架空送電線의 振動原因과 그 對策에 대하여 설명하라.      (□95 제44차)

송전선에 발생하는 진동의 종류에는 미풍진동, sleet jumping, galloping, subspan 진동,      corona진동 등이 있다.

1. 微風振動

(가) 원인 : 송전선로에 5m/s정도의 미풍이 전선과 직각에 가까운 방향으로 불 때 그      電線周圍에 공기의 소용돌이가 생기고 이때문에 전선의 鉛直방향으로 交番力이 작용하    여 上下로 振動하게 된다. 이 진동수가 전선의 경간 및 단위길이당 무게등에 의하여     정해지는 고유진동수와 같게되면 共振을 일으켜서 진동을 지속하게 된다.

미풍에 의한 진동의 주파수는 10∼60 Hz, 진폭은 전선지름의 0.5∼2배 정도이다. 진동    이 계속되면 전선은 지지점에서 반복되는 응력을 받아서 疲勞現象을 나타내고 나아가    應力이 전선의 疲勞限界(ACSR의 피로한계는 2kg/□정도)를 넘으면 斷線事故를 일으    키게 된다.

(나) 대책 : ① 지지점의 應力을 緩和하기 위해 아마로드나 아마테이프를 사용한다.

② 진동에너지를 흡수하기 위해 stock-bridge damper 나 spacer-damper 를 사용한다.

2. sleet jumping (跳躍)

(가) 원인 : 전선에 附着한 氷雪이 線溫과 바람의 관계가 어떤조건이 되면 一齊히 脫落하    여 그 전선이 윗쪽으로 뛰어올라 他相 電線과 短絡또는 地線과 地絡事故를 일으키며,    이로인해 電線溶斷, 素線의 切斷이 생기는 경우가 있다. 기온이 -2℃∼+2℃의 경우 많    이 발생한다.

(나) 대책 : ① 가능한 빙설이 적은 route를 선정한다.

② 徑間長을 短縮한다.

③ off-set (상·중·하 전선상호간 수평이격거리)와 수직선간 이격거리를 크게한다.

3. galloping

(가) 원인 : 주로 多導體방식에서 발생한다. 착빙설에 의해 전선단면이 空氣力學的으로     非對稱되고 강풍에 의해 揚力이 생기면 상하진동이 발생한다. 이 진동은 주파수가 낮고     (0.1∼0.5 Hz) 진폭이 커서(수십m) 자주 송전선의 선간단락사고의 원인이 되고 있다.     또 이 진동은 張力變動이 커서 spacer, 애자금구류의 피로등의 문제가 된다.

직접원인이 되는 공기역학적 비대칭성이 발생하는 경우는 着雪의 氷化, 고드름의 부착,    진눈깨비와 濕雪의 着氷化, 상승기류에 의한 着氷, 전선의 斜風, 기타 비대칭 부착물     등이다.

또한 架線條件에 대하여 고려할 요소들이 많다.

(나) 대책 : ① galloping이 발생하기 어려운 지역으로 route를 선정한다.

① smooth body 전선, 難 着氷 ring을 사용한다.

② 전선의 장력을 크게한다.

③ 經間長을 短縮한다.

④ 相間 絶緣spacer를 취부하여 선간단락을 방지한다.

⑤ damper를 취부하여 진동energy를 흡수한다.

4. subspan 진동

(가) 원인 : 다도체방식의 고유의 현상이다. 後流中의 素導體가 공기역학적으로 불안정하    게되어 발생하는 自勵振動이다. 진동수는 1∼2Hz, 진폭은 수□ 이다. 風速 수m/s∼      20m/s에서 발생한다.

(나) 대책 : galloping과 같으며 그 외에 소도체에 高低差를 주는 방법이 있다.

5. corona 진동

(가) 원인 : corona방전에 의해 전선이 진동한다. 진동수는 1∼3Hz, 진폭은 수□ 이다.

(나) 대책 : corona개시전압이 정상적인 운전전압보다 더 높도록 굵은 전선을 사용하거     나, 등가적으로 같은 효과를 낼 수 있는 多導體方式을 채용한다.