송전설비의 기술개발 변천과 향후 전망

가공송전선의 기술개발 변천 1. 개요 가공송전선의 역사는 고전압화와 대용량화의 역사이다. 절연을 공기에 의지하고 있는 가공송전선에서 고전압화는 회선 사이와 어깨쇠 사이의 거리 증대에 따른 철탑의 대형화를 초래한다. 한편 국토가 좁은 일본에서는 1루트 당 송전용량을 크게 하는 것이 환경과 코스트면에서 효과적이므로 철탑의 다회선화와 전선의 태선화(太線化)·다도체화, 애자의 고강도화 등의 면에서 기술개발이 진행되어 왔다. 여기에서는 가공송전설비의 주요 재료에 관한 기술개발의 변천에 대해서 설명한다. 2. 철탑 송전선에 철탑이 사용되기 시작한 것은 1900년대 초 무렵으로, 송전전압 115~154kV급이 채용되기 시작한 1910~1920년대에 점차 증가하였다. 그 후 고전압화와 다회선화, 다도체화로 인해 철탑은 대형화되고 사용강재의 재질·형상면에서의 기술개발이 이루어지고 있다(<표 1>참조). 또 설계의 합리화와 환경을 고려한 철탑구조와 환경융화대책 개발도 진행되어 왔다. (1) 사용강재의 종류 송전철탑에 사용하는 강재의 재질은 전후까지는 SS400이라고 하는 강복점(降伏点) 강도 235N/㎟의 강재가 사용되었고, 계속해서 강복점 강도 275㎟의 SS490강재가 개발되었다. 1905년에는 강복점 강도가 390N/㎟에 이르는 SS540 강재가 개발되었다. 또 UHV 송전용 강관철탑은 상정된 하중이 상당히 크다는 점이나 산악지에서의 운반 등 시공성의 면에서 강복점 강도가 큰 STKT590 강재(강복점 강도 440N/㎟ 이상)가 개발되었으며, 또 산형 강용의 SH590S 강재도 개발되어 현재에 이르고 있다. (2) 사용강재의 형상 송전용 철탑의 강도를 결정하는 큰 요인의 하나가 풍하중으로, 철탑의 대형화는 기초의 하중이 크고 건설 코스트를 내리 누르는 요인이 된다. 그래서 산형재에 비교해 풍압특성과 단면성능이 우수한 강관재가 1955년 후반부터 채용되었다. 당초에는 콘크리트를 충전한 강관재가 채용되었는데 경량화와 현장 충전의 번잡함을 피하면서 품질향상을 목표로 하는 중공 콘크리트 충전강관재를 개발하였다. 콘크리트 충전자체를 생략하여 품질확보와 코스트다운을 지향함과 동시에 사용강재의 고강도화를 고려한 중공강관재를 사용한 철탑이 1975년부터 채용되었다. (3) 환경을 배려 산형강철탑은 사재(斜材)와 보조재 등이 존재하고 어깨쇠가 돌출된 구조이기 때문에, 철탑의 존재가 주변 환경에 어울리지 않는 경우에 대비하여 심플하고 깔끔한 구조를 목표로 강관단주나 2본주(2本柱)의 철탑을 개발·채용하고 있다. 또 전원의 원격지화 등에 의해 가공송전선이 국립공원과 경승지를 통과하는 경우에는 자연의 형태를 침범하지 않게 경관에 융화되도록 건설하게 되어 있다. 그 결과 사계절에 모두 어울리도록 색채를 고려하였다. 이 방법으로는 도색과 화성처리가 있는데, 도색은 색채와 명도의 선택이 쉽긴 하지만 재도장이 필요하다. 반면에 화성처리는 재도장할 필요도 없고 코스트와 설비유지의 면에서 모두 유리하기 때문에, 요즘에는 화성처리 방법을 채용하는 일이 일반적이다. 화성처리방법으로는 인산염처리를 채용하고 있다. 