역섬락과 매설지선

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1 출제 포인트 — 이렇게 나옵니다

38회 시험 중에서 8번 나왔습니다

2010~2022년 기출 38회 시험 기준

출제 회차 2010년 3차 · 2011년 2차 · 2011년 3차 · 2015년 1차 · 2017년 3차 · 2020년 2차 · 2020년 3차 · 2022년 2차

2 쉬운 설명

매설지선은 철탑 다리(탑각) 밑 땅속에 묻어 철탑의 접지저항을 낮추는 도체이고, 주된 목적은 철탑에서 송전선로로 되넘어가는 역섬락을 방지하는 것이다.

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철탑이나 가공지선에 번개가 떨어지면 낙뢰 전류가 철탑을 타고 땅으로 흐른다. 낙뢰 전류를 $I$ , 탑각 접지저항을 $R$ 이라 하면 철탑 전위는 $V=IR$ 만큼 올라가므로, 접지저항이 클수록 철탑 전위가 높이 오른다. 철탑 전위가 전선보다 높아지고 그 차이가 애자련의 절연 강도를 넘으면 애자를 거꾸로 뚫고 철탑에서 전선 쪽으로 방전이 일어나는데, 보통의 섬락(전선에서 철탑 쪽)과 방향이 반대라서 역섬락이라 한다.

접지저항은 전류가 땅속으로 퍼져 나갈 수 있는 면적이 넓을수록 작아진다. 접지봉 하나는 그 주변의 좁은 땅만 이용하므로, 접지봉만으로 탑각 접지저항을 원하는 값까지 낮출 수 없을 때(문항 해설은 땅이 메마르거나 돌이 많은 경우를 든다) 도선을 땅속 얕은 곳에 방사형이나 길게 여러 방향으로 묻는다. 이것이 매설지선이며, 접지에 쓰이는 땅의 범위가 넓어져 접지저항이 내려간다.

접지저항 $R$ 을 낮추면 같은 낙뢰 전류 $I$ 에서도 $V=IR$ 이 작아져 철탑 전위가 덜 올라가고, 철탑에서 전선으로 방전되지 않는다. 그래서 역섬락을 막는 직접적인 대책은 탑각 접지저항을 낮추는 것이다.

가공지선은 송전선 위에 걸어 번개를 송전선 대신 받아 주고 직격뢰로부터 전선을 차폐보호하는 설비이며, 탑각의 접지저항을 낮추는 장치가 아니다. 피뢰기는 선로에 들어온 이상전압을 땅으로 흘려보내는 장치이고, 소호각은 애자련의 아크를 애자에서 떨어뜨려 보호하는 장치이다. 이들은 접지저항을 낮추는 일이 아니다. 역섬락을 직접 막는 대책은 접지저항을 낮추는 매설지선이다.

크로스 본드선은 케이블의 금속시스(외피)에 흐르는 유도전류를 줄이기 위해 케이블 사이를 서로 엇갈려 연결하는 선이고, 차폐선은 통신선 등에 유도되는 전자유도 장해를 줄이기 위한 선이다. 철탑 기초의 강도 보강이나 현수애자 1연의 전압분담 균일화(아킹링 같은 보호 장치의 목적)도 매설지선의 목적이 아니다.

3 이 개념이 나온 기출문제

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

4 체크리스트 + 암기팁

암기팁 매설지선 = 철탑 접지저항 ↓ → 역섬락 방지.

암기팁 접지봉으로 안 되면 → 도선을 땅속에 길게 묻어 면적을 넓히는 매설지선.

함정 주의 직격뢰로부터 송전선을 차폐보호하는 것은 가공지선이 하는 일이고, 현수애자 1연의 전압분담 균일화는 아킹링 같은 보호 장치의 목적이다. 매설지선은 접지를 좋게 하는 설비이다.

매설지선을 설치하는 주된 목적은 철탑의 접지저항을 낮춰 철탑으로부터 송전선로로의 역섬락을 방지하는 것이다. 철탑 기초의 강도 보강, 직격뢰로부터의 차폐보호, 현수애자 1연의 전압분담 균일화는 매설지선의 목적이 아니다.
접지봉으로 탑각의 접지저항을 희망하는 값까지 줄일 수 없을 때 쓰는 것은 매설지선이다(도선을 땅속에 길게 묻어 접지 면적을 넓힌다). 가공지선, 크로스 본드선, 차폐선은 탑각 접지저항을 낮추는 장치가 아니다.
탑각 접지저항이 커지면 우려되는 현상은 역섬락이다. 낙뢰 전류 $I$ 가 접지저항 $R$ 을 지나면서 철탑 전위가 $V=IR$ 만큼 올라가기 때문이다.

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역섬락은 철탑 전위가 올라가 철탑에서 전선 쪽으로 거꾸로 방전하는 현상이다. 보통의 섬락(전선에서 철탑 쪽)과 방향이 반대이다.
역섬락 방지 대책으로 가장 알맞은 것은 매설지선 설치(탑각 접지저항 감소)이다. 가공지선은 직격뢰를 막는 설비, 피뢰기는 이상전압을 땅으로 흘려보내는 장치, 소호각은 애자련의 아크를 애자에서 떨어뜨려 보호하는 장치이며, 이들은 접지저항을 낮추는 설비가 아니다.
접지저항은 전류가 퍼져 나갈 땅의 면적이 넓을수록 작아진다. 접지봉 하나는 주변의 좁은 땅만 이용하고, 매설지선은 방사형이나 길게 여러 방향으로 묻어 더 넓은 땅을 접지에 이용한다.

5 예제 — 이 개념, 실제로 이렇게 나왔습니다

2011년 2차 전력공학 31번 — 접지봉으로 부족할 때 쓰는 것탑각의 접지와 관련이다. 접지봉으로써 희망하는 접지저항치까지 줄일 수 없을 때 사용하는 것은?옳은 것 고르기해설 보기 →2017년 3차 전력공학 39번 — 매설지선 설치의 주된 목적송전선로에 매설지선을 설치하는 주된 목적은?옳은 것 고르기해설 보기 →2020년 3차 전력공학 25번 — 역섬락 방지에 알맞은 대책다음 중 송전선로의 역섬락을 방지하기 위한 대책으로 가장 알맞은 방법은?옳은 것 고르기해설 보기 →

6 이론 근거 — 정의가 곧 정답입니다항목 7개 · 눌러서 펼치기눌러서 닫기

역섬락

낙뢰 전류

I

가 접지저항

R

을 지나며 철탑 전위가

V=IR

로 오른다.

출처: 기출 해설의 이론 근거 · 이 개념 기출 8문항 중 2문항이 인용

매설지선

탑각 접지저항을 낮추어 철탑의 전위 상승과 역섬락을 막는다.