가공송전선로의 진동
1. 개 요
가. 가공송전선로에 5m/s 정도의 미풍이 전선과 직각에 가까운 방향으로 불 때는 그 전선주위에 공기의 소용돌이가 생기고, 이 때문에 전선의 연직방향으로 교번력이 작용하여 전선은 상하로 진동하게 된다.
나. 이 진동수가 전선의 경간 및 단위길이 당 무게 등에 의해서 전해지는 고유진동수와 같게 되면 공진을 일으켜서 진동을 계속하게 된다.
다. 실측에 의하면 진동주파수는 중공전선에는 4~5Hz, ACSR에서는 6~25Hz에서 진동의 경도가 가장 많이 일고 있다고 한다.
또 진동의 절점간 거리는 3~10m 정도이고, 상하로 진동되는 진폭은 전선지름의 0.5~2배 정도라고 한다.
2. 송전선 진동의 종류 및 특성
가. 진동의 종류
다도체 송전선로에 가해지는 진동은
1) 미풍진동
2) 서브스판(Sub-span)진동
3) 갤로핑(Galloping)진동
4) 단락전자력에 의한 진동 등이 있다.
나. 미풍진동 특성
1) 현수 지지점 부근에서 전선에 피로를 누적시켜 소선을 단선시킴
2) 주로 단도체에서 발생하는 진동현상으로 다도체의 경우는 소도체간의 간섭 때문에 크게 발생되지 않는다.
다. 서브스판(Sub-span)진동 특성
1) 전선 수평방향으로 진동하는 현상으로 풍속이 클수록 진동 폭이 큼
2) 전선의 직경이 커질수록 진동이 쉽게 발생 됨
3) 풍속 10m/s 이상에서 발생된다고 하나, 실제로는 스페이서 댐퍼 설치로 진동진폭이 크게 감쇠 됨
4) 스페이서 댐퍼 설치간격과 전선의 장력에 따라 진동현상은 다름
5) 송전선로에 대한 진동특성 중 특히 중요하게 고려해야 함
라. 갤로핑(Galloping)진동 특성
1) 주로 착빙설에 의한 공기역학적 불안전성과 강풍에 의해 발생
2) 가공전선에 착빙이나 착설에 의해 그 형상이나 표면의 상태가, 공기의 흐름에 대해 상하 비대칭인 경우 발생
3) 착설의 빙화(氷花), 고드름의 부착, 진눈깨비, 습설(濕雪)의 착빙화, 상승기류에 의한 착빙, 전선의 사풍 등에 의해 발생 함.
마. 단락전자력에 의한 진동
1) 다도체 송전선로에서 1상에 연결된 여러 가닥의 도체가 근접 병행시 전기적으로 전류에 의함 접자 흡인력과 정전 반발력이 동시에 작용하여 발생 함.
2) 장력이 증가 할수록 진동폭이 작아짐
3) 장력이 증가 할수록 전선간의 충돌현상이 늦게 나타나며, 전선간 충돌지속 시간도 상당히 짧아진다.
3. 송전선 진동 방지대책
가. 미풍진동 방지
1) 스톡브리지 댐퍼(Stock Bridge Damper) 설치
○ 단도체 및 다도체 가공송전선
○ 345kV 가공지선
2) 프리홈드 아마로드(Preformed Amour Rod)
○ 현수형 크램프 사용개소
나. 서브스판(Sub-span)진동 방지
1) 스페이서 댐퍼 설치
○ 4도체 이상 가공송전선
2) 스페이서 설치
○ 복도체 가공송전선
다. 갤러핑(Galloping)진동 방지
1) 경과지 선정 시 착빙설 우려지역 회피
2) 전선의 착빙설 방지대책 강구(난 착설 전선사용 등)
3) 특수형 철탑 설계(전선 수평배열 등)
4) 상간 스페이서(Spacer) 설치
5) 갤러핑 댐퍼 설치
[출처] 가공송전선로의 진동|작성자 공산