호쿠리쿠 전력㈜·일본안전산업㈜, 분할형 커버에 의한 전선 직선 접속개소의 절연처리공법 개발

 

호쿠리쿠 전력㈜은 배전공사의 간접 활선화를 적극 추진해오고 있으며, 정전작업에서 실시하고 있는 공법의 개량을 통해 작업 시 안전·품질·효율성의 향상을 도모하고 있다. 호쿠리쿠 전력은 가설개폐기의 설치 등 무정전 공사에 대해서는 이미 전면 간접 활선화로의 이행을 끝마친 상태이다. 본고에서는 호쿠리쿠 전력과 일본안전산업이 공동 개발한 「분할형 커버에 의한 전선 직선 접속개소의 절연처리공법」의 개발배경과 경위, 그리고 그 내용에 대해 소개한다.
 

 

번역·정리 김대근 기자

 

고압 가공 배전선에서 정전작업을 실시할 경우 정전범위를 축소하기 위해 간접 활선작업에 의해 가설개폐기(주간(柱間) 절단 및 접속) 공사를 실시하고 있다. 이때 고압선의 절단 및 접속이 수반되는데 주간(경간)에서 절단된 전선의 접속은 직선 슬리브에 의해 접속하며, 튜브 모양의 커버(이하, 「커버」)로 절연처리를 실시하고 있다. 이 커버의 이탈 방지 및 우수 침입 방지를 위해 양 끝에 테이프를 감는다. 그러나 간접 활선작업을 통한 테이프 감기는 기후조건에 따라서는 작업이 용이하지 않으며, 또 경년에 따라 테이프를 감는 부분이 열화되어 커버 이탈 및 커버 내부의 우수 침입 및 유수(溜水)가 발생해 설비 확보면에 문제가 있었다. 이 때문에 주간(柱間)에서 절단된 전선의 접속 부분에서의 커버 설치 시 테이프 감기 처리를 하지 않고, 절연처리를 실시하는 공법 개발에 착수, ‘분할형 커버에 의한 전선 직선 접속개소의 절연처리공법’을 2003년도에 개발하여 이듬해 전 점포에 도입했다. 이하에 이 공법의 개발내용을 소개한다.
 

가설개폐기는 고압 가공 배전선에 설치되어 있는 상설의 고압 개폐기 구간에서 정전 범위가 넓어질 경우 정전범위의 축소를 목적으로 일시적으로 설치하는 것으로서 호쿠리쿠 전력㈜에서는 연간 약 2600개소에 시설하고 있다. (가설개폐기 설치 공사 상황 관련 [사진 1] 참조) 정전작업이 종료되고 가설개폐기를 떼어낼 때 가설개폐기 설치 시에 절단을 마친 고압 배전선을 [사진 2]와 같이 직선 슬리브로 접속한다. 이 직선 접속개소는 고압 충전부가 노출되어 있기 때문에 [사진 3]과 같이 커버를 사용하여 절연처리를 실시한 후 이탈 방지 및 커버 내의 침수 방지를 목적으로 [사진 4]와 같이 커버의 양 끝에 테이프 감기를 실시하고 있었다. 이 테이프 감기 작업은 여름철에는 테이프가 늘어나 끊어져 버리고, 겨울철에는 테이프가 늘어나지 않아 확실하게 감을 수가 없는 등 작업이 용이하지 않았다. 또, 커버 내의 우수(雨水) 및 유수(溜水)로 인한 전선에의 악영향은 동연선(銅撚線)에서 특히 우려되고 있는 부분이며, 이것이 뒤에 기술할 분할형 커버의 개발 과제 중 하나이다.


 
분할형 커버의 개발

호쿠리쿠 전력㈜에서는 배전공사의 작업환경 개선과 안전작업 확보 및 작업효율 향상을 목적으로 1990년대 초기부터 간접활선공법의 개발을 순차적으로 진행시켜 왔으며, 가설개폐기(주간절단·접속)의 공법은 1997년도부터 도입하고 있다. 전력수요의 다양화 및 생활의 편리성 향상과 더불어 정전범위 축소에 따른 가설개폐기의 시설수는 해마다 증가하는 경향을 보이며, 가설개폐기 공사의 작업성 및 설비 확보성의 향상을 목적으로 당사는 2002년도부터 새로운 커버의 개발에 착수하였다. 우선 문제시된 것은 직선 접속개소의 절연처리 방법에 있어서 테이프 감기 작업을 필요로 하지 않는 방법이다. 테이프 감기를 대체하는 이탈 방지에 있어 간접활선용 공구의 사용으로 안전하게 그리고 용이하게 시공하지 않으면 안 된다. 또한 테이프 감기를 실시하지 않아 발생되는 커버 내 우수 침입의 문제도 있어 이러한 점들을 고려한 새로운 커버의 개발에 착수하기로 했다.

 

새로운 커버의 개발 과제(요구 성능)로서 다음 4가지 사항를 중점으로 하여 개발에 들어갔다.

<과제>

① 테이프 감기 작업이 불필요하며, 확실하게 고정 가능할 것.

