KR200177446Y1 - 저풍소음 전선 - Google Patents

저풍소음 전선 Download PDF

Info

Publication number
KR200177446Y1
KR200177446Y1 KR2019990023425U KR19990023425U KR200177446Y1 KR 200177446 Y1 KR200177446 Y1 KR 200177446Y1 KR 2019990023425 U KR2019990023425 U KR 2019990023425U KR 19990023425 U KR19990023425 U KR 19990023425U KR 200177446 Y1 KR200177446 Y1 KR 200177446Y1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
wind noise
noise
transmission line
wires
strands
Prior art date
Application number
KR2019990023425U
Other languages
English (en)
Inventor
신구용
이동일
Original Assignee
한국전력공사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전력공사 filed Critical 한국전력공사
Priority to KR2019990023425U priority Critical patent/KR200177446Y1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR200177446Y1 publication Critical patent/KR200177446Y1/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B5/00—Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form
    • H01B5/08—Several wires or the like stranded in the form of a rope
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/0009—Details relating to the conductive cores
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/0045—Cable-harnesses

Landscapes

  • Non-Insulated Conductors (AREA)

Abstract

본 고안은 송전선로의 풍소음 저감을 위한 것으로 더욱 구체적으로는 고공 가설되는 초고압 송전선로에서 전선의 원주표면에서 발생되는 압력분포의 불균일에 의한 와류발생을 변화시켜 풍소음을 저감하도록 하는 저풍소음 전선에 관한 것으로 765kV와 같은 초고압 송전선로에서는 전기적 절연거리와 지표면 전계강도의 유지 그리고 상당 전선의 조수(組數)증가 등으로 철탑의 높이와 전선의 지상고가 높게 설계되며, 이에 따라 송전선로의 전선, 지지물, 부속물 등에 부딪치는 바람의 세기도 상공 높이 올라갈수록 증가하여 전선, 애자, 철탑 등에 강풍이 부딪칠 때 불연속적인 충격음(Impulsive Noise)의 일종인 풍소음이 발생한다.
본 고안은 다수의 선을 꼬아 도체를 구성하고 있는 소선의 구성은 송전선의 기계적 인장강도의 보강을 위하여 7 가닥의 3.8mm의 철심을 내층에 배치한 인장강도보강부(10)와; 알루미늄 소선을 30가닥의 3.8mm를 3층과 4층에 배치하고 취외층인 5층에 돌출부인 4가닥의 4.62mm 알루미늄 소선과 16가닥의 3.37mm의 알루미늄 소선을 배치하여 돌출부(21)를 형성한 도전부(20)로 구성되어 와류발생에 의한 풍소음을 저감시키는 기능을 갖도록 함을 특징으로 하는 것이다.

