개요최근 수요의 증가에 따라, 전력설비의 갱신이 줄어 고경년 설비가 증가하는 추세이다. 그 때문에 설비내력의 한계를 확인하고 신뢰도를 확보한 설비 연명화와 효율적인 갱신을 가능하게 하는 기술개발이 기대되고 있다. 설비 연명화의 측면에서는 철탑재나 애자·금구의 발청(녹슴 현상), 전선 부식, 전선압축 접속부의 발열 등의 노화·이상 현상에 대해 각종 진단·감시기술을 개발하여 운용하고 있다. 한편, 경년설비에 대해서는 점검 정보의 트랜드 관리화를 도모하면서 설비 샘플링 데이터를 폭넓게 수집하여 설비의 잔여수명을 추정하고 있다.여기에서는 송전설비에 있어서의 대표적 최신 보수기술 및 진단 기술에 대해 소개한다.송전설비의 최신 보수기술과 진단기술1. 철탑(1) 방청도장 철탑에는 방청(녹슴 방지)을 위해 각 부재(部材)에 아연도금을 하고 있지만, 세월이 지남에 따라 아연도금 자체의 도금막 두께가 얇아져 점차 표면에 녹이 슬게 된다. 아연도금이 감모되면 강재가 부식되어 강도저하를 초래하기 때문에, 도장하여 방식효과를 유지지키고 노화가 강재에 이르는 것을 방지해야 한다.도장 본래의 목적을 달성하기 위해, 장기간 방청효과를 발휘할 수 있는 도료를 선정하는 것은 물론, 현장의 상황을 잘 파악한 후 적절한 도장 계획을 세우는 것이 중요하다. 도장 효과를 최대한으로 발휘시키기 위한 중요 요소를 <표 1>로 나타내었다. 송전설비는 다양한 환경에서 설치되어 있어, 발청·부식 속도도 크게 다르기 때문에 입지조건에 맞춰 도장의 덧칠 수(한 겹 도장·두 겹 도장)를 선택·결정하여 효과적으로 도장해야 한다.한편, 도장에서 도막박리의 불량이 도막의 내구성에 주는 악영향이 약 50%에 이르는 것처럼, 도장면에 녹, 기름때 등이 남아 있는 도막박리(塗膜剝離) 공사 후엔 아무리 두껍고 성능 좋은 도료를 도장한다 하더라도 도막의 내구성은 현저히 줄어들게 된다. 도막박리는 도장의 품질을 결정하는 중요한 공정이기 때문에 적절한 공구의 선택과 품질 관리에 만전을 기해야 한다.재도장에서 구(舊)도장막 위에 도료를 덧바르는 경우에는 부적절한 도료 조합을 선택하면 수축, 들뜸(lifting), 층간박리, 번짐 등 도장 불량의 원인이 되기 때문에 도료의 적합성에 대해서도 검토가 필요하다.이처럼 철탑이 놓여 있는 환경은 천차만별이기 때문에, 최근 각각에 맞는 도장 방법을 계획하여 도장효과를 최대한으로 발휘하는 것이 가능해졌다.(2) 강관 내면 부식진단일본 주부전력(주)의 관내에서는 건설 후 25년이 경과된 강관철탑이 증가하고 있으므로 강관 외면 뿐 아니라, 내면의 발청·부식이 우려된다. 강관내면은 직접 육안으로 확인할 수 없기 때문에 내시경 카메라를 사용한 촬영화상으로 노화를 파악하고 있다. 지금까지 설비의 경과연수나 주변 환경에 기초하여 조사 개소를 선정한 후 복재(수평재·사재)를 중심으로 점검(약 17,000건) 실시했지만, 모든 점검 수량에 대해서 발청이 확인된 것은 약 6%로, 그 중 부식 진행을 현저하게 확인할 수 있는 것은 전체의 약 0.7%에 불과하다.또, 최근에는 복재와 함께 주주재에 대해서도 노화 정도를 파악하기 위해 내면 점검을 실시하였다. 그런데 주주재는 정상부에 폐색되어 있어 주변 환경의 영향을 거의 받지 않아 도금을 하지 않았기에, 녹이 슨 부분도 일부 발견할 수 있긴 했지만 복재와 같은 현저한 부식 진행은 확인되지 않았다. 강관 내면 부식을 방지하기 위해서는 카메라 점검으로 특정한 부식 부위에서 강재의 중량 감소량(깊이 방향)을 파악하는 것이 필요하다. 부식이 현저하게 진행되고 있는 곳에서는 초음파 두께 계측으로 강재 두께를 측정하여 부식 정도를 파악함과 동시에 부식강관 부재의 잔존 강도를 적절하게 평가하여 부식상태에 적절한 보수방법(부재 교환·내면도장 등)을 선택·결정할 수 있다.현재 부식강관 부재의 잔존강도를 정량적으로 평가하기 위해 부식 모의 강관에 의한 좌굴내력 실험과 해석방법(FEM)을 병용하여 연구·검증하고 있다.2. 