에 개방할 경우에는 일시적으로 많은 전류가 소요된다. 따라서 차단기 트립시 1대에 5.3[A]≒6[A] 로 산정하고 4대를 계산하면 24[A]가 소요되며, 비상등 20개가 점등되었을 경우 10[A]로 총 34[A]가 필요하다. (전철제어반 재기동시에는 차단기를 제어할 수 없으
므로 제외)
나. Case 2 : (차단기 1대 동작+비상등 점등)
비상등이 켜져 있는 상태에서 차단기 1대가 동작할 경우를 가정하여 부하를 산정한다.
다. Case 3 : (비상등 점등+전철제어반 재기동)
비상등이 점등된 상태에서 전철제어반 재기동시 부하를 산정한다.

② 변전소 교류부하조사

③ 급전구분소 등 직류부하조사

가. Case 1 : (급전반 차단기 4대가 동시에 트립되는 경우+비상등 점등)
차단기의 투ㆍ개방은 순차적으로 동작되어 동시에 많은 전류가 필요하지 않으나, 급전반의 차단기가 동시에 개방할 경우에는 일시적으로 많은 전류가 소요된다. 따라서 차단기 트립시 1대에 5.3[A]≒6[A] 로 산정하고 4대를 계산하면 24[A]가 소요되며, 비상등 2개가 점등되었을 경우 1[A]로 총 25[A]가 필요하다. (전철제어반 재기동시에는 차단기가 투ㆍ개방할수 없
으므로 제외)
나. Case 2 : (차단기 1대 동작+비상등 점등)
비상등이 켜져 있는 상태에서 차단기 1대가 동작할 경우를 가정하여 부하를 산정한다.
다. Case 3 : (비상등 점등+전철제어반 재기동)
비상등이 점등된 상태에서 전철제어반 재기동시 부하를 산정한다.

④ 급전구분소 등 교류부하조사

⑤ 철도 변전설비의 직류전압 허용범위

출처-국가철도공단 KRE-02060

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. 접지공사

(1) 매설지선의 매설은 배전선로의 관로 시공과 병행하여야하고 매설 지선 단독매설하는 경우는 지반 침하 등에 의한 매설지선의 노출 및 손상이 되지아니하도록 굴착한 다음 시공하여야하며 상선에 매설하는것을 원칙으로 시공하여야 한다.
(2) 매설접지선과 절연접지선과의 연결은 크램프접속 또는 용접접속을 하여야한다.
(3) 강제전선관, 트레이 등 모든금속체는 등전위를위하여 매설접지와 연결하여야한다.
(4) 역간의 맨홀내 접지선은 일정한 이격거리를 확보하여 시설하여야한다.
(5) 접지선 접속후 전기적인 연속성과 기계적인 견고성을 항상 점검하여야한다.
(6) 접지선 포설은자갈, 바위등을 피해서 되도록 흙에 포설하여야하며 접지선 표면에 손상이 가지않도록 유의한다.
(7) 시설물에 접지시공전 접지저항을 측정하고 그기록에 공사내용을 부가시켜 감독자에게 제출하여야한다.
(8) 수전실 및 전기실내 접지 장치신설은 전기실 하부 메쉬접지 및 전기실내 접지 단자함을 이용하여 해당접지를 시행하여접지 단자함에 연결하고 접지 단자함은 매설지선과 연결토록 구성하며 전기실 하부 메쉬 접지선도 접지 단자함과 연결토록한다.
(9) 철도 통합접지방식에서의 알루미늄합금 절연접지선(F-GV/Al 95㎟)으로 시설시 다음 사항을 반영하여 시공하여야한다.
① 동(Cu)과 알루미늄간 직선접속슬리브는 한전표준규격(ES-5935-0004)을적용하고, 분기접속 슬리브는 한전표준규격(ES-5935-0001) 또는 철도표준규격(KRS PW 0039-6)을 적용한다.
② 알루미늄 접속컴파운드는 한전표준규격(ES-6850-0002)을 적용하며 슬리브제작시 제작 업체에서 컴파운드를 도포하여납품토록 해야하며, 이의 감소나 오손을 방지하기 위하여 투명한 비닐봉투에 넣어 밀봉하여야한다.
③ 슬리브의 전선삽입 구멍에 접속컴파운드를 도포하되 슬리브의 홈(Slot)안에 완전히 충진되도록하여야한다.
④ 절연 전선피박기를 이용하여 피복을 제거하고, 슬리브 길이보다 양측으로 약10mm정도의 여유가 생기도록 피복을 제거한다.
⑤ Al전선의 산화피막은 급속도록 형성되므로 Al 전용브러시로 Al전선의 산화피막을 제거한후 즉시 압축작업을 하여야한다.
⑥ 압축공구는 Y-35 또는 전동식 압축공구를 사용하고 한전표준규격에서 명시한 다이스를 사용하여 규정된 횟수로 압축하였을때 전기적, 기계적 특성이 유지될수 있도록 완전히 압축접속되어야하며, 압축후 슬리브 표면이 터지거나 벌어지는 현상이 없어야한다.
⑦ 슬리브접속후 절연 성능확보와 공동관로내 습기, 물기로인한 방식·방수를위해 자기 융착 절연테이프를 감아야한다.
가. 자기융착 절연테이프는 신축성이 우수하므로 2배로 늘려 1/2씩 겹쳐서 3회 이상 감는다.
나. 자기융착 절연테이프를 감은후 600V 비닐절연테이프로 1/2씩 겹쳐서 2회이상감는다.
⑧ 그외 명시하지않은 사항은 한전표준규격과 철도표준규격을 준용한다.

