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전력 전송의 핵심 요소인 송전선과 배전선은 각각의 목적과 특성에 맞게 다양한 재질과 구조로 설계됩니다. 이번 글에서는 송전선과 배전선에 사용되는 다양한 도체 종류와 특성을 살펴보겠습니다.
Ⅰ. 송전선과 배전선의 차이
1. 송전선 (Transmission Line)
- 발전소에서 변전소까지 높은 전압(초고압)으로 전력을 전달하는 역할
- 일반적으로 장거리 전송을 위해 높은 인장강도와 낮은 전력손실이 요구됨
- ACSR, TASCR, STACIR 같은 특수 도체가 주로 사용됨
2. 배전선 (Distribution Line)
- 변전소에서 최종 사용처(가정, 산업시설)까지 전력을 공급하는 역할
- 상대적으로 짧은 거리에서 중저압으로 전송됨
- 경동선, 경알루미늄전선과 같은 일반 도체가 많이 사용됨
Ⅱ. 재질에 따른 전선 분류 및 특성
1. 기본 도체 종류 및 특성 비교
종류설명주요 용도
| 경동선 | 도전율이 높지만 인장강도가 낮음 | 배전선 |
| 경알루미늄전선 | 도전율이 우수하나 인장강도가 낮아 단독 사용이 어려움 | 배전선, ACSR 구성 요소 |
| 강선 | 인장강도가 높으나 도전율이 낮아 송전선으로 부적합 | 해협 횡단, 가공지선 |
| 합금선 | 구리, 철, 알루미늄 등을 합금하여 도체로 사용 | 특수 용도 |
| 쌍금속선 | 두 종류의 금속을 융착하여 제작 | 장경간 송전선 |
| 합금연선(ACSR) | 도전율은 낮지만 기계적 강도가 커 사용 빈도가 높음 | 송전선 |
2. 도전율 및 인장강도 비교
| 종류 | 도전율(%) | 인장강도(㎏/㎟) | 비고 |
| 경동선 | 96~98 | 35~48 | 배전선으로 적합 |
| 경알루미늄전선 | 61 | 16~18 | 인장강도가 낮아 보강 필요 |
| 강선 | 10 | 55~140 | 전선으로 부적합, 해협 횡단 시 사용 |
| 쌍금속선 | 30~40 | 75~115 | 장경간 및 가공지선 사용 |
| ACSR | 61 | 125 | 기계적 강도가 커 송전선에 많이 사용 |
Ⅲ. 고성능 신도체 (송전선 특화)
1. TASCR (내열 강심 알루미늄 합금연선)
- 일반 ACSR보다 내열성이 뛰어나 허용 온도가 160℃
- 전류 용량이 1.5~1.6배 증가
- 장거리 송전에 적합
2. STACIR (초내열 인바심 알루미늄 합금연선)
- 알루미늄 내열성을 높이기 위해 Zirconium 첨가
- 허용 온도 200℃, 순시 허용 온도 240℃
- ACSR 대비 전류 용량 약 2배 증가
- 기존 철탑 변경 없이 송전 용량을 2배로 확대 가능
- 다만 전기저항이 커 손실이 1.8% 증가, 비용은 ACSR의 3~7배
3. STACIR/AW (초내열 알루미늄 피복 인바심 알루미늄 합금연선)
- STACIR의 강심을 아연도금 인바선 대신 알루미늄 피복 인바선으로 대체
- STACIR 대비 손실 및 중량 4% 감소
- 허용 전류 2% 증가
- 알루미늄 피복으로 인해 전해 부식 방지
Ⅳ. 결론 및 최적 도체 선택
송전선과 배전선은 목적에 따라 적절한 도체를 선택해야 합니다. 일반 배전선에는 경동선과 경알루미늄전선이 주로 사용되며, 장거리 송전선에는 ACSR, TASCR, STACIR과 같은 내열성이 높은 신도체가 효과적입니다. 특히 STACIR/AW는 기존 송전설비를 변경하지 않고도 송전용량을 2배로 증가시킬 수 있어 경제적이지만, 비용 대비 효율을 고려한 최적의 선택이 필요합니다.
📌 TIP: 송전선과 배전선의 특성을 고려하여 적절한 전선을 선택하면 전력 손실을 줄이고 효율적인 전력 전송이 가능합니다!
다음 시간에는 더욱 유익한 포스팅으로 찾아오겠습니다.
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