복합 코어 도체가 송전 프로젝트 비용을 줄이는 방법

Aug 20, 2023

오늘날 가공 송전망에서 가장 널리 사용되는 도체 유형은 1909년 이후였습니다. 100년이 넘는 세월이 지난 지금 ACSR(Aluminium Conductor, Steel Reinforced)은 잘 알려진 실체입니다. ACSS(Aluminum Conductor, Steel Supported)는 1970년대에 출시되었으며 마찬가지로 잘 알려져 있습니다.

이에 비해 복합 코어 도체는 유틸리티 자산의 타임라인에서 아직 초기 단계입니다. 그러나 20년 동안 서비스를 제공한 후에는 비용 효율적인 전송 프로젝트 설계 시 이를 사용하기 위한 고려 사항과 마찬가지로 성능상의 이점도 분명합니다.

복합 코어 도체의 주요 이점은 처짐 감소와 용량 증가입니다. 연선 탄소 섬유 코어는 ACSR 및 ACSS보다 열 처짐이 훨씬 적으며 동일한 직경의 도체에서 최대 2배의 전력을 전송할 수 있습니다. 본질적으로 이러한 이점과 아래에서 살펴보는 다른 이점은 송전 프로젝트의 설계 매개변수를 변경합니다.

복합 코어 도체를 사용하는 새로운 전송선은 새그 동작이 낮아서 더 먼 거리에 걸쳐 있을 수 있으므로 더 적은 수의 지지 구조가 필요합니다. 스팬 길이가 길수록 설계자는 더 적은 수의 구조를 사용하거나 단축할 수 있습니다. 그 결과 자재 및 통행권을 통한 총 프로젝트 비용이 크게 절감됩니다.

Southwire Co.의 가공 시스템 및 솔루션 관리자인 Charles Holcombe는 "복합 코어 가공 도체를 사용하면 설계자는 시선을 최소화하고 전체 프로젝트 비용을 줄이면서 라인 설계를 최적화할 수 있습니다."라고 말했습니다.

구조물의 수를 줄이면 미국 서부 지역의 프로젝트에 대한 총 비용이 낮아진다고 그는 말합니다. 노후된 송전선은 새로운 지지 구조를 사용하여 처음부터 다시 구축해야 했습니다. 새로운 라인의 용량 요구 사항은 동일하게 유지되었으므로 설계 엔지니어는 더 작은 직경의 복합 코어 도체를 사용하고 지지 구조 사이의 거리를 1,200피트로 두 배 늘릴 수 있었습니다. 이는 새로운 라인에 필요한 구조물 수의 절반이 필요하고 총 프로젝트 비용이 15% 절감되었음을 의미합니다.

복합 코어 컨덕터를 사용하면 라인의 열 용량을 늘리기 위해 라인을 재구성할 수 있지만, 다른 컨덕터 솔루션에는 비용이 많이 드는 새 구조를 포함하는 완전한 재구축이 필요할 수 있습니다. ACSR 도체를 복합 코어 도체로 간단히 교체하면 처짐을 줄이면서 최대 2배의 용량을 확보할 수 있습니다.

"복합 코어 도체를 사용한 재도선의 비용 이점은 더 많은 용량을 위해 라인을 업그레이드해야 할 때 중요합니다"라고 Holcombe는 말했습니다. "ACSR 또는 ACSS를 위한 새롭고 더 큰 기초와 구조물을 건설하는 데 드는 막대한 비용 대신 기존 구조물에 고성능 도체를 설치하여 조금 더 투자합니다."

고유한 설계 문제가 발생할 때 유사한 비용 이점이 작용합니다. Holcombe는 강둑 토양 침식으로 인해 지지 구조물을 강에서 더 멀리 이동해야 했고, 이로 인해 강 횡단 길이가 1,290피트에서 1,840피트로 증가한 프로젝트를 자세히 설명합니다. 경간 길이를 늘리면 ACSR의 처짐이 증가하여 강 양쪽에 새롭고 더 큰 구조물과 기초가 필요하게 됩니다. 대신 설계 엔지니어는 처짐 증가 없이 거리에 걸쳐 전체 라인 재구축을 방지하는 동시에 총 프로젝트 비용을 줄이는 복합 코어 도체를 사용하기로 결정했습니다.

설치 요구 사항은 송전 프로젝트용 도체를 선택할 때 중요한 요소입니다. 이와 관련하여 연선 복합 코어 도체의 장점은 더 큰 유연성과 더 나은 굽힘 허용 오차입니다. 또한 복합 코어에는 ACSR 또는 ACSS를 설치하는 작업자에게 익숙한 것과 동일한 장비, 하드웨어 및 작업 방식이 필요할 수 있습니다.

연선 복합 코어는 단일 장애 지점에 영향을 받지 않습니다. "C7® 오버헤드 컨덕터의 다중 가닥 복합 코어에는 폴리머 매트릭스에 둘러싸인 수천 개의 연속 탄소 섬유 가닥이 포함되어 있습니다."라고 Holcombe는 설명합니다. "그 결과 시중의 어떤 제품보다 내구성과 신뢰성이 뛰어난 도체가 탄생했습니다."