전송선로의 5가지 일반적인 고장 유형과 효과적인 예방 방법
1. 개요
송전선 고장은 다양한 요인으로 인한 갑작스러운 전력 중단입니다. 공급을 복구하고 재발을 방지하기 위해 운영자는 먼저 고장 지점을 찾아야 하며, 고장 유형을 식별하고 원인을 파악하여 수리를 수행해야 합니다.
가장 흔한 고장에는 다음과 같은 것들이 포함됩니다:
번개 타격
얼음 축적 (결빙)
풍향 편차 (풍향 흔들림)
새 관련 문제
오염 플래시오버
외부 손상
이러한 고장과 그 예방에 대한 이해는 전력망의 안정성에 필수적입니다.
2. 번개 타격 고장
번개는 척전된 뇌우에서 발생하는 강력한 대기 방전입니다. 송전선에 대해서는 두 가지 주요 위험을 초래합니다:
직접 타격: 도체, 접지선 또는 타워를 타격하여 높은 전류와 플래시오버를 일으킵니다.
유도 과전압: 근처에 번개가 칠 때, 선로에 높은 전압을 유도하여 절연 파괴를 초래합니다.
원인
번개는 트리핑, 장비 손상, 정전, 심지어 광범위한 정전까지 초래할 수 있습니다—특히 번개가 많은 지역에서는 더욱 그렇습니다.
예방 조치
보호 각도가 낮은 차폐선 설치
타워 접지 저항 감소
결합 접지선 또는 매설 도체 사용
선로 서지 보호기 설치
차등 절연 또는 아크 보호 적용 (예: 아크 호, 병렬 간격)
절연 수준 강화
일시적인 고장 후 자동 재폐합을 통해 전력을 복구
사전 방전 막대 또는 음각 바늘 설치
3. 얼음 축적 (결빙) 고장
결빙은 추운 습한 조건 (–5°C부터 0°C까지)에서 안개나 이슬비가 형성되는 경우에 발생하며, 이는 겨울철 빗물이 얼음으로 변하면서 발생합니다. 반복적인 동결-해동 사이클은 밀도가 높은 혼합 얼음을 생성하여 도체에 큰 무게가 쌓입니다.
얼음은 일반적으로 바람이 부는 쪽에 형성되며, 이는 도체의 비틀림을 초래하여 원형이나 타원형 형태를 만들 수 있습니다.
원인
기후 변화로 인해 극단적인 날씨가 증가하면서 결빙이 주요 위협이 되었습니다. 이는 다음과 같은 문제를 초래할 수 있습니다:
기계적 과부하
갈로핑 (공기역학적 불안정성)
얼음 플래시오버
불균형 제빙 점프
파손된 도체 또는 붕괴된 타워
예방 전략: 회피, 저항, 수정, 예방, 제빙
결빙이 많이 발생하는 지역 (예: 호수, 고도가 높은 지역, 바람 통로)에서 라인 경로 피하기
간격 길이 및 장력 구간 길이 줄이기
타워와 접지선 지지대 강화
반결빙 도체 (예: 고강도 ACSR) 사용
기계적 보호를 위한 아머 막대 설치
V-스트링 또는 더블 서스펜션 절연자 사용하여 얼음 다리 형성 방지
4. 풍향 편차 (풍향 흔들림) 고장
풍향 편차는 바람 부하 아래에서 도체 또는 절연자가 횡방향으로 움직이는 현상으로, 공기 간격이 줄어들어 플래시오버를 일으킵니다—특히 점퍼 와이어 또는 서스펜션 스트링에서 더욱 그렇습니다.
종류
각 타워에서의 점퍼 스윙
바람 압력 아래에서의 절연자 스트링 기울기
도체 간 또는 도체와 타워 간 간격 감소
절연자 스트링 스웨이는 바람에 의한 트리핑의 주요 원인입니다.
원인
설계 한계: 많은 라인이 30 m/s의 바람에 대해 등급이 매겨져 있어 미세 기후나 국지적인 강풍 지역 (예: 협곡, 능선)을 과소평가합니다.
국지적인 강풍: 태풍, 다운버스트 또는 돌풍이 도체의 변위와 예리한 하드웨어 지점의 전기장 스트레스를 증가시킵니다.
비 효과: 바람에 의해 운반되는 비는 전도성 물 경로를 형성하여 공기 간격 절연 강도를 낮춥니다.
예방 조치
타워 헤드 클리어런스와 설계 안전 여유 증가
간격 및 도체 처짐 감소
절연자 스트링에 가중치 (댐퍼) 추가
V-스트링 또는 더블-스트링 구성 사용
바람에 강한 가이 와이어 또는 외부 장력 케이블 설치
5. 새 관련 고장
새 관련 고장은 새가 둥지를 짓거나 배설하거나 라인 근처를 날아다닐 때 플래시오버나 장비 손상을 일으키는 현상입니다.
고장 유형
둥지 관련: 긴 둥지 소재가 도체와 타워를 연결합니다.
배설물 관련: 배설물이 절연자의 절연력을 감소시켜 플래시오버를 일으킵니다.
새 몸체 단락: 큰 새가 위상 또는 도체와 접지 사이를 연결합니다.
조각 손상 또는 충돌 고장
둥지 잔해로 인한 2차 고장
원인
둥지 소재가 전도 경로를 생성
절연기에 있는 전도성 새 배설물
새가 전기화된 부분 근처에 서 있거나 날아다님
예방 조치
새 서식지로부터 5 km 이상 떨어진 새로운 라인 경로 설정 및 비행 통로 피하기
물리적 억제제 설치:
새 방지 장치, 둥지 차단기, 스파이크, 실드
대형 직경 또는 새에 안전한 절연자
절연자 커버 및 방수 장벽
활성 억제제 사용:
음향, 시각적 또는 지능형 소리-빛 새 쫓기 장치
대안 제공:
장비에서 멀리 떨어진 인공 둥지 또는 새 서식 장소 설치
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