송전용 주요 케이블 (CV, OF, POF, 관로 기중, 극 저온 케이블)

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송전용 케이블은 전력 시스템의 핵심 구성 요소로, 전력을 안정적이고 효율적으로 전송하는 역할을 합니다. 다양한 환경과 조건에서 전력을 전송하기 위해 다양한 종류의 송전용 케이블이 사용됩니다. 이 글에서는 CV 케이블, OF 케이블, POF 케이블, 관로 기중 케이블, 그리고 극 저온 케이블의 특징과 적용 분야에 대해 자세히 알아보겠습니다. 각 케이블의 구조적 특성과 성능, 그리고 적용 상황을 비교함으로써 적절한 케이블 선택에 대한 통찰을 제공합니다.

CV 케이블(XLPE Cable : 가교 폴리에틸렌 절연 비닐 외장 케이블)

CV 케이블의 적용

CV 케이블은 154kV에서 345kV 이하의 특고압 배전선로에서 주로 사용됩니다. 이 케이블은 뛰어난 내열성 덕분에 고온 환경에서도 안정적인 전력 전송이 가능합니다.

CV 케이블의 특징

1. 우수한 내열성: CV 케이블은 OF 케이블에 비해 내열성이 뛰어나며, 높은 사용 온도로 인해 송전 용량이 증가합니다.
2. 안전성: 절연유를 사용하지 않기 때문에 전력구 화재의 주요 원인이 되는 위험이 적습니다.
3. 낮은 유전체손: 유전체손이 적어 케이블의 온도 상승이 적어져 전체적인 효율이 향상됩니다.
4. 경량성과 가요성: 경량 구조로 인해 취급이 용이하며, 곡선부의 유효 곡률 반경 확보가 쉽습니다.
5. 용이한 접속 방법: 몰드 방식이나 프리페브 방식으로 OF 케이블보다 접속이 용이합니다.
6. 부대설비 불필요: 급유 설비나 경보 설비 등의 부대설비가 불필요하여, 설치 공간과 비용을 절약할 수 있습니다.
7. 수트리 현상 발생: 물이 침투하면 수트리 현상이 발생할 수 있어, 이에 대한 주의가 필요합니다.
8. 온도 및 코로나 특성: 유침지 케이블에 비해 온도 특성과 코로나 특성이 상대적으로 떨어집니다.

OF 케이블(Oil Filled Cable)

OF 케이블의 적용

OF 케이블은 154kV 이상의 지중 송전선로나 발전소 구내 특고압 이상 선로에서 주로 사용됩니다. 이 케이블은 안정적인 전력 전송을 위해 절연유로 충전됩니다.

OF 케이블의 특징

1. 공극 없는 절연: 절연유 충전 후 공극이 발생하지 않아 안정적인 절연 상태를 유지합니다.
2. 온도 변화 흡수: 온도 변화에 따른 팽창과 수축을 유조에서 흡수하여 케이블의 구조적 안정성을 유지합니다.
3. 외기 침입 방지: 구조적으로 외기의 침입을 방지하여 장기적인 안정성을 제공합니다.
4. 높은 사용 온도: 높은 사용 온도로 인해 송전 용량이 증가합니다.
5. 얇은 절연체: 절연체 두께를 얇게 할 수 있어 케이블의 경량화와 효율성을 높일 수 있습니다.
6. 기름 누출 감지 기능: 기름 누출 사고를 감지하는 기능이 있어, 신속한 대처가 가능합니다.
7. 복잡한 접속: 접속 과정이 까다로우며, 전기 화재의 발생 원인이 될 수 있어 주의가 필요합니다.

POF 케이블(Pipe Type Oil Filled Cable)

POF 케이블의 적용

POF 케이블은 발전소 인출 선로와 66kV 급 케이블에서 주로 사용됩니다. 이 케이블은 가압 장치와 결합되어 있어 대규모 설치에 적합합니다.

POF 케이블의 특징

1. 경량성: 케이블의 중량이 가벼워 설치 및 유지보수가 용이합니다.
2. 제조 용이성: 케이블 제조 과정이 비교적 단순하여 대량 생산이 가능합니다.
3. 용이한 접속: OF 케이블에 비해 접속이 용이하여, 설치 시간과 비용을 절감할 수 있습니다.
4. 기계적 강도: 기계적 강도가 우수하여 외부 충격에 대한 내성이 강합니다.
5. 대규모 가압 장치: 대규모 가압 장치를 필요로 하며, 이로 인해 추가적인 설치 공간이 필요할 수 있습니다.
6. 강관 전력손실: 강관에 의해 전력손실이 발생하며, 이를 보완하기 위한 방식 대책이 필요합니다.

관로 기중 케이블

관로 기중 케이블의 정격

관로 기중 케이블은 500kV, 8000A의 정격을 가집니다. 이러한 고정격은 대규모 전력 전송에 적합합니다.

관로 기중 케이블의 구조

이 케이블은 도체로서 알루미늄 또는 동을 사용하며, 에폭시 절연 스페이서를 이용하여 강관 또는 알루미늄 관 내에 지지됩니다. 관 내는 SF6 가스로 충진되어 있습니다.

관로 기중 케이블의 특징

1. 고용량 송전: 가공선과 거의 동일한 송전 용량을 가지고 있어, 대규모 전력 전송에 적합합니다.
2. SF6 가스 활용: SF6 가스는 비유전율이 거의 1로, OF 케이블에 비해 정전용량이 1/10 수준으로 감소하여 충전 전류가 작아집니다.
3. 낮은 유전체손: 유전체손이 무시할 수 있을 정도로 작아, 온도 상승에 따른 송전 용량 제약이 적습니다.
4. 접속 주의 필요: 케이블의 공장 제조 단위 길이가 짧아 접속 개소가 많아지고, 접속 방법이나 작업 환경에 주의가 필요합니다.

극 저온 케이블

극 저온 케이블의 정격

극 저온 케이블은 500700kV, 300500만kW, 16000A의 정격을 가집니다. 이러한 특성은 극저온 상태에서의 전력 전송을 가능하게 합니다.

극 저온 케이블의 특징

1. 고순도 도체 사용: 고순도의 알루미늄 또는 동을 도체로 사용하여, 극저온 상태에서 저항을 낮추고 대전류 통전을 실현합니다.
2. 저항 감소: 도체의 온도 변화를 이용하여 저항을 감소시키는 원리로, 효율적인 전력 전송이 가능합니다.

결론

송전용 케이블은 각기 다른 특성과 적용 환경에 따라 다양하게 선택될 수 있습니다. CV 케이블은 높은 내열성과 안전성으로, OF 케이블은 안정적인 절연 성능으로, POF 케이블은 용이한 제조와 경량성으로, 관로 기중 케이블은 고용량 송전과 낮은 유전체손으로, 극 저온 케이블은 저항 감소와 대전류 통전으로 각각의 강점을 가지고 있습니다. 각 케이블의 특성을 고려하여 적절한 선택을 하는 것이 안정적이고 효율적인 전력 전송을 보장하는 중요한 요소입니다.

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