가공지선과 매설지선 그 차이점은? 의미, 목적, 비교

가공지선 매설지선

 

이번 글에서는 전기기사 시험이나 실무에서 자주 다뤄지는 가공지선과 매설지선에 대해 자세히 설명드리겠습니다. 전기기사의 전력공학 파트를 보면 가공지선, 매설지선, 역섬락 등 이와 관련된 기출 문제들을 자주 접할 수 있습니다. 가공지선과 매설지선의 의미, 목적, 설치 방법 그리고 이 두 가지의 차이점에 대해 알아보며 이해하는 시간을 가지도록 하겠습니다. 마지막에 기출문제도 구성해보았으니 한번 풀어보세요!

 

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🔶  1. 가공지선(Overhead Ground Wire)

가공지선 (출처 pridjoo 티스토리)

▪ 개요

가공지선은 송전선로의 철탑 위쪽에 설치된 접지용 도선으로, 일반적으로 피뢰선이라고도 합니다. 번개로부터 송전선로를 보호하는 주요 역할을 하며, 고전압 송전선로에서 매우 중요하게 다뤄집니다. 

가공지선은 번개 또는 뇌로 인한 고전압을 받았을 때 전선을 보호하기 위해 설치되는 전선입니다. 뇌로부터 전기적 충격을 흡수하여 전선의 손상을 최소화함으로써 전선을 보호합니다. 

▪ 주요 목적

차폐각 (출처 에쓰프로의 도전 네이버 블로그)

가공지선은 지지물 최상부에 설치되고, 지지물과 송전선로 사이의 각도에 따라 그 효과가 달라집니다. 예를 들어 지지물에 대한 접지각을 감소시키면 뇌차폐 효과가 향상됩니다. 차폐각이 작을수록 좋다. (효율과 보호율이 좋음)

여기서 뇌차폐란, 뇌우할 때 '뇌' 그리고 외부의 전기, 자기 따위의 영향을 받지 않도록 함 혹은 가려 막고 덮음의 '차폐' 뜻을 가집니다. 

1. 낙뢰 보호: 낙뢰가 직접 송전선에 떨어지지 않도록 피뢰 기능을 수행합니다. 낙뢰가 가공지선에 먼저 유도되어 접지로 안전하게 방전됩니다.
2. 전자기 유도 방지: 송전선에 유도되는 이상 전압을 줄이는 역할을 합니다.
3. 차폐 효과: 송전선 위에 위치해 송전선을 물리적으로 보호하는 차폐 역할도 합니다.

▪ 설치 기준

• 일반적으로 철탑 꼭대기에 설치되며, 지면과의 절연은 하지 않습니다.
• 도체 재질: 연선된 강선(ACSR), 알루미늄 피복 강선, 아연도 강선 등이 사용됩니다.
• 각도와 간격: 송전선의 폭과 높이에 따라, 가공지선의 위치(높이 및 수평 거리)는 낙뢰 보호각을 고려하여 결정합니다.

 

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🔶  2. 매설지선(Buried Ground Wire)

매설지선 (출처 바다향기 네이버 블로그)

▪ 개요

매설지선은 지중에 매설된 접지용 도선으로, 전기 설비나 송전탑, 철탑 등의 접지 저항을 낮추기 위해 사용됩니다. 즉, 접지 시스템의 일부로서 안전을 확보하는 데 중요한 역할을 합니다.

매설지선은 뇌전류로 발생하는 역섬락을 방지하고, 접지저항을 줄여 안전성을 향상시키는 역할을 하는 선입니다. 

▪ 주요 목적

매설지선은 지표면에서 일정 깊이에 매설되며, 전선이 직접적으로 지표면과 접촉하지 않도록 설치됩니다. 이는 지표면 사이의 전기적 상호작용을 줄여 안정성을 높입니다. 

여기서 매설이란 지뢰, 수도관 따위를 땅속에 파묻어 설치한다는 뜻입니다.

1. 접지 저항 감소: 넓은 범위에 지선을 매설하여 접지 저항을 효과적으로 낮출 수 있습니다.
2. 전위 상승 억제: 뇌격이나 고장 전류로 인해 발생하는 지락 전류가 대지에 안전하게 분산되도록 돕습니다.
3. 안전 확보: 감전 사고를 예방하고, 전기 설비의 안정적인 운전을 보장합니다.

▪ 설치 방식

• 일반적으로 동선(Cu), 아연도 강선 등을 사용하여 지중에 일정한 깊이로 매설합니다.
• 깊이: 보통 60cm 이상으로 매설하며, 토양 저항률에 따라 조정됩니다.
• 배치: 방사형, 루프형, 메시(mesh)형 등 다양한 형태로 구성할 수 있습니다.
• 연결: 접지극, 철탑 구조물, 변압기 탱크 등과 전기적으로 연결되어 하나의 접지 시스템을 구성합니다.

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가공지선과 매설지선에 대해 간단하게 정리하면,

가공지선은 1) 통신선과 전력선 사이에 설치하면 통신 유도 방지, 2) 전주 말구에 시설하면 뇌해 방지, 

매설지선은 철탑에서 철탑 탑각의 저항을 줄여 '역섬락'을 방지한다고 보시면 됩니다.

 

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🔶 정리 비교

가공지선과 매설지선 비교 차이점

 

 

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실제 전기기사 필기 기출 3문제를 풀어보며 잘 이해했는지 확인해볼까요?

 

🔶 기출 문제 3개

문제 1. 송전선로에 매설지선을 설치하는 목적으로 가장 알맞은 것은?

1. 철탑 기초의 강도를 보강하기 위하여

2. 직격뇌로부터 송전선을 차폐보호하기 위하여

3. 현수애자 1연의 전압 분담을 균일화하기 위하여

4. 철탑으로부터 송전선로로의 역섬락을 방지하기 위해서

 

문제 2. 가공지선에 대한 설명 중 옳은 것은?

1. 차폐각은 보통 15도 ~30도 정도로 하고 있다.

2. 차폐각이 클수록 벼락에 대한 차폐효과가 크다.

3. 가공지선은 2선으로 하며 차폐각이 적어진다.

4. 가공지선은 연동선을 사용한다.

 

문제 3. 뇌해 방지와 관계 없는 것은?

1. 매설지선

2. 가공지선

3. 소호각

4. 댐퍼

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🔶 정답

문제 1번:4

문제 2번: 3

문제 3번: 4 (매설지선-역섬락 방지, 가공지선-직격뢰에 대한 선로 보호, 소호각-벼락에 대한 애자 보호, 댐퍼-진동방지)

 

 

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가공지선과 매설지선은 전력 설비의 안정성과 안전을 확보하는 데 필수적인 요소입니다. 각각의 설치 목적과 위치, 역할을 정확히 이해하는 것이 전기기사 시험뿐만 아니라 실무에서도 매우 중요합니다. 이 두 지선의 차이점을 명확히 구분하여 학습해두시면 큰 도움이 될 것입니다. 그럼 다음 글에서 뵙겠습니다 !

 

 

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