1. 개요
조압수조는 수력발전소의 압력수로(Pressure Conduit)에 설치되어, 부하 변화 시 발생하는 수격작용(Water Hammering)을 완화하고 관로 내의 압력 변동을 흡수하여 발전소의 안전을 도모하는 장치이다.
2. 조압수조의 필요성 및 역할
조압수조는 주로 압력수로에서 물의 관성으로 인해 발생하는 급격한 압력 변화를 제어한다.
- 수격작용 완화: 부하 급증이나 부하 차단 시 발생하는 압력파(수격작용)를 흡수하여 관로를 보호한다.
- 압력 변동 흡수: 관로 내의 에너지를 마찰에너지 등으로 변환하여 스위 현상(압력 스윙)을 중화한다.
- 관로 파손 방지: 급격한 압력 변동으로부터 수로 관로를 보호하여 설비의 신뢰성을 높인다.
3. 조압수조의 종류 및 특성
조압수조는 구조와 작동 원리에 따라 네 가지로 분류한다.
1) 단동형(Simple Type)
- 특징: 구조가 단순하여 수격작용 흡수 능력이 탁월하다.
- 단점: 수조의 용량이 매우 커야 하므로 경제성이 낮다.
2) 차동형(Restricted Type)
- 특징: 라이저(Riser)가 설치되어 수조 내부의 압력 변동을 제어한다.
- 장점: 단동형에 비해 수조 용량을 약 1/2 수준으로 줄일 수 있어 경제적이다.
- 작동: 부하 변동 시 라이저를 통해 물이 이동하며 압력을 흡수한다.
3) 저수형(Differential Type)
- 특징: 큰 저수량을 가지고 있어 부하 감소 시 안정적인 운전이 가능하다.
- 구조: 수조 내부에 별도의 라이저 구조를 갖추고 있다.
4) 수실형(Surge Chamber Type)
- 특징: 관로의 경사가 급하여 대형 수조 설치가 어려울 때 주로 사용한다.
- 구조: 단면적이 작고 압력에 강한 형태의 압력실(Surge Chamber)을 설치한다.