2. 용접검사

(1) 일반사항
① 전철주 하부 저판용접부는 비파괴검사를 시행하고 전량 시행후 성적서를 제출하여야 한다.
② 용접부분의 비파괴시험은 구조물의 중요도 및 용접의 종류등에 따라 결정하되 해당되는 비파괴검사 관련 절차서를 제출하여 감독자/감리원의 승인을 받아 시행한다.
③ 비파괴검사의 적용분류는 전수검사, 부분검사 및 지정검사로 나누어 시행한다. 단, 전철주저판용접부는 전수검사를 원칙으로 한다.
④ 전철주는 맞대기 용접(L형) 시 자분탐상검사(MT) 및 초음파탐상검사(UT)를 시행하고, 구석용접시 자분탐상검사(MT)를시행한다.
⑤ 특별이 기술되지 않은 용접검사 시방에 대한 사항은 철도건설공사전문시방서(노반편, 국토교통부)에따른다.
⑥ 비파괴검사는 비파괴검사기술의 진흥 및 관리에 관한 법률에 따른다.

(2) 비파괴검사법의종류
① 표면 결함 검출을 위한 비파괴 검사
가. 육안검사(VT ; Visual Inspection)
원칙적으로 육안으로 보고 확인하는 것이지만 필요하면 확대경, 거울, 전용 게이지등을 사용하여 균열, 오버랩, 피트등의 유무를 확인하거나 용접부의 돋음살의 높이나 언더컷의 깊이 등을 측정한다.
나. 자분탐상검사(MT ; Magnetic Particle Testing)
표면이나 표면하의 결함 검출이 가능하나 강자성 재료에만 적용할수 있다.
다. 와류탐상검사(ECT : Eddy Current Testing)
도체의 표출부를 비접촉으로 그리고 고속으로 탐상할수있기 때문에 봉이나 관의 자동탐상에 유용하다.
② 내부 결함 검출을 위한 비파괴검사
가. 방사선 투과 검사(RT : Radiographic Testing)
방사선의 조사 방향에 나란히 놓여있는 즉두께차를 가지는 구상 결함의 검출에 우수하다.
그리고 결함의 종류, 형상을 판별하기 쉽고 기록보존성이높다. 그러나 라미네이션이나 기울여져 있는 균열 등은 검출되지않는다.
나. 초음파탐상검사(UT : Ultrasonic Testing)
균열 등 면상 결함의 검출 능력이 방사선 투과검사에 비해 우수하다. 그러나 초음파가 균열면에 수직으로 입사하도록 탐상조건을 설정하는데 주의해야한다.
③ 비파괴 검사의 방법

