가공지선의 역할과 차폐각

📖 5분 정리무료 공개이론 근거 정리

1 출제 포인트 — 이렇게 나옵니다

38회 시험 중에서 7번 나왔습니다

2010~2022년 기출 38회 시험 기준

출제 회차 2012년 3차 · 2014년 3차 · 2017년 2차 · 2018년 2차 · 2019년 3차 · 2020년 2차 · 2021년 2차

2 쉬운 설명

가공지선은 송전선 위쪽(탑 상부)에 가선해 접지한 전선이다. 번개는 높은 곳에 먼저 떨어지기 쉬워서 전선 대신 가공지선에 떨어지고, 그 전류는 철탑을 타고 대지로 빠져나간다. 가공지선은 부하 전류를 나르는 전선이 아니다.

5문단 · 상세한 내용보기접어서 간단히 보기

직격뢰는 번개가 전선이나 철탑에 직접 떨어지는 것이고, 이에 대한 방호설비로 가장 알맞은 것은 가공지선이다. 복도체는 한 상에 도체를 둘 이상 묶어 코로나를 줄이고 송전용량을 늘리는 방식이고, 서지흡수기는 선로로 들어온 서지로부터 기기를 보호하는 장치이며, 정전방전기는 정전기를 방전시키는 장치이다. 서지흡수기는 들어온 서지를 흡수해 기기를 보호하고, 가공지선은 번개가 전선에 닿는 것 자체를 막는다는 점이 다르다.

차폐각은 가공지선의 수직선과, 가공지선에서 바깥쪽 전선을 잇는 선이 이루는 각이다. 각이 작을수록 전선이 가공지선의 그늘 안쪽에 들어와 벼락을 잘 막아 차폐효과가 크다. 반대로 차폐각이 크면 송전선이 가공지선의 그늘 밖으로 나오기 쉬워 벼락을 직접 맞기 쉽고 차폐효과가 작다.

가공지선을 2선으로 하면 두 선이 송전선 양쪽을 감싸 전선을 더 가까이 덮으므로 차폐각이 작아진다. 가공지선의 전선은 연동선이 아니라 아연도금 강연선처럼 강도가 큰 선을 주로 쓴다. 연동선은 구리선을 풀림(열처리)해 부드럽게 만든 선으로 전기가 잘 통한다.

가공지선의 설치 목적은 직격뢰 차폐, 유도뢰(근처에 번개가 칠 때 전선에 유도되는 전압)에 대한 정전차폐로 송전선의 고전위 방지, 통신선에 대한 차폐효과 증진과 전자유도 장해 경감이다. 1선 지락 때 지락전류의 일부가 가공지선에 흘러 차폐작용을 하므로 전자유도장해가 줄어든다. 가공지선을 설치하면 대지정전용량은 감소하지 않고 늘어나며, 유도전압은 커지는 것이 아니라 낮아진다. 전압강하는 선로의 임피던스와 전류로 생기는 것이어서 가공지선과 관계가 없다.

철탑의 접지저항을 줄이는 것은 가공지선이 아니라 매설지선의 목적이다. 번개 전류가 $I$ , 철탑의 접지저항이 $R$ 이면 철탑의 전위는 대략 $IR$ 만큼 올라간다. 접지저항이 크면 철탑의 전위가 크게 올라 철탑에서 송전선 쪽으로 거꾸로 방전(섬락)하는 역섬락이 일어나는데, 철탑 둘레 땅속에 묻는 매설지선이 접지저항을 낮추어 이를 막는다.

3 이 개념이 나온 기출문제

해설·법령 근거까지 가입 없이 보실 수 있습니다. 최신 5개년 문항은 여기 나오지 않습니다.

4 체크리스트 + 암기팁

암기팁 가공지선: 차폐각이 작을수록 효과가 크다 · 2선으로 하면 차폐각이 작아진다.

암기팁 가공지선: 직격뢰 차폐·유도뢰 방지·통신선 차폐 — 철탑 접지저항 경감은 매설지선.

함정 주의 서지흡수기는 선로로 들어온 서지를 흡수해 기기를 보호하고, 가공지선은 번개가 전선에 닿는 것 자체를 막는다. 직격뢰 방호설비는 가공지선이다.

차폐각은 작을수록 차폐효과가 크다. 「차폐각이 클수록 차폐효과가 크다」는 반대로 된 보기이고, 가공지선을 2선으로 하면 차폐각이 작아진다는 설명이 옳다.
차폐각을 보통 15~30도로 한다는 보기는 두 문항(2014-08-17 시행 38번, 2020-08-22 시행 23번) 모두에서 틀린 보기다. 보통 범위는 2014-08-17 시행 38번 해설에 35~45도, 2020-08-22 시행 23번 해설에 35~40도로 서로 다르게 적혀 있다. 가공지선에는 연동선이 아니라 아연도금 강연선 같은 강도가 큰 선을 주로 쓴다.
직격뢰에 대한 방호설비로 가장 적당한 것은 가공지선이다. 복도체는 코로나·송전용량 대책, 서지흡수기는 서지로부터 기기를 보호하는 장치, 정전방전기는 정전기를 방전시키는 장치여서 직격뢰를 막는 방호설비가 아니다.

체크리스트 더 보기 3개 더체크리스트 접기

가공지선의 설치 목적이 아닌 것으로는 철탑의 접지저항 경감(매설지선의 목적)과 전압 강하의 방지가 나온다. 직격뢰 차폐, 유도에 의한 송전선의 고전위 방지(유도뢰에 대한 정전차폐), 통신선에 대한 차폐효과 증진, 통신선의 전자유도 장해 경감은 가공지선의 목적이다.
가공지선 설명 중 틀린 것은 가공지선 때문에 대지정전용량이 감소하고 유도전압이 커서 차폐 효과가 좋다는 보기이다. 두 부분이 모두 거꾸로여서, 대지정전용량은 증가하고 유도전압은 낮아진다. 유도뢰 서지에도 효과가 있고, 직격뢰에 특히 유효하며, 1선 지락 때 지락전류 일부가 흘러 전자유도장해를 줄인다는 보기는 옳다.
매설지선을 설치하는 목적은 철탑으로부터 송전선로로의 역섬락을 방지하기 위해서이다. 철탑의 접지저항을 낮추어 철탑 전위의 상승을 줄이기 때문이다.

5 예제 — 이 개념, 실제로 이렇게 나왔습니다

2014년 3차 전력공학 38번 — 가공지선과 차폐각의 옳은 설명송전선에 뇌격에 대한 차폐등으로 가선하는 가공지선에 대한 설명 중 옳은 것은?옳은 것 고르기해설 보기 →2018년 2차 전력공학 37번 — 직격뢰에 대한 방호설비직격뢰에 대한 방호설비로 가장 적당한 것은?옳은 것 고르기해설 보기 →2020년 2차 전력공학 23번 — 가공지선과 차폐각의 옳은 설명송전선에서 뇌격에 대한 차폐 등을 위해 가선하는 가공지선에 대한 설명으로 옳은 것은?옳은 것 고르기해설 보기 →