A Thermal Analysis for the Underground Power Transmission Cable by a Water Pipe Cooling Method with Trough in Tunnel

전력구트라프간접수냉방식에서의 지중송전케이블에 대한 열해석

The thermal analysis is accomplished with the route for the underground power transmission system which adopts the water pipe cooling with trough in tunnel. As a result, in case of a cooling system based on a refrigerator, the optimum condition for the flow rate of cooling water and the air velocity are calculated as the $2{\sim}3{\ell}/s/pipe$ and $1{\sim}2m/s/fan$, respectively. On the other hand, in case of cooling tower the optimum condition for them are calculated as the $2{\sim}3{\ell}/s/pipe$ and 6 m/s/fan, respectively. But the cooling system based on a cooling tower has the problem of enlarging the size of cooling fan and suppressing the labor of operator in tunnel. Therefore, to meet all the cooling conditions for a given cooling section, the cooling system based on a refrigerator is more acceptable.

원활한 전력공급을 위해 지중송전케이블에서 발생된 열을 제거하기 위한 방법으로 전력구트라프간접수냉방식이 적용된 지중송전계통에 대한 각 주요 구성요소의 열해석을 수행하였다. 열해석을 수행한 결과, 주어진 조건에서 냉동기가 채택된 냉동장치에서는 냉각수유량은 $2{\sim}3{\ell}/s/pipe$, 팬에 의한 풍속은 $1{\sim}2m/s/fan$인 경우에 지중송전계통의 원활한 전력공급을 위한 냉각계통의 최적조건으로 계산되었다. 반면에 냉각탑만을 설치한 경우에는 냉각수유량 및 풍속이 각각 $2{\sim}3s/pipe$ 및 6 m/s/fan이 최적조건으로 계산되었다. 그러나 냉각탑만이 설치된 경우에는 풍속이 너무 커져서 용량이 큰 팬의 설치 및 전력구내에서 작업자의 작업조건에 적합하지 않다. 따라서 본 연구의 주어진 조건하에서 지중송전계통의 냉동계통은 냉동기가 설치된 냉동장치가 바람직하다.