가. 비파괴 검사는 육안검사에 합격한 용접부에 실시한다. 열처리한 고장력강은 용접후48시간이 경과된 후에 실시한다.
나. 육안검사
모든 용접부는 육안검사를 실시한다. 육안검사 결과가 이 장의 ｢육안검사｣의 기준을 만족하면 그 용접부는 합격된 것으로한다. 육안검사자는 관련분야에 5년 이상 종사한자가 실시하는 것을 기본으로 한다.
다. 침투 탐상검사 및 자분 탐상검사
침투탐상검사 및 자분탐상검사는KS D 0213과 KS B 0816 기준에 따른다.
라. 방사선 투과검육사
방사선 투과 검사의 합격기준은 KS B 0845에 따라 등급을 분류하고 그 판정은 다음에 따른다.
(가) 인장 및 교번 하중이 작용하는 부재의 용접부 : 2류 이상합격
(나) 압축 및 전단 응력이 작용하는 부재의 용접부 : 3류 이상합격
마. 초음파탐상검사
초음파탐상검사의 합격 기준은 KS B 0896에 따라 등급을 분류하고 그 판정은 다음에 따른다.
(가) 인장 및 교번 하중이 작용하는 부재의 용접부 : 2류 이상합격
(나) 압축 및 전단 응력이 작용하는 부재의 용접부 : 3류 이상합격
④ 육안검사
가. 용접균열의 검사
용접비드 및 그 근방에서는 어느 경우도 균열이 있어서는 안된다. 균열검사는 육안으로하되 특히 의심이 있을 때에는 자분탐상법 또는 침투액탐상법으로 실시 해야한다.
나. 용접비드표면의 피트
주요부재의 맞대기이음 및 단면을 구성하는 T 이음, 모서리 이음에 관해서는 비드 표면에 피트가 있어서는 안된다. 기타의필릿용접 또는 부분용 입그루브용접에 관해서는 한이음에 대해 3개 또는 이음길이1m에대해 3개까지 허용한다. 다만, 피트크기가 1mm이하일때는 3개를 한개로 한다.
다. 용접비드표면의 요철
비드표면의 요철은 비드길이 25mm 범위에서의 고저차로 나타내고, 3mm를 넘는요철이 있어서는 안된다.
라. 언더컷
주요부재의 재편에 작용하는 1차응력에 직교하는 비드의 종단부 - 0.3(mm)

주요부재의 재편에 작용하는 1차응력에 평행하는 비드의 종단부 - 0.5(mm)

2차부재의 비드 종단부 - 0.8(mm)
마. 오우버랩
오우버랩이있어서는안된다.
바. 필릿용접의크기
필릿용접의 다리 길이 및 목 두께는 지정된 치수보다 작아서는 안된다. 그러나, 한용접선 양끝의 각각 50mm를 제외한 부분에서는 용접길이의 10% 까지의 범위에서-1.0mm의 오차를인정한다.

출처-국가철도공단 시방서

1. 지지물 구분

가공수전선로에 사용하는 지지물은 철탑, 철주이외에 목주 및 콘크리트주가 있으며, 그 사용목적 또는 용도에 따라 아래와 같이 구분한다.
(1) 철탑 : 철탑에 작용하는 힘의 강도가 전선로의 방향과 그 직각방향이 동일하게 설계하는 4각철탑(철탑주체가 4면 동형구성)과 동일하지 않게 설계하는 방형철탑(철탑주체가 2면 동형구성)이 있다. 본 기준은 가공수전선로에 사용하는 4각철탑의 설계에 적용한다.
(2) 철주 : 철주에는 상기 철탑의 예와 같이 4각철주(4면 동형구성), 원형단주(강관주) 및 갠트리(gantry)철주가 있다.
(3) 목주 및 콘크리트주 : 66㎸수전선로에 사용되는 외 특수개소(임시 설비등)에 주로 사용하고 있다.

1) 철탑과 철주의 구분
(1) 철탑 : 각 주주재(주각재) 마다 각각 4개의 단독기초로 구성된 지지물을 말한다.
(2) 철주 : 각 주주재(주각재) 공통의 기초, 즉 1개의 기초로 구성된 지지물을 말한다.

지지물에 대한 설계기준

※ 철탑이외의 철주 등 모든 지지물은 지선보강이 가능함

2. 지지물의 장주결정 기본요소

철탑의 장주를 결정하기 위해서는 우선 첫째 수직선간 이격거리, 둘째 수평선간 이격거리, 셋째 철탑과의 크리어런스 다이아그램(Clearance Diagram) 및 오프셋(Off-Set) 유지에 대하여 충분한 검토내용을 종합하여 아래와 같이 결정한다.