인산염처리는 1900년대 전반에 개발된 기술로 인산염의 평형 반응을 이용하여 불용성의 인산금속염을 석출(析出)시키는 것으로 다음과 같은 특징이 있다. · 아연도금면을 저(低)광택화하는 것이 쉬우며 강재의 색조는 암회색, 명도는 4도로 저감할 수 있다. · 저광택화에 의한 아연도금의 손실은 매우 적으며 아연도금의 방청성능에 나쁜 영향을 주지 않는다. · 저광택처리의 전처리로 표면조정함에 따라 처리피막의 색조와 얼룩이 없는 균질한 피막의 작성이 가능하다. 3. 애자 애자는 전선과 철탑 사이의 절연을 유지하기 위한 중요한 설비로, 현재의 현수(懸垂) 애자의 형태는 1910~1920년대 후반에 결정되어 현재에 이른 것이다. 그동안 전선의 태선화와 다도체화에 의한 전선장력의 증대에 대응하는 고강도 애자의 개발과 철탑 등으로의 뇌격에 의한 애자 파손을 방지하기 위한 내(耐) 아크성능을 향상시킨 애자의 개발 등이 이루어져 왔다. 최근에는 아크 방전에 따른 소음 저감의 대처 방안과 천둥(雷)사고 방지를 목적으로 한 피뢰 애자의 개발이 진행되고 있다. (1) 고강도 애자의 개발 송전용 애자는 당초 미국 제품을 참고하여 개발되어, 1907년에 15kV용 특별고압핀 애자가 제품화되었다. 핀 애자는 송전전압 70kV까지 채용되었는데, 매우 크고 무겁기 때문에 인력으로 운반하기에는 한계가 있었다. 1910년경에 들어서 송전전압이 100kV를 넘게 되고, 현재 채용되고 있는 현수 애자가 개발되었다. 그 후 1955년 무렵까지는 직경 250mm의 현수 애자(파괴하중 120kN)만 사용되었는데, 전력의 수요가 늘어나면서 전선의 태선화와 다도체방식을 채용하여 기존의 현수 애자보다도 높은 강도의 애자가 필요하게 되었다. 고강도 애자는 스웨덴에서 건설된 세계 최초 380kV를 타겟으로 개발이 진행되어 1954년에 직경 280mm의 현수 애자(파괴하중 190kN)가 납입되었다. 일본 최초의 고강도 애자는 19561년에 채용되어 현재 계속 개발 중에 있다. 최고강도는 UHV 송전선용으로 개발된 840kN이지만, 채용되고 있는 최고강도는 530kN이다. (2) 내염용(耐鹽用) 애자의 개발 현수 애자에 비해 오손에 있어 뛰어난 특성을 가진 애자를 총칭하여 내염용 애자라고 한다. 내염용 애자는 옛날부터 여러 가지 설계 아래서 수많은 애자가 개발되어 왔다. 그 설계 방법으로, 누수 거리를 길게 한다, 우세(雨洗)효과를 이용한다, 애자 표면의 전위 분포를 균등하게 한다, 발수성 물질을 도포한다 등 여러 가지가 있지만, 일본에서는 애자의 누수 거리를 길게 하는 방법에 기본을 두고 있다. 긴 누수 거리의 애자는 유럽과 미국에서 유리 애자를 포함하여 다수 설계·제조되었다. 한편, 일본에서는 오손대책의 방법으로 표준 애자를 늘리고 애자를 세정하는 방식을 썼기 때문에 복잡한 형상의 내염용 애자는 세정하기 어렵다는 이유로 채용되지 못했다. 그러나 일본에서도 내염용 애자에 대한 관심이 점차 높아짐에 따라 개발에 착수하여 1964년에 깊은 주름형의 내염용 애자를 표준화했다. 이 애자는 세정기에 의한 활선세정도 가능하여 빠르게 보급되었는데, 그 성능은 표준 현수 애자에 비교해 누수 거리는 50% 길고, 오손무중(汚損霧中) 내전압도 약 50% 상승하였다. (3) 알루미나 함유 소지 현수 애자 현수 애자의 재료는 기존의 크리스토발라이트(SIO2)계 재료를 사용하였지만, 1965년대에 고강도화의 요청에 의해 알루미나 함유 소지 애자의 개발을 1967년에 완료하였다. 이 고강도화의 요청에는 미국으로의 현수 애자의 대량 수출이 크게 관련 되어 있다. 