Description

저풍소음 전선{Low aeolian noise conductor for transmission line}
본 고안은 송전선로의 풍소음 저감을 위한 것으로 더욱 구체적으로는 고공 가설되는 초고압 송전선로에서 전선의 원주표면에서 발생되는 압력분포의 불균일에 의한 와류발생을 변화시켜 풍소음을 저감하도록 하는 저풍소음 전선에 관한 것이다.
765kV와 같은 초고압 송전선로에서는 전기적 절연거리와 지표면 전계강도의 유지 그리고 상당 전선의 조수(組數)증가 등으로 철탑의 높이와 전선의 지상고가 높게 설계된다. 이에 따라 송전선로의 전선, 지지물, 부속물 등에 부딪치는 바람의 세기도 상공 높이 올라갈수록 증가하는 특성을 나타낸다.
이러한 특성에 의해 미풍진동, 서브스팬 오실레이션(Subspan Oscillation), 갤로핑(Galloping)등 동력학적 현상의 발생과 더불어 전선, 애자, 철탑 등에 강풍이 부딪칠 때 불연속적인 충격음(Impulsive Noise)의 일종인 풍소음이 발생한다.
이러한 풍소음은 크게 전선 풍소음과 철탑을 포함한 애자풍소음으로 구분되나, 애자풍소음은 국부적인 점소음으로 감쇄특성이 큰 반면에 전선풍소음은 전(全)송전선로에 걸쳐서 연속적으로 발생하는 선소음에 해당되어 감쇄특성이 적고 포괄적이어서 주로 전선 풍소음에 대하여 대책을 강구하고 있다.
특히 우리나라와 같이 국토가 좁은 지역에서는 송전선로주변에 인가가 근접하게 되고, 이로 인해 선로 주변 주민들의 민원 또한 점차적으로 증가되고 있다.
그래서 송전선로에 대해서는 설계시점부터 선로 운전시 발생이 우려되는 풍소음 저감대책으로 저풍소음 전선이 요구되고 있다.
우리나라의 기후는 4계절변화에 따라 많은 바람이 불고 있으며, 특히 동절기의 계절풍은 낮은 배경잡음으로 인해 상대적으로 큰 전선풍소음을 발생시킬 수 있다. 765kV 송전선로가 건설되기 전에도 이미 기존의 154kV 복도체 경우와 상당 전선수가 4도체인 345kV 송전선로의 경우에도 풍소음이 관찰되었고, 765kV 실증시험선로에서도 주로 풍속이 10 m/s를 초과할 경우 풍소음이 발생되나, 가끔씩 그 이하 풍속에서도 송전선로로부터 이음이 관찰되고 있다. 그러나 전력선에 의한 풍소음의 경우 발생시기나 조건이 불규칙하고, 발생개소의 파악이 어려워 아직까지 그 메카니즘의 규명이 명확히 이루어지지 못하고 있으며, 따라서 저풍소음도체를 위한 기술은 현재까지 개발되어 있지 않은 실정이다.
이와 같은 문제점을 개선하기 위하여 본 고안에서는 풍소음을 줄이기 위한 방안으로 전선주위 와류가 형성되는 박리점 부근에 돌출부를 형성하도록 하여 와류발생에 의한 풍소음을 저감시키도록 한 저풍소음 전선을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 본 고안 저풍소음 전선의 구성을 보인 단면도.
도 2는 본 고안 저풍소음 전선의 구성을 보인 부분 사시도.
도 3은 풍소음 발생현상을 보인 구조도.
도 4는 무풍향동 시험설비의 배치도.
도 5는 풍소음 측정을 위한 실험 구성도.
도 6은 토출구 풍속이 26m/s인 경우의 소음특성곡선.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10: 인장강도보강부 20: 도전부
21: 돌출부
상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안에서는 다수의 선을 꼬아 도체를 구성하고 있는 소선의 구성은 송전선의 기계적 인장강도의 보강을 위하여 7 가닥의 3.8mm의 철심을 내층에 배치한 인장강도보강부(10)와; 알루미늄 소선을 30가닥의 3.8mm를 3층과 4층에 배치하고 취외층인 5층에 돌출부인 4가닥의 4.62mm 알루미늄 소선과 16가닥의 3.37mm의 알루미늄 소선을 배치하여 돌출부(21)를 형성한 도전부(20)로 구성되어 와류발생에 의한 풍소음을 저감시키는 기능을 갖도록 함을 특징으로 하는 것이다.
이하 첨부된 도면에 의거하여 본 고안의 실시예를 상세히 설명한다.
송전선로의 풍소음 저감용 전선은 도 1에 도시된 바와 같이 볼록형 저풍소음전선이다. 본 도체를 구성하고 있는 소선의 구성은 송전선의 기계적 인장강도의 보강을 위하여 7 가닥의 3.8mm 철심을 내층에 배치한 인장강도보강부(10)를 형성하였다. 도전부(20)에는 30가닥의 3.8mm 알루미늄 소선을 3층과 4층에 배치하고, 취외층인 5층에는 돌출부(21)를 형성하는 4가닥의 4.62mm 알루미늄 소선과 16가닥의 3.37mm의 알루미늄 소선을 배치하여 구성하였다.
