3. 절연전선의 열화
가. 과전압(Impulse)에 의한 손상
서지에 의한 손상은 일반적으로 접지점에서 많이 발생된다.
접지점은 대지전위와 같다고 할 수 있으나 유도뢰가 침입할 경우 중성선과 도체에는 전위가 상승하므로 가장 전위가 큰 부분인 접지점이 서지에 상대적으로 취약하다.
나. 부분방전에 의한 침식
절연전선은 바인드선에 의해 애자에 고정된다. 이때 바인드선과 전력선 사이에는 전위차가 발생하게 되며 이러한 구조는 전계의 집중을 일으킨다. 바인드선과 피복 사이의 공극이 존재할 경우 부분방전이 일어나고 시간이 경과함에 따라 방전열화가 누적되어 결국에는 피복은 침식된다.
다. 표면 누설전류에 의한 침식
절연물의 표면 누설에 의해 트래킹(tracking)이 발생하는 가장 근본적인 원인은 특정부위의 전계집중이다. 전계가 집중되어 미소 구간에서의 전위차가 커지면서 연면 또는 공기중에 미소방전(Scintillation)을 일으키고 이때 발생하는 열, 빛, 화학작용 등에 의해 절연물은 분해되고 도전로를 형성하게 된다.
라. 시공 또는 제조시 발생한 표면손상
기계적 원인에 의해 손상되는 경우로 포설작업시의 과도한 하중, 타물체와의 마찰에 의한 절연물 손상, 차량 통과로 인한 손상 등이 있을 수 있다.
마. 알루미늄전선의 부식
알루미늄전선에서 일어나는 부식은 크게 대기부식, 이종 금속과의 접촉부식, 간극부식 등으로 나눌 수 있다. 대기부식은 공업지역에서는 Al전선 표면에 중금속이나 대기중의 부식성 가스가 흡착하여 전선의 표면이 부식되는 상태로 나타나며 해안지방에서는 염분에 의한 표면부식으로 나타난다.
또 이종 금속간의 접촉부식은 주로 해안지방에서 심하게 발생하는데, ACSR의 경우 해수에 의하여 강심과 알루미늄 소선 사이에 유전전지(galvanic cell)가 형성되어 부식하는 것으로 강심철선과 알루미늄 소선 사이에서 발생하는 것이다.
간극부식(crevice corrosion)은 좁은 간극에 물이 들어갔을 경우에 내부와 외부 사이의 산소농도 차이에 의하여 농도전지가 형성되어 부식이 일어나는 것을 말하며 와셔(washer)나 접속부의 부근에서 발생하는데 이종 금속간의 접촉부식에 비하여 비교적 완만하기 때문에 해안지방을 제외한 곳에서는 그다지 주의하지 않아도 된다.
알루미늄전선이 부식으로 인하여 단선에 이르는 경우는 동선이 부식과 응력에 의해 파단단선에 이르는 것에 비해 드물기 때문에 중요하게 여기지 않으나 동선과 알루미늄전선을 접속한 스리브(sleeve)에서 단선되는 경우가 자주 발생한다.
<그림6, 7>에서는 전선내부로 침투한 염분이 도체를 부식시켜 전선이 부풀어 있는 사례를 보여주며, 저배율 현미경으로 관찰한 결과, 부식생성물의 탈락으로 소선이 단선되어있는 것을 확인할 수 있었다.
ACSR전선에서 나타나는 부식형태는 주로 아연-알루미늄, 알루미늄-강선 간의 접촉부식, 대기환경에 의한 대기부식으로 10년 이상이 경과 할 경우 아연-알루미늄 간의 접촉부식에 의해 강심중의 아연도금 층이 변질되어 흰색의 산화물을 형성하고 강심과 알루미늄도체 간의 부식이 진행되어도 도체부가 열화되기 시작한다.
이러한 과정에 의한 접촉 부식열화는 일반적으로 염해지역> 공단> 공업지역> 전원지역 순이라할 수 있다.
<그림8>은 대기부식에 의한 도체부의 열화를 도식한 것으로 대기의 접촉면적 차에 의해 불규칙한 형상을 나타내고 있다.
<표2>는 전선이 부식 후 소선굵기가 작은 ACSR 32㎟, 160㎟와 소선이 굵은 ACSR 95㎟의 전기 저항변화에 한 인장강도 변화율을 나타내고 있다.
▶해안지방에서 염분에 의한 표면부식
간극 내부에 생긴 백색생성물과 염소이온(Cl-)은 빗물이 침입해도 흘러가지 않기 때문에 잔재(殘在)한 상태에서 농축된 염소이온은 부식을 촉진시킨다.
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