당시 미국에서는 총에 의한 애자 파괴사고가 많았으며, 공사중 애자의 취급도 소홀했다. 원래 크리스토발라이트 소지 애자는 품질이 균일하고 강도가 세기 때문에, 해외제품도 두부(頭部)를 작게 할 수 있었지만 애자의 두부에 틈이 있거나 뚜껑이 없다는 등의 문제가 발생하면 애자 강도는 두부의 크기로 결정되었기 때문에 해외제품에 비교하여 이단(離斷)사고가 자주 발생했다. 알루미나 함유 소지는 열팽창률이 적기 때문에 아크에 대해서도 기존의 소지에 비교하여 약 10배의 성능향상이 가능하였고 아크혼의 간소화와 천둥에 의한 파손을 줄일 수 있게 되었다. (4) 환경을 배려 철탑처럼 환경융화 대책이 필요한 경우에는 색채로써 대책을 마련하고 있다. 보통은 라이트 그레이로 하지만, 이 경우에는 갈색으로 한다. 4. 전선 전선은 전전(戰前)에 동을 주체로 한 경동(硬銅)연선과 알루미늄을 주체로 한 강심알루미늄연선이 사용되어 왔는데, 제2차 세계대전 후 재료의 진보와 제조 방법의 발달에 의해 강심알루미늄연선이 주체가 되었다. 특히 내열 알루미늄 합금의 개발은 전류 용량의 증대를 촉진함과 동시에 불필요한 태선화에 제동을 걸게 되었다. (1) 강심알루미늄연선(ACSR) 제2차 세계대전 후 생산경제의 부흥과 함께 ACSR은 가격면에서도 경동연선과 비교해 유리하여, 송전용 전선의 주류를 차지하게 되었다. 전선 사이즈는 1949년 330㎟(154kV)를 시작으로, 410㎟(230kV), 610㎟(275kV)로 개발이 진행되고 있다. 한편 전류용량의 증대를 위해서 다도체 방식이 채용되었다. (2) 강심내열 알루미늄 합금연선(TACSR) TACSR은 전기용 알루미늄에 미량의 지르코늄(Zirconium) 첨가하여 내열성능을 향상시킨 것이다. 당초 도전율은 58%, 내열성능 150℃(ACSR은 90℃)이었지만, 그 후 도전율은 60%로 향상되었다. 1965년대 말부터 50년대 초기에 걸쳐 TACSR의 송전용량을 더욱 높이기 위해 초내열 알루미늄합금연선이 개발되었다. 그 하나는 UTAL(초내열 알루미늄연선, 60% 도전율, 내열성능 210℃)이다. (3) 이도(弛度)억제기술 ACSR은 철과 알루미늄의 복합전선으로, 전선장력을 각각의 선팽창계수에 맞춰 분담한다. 만약 강심부의 선팽창계수가 작으면 고온 시에는 장력을 모두 강심부가 분담하게 하므로 저이도를 실현할 수 있다. 철과 니켈의 합금은 선팽창계수가 철의 1/3부터 1/4정도로, 이것을 앞에 말한 UTAL과 섞어 이용하게 되면 동등이도를 실현하고 약 2배의 송전용량을 확보할 수 있기 때문에 1975년대 후반부터 채용된 기술이다. (4) 다도체 기술 고전압화에 따른 문제가 되는 것이 전선에서 발생하는 코로나로 이것을 해결하는 방법이 다도체 기술이다. 다도체를 채용하여 코로나 개시전압을 높일 수 있으며, 송전전압이 275kV 이상의 선로에 채용되고 있다. (5) 환경을 배려 전선에는 옛날부터 배경에 맞춰 착색하는 ‘착색전선’, 알루미늄 전선표면에서의 반사광을 줄이기 위해 전선표면에 미세한 요철을 만드는 ‘저반사전선’이 개발되었다. 착색전선은 색채와 명도의 선택이 쉬운 반면, 사용되는 아크릴 수지계 도료가 절연성이 있기 때문에 슬리브 등 전선과 동전위 할 필요가 있는 곳에서는 도료를 제거해야 한다. 저반사전선은 전선표면에 미세한 요철을 만들기 때문에 전선표면에 규사(硅砂)를 충돌시키는 분사처리를 하고 반사율은 표준전선의 약 1/2 정도로 한다. 5. 