가선조건 및 설계
가선조건 및 설계
1. 일반사항
송전선 설계시 전선의 이도(Sag) 및 장력계산은 지지물(TW) 설계의 하중조건이 될 뿐만 아니라 지지물 높이결정 및 전선의 적정 안전율 유지를 위한 매우 중요한 설계 사항으로서 이에 대한 충분한 검토가 요구되고 있으며 사용전선별, 장소별 전선의 이도설계의 설계기준 및 계산방법 등은 다음과 같다.
2. 기본조건
(1) 기온
① 최고온도 : 40℃
② 평균온도 : 10℃
③ 최저온도 : -20℃
(2) 전선적용온도
① 지상고 검토시 적용온도
가. 일반전선(ACSR, 연속허용온도 90℃기준) : 75℃
나. 내열전선(TACSR, 연속허용온도 150℃기준) : 110℃
다. 초내열전선(STACIR, 연속허용온도 210℃기준) : 150℃
② EDS 검토시 : 10℃
③ 고온계 유풍시 : 10℃
④ 저온계 유풍시 적용온도 : -5℃(다설지역의 경우 0℃)
⑤ 저온계 무풍시 : -20℃
(3) 전선장력
① 전선 최대사용장력
전선의 최대사용장력은 아래의 안전율을 확보하여야 하며 전선별 제원은 표를 참조 한다.
가. 알루미늄계 전선 : 2.5 이상
나. 동계 전선 : 2.2 이상
여기서, 알루미늄계 전선은 알루미늄, 알루미늄합금, 내열알루미늄합금선 등을 말하며, 동계 전선은 동, 동합금선 등을 말한다.
전선제원
구분 선종 | ACSR 240㎟ | ACSR 330㎟ | ACSR 410㎟ | ACSR 480㎟ | |
Rail | Cardinal | ||||
무게 [㎏/m] | 1.110 | 1.320 | 1.673 | 1.599 | 1.829 |
외경 [㎜] | 22.40 | 25.30 | 28.50 | 29.61 | 30.42 |
인장하중 [N] | 100,058 | 107,114 | 136,122 | 115,640 | 149,940 |
최대사용장력 [N] | 35,770 | 38,710 | 49,000 | 41,650 | 53,900 |
탄성계수 [ N/m] | 88.994 | 81.791 | 81.918 | 71.079 | 78.273 |
선팽창계수 [ /℃] | 17.97 | 18.97 | 18.95 | 20.84 | 19.53 |
연선구성 [AL/ST] | 30 / 3.2 7 / 3.2 | 26 / 4.0 7 / 3.1 | 26 / 4.5 7 / 3.5 | 45 / 3.7 7 / 3.1 | 54 / 3.38 7 / 3.5 |
형상계수 | 1/7 | 1/6.3 | 1/6.3 | 1/8 | 1/9 |
② 가공지선 장력
가공지선 장력은 저온계 무풍시 전력선 이도의 80% 해당하는 장력을 표준으로 한다.
3. 설계조건
1) 하중조건
① 고온계 하중조건(Summer Loading Condition)
하계(4～11월)에서 전선에 작용하는 최대하중으로 태풍을 고려한 강풍시 조건으로 한다.
(1) 풍압 : 지역별 기준 속도압 및 최대풍속, 가섭선의 표준 풍압치를 참조
(2) 기온 : 10℃
(3) 피빙 : 고려하지 않음
② EDS 하중조건(Every Day Stress Condition)
전선수명에 관련되는 하중조건으로 상시 진동으로 인한 전선피로 현상을 억제하기 위하여 아래 조건으로 사용한다.
(1) 풍압 : 무풍
(2) 기온 : 10℃
(3) 피빙 : 고려하지 않음
(4) 사용범위
- 알루미늄계 전선 : 인장하중의 25％이하
- 동계 전선 : 인장하중의 30％이하
③ 저온계 하중조건(Winter Loading Condition)
동계(12월～3월)에서 전선에 작용하는 최대하중으로 아래와 같이 2개의 조건으로 한다.
(1) 유풍시 조건
- 풍압 : 지역별 기준 속도압 및 최대풍속, 가섭선의 표준 풍압치를 참조
- 기온 : -5
- 피빙 : 착빙설 참조
(2) 무풍시 조건
- 풍압 : 무풍
- 기온 : -20℃
- 피빙 : 고려하지 않음
2) 장력 조건
① 초기조건(제1상태)
이도․장력 계산에 필요한 기준조건 설정을 위하여 임의 상정하는 하중조건으로 나항의 하중조건 중 1개 조건을 선택할 수 있다.
② 변환조건(제2상태)
초기조건(제1상태)을 기준으로 제반조건에 있어서 전선의 사용 장력, 이도 등을 검토하는 조건으로 아래와 같이 열거할 수 있다.
(1) 최고온도시의 지상고 검토
(2) EDS 하중조건
(3) 고온계 하중조건
(4) 저온계 하중조건
(5) 기타 필요하다고 인정되는 조건
③ 이도자(Sag-Template) 제작 사용
이도자는 지역별, 등가경간별, 전선종류별로 표의 파라미터(Parameter)를 적용하여 제작 사용한다.
지역, 등가경간 및 선종별 파라미터(Parameter)
| Ⅰ지역 | Ⅱ지역 | Ⅲ지역 | 다설지역 | ||||||||||||
| 250 미 만 | 250- 349 | 350- 499 | 500 이상 | 250 미 만 | 250- 349 | 350- 499 | 500 이상 | 250 미 만 | 250- 349 | 350- 499 | 500 이상 | 250 미 만 | 250- 349 | 350- 499 | 500 이상 |
ACSR 480 ㎟ | 800 | 900 | 950 | 1000 | 800 | 1000 | 1050 | 1100 | 800 | 1100 | 1200 | 1300 | 700 | 850 | 900 | 950 |
ACSR 410 ㎟ | 900 | 1050 | 1100 | 1150 | 900 | 1150 | 1200 | 1250 | 900 | 1250 | 1400 | 1500 | 850 | 1000 | 1050 | 1100 |
ACSR 330 ㎟ | 850 | 950 | 1000 | 1050 | 900 | 1100 | 1150 | 1150 | 900 | 1200 | 1350 | 1400 | 800 | 900 | 950 | 1000 |
ACSR 40 ㎟ | 950 | 1050 | 1050 | 1100 | 1000 | 1150 | 1200 | 1250 | 1000 | 1300 | 1400 | 1500 | 850 | 950 | 1000 | 1000 |