상기 돌출부(21)에 의하여 와류를 발생하도록 함으로서 풍소음을 저감시키는 기능을 극대화 하도록 하였다.
도 2는 본 고안의 구성을 보여준 부분 사시도로서 외측으로 4줄의 돌출부(21)가 형성됨을 보여주고 있다.
본 고안 저풍소음 전선에 대한 도체 표면전계강도를 유한 요소법을 이용하여 계산한 Gmax특성은 볼록형이 일반 전선에 비해 약 2.13배로 높게 계산되어 전기환경측면을 고려한 실제송전선로 적용에 대한 타당성 검토가 요구되었다. 따라서 이 볼록형 전선을 일반 송전선로 도체인 카디날(Cardinal)도체에 적용할 경우 도체표면 전계강도의 상승에 따른 코로나 발생의 증가로 코로나 소음을 증가시키므로 일반적인 카디날(Cardinal)전선보다 직경이 큰 610㎟ 도체(Grackle)를 선정하였다.
풍소음 발생 특성을 개략적으로 살펴보면 도 3에 도시된 바와 같이 나타낼 수 있다. 일반전선이 유체중에 놓여질 경우에 원주표면의 압력분포를 보면 유체가 전면으로부터 후면으로 감에 따라 속도는 증가하고 압력은 낮아져 90°부근에서 최소화되고 이후 압력은 역으로 상승하는 현상이 나타난다. 이러한 압력상승에 의해 원주표면에 흐르는 유체는 점성 때문에 흐름이 방해되어 원주표면에서 박리에 의한 와류발생에 의해 풍소음이 발생한다.
본 고안은 이러한 풍소음을 줄이기 위하여 일반전선과는 달리 박리점 부분에 돌기부를 두어 인위적인 요철을 형성하므로서 규칙적인 와류의 발생을 방지하여 풍소음을 저감하도록 하는 것이다.
본 고안에서는 평탄지역 및 계곡횡단지역 등 송전선에 대하여 바람이 직각으로 부딪치는 경우 발생하는 풍소음의 저감효과는 극대화하고 요철부분에 발생하기 쉬운 코로나 방전은 최소화하는 저풍소음 전선을 개발하여 기설 345kV 송전선로 및 765kV 송전선로에 적용함으로서 송전선로 인근 주민들에 의한 민원에 대비한다.
본 고안의 풍소음 저감효과를 시험하기 위하여 무향풍동 시험설비를 이용한 기존 전선과의 풍소음 비교시험을 수행하였다.
＜시험방법>
풍소음 비교시험을 위하여 측정실에는 소리반사를 줄이기 위한 무반사벽이 설치된 무향풍동 시험설비를 이용하였고, 도 4에서와 같이 바람이 나오는 토출구 단면 40㎝ ×35cm , 최대풍속 65m/s이며, 풍동자체의 발생음과 반사되는 음도 머플러 등과 흡음재로 처리하여 배경소음을 최대한 억제토록 설계되었다. 무향풍동 시험설비의 토출구에 전선과 소음측정기는 도 5에 도시된 바와 같이 배치하였다.
＜시험결과>
본 시험을 통하여 송전선을 감싸는 저풍소음 전선(LN-Grackle전선)은 송전선에 불어오는 바람의 방향에 상관없이 국부적으로 칼만와류의 발생을 억제하는 난류유동을 발생시키는 돌출원(Turbulence Generator)역할을 함으로서 전선소음의 주된 원인인 주기적인 와류(Vortex)의 생성을 억제시켜 와류로 인하여 발생되는 소음을 저감함을 확인할 수 있었다.
전반적인 속도영역에서 첨두소음치(Peak value)에서는 일반 카디날(Cardinal)전선과 LN-Grackle 전선을 비교하였을 때 8 - 11dBA 정도의 감쇄가 관찰되었다. 특히 가공송전선의 경우 풍소음의 첨두주파수가 전력선보다 다소 높게 나타났으며, 이러한 결과로 험음(Hum noise)의 주요 발생주파수인 200 - 400 Hz 대역의 첨두주파수에서 와류에 의하여 발생하는 소음을 매우 효과적으로 소멸시키는 설계임을 알 수 있었다.
저주파로서 차폐 및 감쇄특성이 적은 전선에서의 풍소음은 사람들에게 신경질적이며 민감하게 들리는 험음(Hum Noise)특성을 나타내어 송전선로 인근지역에 소음민원을 발생시키고 있다. 이러한 120Hz 저주파 영역에서 나타나는 소음특성도 저풍소음전선을 적용하므로서 크게 저감되는 효과를 확인할 수 있었다.
표 1. 일반전선(Cardinal) 및 저풍소음전선(LN-Grakle) 실험결과
첨두소음치[dB(A)](첨두주파수[Hz]) 전대역소음치합[dB(A)]
풍속[m/s] 26.0 30.0 38.0 26.0 30.0 38.0
일반전선 66.1(136) 68.9(152) 75.6(184) 71.0 68.9 75.6
저풍소음전선 55.1(144) 58.1(120) 68.0(168) 68.5 58.1 68.0
전력수요가 증가함에 따라 송전전압이 765kV로 격상되어 대형 송전선로의 건설이 요구되고 환경에 대한 국민의식이 높아져 대형 송전선로의 건설시 환경적 측면에 대한 문제가 대두됨에 따라 이를 해소할 수 있는 기술로서 본 고안은 풍소음이 발생하고 있는 지역 또는 신설송전선로중 풍소음발생이 우려되는 지역에 적용함으로서 매우 효과적인 환경친화적인 송전선로의 건설이 가능하도록 하는 것으로 매우 유용한 기술인 것이다.