가공지선 가공지선에는 당초 아연도금 강연선이 사용되었는데 그 선 지름은 주로 55㎟~90㎟였다. 그 후 1955년대에 초고압 송전선(275kV)이 다수 건설되자 전자유도대책 등의 관점에서 도전성이 높은 IACSR(강심 알루미늄합금연선)이 개발·적용되게 되었다. 또한 1960년대에는 강선을 알루미늄 피복한 AC선(알루미늄복강연선)이 개발되었는데, 선의 지름이 70㎟~260㎟가 주로 사용되었으며 그 이후 AC선이 폭넓게 이용되었다. 또 1980년대 중반, 광섬유가 개발되었으며 이것을 가공지선에 내장한 OPGW(광섬유 복합가동지선)이 개발, 가공지선의 교체 등을 포함하여 많은 송전선에 채용하도록 하였다. 6. 향후 전망 지금까지 고도 경제성장기 이래로 계속되고 있는 왕성한 전력수요의 증가에 대응하여 대용량 송전기술의 개발이 활발히 진행되어 왔다. 그 속에서 원자력 발전소를 중심으로 전원과 소비지의 원격화에 의한 가공송전설비의 장거리화에 따라 임해평야부에서 산악지대까지의 염해·강풍·중착 빙설 등 루트의 지형·기상조건이 다양화되고, 한편으로는 시가지·택지화의 진전에 따라 송전 루트 주변의 토지이용의 고도화가 진행되어 왔다. 이렇게 다양하고 엄격한 요청에 맞춰 송전선 건설, 유지·보수기술의 개발과 개량이 진행되어 현재에 이르고 있다. 특히 최근에는 환경영향평가법의 공포로 알 수 있듯이, 선로 주변 지역의 자연보호, 토지이용 배려, 경관보호, 리사이클 등 주변 환경과 조화된 설비의 유지형성이 불가결해졌다. 또, 지금까지는 왕성한 전력수요에 맞춰 송전용량 격상과 함께 많은 경년설비가 갱신되어 왔다. 앞으로는 전력수요의 증가에 의한 설비갱신은 기대할 수 없기 때문에 설비내용한계까지의 보수 운용이 중요해졌으며 신뢰성을 확보한 설비연명화와 효율적인 대체기술개발의 요구가 커지고 있다. 설비의 연명화는 전선 진동에 의한 피로, 전선부식과 접속개소발열, 철탑재에 녹이 스는 것 등의 노화현상에 있어서 남은 수명 추정 정밀도의 향상을 목적으로 보수점검 데이터와 경년설비의 샘플링 데이터의 축적, 각종 진단·감시·대책 기술의 개발·개량이 진행되고 있다. 한편, 효율적인 대체기술 방법으로는 절연설계·하중설계합리화에 의한 설비 콤팩트화와 철탑 건체·전선장체 공법의 개발, 개량이 진행되고 있다. 이러한 일본의 가공송전기술은 UHV 송전선 등에서 알 수 있듯이 높은 신뢰성과 환경 특성을 가지고 있지만, 향후 전(全)전화주택(電化住宅)의 보급 등 환경부하가 적은 계통전력의 이용이 진행될 것으로 예상하고 있으므로, 설비의 경년과 주변 개발에 대한 갱신을 계획적으로 진행시켜야 한다. 또 그와 동시에 지진, 태풍, 설해(雪害) 등의 자연재해에 대한 리스크 저감기술의 충실과 강화를 도모하여 사회의 안심·안전에 대한 요구를 적절하게 맞춰 가야 한다. 지중송전선의 기술개발 변천 1. 개요 일본의 전력 케이블의 역사는 1903년에 시작하여 초기에는 H 케이블, SL 케이블 등의 유침절연지에 의한 절연방식(솔리드 케이블)이 도입되었다. 그 후 절연성능이 우수한 OF 케이블이 채용되어 1965년대에는 높은 송전용량을 가진 POF 케이블이 채용되었지만, 현재는 급유설비가 불필요한데다 방재성능이 우수하고 시공·보수 관리도 용이한 CV 케이블이 주류가 되고 있다.(<그림 1> 참조) 여기에서는 전력 케이블 및 부대설비의 기술개발의 변천에 대해 설명한다.