1) 철탑 높이 결정
(1) 철탑높이(H)
철탑높이 = 철탑의 최저암(하단arm)까지의 높이로 표시함
최저 암까지의 높이 = 최하단 전선의 지상고 + 애자련 길이 + 최대이도 +α
여기서, α = 측량오차 및 기타 여유값을 1.0m로 가정할 경우 154㎸급에서 일반평지에 대한 최저암까지의 높이를 산정하면 다음과 같다.
※ 전선의 최저 지상고(16.0m) + 애자련 길이(2.0m) +α(1.0m) = 19.0m
즉, 철탑높이 = 19.0m임(단, 지지물간 최대 이도는 고려하지 않았음) 따라서, 154㎸급 일반 평지의 철탑높이는 최소 19.0m로 결정된다.
(2) 철탑 전장(H')
철탑 전장 = 최저암까지의 높이(철탑높이) + 철탑상부높이
※ 철탑상부라 함은 최저암 이상의 상부로 1회선, 2회선, 4회선 등 특수철탑의 경우 철탑높이보다 상부높이가 큰(가분수)경우도 있다.

(3) 오프셋(Off-Set)유지
전력선 상․중․하전선 수평간격의 차를 오프셋(Off-Set)이라 하며, 이는 빙설에 의하여 전선이 너무 처지거나 빙설 탈락 시 전선의 도약(Sleet Jump) 또는 바람이 밑에서 위로 치솟아 불때 전선의 혼촉을 방지하기 위한 예방조치의 필수조건이다.

3. 철탑 설계기준

1) 표준철탑
(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) 철주설계
별도의 발주(주문)사항 이외의 모든 조건은 철탑설계기준에 준한다.

4) 철탑의 높이
철탑의 높이는 가섭선의 수직선간 거리, 전선의 최대이도, 최하전선의 지상고 등에 의하여 결정한다. 최하전선의 지상고는 설계기준 1020(송전선로 지상고기준)에 의한다.

5) 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 상시대지전압에 대한 비율) 등에 의하여 구한다.

표준절연간격

표준철탑 설계조건

(주) 1. 주주재 기울기는 최하단암이 취부되는 부분부터 기초까지의 철탑정면에서 본 주주재의 기울기임.
       2. TC형 철탑의 설계조건은 C형에 준한다

지역별 기준 속도압 및 최대풍속

(주) 순간최대풍속=10분평균 최대풍속×돌풍율

4. 허용응력도

① 강재 허용응력도

② 볼트의 기계적 성질 및 허용응력도

③ 지반의 제원

(주) 지반의 적용
- 1등급 : 지하수위가 충분히 낮아 저항력이 큰 지반(산지, 밭, 들)
- 2등급 : 다소의 용수가 있지만 저항력이 큰 지반(연약한 밭)
- 3등급 : 지하수위가 높아 저항력이 작은 지반(보통의 논)

(주) 흙의 내압한도는 상기 허용 압축 지지력의 2배다.
  즉, 내압한도 1등급(갑지구) : 588,000 [N/㎡ ]
                       2등급(을지구) : 392,000 [N/㎡]
                       3등급(병지구) : 196,000 [N/㎡]

출처-국가철도공단 KRE-02020

1. 취부기준

강심알루미늄 전선이 진동(미풍)으로 인한 기계적 강도열화 및 소선, 단선방지를 위하여 사용하는 스톡크 브릿지 댐퍼 및 아마로드 취부기준은 아래와 같이 정한다.

(1) 다음 개소에는 프리폼드아마로드(Preformed Armor Rod)를 설치한다.
① 현수형 클램프를 사용하는 개소
② 항공장애 표시구 설치개소

(2) 스톡크 브릿지 댐퍼 설치수량 및 간격은 표와 같으며 다음 개소에 설치한다.
① 단도체 및 복도체 가공송전선로의 전력선
② 345kV용 가공지선
③ OPGW(Optical Fiber Composite Overhead Ground Wire)

(주) 댐퍼간격은 현수애자 장치에서는 현수크램프 중심에서 내장애자 장치에서는 압축 크램프 또는 내장크램프 끝에서 담파 중심까지의 간격이다.

(3) 장경간이 인접되거나 지형상 불평형 장력이 심한 곳 또는 기타 특수지역은 설치수량 및 간격을 재조정한다.
(4) 지지물의 강도 또는 기타 이유로 전선의 안전율을 2.5보다 크게 하여 사용장력을 적게 적용하는 경우에는 스톡브리지댐퍼의 사용수량을 줄일 수 있다.
(5) 베이트댐퍼 (Bate Damper)
154kV용 가공지선의 지지점에는 설계기준 DS-1310(가공송전선 애자장치 설계기준) 부도의 154kV 가공지선용 지지장치도에 따라 베이트댐퍼를 설치한다.
(6) 아마로드 취부
경간이 200m를 초과하는 전선로의 현수형(애자련) 크램프에 접촉되는 전선부분에는 아마로드를 취부한다.
※ 단경간 등 아마롯드를 사용치 않아도 무방한(하중이 적은) 개소는 아마테이프를 사용한다.