Claims (1)

  1. 다수의 선을 꼬아 도체를 구성하고 있는 소선의 구성은 송전선의 기계적 인장강도의 보강을 위하여 7 가닥의 3.8mm의 철심을 내층에 배치한 인장강도보강부(10)와;
    알루미늄 소선을 30가닥의 3.8mm를 3층과 4층에 배치하고 취외층인 5층에 돌출부인 4가닥의 4.62mm 알루미늄 소선과 16가닥의 3.37mm의 알루미늄 소선을 배치하여 돌출부(21)를 형성한 도전부(20)로 구성되너 와류발생에 의한 풍소음을 저감시키는 기능을 갖도록 함을 특징으로 하는 저풍소음 전선.
KR2019990023425U 1999-10-28 1999-10-28 저풍소음 전선 KR200177446Y1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR2019990023425U KR200177446Y1 (ko) 1999-10-28 1999-10-28 저풍소음 전선

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR2019990023425U KR200177446Y1 (ko) 1999-10-28 1999-10-28 저풍소음 전선

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR200177446Y1 true KR200177446Y1 (ko) 2000-04-15

Family

ID=19594112

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR2019990023425U KR200177446Y1 (ko) 1999-10-28 1999-10-28 저풍소음 전선

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR200177446Y1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020032661A (ko) * 2000-10-25 2002-05-04 이종훈 애자용 풍소음 저감 고무캡 및 그 고무캡을 이용한 애자연결방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020032661A (ko) * 2000-10-25 2002-05-04 이종훈 애자용 풍소음 저감 고무캡 및 그 고무캡을 이용한 애자연결방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN201401288Y (zh) 一种采用防雷电设计方案的风力发电机组
Wei-Gang Study on conductor configuration of 500 kV Chang-Fang compact line
CN205543271U (zh) 一种新型立体地网
CN101887776B (zh) 自承式防雷电力电缆
Sun et al. A comprehensive lightning surge analysis in offshore wind farm
WO1994026013A1 (en) Shielded high-voltage overhead line
KR200177446Y1 (ko) 저풍소음 전선
Sun et al. Surge analysis for lightning strike on overhead lines of wind farm
US7606017B2 (en) Protection device: surge suppressing conductor
CN109462202B (zh) 一种架空配电线路新型防雷装置
Kose et al. Effective length of counterpoises connected to wind turbine foundation
Abouelatta et al. Analysis and mitigation of the lightning overvoltage in capacitively coupling grid connected offshore wind turbine
KR20000028290A (ko) 나선형 첨선을 이용한 송전선 풍소음 저감장치
Rizk et al. Induced Electromagnetic Fields on Underground Cable Due to Lightning-Struck Wind Tower
CN209200168U (zh) 一种输电杆塔接地装置
CN207489569U (zh) 高安全性双金属屏蔽交联聚乙烯绝缘中压电力电缆
JP4451726B2 (ja) 風車用分割型ブレード及び風車の耐雷装置
CN105810357A (zh) 一种减振光纤复合架空地线
Salimi A new approach for compaction of HVDC transmission lines and the assessment of the electrical aspects
CN205959633U (zh) 一种具有分段间隙的阻尼增强型导线
CN108461182A (zh) 散热型电力电缆
Michishita et al. Lightning Fault Rate of Power Distribution Line in Wind Farm in Winter Lightning Area
Xiaohui et al. Simulation of field-to-line coupling of lightning electromagnetic interference in wind turbine
CN201408600Y (zh) 自承式防雷电力电缆
CN219654822U (zh) 风力发电机组

Legal Events

Date Code Title Description
REGI Registration of establishment
T201 Request for technology evaluation of utility model
T701 Written decision to grant on technology evaluation
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20090120

Year of fee payment: 10

EXPY Expiration of term