애자의 재질별 종류 | 자기애자 유리애자 고분자애자

전력선로나 통신선로 등에서 안정적인 전기 절연을 위해 사용되는 애자는 다양한 재료와 제조 공정에 따라 분류됩니다. 이번 글에서는 주로 사용되는 세 가지 종류의 애자에 대해 살펴보겠습니다: 자기애자, 유리애자, 그리고 고분자애자입니다.

자기애자 (Porcelain Insulator)

자기애자는 주로 요토, 장석, 석영 등의 미분을 적절한 비율로 배합하여 반죽한 후 고온으로 소성하여 제작됩니다. 이러한 자기애자는 전력 및 통신 선로에서 많이 사용되며, 특고압 및 초고압 선로에서는 활성 알루미나를 배합하여 고강도 자기애자가 사용됩니다.

 

전력 및 통신 선로에서 안정적인 전기 절연을 위해 사용되는 자기애자는 다양한 재료를 혼합하고 고온으로 소성하여 제작됩니다. 이러한 자기애자는 그 특성에 따라 보통 자기애자와 고장력 및 고강도가 요구되는 특수한 용도를 위한 자기애자로 나뉩니다.

 

보통 자기애자

보통 자기애자는 주로 요토, 장석, 석영 등의 미분을 적당한 비율로 배합하여 반죽한 후 고온으로 소성하여 제작됩니다. 이러한 과정을 통해 자기애자는 전력 및 통신 선로에서 안정적인 전기 절연을 제공합니다. 또한, 자기애자는 고장력 및 고강도가 요구되는 특수한 용도를 위해 활성 알루미나를 배합하여 만들어진 고장력 자기애자도 존재합니다.

 

특수한 용도를 위한 자기애자

특수한 용도를 위한 자기애자는 일반적인 전력선로보다 더 높은 고장력 및 고강도가 요구됩니다. 이를 충족하기 위해 활성 알루미나를 배합하여 만들어진 고장력 자기애자는 특고압 및 초고압 선로에서 사용됩니다. 이러한 자기애자는 전력 네트워크의 안정성을 높이는 데 중요한 역할을 합니다.

 

유리애자 (Glass Insulator)

유리애자는 주로 규토로 구성된 성분으로 제작되며, 내구성 향상을 위해 CaO를 배합하여 제작됩니다. 고로에서 용융한 후 금형에 부어 제작되며, 고로 내부의 온도를 외부보다 먼저 낮추는 과정을 거쳐 고강도 유리애자와 일반 유리애자로 구분됩니다. 전력선로에서는 주로 고강도 유리애자가 사용됩니다.

유리애자

 

유리애자는 전력 및 통신 선로에서 사용되는 전기 절연 장치로서, 주로 규토(Silica SiO2)로 구성된 유리로 제작됩니다. 이러한 유리애자는 안정적인 전기 절연을 제공하며, 다양한 환경 조건에서 사용됩니다.

 

유리애자의 제작

유리애자는 규토를 주 성분으로 하고, NaO, CaO, MgO, Al2O3, K2O 등의 성분을 적절한 비율로 배합하여 만들어집니다. 이러한 성분은 유리를 내구성 있게 만들어주고, 용해 및 용융 과정에서 사용됩니다. 유리애자는 고로에서 용융한 후 금형에 부어 제작되며, 내부와 외부의 온도 차를 조절하여 강도를 높이는 처리가 진행됩니다.

 

고강도 유리애자와 보통 유리애자

유리애자는 고강도와 보통 유리애자로 나뉘어집니다. 고강도 유리애자는 특고압 및 초고압 선로에서 사용되며, 내구성이 뛰어나고 안정적인 전기 절연을 제공합니다.

이에 반해 보통 유리애자는 일반적인 전력선로에서 사용되며, 안정적인 전기 절연을 위한 필수적인 장치로 활용됩니다.

 

고강도 유리애자의 제작 과정

고강도 유리애자는 내부와 외부의 온도 차를 조절하여 강도를 높이는 과정을 거칩니다. 이러한 과정을 통해 고강도 유리애자는 전력 네트워크에서 발생하는 다양한 환경 조건에도 뛰어난 성능을 발휘할 수 있습니다.

 

고분자애자 (Polymer Insulator)

 

고분자애자는 전력 및 통신 선로에서 사용되는 전기 절연 장치로서, 전통적인 자기애자나 유리애자와는 달리 고분자 소재를 사용하여 제작됩니다. 이러한 고분자애자는 최신 기술과 재료를 활용하여 안정적인 전기 절연을 제공하며, 다양한 환경 조건에서 사용됩니다.

고분자애자

제작 과정

고분자애자는 epoxy resin을 함유한 섬유유리(fiber glass)봉에 전기적, 기계적, 열적 스트레스에 높은 저항을 갖는 물질로 도포된 고무질 갓을 붙여 만들어집니다. 이러한 제작 과정을 통해 고분자애자는 내구성이 뛰어나고 안정적인 전기 절연을 제공합니다.

 

재료 및 특성

고분자애자는 다양한 고무류와 합성수지를 사용하여 제작됩니다. 이러한 재료는 내구성, 내열성, 내부식성 등의 특성을 갖고 있어 전력 및 통신 선로에서 안정적인 성능을 발휘합니다. 또한 고분자애자는 경량화되어 있어 취급이 용이하고, 전통적인 애자에 비해 더욱 강력한 기계적 강도를 가지고 있습니다.

 

적용 분야

고분자애자는 전력 및 통신 선로에서 다양하게 사용됩니다. 최근에는 EPR, EPDM, Silicone 등의 우수한 특성을 가진 재료를 사용하여 고분자애자가 개발되어 500kV 송전선로까지 적용되고 있습니다.

국내에서도 1999년부터 154kV 송전선로에 고분자애자가 사용되었으며, 현재는 345kV, 154kV 송전선로에서 널리 사용되고 있습니다.

 

고분자애자의 장점

• 내구성: 고분자애자는 내구성이 뛰어나며, 다양한 환경 조건에서 안정적인 성능을 발휘합니다.
• 경량화: 고분자애자는 경량화되어 있어 취급이 용이하고 설치 및 유지보수가 편리합니다.
• 고강도: 기계적 강도가 뛰어나므로 전통적인 애자에 비해 더욱 강력한 내구성을 가지고 있습니다.

 

결론

전력선로나 통신선로 등에서 안정적인 전기 절연을 위해 사용되는 애자는 자기애자, 유리애자, 그리고 고분자애자로 크게 분류됩니다.

각각의 애자는 제조 공정과 재료에 따라 다양한 특성을 가지고 있으며, 적절한 선택을 통해 전력선로의 안정성과 효율성을 높일 수 있습니다.

 

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