<알기쉬운 전기상식> 전기를 고전압으로 송전하는 이유(2)

[시네루]

전선의 굵기 현저히 줄고, 열로 낭비되는 손실 감소

전선이 굵으면 같은 전류의 크기에 대해 전선의 저항값이 작아져서 발생하는 열의 양은 줄어든다. 각 가정에서 사용하는 전기제품의 전기용량을 합치면 그 가정에서 최대로 사용하는 전류의 크기를 추정할 수 있다.

각 가정으로 들어가는 전선의 허용전류 제한값은 보통 30A인 경우가 많다. 만약 한 도시의 세대수가 10만이라고 하면 발전소에서 이 도시로 전송되는 전류는 300만A 이상이 되지 않으면 안된다. 이 전류를 발전소에서 220V의 전압으로 전송하려면 전선의 지름이 1미터 정도는 돼야 한다. 보통 발전소에서 대도시까지는 수백km이므로 이 거리를 지름1미터의 전선으로 송전한다면 투자되는 전선의 비용이 막대하게 되며 그러한 전선의 건설공사도 불가능하게 된다.

이렇게 막대한 건설비용과 전기공사 문제를 해결할 수 있는 방법은 없을까? 만약 발전소에서 대도시로 전기를 전송할 때의 전압을 220V로 하지 않고 22만V로 하면 이 도시로 전송되는 전류는 3000A이어도 된다. 따라서 전선의 굵기는 현저히 줄어들게 돼 경제적으로 유리할 뿐만 아니라 전기공사도 가능하게 된다. 따라서 송전전압이 커지게 되면 같은 전기용량을 전송하는데 작은 전류가 흘러도 되기 때문에 전선의 굵기를 굵게 하지 않아도 돼 훨씬 경제적이다. 이러한 이유로 각 전력회사는 될 수 있는 한 송전전압을 높여서 전선에서 열로서 낭비되는 손실을 줄이고자 한다. 발전기 출력전압의 크기는 수만V이기 때문에 이 전압을 345kV로 높여서 송전하는 이유가 여기에 있다.

그러면 송전전압을 얼마든지 높일 수 있는 것일까? 그렇지는 않다. 송전선의 전압을 높게 하면 전선의 둘레에 코로나라는 방전현상이 일어날 수 있으며 이것은 전력손실을 야기한다. 또 철탑에 사용되는 애자를 대형으로 해야 하며, 그러면 철탑의 높이를 더 높게 해야 하는 등 절연문제를 해결해야 하기 때문에 무한정 송전전압을 높일 수 있는 것은 아니다.