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가공송전선로 점검 및 진단기술에 대한 해외기술동향
신태우*, 장석한*, 김무수*, 민병욱**, 최진성***, 윤근화*, 권연한*, 정두옥*, 방항권****, 최한열****
한국전력공사 전력계통건설처*, 한국전력공사 송변전건설처**, 한국전력공사 송변전운영처***, 한국전력공사 중앙교육원****
New Technical Trend of Inspection and Test of Transmission Line
Tai-Woo Shin, Suk-han Jang, Mu-soo Kim,Byeong-wook Min, Jin-Sung Choi, Gen-Hwa Yoon
Yeon-Han Gwon du-ok Jung, Hang-kwon Bang Han-Yeol Choi
Korean Electric Power Coporation
Abstract - Recently, a new construction of transmission line has
been through quite hard situation due to demands for a new construction of transmission line have been saturated in south korea and also difficulties of purchasing the routes.
In addition, the demands for electricity have been decreased in all of advanced countries of the world due to slowdown of the rate of economic growth. So they are trying to find a way to utilize a existing transmission line by extending the durable period.
Therefore this is necessary to apply an applicable technology on domestic markets such as inspection, examination, maintenance of existing transmission lines by introducing advanced countries's example which shall be based on Japan's electic power companies.
1. 서 론
최근 우리나라는 송전선로의 신규 건설물량이 포화상태에 이르고 있 고 경과지 구입난의 가중으로 인하여 송전선로 건설이 어려운 실정이다.
또한 선진 세계 각국에서도 경제성장의 둔화로 인해 전력수요가 감소되 어 송전선로 건설이 점점 줄어들고 있으며 기설 선로의 사용기간을 연 장하여 사용하는 방법을 많이 모색하고 있다. 따라서 본 고에서는 일본 의 전력회사를 중심으로 선진외국에서 시행하고 있는 기설 송전선로의 점검 및 진단 기술에 대한 사례를 소개하겠으며 국내에서 적용이 가능 한 기술을 도입하는데 도움이 되도록 하겠다.
2. 본 론
2.1 송전선로의 운영현황
우리나라 송전선로의 운영현황을 살펴보면 송전선로용 철탑은 약 40,000기로서 건립년도가 20년 미만인 철탑이 과반수 이상을 차지하고 있으며 송전선로의 과반수 이상이 154kV 송전선로로써 다른 전압에 비 해 상대적으로 건립년도가 오래된 철탑이 많이 분포되어있다. 또한 765kV 및 345kV 송전선로는 철탑 건설이 1990년대 및 1970년대 이후에 건설되었으므로 설비가 양호한 편에 속한다고 할 수 있다. 따라서 신규 설비의 건설둔화와 함께 철탑의 수명연장을 위한 기술을 개발할 경우 154kV 송전선로 위주로 개발하여야 한다.
<표 1> 전압별 건설년도별 송전선로 점유현황 전 압 50년
이상 40~
49년 30~
39년 20~
29년 10~
19년 10년
미만 합계 점유율
765kV - - - - - 748 748 1.9%
345kV - - 1,301 4,535 2,646 2,375 10,857 27.2%
154kV 1,299 415 3,847 6,291 8,744 6,370 26,966 67.5%
66kV 146 461 352 153 128 126 1,366 3.4%
합 계 1,445 876 5,500 10,979 11,518 9,619 39,937 100%
점유율 3.6% 2.2% 13.8% 27.5% 28.8% 24.1% 100%
2.2 송전선로 점검진단기법의 종류
송전선로의 수명을 연장하기 위해서는 열화 및 이상 상황에 적절히 대응하여 연장화를 도모할 필요가 있다. 열화에 의한 이상상황은 부위별 로 발생하고 있으며 부위별로 발생내용 되는 내용을 정리하면 표 2와 같으며 부위별 이상상황에 대처하기 위해서는 적절한 진단을 시행하여 합리적인 설비의 보수․개수를 시행할 필요가 있다.
