가공 송전선 부식 요인 3가지(Corrosion)

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가공 송전선의 부식은 송전선의 성능과 수명을 크게 저하시킬 수 있는 중요한 문제입니다. 특히, 금속 부식은 시간이 지남에 따라 송전선의 기계적 강도와 전기적 특성을 저하시켜, 심각한 경우 송전 장애를 일으킬 수 있습니다. 이번 글에서는 가공 송전선에서 발생할 수 있는 대표적인 부식 요인 세 가지를 살펴보고, 각 부식 유형의 특성과 방지 방법에 대해 자세히 알아보겠습니다.

Table of Contents

금속 부식(Metallic Corrosion)

1. 금속 부식의 개요

금속 부식은 금속이 환경과 반응하여 원래의 상태에서 변질되는 현상으로, 특히 가공 송전선에서 흔히 발생합니다. 금속 부식은 주로 전기화학적 반응에 의해 진행되며, 이로 인해 금속의 성질이 변화하고, 송전선의 성능이 저하될 수 있습니다.

전해액 속의 반응: 예를 들어, 알루미늄과 구리를 전해액에 함께 넣으면, 알루미늄이 양극(산화작용)으로 작용하여 금속 이온이 용액 내로 녹아 들어가며, 구리는 음극(환원작용)으로 작용하여 용해된 산소의 환원 또는 수소 가스가 발생합니다. 이러한 이유로 알루미늄과 구리선이 함께 접속하는 것은 금지됩니다.
부식 발생 원인: 실제 부식은 알루미늄에서 일어나며, 이는 전기화학적 반응의 특성상 양극에서 부식이 집중되기 때문입니다.

가공 송전선 부식의 대표적인 요인

가공 송전선에서 발생하는 부식은 대기 중의 환경, 이종 금속 간의 접촉, 그리고 금속 표면의 간극에서 주로 발생합니다. 이들 각각의 부식 요인들은 송전선의 성능에 매우 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다.

1. 대기 부식(Atmospheric Corrosion)

대기 부식은 대기 중의 가스와 전선 표면이 접촉하면서 발생하는 부식입니다. 가공 송전선은 대기 중에 노출되어 있기 때문에 이 부식의 영향을 받을 수밖에 없습니다.

대기 중 가스와의 반응: 대기 중에 존재하는 다양한 가스(산소, 이산화황, 염화물 등)가 전선 표면과 접촉하면서 화학 반응을 일으켜 부식을 유발합니다. 특히, 해안 지역이나 산업 지역에서는 염분이나 산업 가스에 의해 부식이 더욱 가속화될 수 있습니다.
부식 방지 방법: 대기 부식은 전선 표면을 보호하는 코팅이나 도금으로 어느 정도 방지할 수 있습니다. 또한, 정기적인 점검과 유지보수를 통해 부식의 진행을 늦출 수 있습니다.

2. 전해 부식(Galvanic Corrosion)

전해 부식은 서로 다른 금속이 전해질(전기가 통하는 용액) 환경에서 접촉할 때 발생하는 부식 현상입니다. 가공 송전선의 경우, ACSR 전선의 아연도 강연선과 경 알루미늄 소선이 접촉하면서 전해 부식이 발생할 수 있습니다.

이종 금속 간의 접촉 전위 차: 두 금속 간의 전위 차이로 인해 전류가 흐르게 되고, 이로 인해 하나의 금속이 부식됩니다. 아연도 강연선과 경 알루미늄 소선 사이에서는 아연이 양극으로 작용하여 부식이 발생합니다.
부식 방지 방법: 이 부식을 방지하기 위해서는 STACIR/AW(Aluminum Conductor Steel Reinforced/Aluminum Clad Steel Wire)와 같이, 알루미늄으로 피복된 강연선을 사용하거나, 전선의 이종 금속 접촉 부분을 절연하는 방법이 필요합니다.

3. 간극 부식(Crevice Corrosion)

간극 부식은 물이나 염분이 전선의 작은 틈이나 간극에 스며들어 국부적으로 발생하는 부식 현상입니다. 이 부식은 특히 가공 송전선에서 심각한 문제가 될 수 있습니다.

간극 내의 화학 반응: 간극 내에 갇힌 물이 전선과 화학적으로 반응하여 부식을 일으킵니다. 특히, 빗물에 포함된 염소 이온이 ACSR 전선 내부로 스며들어 부식을 촉진합니다.
부식의 결과: 간극 부식은 수트리 현상(금속 표면의 작은 구멍이나 흠집)과 같은 국부적인 부식으로 이어질 수 있으며, 이는 전선의 기계적 강도를 약화시킬 수 있습니다.
부식 방지 방법: 간극 부식을 방지하기 위해서는 전선의 설치와 유지보수 시 주의가 필요하며, 전선의 간극 부위에 방수 처리를 하는 것도 도움이 될 수 있습니다.

결론

가공 송전선의 부식은 대기 부식, 전해 부식, 간극 부식과 같은 여러 요인에 의해 발생할 수 있습니다. 이러한 부식은 전선의 성능과 수명을 저하시킬 뿐만 아니라, 전력 공급의 안정성에도 부정적인 영향을 미칩니다. 따라서, 각 부식 요인에 맞는 적절한 예방 조치를 취하는 것이 중요합니다. 정기적인 점검과 유지보수, 적절한 재료 선택과 코팅 처리 등을 통해 부식을 효과적으로 관리할 수 있습니다.

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