친환경-제조공정 단축-송전용량 증대 ‘일석삼조’

일진전기가 한전과 함께 개발한 154kV PP 절연 케이블 제품.
일진전기가 한전과 함께 개발한 154kV PP 절연 케이블 제품.

한전에서는 전력케이블의 고효율화로 송전용량 증대가 가능하며 탄소중립 정책에 기여 가능한  154kV 친환경 폴리프로필렌 절연 전력케이블 (PP) 도입을 적극 추진하고 있다. 

전력케이블은 전력전송 과정에서 전류에 의한 열이 발생하며, 절연체 재료의 열적 특성 한계에 따라 해당 전력케이블의 상시사용온도 및 허용전류의 제한이 필연적으로 발생할 수 밖에 없다. 현재 154kV 전력케이블은 절연내력이 높고 장기간 실사용에 따른 안정성이 검증된 가교폴리에틸렌 절연체를 적용하고 있다. 가교폴리에틸렌은 내열성 확보를 위한 가교공정으로 인해 메탄가스, 이산화탄소 등과 같은 가교부산물이 필연적으로 발생하게 된다. 이러한 가교부산물은 절연체 내에 잔존시 절연파괴로 이어질 수 있으므로 가교부산물을 제거하는 것이 매우 중요하며 이에 따라 전력케이블의 제조공정기간 또한 길어지는 한계점이 있었다.  

이러한 한계점을 극복할 수 있는 제품이 바로 154kV 친환경 폴리프로필렌 절연 전력케이블이다.

일진전기㈜는 154kV 친환경 폴리프롤필렌 절연 전력케이블 개발 국책과제의 주관기관으로서 공동투자자인 한전과 함께 해당 케이블 개발을 완료하였다. 

154kV 친환경 폴리프로필렌 절연 전력케이블은 기존 전력케이블 대비 동등 수준의 절연내력을 가지며 상시사용온도를 90℃에서 110℃까지 상향 적용하여 송전용량 증대가 가능하다.

또한 내열성 향상에 따라 가교공정이 불필요하며 제조공정시간을 현저히 줄일 수 있어 전력사용량 감축에 따른 온실가스 저감이 가능한 장점이 있다. 일진전기㈜는 한전 실제 선로 모의 기반의 장기과통전시험을 KEMA 입회하에 6개월 동안 수행하여 성공적으로 신뢰성 검증을 완료하였으며, 가교 및 건조공정 불필요에 따른 전력사용량 감축 및 온실가스 저감 가능에 따라 제조공정 기술 관련 녹색기술인증을 획득하였다.

주관기관인 일진전기㈜의 개발담당자에 따르면 한전과 공동과제로 개발한 본 제품은 친환경 정책에 부합할 뿐 아니라 기존 대비 높은성능 (송전용량, 운송길이) 을 보유하여 향후 사업화에 유리한 장점을 보유하고 있다고 전했다. 케이블의 상시사용온도 증가시 154kV급 케이블 기준 동일 규격 대비 약 10% 이상의 허용전류 상승이 가능하며, 이는 곧 도체의 소구경화를 통해 케이블 규격을 축소하여 적용할 수 있는 장점이 있다고 설명했다. 또한, 케이블 규격 축소시 외경 축소 및 중량 감소에 따른 케이블 운송길이 증가, 접속개소 축소에 따른 선로의 신뢰성 향상, 송전선로 건설비용 축소 등의 비용절감이 가능하다고 설명했다.    

한편, 국내전기설비규정 내 해당 신규 절연체 미포함 및 국내 관련 표준 부재에 따라 국내 송전선로 시범적용 및 사업화 확대 추진 제한 이슈를 해소하기 위하여 산업부 규제샌드박스 실증특례 승인 및 단체표준안을 제정하였으며, 적합성평가를 통한 안전성 검증 기준 수립 추진중에 있다. 

일진전기㈜는 향후 해당 안전성 검증 기준을 바탕으로 공인시험을 통한 국내 최초 154kV 송전선로 연계 시범사업에 참여하여, 154kV PP케이블 시범적용 송전선로의 안정성 검증 결과를 바탕으로 국내 시장 점유율 확대 및 해외 녹색시장 진출의 교두보를 확보해 나갈 계획이다.   

 

154kV XLPE 절연 케이블 제품.
154kV XLPE 절연 케이블 제품.

 

154kV PP 절연 케이블 제품.
154kV PP 절연 케이블 제품.

 

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