2. 전압별 애자연결 표준개수

(주) 1. 사용애자는 250㎜ 볼소켓형 현수애자 및 250㎜ 볼소켓형 내염용 현수애자 기준임.

       2. 지구별 오손등급의 적용은 별도 설계기준(내오손기준)에 의한다.

3. 애자장치 사용구분

1) 현수와 내장장치의 적용구분
현수장치는 일반적으로 직선형 지지물에 적용하고, 그 이외의 경우에는 내장장치를 적용한다.
(단, 다음의 경우는 직선형 지지물에서도 내장장치를 적용함)
(1) 풍압 및 수평각에 의한 횡진각을 검토하여 현수애자련의 허용횡진각을 초과할 경우

(2) 커티너리각의 합이 사용 현수클램프의 허용 커티너리각을 초과할 경우
(3) 양측 경간의 심한 고저차로 전선의 수직하중이 현수클램프의 허용하중을 초과할 경우
(4) 현수장치용 지지물의 연속적 10기 이상일 때 선로보강용 지지물을 시설할 경우

2) 공작물과 접근 또는 교차개소의 적용구분

(주) 2련 적용 개소 중 다음의 원칙에 의하여 1개의 애자증결로 2련에 대용할 수 있다.
   ◦ 건조물, 도로, 횡단보도, 삭도의 경우
   ◦ 철도, 궤도의 경우 : 복선 또는 5회이상/1시간 교통빈도의 중요한 철도를 제외한 기타개소
   ◦ 고압가공전선 : 고압 3회선 이상의 간선을 제외한 기타개소
   ◦ 약전선 : 가공 Cable 및 5회선 이상의 통신간선 제외한 기타개소

3) 애자장치의 강도계열

애자장치 강도계열별 최대사용 하중표

(주) 1. 본표의 안전율은 애자 : 3.0, 금구 : 2.5를 기준으로 하였음.
       2. 사용애자에는 파괴하중 161,700[N] 및 파괴하중 117,600[N]을 사용할 경우임.

4) 애자장치의 결정

(1) 가선금구, 현수애자 및 전선의 강도 등의 협조관계를 고려함.
(2) ACSR 전선의 현수장치 개소에는 아마로드를 사용한다.
(3) 전선 지지점의 조건상 애자련이 위로 향한 각이 약 5°이상될 경우는 애자장치를 거꾸로(역조) 설치한다. 단, 해안측일 경우는 절연성능 저하를 최소화 하기 위하여 수평축 기준 해안측은 아래로 10°, 반대측은 위로 10°보다 애자련이 위로 향할 경우 거꾸로 설치함.
(4) ACSR의 경우 공칭단면적 200㎟이상은 압축형 인류클램프를 사용 한다.
(5) 154㎸ 이상의 선로에서 점퍼선 지지용 애자장치를 제외한 모든 애자장치에는 아-크혼(Arc-Horn)을 설치를 한다.

4. 애자장치 및 가공지선용 지지장치의 선정

현수애자장치는 직선형 지지물에 설치하며, 그 이외의 경우에는 내장애자장치를 사용 한다.
단, 풍압에 의한 횡진각 및 수평각에 의한 상시 횡진각이 허용횡진각을 초과하여 현수 애자련 유도범위를 초과하는 경우에는 애자련의 강도를 증가시키거나 내장애자장치를 사용한다.

5. 애자장치의 보강
(1) 애자련의 보호를 위하여 아킹혼을 설치하며, 중요개소(철도, 고속도로, 4차선이상 국도 등)와 교차하는 경우는 아킹혼이 부착된 2련 애자장치를 설치한다.
(2) 아킹혼을 설치하지 않는 경우, 공작물과 접근 또는 교차되는 개소에서 애자장치 보강은 해설에 따른다.
단, 전선의 최대 사용장력에 의하여 2련이 사용되는 경우는 제외한다.

6. 적용애자 및 애자장치의 강도

비고 1. ( )의 애자 강도값은 중다설 및 장경간용
비고 2. 애자장치의 최대사용하중은 애자의 안전율 3.0, 가선금구의 안전율은 2.5를 기준으로 산정한 것이다.

7. 아킹혼 사용구분
점퍼선 지지용 애자장치를 제외한 모든 애자장치에는 아킹혼을 설치한다.

출처-국가철도공단 KRE-02020