2. OF 케이블 (1) 구조와 특징 전력 케이블의 채용 당시 솔리드 케이블이 도입되었는데, 고저차가 있는 곳에서의 탈유 우려가 있고 낮은 절연내력이 장애가 되어 22kV까지의 적용에만 머물고 있다. OF 케이블은 유침절연지와 절연유에 의한 복합절연을 채용한 것으로(<그림 2> 참조), 절연유를 케이블 유통로에 접속시킨 유조에서 가압하여 고저차가 있는 곳에서도 높은 절연성능의 유지가 가능하게 하였다. (2) 절연체의 기술변천 절연지는 66kV에는 보통의 종이가 이용되었지만, 유전체 손실의 저감 때문에 154kV 이상에는 탈이온 수세지가 이용되었고 특성을 개선한 반합성지는 500kV 본사연락(本四連絡) 케이블 등에 적용되고 있다. 절연유는 당초 광유(鑛油)가 이용되어 왔지만 1965년대부터 154kV 이상의 케이블에는 장기안정성과 수소가스 흡수 특성 면에서 합성유를 적용시켰으며, 앞으로는 66kV급에도 적용할 수 있을 것으로 기대한다. (3) 시스(sheath)·방식층의 기술변천 금속 시스재료에는 처음에는 순납이 이용되었는데, 기계특성의 개선을 목적으로 1960년대 중반부터 E합금이 채용되었다. 그러나 채용초기부터 누유(漏油) 트러블이 발생하여 Te-Cu 합금, 1/2C 합금 등으로 이행했다. 그러나 E합금뿐만 아니라 납은 열거동(熱擧動)에 의한 금속 피로에서 시간이 흐르면서 누유에까지 이르는 경우가 많기 때문에 기계강도의 향상, 경제성, 경량화를 고려한 알루미늄 피복 OF 케이블의 개발이 진행되어 1965년부터 채용되었다. 방식층은 처음엔 클로로프렌(Chloroprene)이 채용되었는데 1965년부터 염화 비닐의 채용이 일반화되었다. (4) 유조의 기술변천 당초 종단접속부와의 고저차를 이용하여 가압하는 중력유조가 적용되었는데, 유조의 설비 위치를 높은 위치로 확보할 필요가 있었다. 그 때문에 비교적 저위치의 설치가 가능하도록, 봉입된 N2가스에 의해 가압하는 압력 유조가 폭넓게 채용되었다. 또 장거리 선로와 초고압선로 등 고유압을 필요로 하는 선로에는 벨로스(bellows : 주름 잡힌 모양의 관)형 압력유조 등 가압장치를 설치한 유조가 적용되고 있다. 3. POF 케이블 (1) 구조와 특징 고도성장기에 초고압 대용량의 송전이 필요했을 때, 제일 처음 미국에서 도입되었던 POF 케이블이 일본에서도 적용되었다. POF 케이블은 강관 내에 유침절연지의 케이블 코어를 배치하여 절연유(폴리브덴유)를 고유압하에서 충전시킨 케이블로(<그림 3> 참조), 내부의 절연유를 순환시켜, 케이블의 송전유량상 장애가 되는 열점을 해소할 수 있으며, 절연유를 냉각하여 대용량 송전을 가능하도록 한 시스템이다. 그러나 POF 케이블은 대형의 급유순환장치가 필요한 점, 케이블 코어가 파도타기 현상으로 불리는 도로의 진동에 의한 장수방향의 이동에 의해 데미지를 받을 우려가 있다는 점, 만에 하나라도 누유가 되면 대누유가 될 가능성이 있다는 점 등 때문에 최근에는 신설되지 않으며, 기술유지·계승 문제가 과제가 되고 있다.