② 커버 내에 우수 및 유수가 없도록 할 것

③ 각종 전선 사이즈에 대응 가능할 것

④ 현재의 간접활선공구로 안전하고 용이하게 설치 가능할 것

 

직선 접속 후의 고압전선에 기존의 커버를 설치하고, [사진 5]와 같이 커버 양 끝에 이탈 방지용 부재를 설치하는 방법에 대해 검증을 실시한 결과, 일시적인 고정은 가능했지만, 바람 등의 영향으로 전선이 흔들려 커버의 이탈이 우려되었다. 커버의 이탈 방지용으로서 ‘테이프 감기를 대체할 만한 것이 무엇이 있을까’ 고민하며 다양한 시도와 시행착오를 거듭한 결과, 직선 슬리브의 외경이 전선 피복의 외경보다 굵다는 점에 착안하여 커버 본체 내부에 「전선 외경보다 굵고, 직선 슬리브보다 가느다란 리브(이탈 방지용)」의 설치를 고안해 새로운 커버의 개발에 들어갔다. 새로운 커버의 구조 검토 시 커버의 이탈을 방지하기 위해 당시 간접활선용 커버로 사용되었던 점퍼 슬리브 커버([사진 6] 참조)의 형태가 유효하다고 여겨져 검토가 이루어졌지만, 직선 슬리브 압축 시 슬리브가 활 모양으로 굽은 경우에는 커버의 훅이 확실하게 고정되지 않거나 커버 형태가 커져 고전압선의 가선 및 철거 시 연선(延線) 롤러를 통과하지 못한다는 점 등이 문제가 되었다. 그 다음으로 기존의 커버를 분할형으로 하는 방법에 대해 검토를 실시했다. 커버의 형태를 지금까지와 같은 통모양으로 하여 기존에서처럼 고압전선의 가선 및 철거도 문제없이 공사할 수 있기 때문에 이 형태로써 확실하게 고정 가능한 방법에 대해 검토를 진행했다. 그러나 직선 접속개소에 분할형의 커버를 사용하는 공법은 과거에 전례가 없었고, 커버의 이탈 방지 및 연결 그리고 절연성능을 통과할 수 있을지의 여부가 중요한 관건이 됐다. 상기에 대해 검토 및 검증 작업을 거듭한 결과, 커버 내부에 리브를 설치하고, 커버 연결부에는 감합조(嵌合爪) 2개와 감합혈(嵌合穴) 4개를 설치함으로써 커버의 연결을 용이하게 하였다. 다음으로 절연성능을 만족시키는 커버 길이를 선정하여 현재의 분할형 커버가 완성되었다.([그림 1] 참조)

 
(2)【개발 단계】: 과제②에 대해

분할형 커버의 연결부에 적당한 간격을 만들고, 테이프 감기 작업을 생략함으로써 내부에 우수가 침입하여도 연결부와 리브 사이로 우수(빗물)가 흘러나오는 구조를 취했기 때문에 커버 내에 유수(溜水)의 우려가 사라졌다.

 

커버 내의 유수(溜水) 방지를 실현함으로써 설비 확보면에서 효과적인 동전선(銅電線)을 대상으로 개발을 선행하였으며, 검증 작업을 실시하여 2종류의 동전선 사이즈(80㎟, 150㎟)에 적용 가능하게 하였다. 또 새로운 기재를 사용할 필요 없이 절연파지봉을 사용하여 간접 활선작업을 통해 쉽고 안전하고 정확하게 감합·고정을 할 수 있게 되었다.

 

이상의 개발 단계를 통해 「분할형 커버」를 완성시킬 수 있었다. 또한 이 분할형 커버는 호쿠리쿠 전력㈜과 일본안전산업㈜이 공동 개발한 것으로서 이미 특허를 취득하고 있다.
 

분할형 커버에 의한 전선 직선 접속개소의 절연처리공법의 개발에서는 커버의 개량 시 작업절차의 재검토도 과제 중 하나였다. 분할형 커버의 삽입 절차 및 충전부 방호 절차, 분할형 커버의 확실한 감합·고정방법 등에 대해 안전면·시공 품질면에 중점을 둔 검증 작업을 반복 실시하여 안전하고 효율적으로 실시 가능한 「분할형 커버에 의한 전선 직선 접속개소의 절연처리공법」을 확립하고, 작업의 절차 및 요점 등을 기재한 「작업절차서」를 작성했다.(작업절차는 [사진 7] 참조) 

신공법 도입에 따른 효과

신공법 도입에 의해 작업환경이 개선되어 가설개폐기 공사에 따른 직선 접속개소의 절연처리를 안전하고 효율적으로 실시할 수 있게 되었다. 그 구체적인 효과는 아래와 같다.

 

신공법은 직선 접속개소의 절연처리에서 테이프 감기 작업을 필요로 하지 않기 때문에 절연처리에 요하는 작업시간이 1/3로 단축되어 작업자의 부담을 크게 경감하였으며, 작업안전에도 크게 기여하고 있다.

 

기후 상황에 의한 테이프의 늘어남 및 끊어짐 등 시공품질의 저하가 없고 계절이나 작업환경에 영향을 받지 않는 고품질의 작업을 가능하게 했다.

 

커버 내부의 우수 침입에 따른 전선에 대한 악영향이 불식되어 설비보수성에서 현저한 향상이 도모되었다.