송전(送電, Power Transmission)은 발전소에서 만들어진 전기를 변전소까지 보내는 과정을 의미한다. 발전소에서 만들어진 전압은 높지 않아 송전에 부적합하기 때문에 발전소에서 생산한 전기를 변전소에서 전압을 올려 변압하고 이를 송전하게 된다.
우리나라에서 대표적으로 사용하는 송전전압 아래의 표와 같으며 아래의 표의 공칭전압(公稱電壓, Nominal Voltage)은 해당 송배전선로를 대표하는 선간전압을 의미하며 표준전압(標準電壓, Standard Voltage)이라고도 부른다. 최고전압(最高電壓, Maximum Voltage)은 문제가 발생했을 시를 대비한 전압으로 해당 송배전선로에서 발생하는 최고의 선간전압이다.
| 공칭전압 | 최고전압 |
| 66kV | 69kV |
| 154kV | 170kV |
| 345kV | 362kV |
| 765kV | 800kV |
송전선로는 송전탑(送電塔. Power Line Tower)을 통하여 연결되며 각 환경 및 전압에 따라 다양한 모습을 하고 있다. 송전탑은 크게 피뢰침, 가공지선, 송전선, 애자, 댐퍼, 항공장애표시구 등으로 이루어져있다. 아래 그림을 보면 가장 꼭대기에는 낙뢰에 대비하여 피뢰침이 설치되고 가장 꼭대기에 피뢰침과 연결되어 있는 선이 바로 가공지선(架空地線, Overhead Ground Wire)이며 낙뢰로 인한 피해를 막기위해 설치된다. 가공지선 밑에 선이 송전선로가 되며 무게를 줄이고 가격이 상대적으로 저렴한 강심알루미늄연선(ASCR) 전선을 송전선으로 사용한다.
애자(碍子, Insulator)는 전기를 절연하고 송전선을 송전탑에 지지하기 위해 사용되며 이러한 애자를 여러 개 이어서 설치한 것을 애자련(碍子蓮, Insulator String)이라 한다.
가끔 송전탑 위에 동그랗게 생긴 공을 볼 수 있는데, 이는 항공장애표시구(航空障礙標示球, Air Disturbance Indicator)로 송전탑은 높이가 매우 높기 때문에 비행기와 충돌하게 되면 큰 사고가 발생할 수 있기 때문에 항공장애표시구를 설치한다.
송전선로에서는 아래와 같은 이유로 복도체를 사용한다. 복도체는 1개의 상에 2개의 전선이 지나게 하는 것으로 용도에 따라 4도체, 6도체 다양한 방식으로 이용하는데 이 사이에 바람의 영향으로 발생되는 진동을 막거나 서로의 간섭을 방지하기 위해 어느 정도 거리를 두고 댐퍼(Damper)를 설치한다.
| 장점 | 단점 |
| - 안정도 증대 - 송전 용량 증대 - 정전용량 증대 - 인덕턴스 감소 - 코로나 손실 감소 |
- 건설비 증가 - 꼬임 현상 및 소도체 사이에 충돌 현상 발생 - 단락시 대전류 등이 흐를 때 소도체 사이에 흡인력 발생 - 페란티 현상에 의한 수전단 전압 증가 |
여기서 코로나(Corona)란 전선로나 애자 부근에 임계전압 이상의 전압이 가해지면서 공기의 절연이 부분적으로 파괴되어 낮은 소리나 엷은 빚을 내면서 방전하는 현상을 의미한다. 이 코로나 현상으로 전력이 손실되고 잡음이 발생하여 통신설비에 유도장해를 일으키며, 고주파 전압 및 전류 발생, 소호리액터 소호능력 저하, 전선 부식 등의 영향을 끼치게 된다. 이를 방지하기 위해 임계전압 상승을 위한 굵은 전선 사용, 복도체 사용, 가선금구 개량을 실시한다.
코로나 임계전압은 공기절연 파괴를 막기 위해 송전선에 흐르는 전압보다 높게 해주어야 하며 임계전압과 코로나 손실에 대한 식은 다음과 같다.
모든 송전선로를 보면 송전선이 쳐져 있는 것을 볼 수 있는데 이는 전선을 팽팽하게 설치면 인장력으로 인하여 송전탑이 버티지 못하게 된다. 또한 바람이 세개 불거나 눈이 쌓이게 되면 그 무게를 버티지 못하기 때문에 송전선이 쳐져있는 것이며 이러한 정도를 이도(Dip)라 한다. 공식은 다음과 같으며 이를 통해 전선의 실제거리도 계산할 수 있다.
또한 경제적인 전선 굵기를 선정하기 위한 공식도 있는데 켈빈의 법칙과 스틸의 공식을 통하여 경제적인 전선 굵기를 선정할 수 있다.
개인 공부를 위한 게시물로 틀린 내용을 포함할 수 있는 점 참고 부탁드립니다.
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