(2) 케이블·접속부의 기술변천 처음에는 파도타기 현상에 의한 케이블 코어 이동대책은 행해지지 않았지만, 1945년 무렵부터 케이블의 스키드 와이어를 접속부에 붙이는 구조가 채용되어, 그 후 도체고정형 중간 접속부가 채용되었다. 도체고정형 접속부는 도체를 에폭시유닛으로 강관에 고정시킨 것으로, 방사선 촬영으로 큰 코어 이동이 인정된 기설의 무대책접속부를 본접속부에 개수하는 공사가 계속적으로 진행되고 있다. 4. CV 케이블 (1) 구조와 특징 CV 케이블은 절연체에 가교 폴리에틸렌을 이용한 고체절연의 케이블로, 1970년에 66kV에 처음 적용되어 그 후 1977년에 154kV, 1970년에 275kV, 1987년에 500kV 단거리 선로, 2000년도에는 500kV 장거리 선로에 채용하여 현재는 주력 케이블로 사용되고 있다. 또 일본 고유의 기술로 6kV, 22kV급과 같은 66kV급의 CV 케이블에 작은 사이즈를 중심으로 트리플렉스(합성섬유제 인공혈관) 구조가 채용되어(<그림 4> 참조), 단심 구조와 비교하여 공사비를 저감할 수 있도록 하였다. 2005년에는 154kV의 큰 사이즈(800, 1000㎟)에도 적용·확대하였다.

(2) 절연체의 기술변천 CV 케이블의 절연설계는 V-t 특성(전압-시간 수하특성)과 최저파괴전계에 의해 결정된다. 개발 당초, V-t 특성의 수명 지수인 n값은 비교적 큰 보이드의 존재를 전제로 정해져 있으며, 또 절연체의 최저파괴전계도 낮은 레벨에 이르고 있기 때문에 비교적 두꺼운 절연두께를 필요로 하고 있다. 그 후의 연구와 제조기술의 진보에 의해 CV 케이블의 이물(異物)·보이드 레벨을 일정 이하로 억제, 최저파괴전계와 n값은 높은 값을 취할 수 있도록 하여 절연 두께를 줄일 수 있게 되었다. CV 케이블의 절연체는 제조 시 폴리에틸렌 가교제를 넣은 고온고압하에서 화학 가교시키고 있다. 당초 CV 케이블은 고온고압의 수증기를 이용한 수증기 가교방식에 의해 제조되었지만, 절연체의 수분량이 많아져 수트리가 발생하기 쉽기 때문에 1975년 무렵부터 고온 가스와 터빈을 이용한 건식가교방식이 채용되었으며 이로 인해 절연체의 수분을 억제할 수 있게 되었다. 수트리는 수분과 전계의 작용에 의해 절연체에 미크로보이드의 집합체가 발생하는 현상으로, 시간이 흐름에 따라 서서히 진행되어 절연파괴를 발생시키는 요인이다. (3) 시스·방식층의 기술변천 시스는 당초 66kV급 CV 케이블은 동(銅) 테이프를 채용하였지만, 1980년대부터 단심케이블을 중심으로 와이어 실드가 채용되었다. 이것은 단심 케이블의 동 테이프가 열거동에 의해 피로절단 되는 가능성을 고려한 것이었다. 초고압 케이블은 OF 케이블과 같이 알루미늄 피복이 채용된다. 방식층은 수트리 노화 방지를 위해 1980년대 중반부터 차수층을 가진 구조가 채용되었다. 이것은 금속박을 플라스틱 래미네이트 한 층을 PVC 방식층 아래에 붙인 것으로, 외부에서의 수침입을 방지하는 작용이 있으며, 이것을 채용한 케이블의 수트리 노화사고는 아직 발생하지 않았다. 금속박에는 처음엔 납이 이용되었지만, 최근에는 알루미늄의 채용이 증가하고 있다. (4) 접속부의 기술변천 ① 종단접속부 종단접속부의 설계는 기존의 OF 케이블 용접속부의 구조를 기본으로 하였으며, 초고압에서는 당초 유침식의 종단접속부가 채용되었다. 그 후 초고압도 1980년대 중반부터 가스 중 종단접속부를 중심으로 프리패브(prefab)식 접속부가 채용되어 구조가 간소화되었다. 기중 종단접속부는 외부 절연으로 기존의 자기제의 외관을 이용하였지만, 해외에서 실리콘 고무를 외피로 하는 복합 외관이 적용되어 일본에서도 2000년에 66kV 선로, 2001년에는 154kV 선로에 적용하기 시작하였다. 