1. 개요
단절연이란 전력계통의 접지 방식에 따라, 전로의 대지 전압이 낮은 부분의 절연 두께를 상용주파 대지 전압보다 낮은 수준으로 경감하여 설계하는 방식을 말함. 케이블의 외경 감소, 중량 경감, 경제성 향상이 주된 목적임.
2. 단절연의 적용기준
단절연은 사고 시 건전상의 전압 상승이 적은 직접접지 방식에서만 적용 가능함.
- 비접지/저항접지 방식: 1선 지락 사고 시 건전상의 전압이 선간 전압($\sqrt{3}$배)까지 상승하므로 단절연 적용 불가.
- 직접접지 방식: 1선 지락 사고 시에도 건전상의 전압 상승이 상용주파 대지 전압의 약 75~80% 수준으로 제한되므로 단절연 적용 가능.
| 구분 | 적용 접지 방식 | 절연 강도 수준 |
| 전절연 (Full Insulation) | 비접지, 저항접지 | 선간 전압 기준으로 절연 설계 |
| 단절연 (Reduced Insulation) | 직접접지 | 상용주파 대지 전압 기준으로 절연 설계 |
3. 단절연 설계 시 고려사항
- 뇌임펄스(BIL) 내력: 상용주파 전압뿐만 아니라 뇌격에 의한 충격 전압에 대해서도 충분한 여유율을 가져야 함.
- 개폐 서지(Switching Surge): 특히 초고압 계통에서 발생하는 개폐 서지에 대한 절연 내력이 확보되어야 함.
- 케이블 접속재: 케이블 본체는 단절연하더라도 접속재 부분은 절연 강도를 더 높게 설계하는 경우가 많음.
4. 단절연 적용의 장단점
1) 장점
- 경제성: 절연 재료(XLPE 등) 사용량 감소로 인한 케이블 제조 비용 절감.
- 설치 용이성: 케이블 외경 축소로 인한 허용 곡률 반경 감소, 도심지 관로 배관 용이.
- 운반 및 취급: 중량 감소로 인한 운반 및 포설 작업 효율 증대.
2) 단점
- 안전 여유율 감소: 절연 파괴에 대한 마진이 줄어들어 계통의 신뢰성 저하 우려.
- 서지 보호 강화 필요: 피뢰기(LA) 동작 특성 및 설치 위치에 대한 정밀한 검토가 필요함.