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증용량 & 저이도 가공송전 개발 현황
Present Condition of High Capacity & Low Sag Overhead Transmission Development 원문보기

대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회, 2011 July 20, 2011년, pp.576 - 577  

김동훈 (대한전선(주)) ,  최아름 (대한전선(주)) ,  강승훈 (대한전선(주)) ,  홍동석 (대한전선(주)) ,  심정운 (한국전력공사) ,  김동희 (한국전력공사) ,  이동일 (한전 전력연구원) ,  신구용 (한전 전력연구원) ,  김병걸 (한국전기연구원)

초록
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이상기후 변화에 따라 전력 수요량이 매년 증가하는 추세에 따른 전력 보유량이 줄어들고 있는 실정이다. 5차 전력수급 계획에 따르면 전력 소비량에 비해 전력공급 설비 증가량이 매우 부족한 실정이다. 이에 기존의 가공송전선인 ACSR에 전력송전 용량을 증가시킬 수 있는 방안으로 알루미늄 도체에 합금 원소를 첨가하여 특성을 향상시키나, 도체의 형상을 Round Type에서 Trapezoidal Type으로 변경함에 따라 도체의 점적률을 약 20~25% 향상시킴으로 전력송전 용량을 향상시킨 증용량 가공송전선 개발이 진행되고 있다. 또한 지지선을 고강도, 비자성 특성을 갖는 강선 및 고강도, 저 선팽창계수 특성을 갖는 복합재료를 사용함으로써 가공송전선의 이도 특성을 향상시킨 가공선 개발이 활발히 진행되고 있다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 2009년 기준 연간 송전 손실 금액을 추산하면 약 4883억원에 달하며, 지가 상승과 주민의 이해 부족과 민원 등에 의한 시간적, 경제적인 여건에 의해 경과지의 확보가 대단히 어려운 실정이다.(2) 이에 본 논문에서는 전력송전 용량과 전력손실을 최소화 시킬 수 있고 저이도 특성을 갖는 가공송전선 개발 현황에 대해서 논하려고 한다.
  • 복합재료는 기지 재료에 따라 고분자기지 복합재료(Polymer Matrix Composite : PMC)와 금속기지 복합재료(Metal Matrix Composite : MMC)로 나눌 수 있다. 본 연구에서는 금속기지 복합재료에 비해 가격 경쟁력, 높은 인장력 및 경량화 특성이 있는 고분자기지 복합재료를 중점적으로 언급하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
증용량 & 저이도 가공송전선의 경우 도체의 형상, Al 합금 종류 및 지지선의 종류에 따라 ACSS, GTACSR, STACIR, ACCC 등으로 나누어지는데, 각 전선들의 특징은? 현재 개발 진행되고 있는 증용량 & 저이도 가공송전선의 경우 우수한 특성을 가지고 있지만, 단점 또한 존재한다. ACSS/TW 가공송전선은 도체 형상을 TW화 하면서 자중의 증가로 인해 이도가 오히려 증가하는 단점 있다. Gap형 전선은 ACSR에 비해 우수한 특성을 가지고 있지만, 높은 가격, 시공 및 접속 공정의 시간 증가, 난해함이 주된 단점으로 작용하고 있다. Gap형 전선의 개량형인 Loose형 전선은 시공관리가 용이하고 Gap형 보다는 경제성, 효율성이 뛰어나며, 현재 TEC에서 상용화를 위한 연구개발 진행 중에 있다. (H)STACIR는 가장 널리 쓰이고 있는 증용량 가공송전선이지만 높은 전선단가와 480mm2 규격에서 300m 경간 210℃ 운전 시, ACSR 보다도 이도가 커지는 단점이 발견되었다. ACCR과 ACFR은 우수한 증용량, 저이도 특성을 가지고 있음에도 불구하고 전선 단가가 너무 높은 관계로 비교에서 제외하였다. ACCC 전선은 ACM(Advanced Composite Material)을 지지선으로 채용하여 높은 인장 탄성계수와 인장강도, 극히 낮은 선팽창계수(2.5~2.6μ m/m℃ : ACSR의 1/2~1/3 수준)로 강도와 이도 특성이 모두 우수한 가공송전선 이다. 또한 ACCC 전선은 지지선이 가볍고, 고강도인 복합소재를 사용하여 가공송전선의 고강도, 경량화를 가능함에 따라 TW 방식의 고질적 문제인 전선 자중증가에 따른 이도 특성 감소, 지지물(철탑)의 하중부담 증가의 문제를 해결할 수 있는 방안을 제시하였다. 그리고 부도체가 갖는 비자성 특성으로 인해 저 손실을 확보함은 물론 우수한 내식특성까지 보유한 가공선이다. 접속 금구류도 기존의 것을 그대로 사용할 수 있으나 추가적인 쐐기형 압축부품이 사용된다는 단점이 있으나, 이를 해결하기 위하여 TEC와 전기연구원과의 공동기술개발을 통해 금구류 국산화가 현재 진행 중에 있다.
가공송전선의 송전용량을 증가 시키는 방법은 무엇이 있는가? 가공송전선의 송전용량을 증가 시키는 방법으로 크게 2가지로 다양한 합금개발 및 열처리 방법의 변화로 도체 재료의 물성을 향상시키는 방법과 알루미늄 도체의 형상 및 구조적인 형태 등, 도체 설계를 달리 함으로써 도전율을 향상시켜 가공송전선의 송전용량을 증가시키는 방법이 있다.
하계에 비해 동계에 전력 소비량이 급격히 증가하는 이유는? 2010년 12월 확정된 제 5차 장기 전력수급계획에 의하면 1인당 전력소비량은 약 9배/년 증가 추세인 반면 전력공급 설비는 약 8배/년 증가로 소비량에 비해 전력 공급설비 증가량이 부족한 실정이다. 또한 현재 동계에 이상저온 한파로 인해 하계에 비해 동계에 전력 소비량이 급격히 증가하여 심각한 전력부족 현상을 겪고 있다. 특히, 국내 전력계통은 타 국가와 전력유통이 곤란한 단독계통이며, 전력수요의 수도권 집중이 43%에 달하는데 반해, 발전소는 중부와 남부지역에 편재해 있어 송전장거리 송전에 따른 경제적인 지출이 막대하다.
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