복합 외관은 높은 발수성과 경량의 특징이 있어 공사비용의 줄인다. 내부구조는 기존의 기중 종단접속부와 같은 에폭시 유침식 외에 에폭시 부싱에 의한 중실구조(<그림 5> 참조)나 고무 유닛의 채용을 시작하였다. 또, 가스 중 종단접속부에도 축소화 설계를 채용한 신형 접속부가 채용되기 시작했다. ② 중간접속부 CV 케이블은 당초 발·변전소 등 구내 연락의 단거리 선로에서 종단접속부와 조립하여 적용되어 그 후 중간접속부의 개발과 함께 장거리 선로에 적용되는 경과를 밟아왔다. 중간접속부의 종류는 이제까지 66kV급에서는 테이프권(券) 접속부가 154kV급에서는 테이브권 몰드 접속부가 채용되어 왔다. 초고압 CV 케이블의 적용과 함께 압출 몰드 접속부가 개발되어 1989년에 275kV급에, 2000년에 500kV급에 적용을 시작하였다. 한편, 프리패브 접속부가 1990년대부터 154kV급에 적용되었고 그 후 275kV급에도 적용이 확대되었다. 이것은 주(主)절연인 에폭시 유닛, 플레몰드 절연체를 공장에서 만들어 현지 조립작업의 간소화, 고품질화를 꾀한 것이다. 또한 프리패브 접속부의 일종으로 기설 OF 케이블의 유효활용을 목적으로 한, 154kV CV 대(對) OF용 Y 콤팩트 이종접속부나 275kV CV 대 OF용 Y 분기접속부도 적용되고 있다. 최근에는 효율화를 목적으로 고무 블록 접속부의 적용이 시작되고 있다. 이는 주절연을 한 조각의 고무로 공장성형하여 현장에선 지름을 늘린 고무 유닛을 케이블에 장착하는 것으로, 시공을 대폭적으로 간소화·축소화하여 코스트다운에 도움이 된다.(<그림 6> 참조) 이것은 일본에서 1999년부터는 66kV급에, 2000년부터는 154kV급에 적용되기 시작했다.

5. 냉각기술 동도포설(洞道布設) 및 관로포설의 전력 케이블의 송전용량을 향상시키기 위해 초고압선로를 중심으로 냉각설비가 적용되었다. 관로에서의 대표적인 방법은 관로간접냉각방법이다. 이것은 상온 또는 냉각수를 케이블 수용관로와 병설시킨 냉각용의 관으로 순환시켜 장수방향의 케이블 발생열의 흡수·분산을 꾀하는 것으로 1965년 무렵부터 적용되었다. 동도에서의 대표적인 방법은 수조(토라프 : trough) 안 간접냉각이다. 이것은 동도 내 방재 수조 안에 냉각용 파이프를 배치하여 냉수제조설비에서 냉각수를 순환 공급하여 케이블 발생열의 흡수와 동도의 온도를 낮추는 것으로 1980년대 무렵부터 채용되었다. 또한, 환기설비로 동도 내 풍속을 일정 이상으로 유지시켜 동도의 온도를 낮추는 방법도 일반적이다. 6. 향후 전망 앞으로 기설 OF 케이블이나 POF 케이블의 경년화에 따른 CV 케이블의 교체가 증가할 것이라고 예상된다. 일본에서는 관로·동도 포설방식이 일반적이기 때문에 직매(直埋)방식이 일반적인 해외에 비교하여 토목공사는 불필요하므로 교체가 비교적 쉽다. 교체에 있어서 CV 케이블 시스템의 콤팩트화 등 신기술의 개발이 전망된다. CV 케이블 접속부는 현재 154kV급까지 적용되고 있는 고무 블록 접속부가 효과적이기 때문에, 앞으로는 초고압선로에의 적용도 예상된다. 또 154kV급 이하에서도 시공 간소화형 접속부, 축소형 접속부가 적용되어 코스트 저감에 기여한다.

66kV급에서 초고압 선로의 송전이 가능한 초전도 케이블(<그림 7> 참조)의 개발이 활발하게 진행되어 왔다. 일본에서는 고온초전도 삼상일괄형 케이블의 필드 시험과 현재 세계 최장인 500m급 케이블의 필드 시험이 성공적으로 이루어지고 있다. 또한 미국에서 실계통의 적용, 한국에서는 필드 시험이 개시되고 있으며, 향후 일본에서도 초전도 케이블의 실적용이 진행될 것으로 전망된다.