전선·가공지선(1) 가공지선 점검의 합리화송전선에 설치된 가공지선은 뇌격에 의해 손상받기 때문에 이것을 방치하면 다음 뇌격이나 바람에 의한 진동 등으로 단선될 염려가 있다.가공지선의 소선 단절·손상은 규모가 작고 발생부위가 불특정한 경우가 많아 발견하기 어렵다.따라서 다음과 같은 곳을 중심으로 선로·구간을 선정하고 점검 개소의 좁혀 효율적으로 점검·가공지선 손상을 발견하기 위해 노력해왔다.● 과거 번개로 인한 고장 실적이 많은 송전선● 낙뢰위치 표정 시스템(LLS)의 표정 데이터로선정한 다습뢰(多襲雷) 지구● 손상실적이 많은 가공지선(선중)이 설치되어 있는 송전선또한 2007년에는 가공지선에의 낙뢰유무를 상시 감시하여 가공지선을 손상시킬 정도의 큰 에너지를 가진 낙뢰의 경우, 검출·표시된 장치(가공지선 손상 표시기를 개발·적용하여 이상 현상을 조기발견하고 더 나아가 보수점검의 효율화를 도모하였다.이 가공지선 손상 표시기는 가공지선에 흐르는 수 kA급 뇌격전류로 장치를 기동시켜 그 후에 흐르는 100A가 넘는 연속전류의 계속시간을 측정하여 가공지선을 손상시키기에 충분한 전하량을 가진 낙뢰를 검출·표시하는 장치로, 그 동작 상황은 지상에서도 쉽게 확인할 수 있다.기존에는 점검 개소를 줄이기 위해 송전선을 구간단위로 선정했지만, 가공지선 손상 표시기를 이용하여 큰 에너지(전하량)의 낙뢰가 있는 경간을 핀포인트로 특정할 수 있게 되었다. 구체적으로 말하면, 손상 표시기 동작 철탑의 전후 경간에 대해 헬리콥터나 자주식 전선 점검 장치를 이용해 가공지선의 VTR 촬영점검을 실시하고 손상의 유무를 확인하는 것이다. 또 점검에 의해 확인된 소선단선, 손상은 손상상태에 따라 보수 슬리브 및 직선 슬리브를 이용하여 적절한 보수를 실시하고 있다.(2) 경년전선의 잔여수명 진단전력선·가공지선은 일반적인 환경에서는 시간이 흐름에 따라 부식·발청에 의해 단면적이 감소하고 기계적 강도가 저하되면서 전기적 성능 또한 저하된다. 따라서 샘플링한 전력선·가공지선 및 철거공사에 의해 발생하는 전선 등을 다수 조사·분석하여 시간 흐름에 따른 전선의 내력치를 추정·평가한다. 이로 인해 경년전선의 교환 우선순위·시기·물량의 상정이 가능해져, 향후 계획적으로 경년전선을 교환할 예정이다. 한편, 연안부의 해염입자 비산 환경이나 공장지대 등의 매연 환경을 지나는 전선은 외면부터 부식되어 단기간에 내부부터 부식하여 눈에 띄게 기계적 강도가 저하되는 경우가 있다. 이런 현상에 대응하기 위해 전선 외면 부식은 물론이고 전선 내부도 진단할 수 있는 기술이 개발되고 있다(<표 2> 참조). 일본의 주부전력(주)에서는 해당 환경을 지나는 송전선에 이 진단기술을 활용하여 전선수명의 상정 및 전선 교환의 필요성에 주목하고 있다.3. 애자(1) 불량애자 검출의 고정도화가공송전선에서 사용하고 있는 애자는 지지물과 전선 사이에 설치되어 대지와 전선로를 절연하는 중요한 역할을 한다.절연불량 상태가 된 애자가 다수 존재하는 경우, 지락고장이 될 수 있으며 복구까지 많은 시간을 낭비해버리는 경우가 있다. 그 때문에 절연불량애자는 확실하게 발견해야 하므로 주기를 정해 불량애자를 검출하고 있다.번개 및 비래물(飛來物)에 의한 애자 자기부의 파손이나 아크 흔적 등의 외부 이상은 활선 반사경 등을 이용한 육안점검을 통해 발견할 수 있다. 한편 애자 내부의 이상과 같은 경우에는 육안점검으로 발견할 수 없기 때문에, 선로를 정지시키고 메거(megger)식 불량애자 검출기(직류저항 측정기)를 이용하여 절연 저항값을 측정하거나 활선상태에서 음향 펄스식 검출기를 이용하여 애자의 분담전압을 측정하여 불량애자를 검출하고 있다.그러나 가장 검출 정도가 높았던 것은 메거식 불량애자 검출기에서 애자 표면이 오손된 상태며 습도가 높은 경우 건전한 애자에서도 절연 저항값이 불량애자 판정기준치 이하로 검출 정밀도가 저하되었다.