한전 전력연구원, 용량증대 신소재 전선 실계통 실증평가 착수

한전 전력연구원(원장 김동섭)은 기존 증용량 전선에 비해 저렴하며 송전용량을 2배까지 증대시킬 수 있는 새로운 용량증대 신소재 전선의 도입에 앞서 신뢰성, 시공성 등 종합 평가를 위해 한전 전북지역본부 관할 홍농~서고창 154kV 상용선로에서 실계통 실증연구에 착수한다고 밝혔다.

한전은 부지확보 등 어려움을 겪는 신규 송전선로 건설을 피하고, 기존 전선의 대체만으로도 설비의 변경 없이 경제적으로 송전용량을 증대시킬 수 있는 새로운 소재의 신전선 도입을 추진하고 있다.

강심 대신 탄소섬유 복합소재를 지지체로 사용하는 신소재 전선은 경량, 고강도 등의 특성으로 이도(Dip, 전선의 처짐) 변화가 작고, 저항손실과 열팽창 특성 등이 우수해 송전용량 증대뿐만 아니라 철탑 높이를 낮추고, 경간(철탑 간 간격)을 넓힐 수 있는 장점이 있다.

신소재 전선은 강심 소재에 따라 ACCC(탄소복합소재심알루미늄연선), HVCRC(복합소재강화고압케이블), ACCR(복합소재강화알루미늄연선), ACMR(고망간강심알루미늄연선) 등으로 구분된다.

전력연구원은 현재 사용중인 HSTACIR 증용량 전선의 가격 급등에 따라 신전선 도입 검토를 위해 지난 2013년부터 ‘증용량 복합 신소재 가공전선 실증연구’를 대한전선, LS전선, 메탈링크 등 국내 전선 제작사와 공동으로 착수해 신소재 전선 3종(ACCC, HVCRC, ACMR)을 대상으로 실규모 시험선로에서 특성평가를 완료했다.

이번에 신소재 전선의 국내 확대 적용을 위해 한전 송변전운영처, 전북지역본부와 공동으로 154kV 홍농~서고창 철탑 약 1.7km 구간에서 상용선로 시범적용을 위한 신뢰성 평가에 착수해 올해 12월까지 진행할 예정이다.

이번 실선로 실증을 통한 신뢰성 평가에서는 시공 절차 및 장비, 접속 금구류, 진동 방지 장치 등 제반 사항을 사전에 점검하고, 실선로에서의 실시간 이도-장력 특성 취득을 통해 부하량과의 상관관계를 분석함으로써 정확한 신전선 이도 예측기술을 확립할 계획이다.

국내에 처음 도입되는 신소재 전선은 압축인류 클램프, 스톡브리지 댐퍼, 점퍼소켓 등 전용 부속장치를 사용하기 때문에 새로운 규격을 제정하고 이를 실선로에서 검증할 예정이다.

또 전류 용량에 따른 신전선의 이도 특성 검증을 통해 철탑의 높이 및 강도, 애자 규격 등을 설계하고, 풍향-풍속-기온 등의 외부 환경요인과 이도-장력 특성과의 상관관계를 분석함으로써 보다 정밀한 이도 예측기술을 확보할 예정이라고 설명했다.

전력연구원은 실선로 실증과 병행해 신전선 전용 이도 예측 프로그램 개발, 부속장치 국산화 등을 추진하고, 향후 장기간 사용 시 성능변화 및 열화 요인 등을 검토해 안정적 운용을 위한 연구도 진행할 계획이다.

해당 연구 관계자는 신전선의 이도-경간-손실감소-부식 등 다양한 효과를 평가하고 데이터 취득 및 DB를 구축해 용량증대 목적, 지역적 특성 등을 고려한 최적의 신전선 선정 방안을 마련할 것이라고 밝혔다.