<표 2> 부위별 열화 및 이상현상
기초체 지지물 전선 및 금구류
기초체의 균열,결손 철근의 부식 기초체의 변위
강재의 부식 강관철탑의 용접불량 볼트의 열화 및 풀림
애자의 절연파괴 금구류 마모 전선부식 및 소선절단 본고에서는 기초,철탑부지,철근,애자,가선금구,전선,가공지선의 각 부위에 대한 점검 및 진단기술에 대해 기술한다.
2.2.1 기초체의 열화 및 균열점검
기초체가 열화되면 송전철탑에 영향을 미치는 것은 콘크리트 단면 감 소, 철근 부식에 의한 단면적의 감소 등 기초체 강도저하가 문제로 된 다. 또 열화에 의하여 강재의 내력과 부착력이 저하되는 경우가 있기 때 문에 기초체 열화 및 이상 원인의 규명, 잔존성능의 파악, 보수여부 및 방법을 판단하기 위해 기초체의 점검과 진단이 중요하다. 따라서 기초체 상황을 점검하기 위한 기법은 표 3과 같은 방법을 적용하고 있다.
<표 3> 기초체 열화 및 이상상황에 대한 점검 기법
항 목 개요 및 특징
육안점검
기초체 점검에 있어서 기본적이고 간편한 방법으로 갈라 짐 발생원인의 추정, 보수 및 점검여부의 판정 등을 판단 하는 정보취득이 가능하다.
크랙스케일
현장에서 결과를 얻을 수 있으므로 세부조사 여부를 신 속하게 판단할 수 있으며 육안검사에 비해 정량적인 자 료취득이 가능하다.
반발경도법 콘크리트를 파괴하지 않고 콘크리트 표면을 슈미트 햄머 로 타격하여 그 반발경도로 부터 압축강도를 구한다.
코아채취법 직접 콘크리트 코아를 채취하여 압축강도, 인장강도 및 탄성계수를 조사하며 반발경도법에 비해 정밀도가 높다.
중성화진단
콘크리트 중성화의 진행정도를 검사하여 콘크리트의 내 구성을 평가하는 방법으로 패놀용액이 알카리성에 대하 여 보라색으로 변하는 성질을 이용하여 측정한다.
초 음 파 법 에 의한 비파괴 검사
콘크리트 구조물에서 발생하는 갈라짐의 폭, 콘크리트 내 부공극의 검출 등을 비파괴검사로 실시하는데 원리는 초 음파가 콘크리트 속에서 직진, 반사, 굴절 등을 반복하며 반사하는 원리를 이용하여 검사한다.
화상점검
비디오카메라에 의해 촬영된 동영상을 화상처리하여 구 조물 표면의 갈라짐 현상을 판별하는 기법으로써 구조물 의 갈라짐 현상을 정량적으로 상세하게 파악할 수 있으 므로 상세조사시 활용이 가능하다.
2.2.2 철근부식의 진단
콘크리트는 고알카리성으로써 뛰어난 방식성을 가지고 있지만, 콘크리 트 재료의 중성화와 염화물의 침입 등에 의해 콘크리트 내부의 철근에 부식이 생기는 경우가 있다. 부식이 진전되면 녹 발생으로 인하여 체적 이 팽창되어 기초체 내부의 손상이 발생되므로 철근의 부식상황을 파악 하는 것이 상당히 중요하다. 철근의 부식상황은 육안검사가 가능할 경우 육안으로 확인하지만 확인이 곤란한 경우는 비파괴 검사로 시행할 필요 가 있다. 이러한 비파괴검사 기술로는 자연전위법 및 교류임피던스법이 있는데 이들 검사법에 대한 개요를 설명하면 다음과 같다.
가. 자연전위법에 의한 점검ㆍ진단
2008년도 대한전기학회 하계학술대회 논문집 2008. 7. 16 - 18