30m 220kV 탄소-FRP 하이브리드 폴 - 초경량 내진 구역 4
주요 특징
- 초경량 설계: 강철 동등물의 20-25%에 해당하는 무게(1,000 kg 미만 vs 4,000 kg)로, 원거리 지역에서 헬리콥터 설치 가능
- 내진 구역 4 인증: 세계에서 가장 도전적인 내진 환경에서의 우수한 유연성과 에너지 소산
- 350미터 스팬 능력 연장: 고강성 탄소 섬유가 장거리 220kV 전송을 위한 뛰어난 강성을 제공
- 50년 이상의 유지보수 없는 서비스 수명: 내식성 복합 재료로 주기적인 도장이나 아연 도금 필요 없음
- 기초 비용 절감: 강철 타워의 30-40 m³에 비해 10-15 m³의 콘크리트만 필요하여 설치당 $8,000 이상 절감
설명
SOLARTODO는 혁신적인 30미터, 220kV 탄소 섬유 강화 폴리머 (Carbon-FRP) 하이브리드 폴을 소개합니다. 이 첨단 복합 구조물은 고전압 전력 전송의 기준을 재정의하기 위해 설계되었습니다. 이 기둥은 기존의 강철 격자 타워에서 패러다임 전환을 나타내며, 초경량 설계, 뛰어난 기계적 강도, 50년 이상의 설계 수명을 결합하여 제공합니다. 단일 회로 탄젠트 응용을 위해 특별히 구성된 이 기둥은 이중 도체 번들을 지원하며, 최대 350미터의 설계 스팬에 최적화되어 있어 가장 까다로운 전력망 인프라 프로젝트에 적합한 솔루션입니다. 이 기둥의 개발은 수십 년간의 복합 재료 과학에 기반하고 있으며, IEC 60826 및 ASTM D7565를 포함한 가장 엄격한 국제 기준을 준수하여 비할 데 없는 신뢰성과 성능을 보장합니다.
SOLARTODO 하이브리드 폴의 우수한 성능은 고급 재료 조성에서 비롯됩니다. 이 구조물은 고강도 E-유리 섬유와 고모듈러스 탄소 섬유의 독점 하이브리드 레이업을 사용하여 제작되며, 모두 강화된 에폭시 매트릭스 내에서 응집됩니다. 이 복합 구조는 기능적으로 동등한 강철 기둥의 무게의 20-25%에 불과한 기둥을 만들어냅니다. 30미터 구조물의 경우, 이는 강철 기둥의 약 4,000kg에서 우리의 Carbon-FRP 기둥으로 1,000kg 미만으로 몇 톤의 무게 감소로 이어집니다. 탄소 섬유는 뛰어난 강성과 낮은 열 팽창을 제공하여, 350미터 이상의 긴 스팬에서 도체의 처짐과 장력을 유지하는 데 중요한 역할을 합니다. 유리 섬유 성분은 충격 저항을 향상시키고 비용 효율성을 최적화하며, 항공우주 등급의 에폭시 매트릭스는 섬유를 습기 침투 및 UV 방사선과 같은 환경적 열화로부터 보호하여 50년 이상의 유지보수 없는 서비스 수명을 보장합니다. 이는 주기적인 유지보수가 필요한 50년 수명의 강철에 비해 상당한 개선입니다.
세계에서 가장 도전적인 환경에 배치하기 위해 설계된 30m 220kV Carbon-FRP 하이브리드 폴은 인증된 내진 Zone 4 등급을 자랑합니다. 이 뛰어난 내구성은 복합 재료의 우수한 유연성과 높은 강도 대 중량 비율 덕분에 기둥이 강철 구조물보다 지진 에너지를 훨씬 더 효과적으로 흡수하고 분산할 수 있게 해줍니다. 기둥의 설계 하중은 IEC 60826 및 ASCE 10-15에 따라 계산되며, 극한의 풍속, 최대 15mm의 방사형 얼음 두께 및 복잡한 끊어진 와이어 조건을 고려합니다. FRP 재료의 고유한 부식 및 피로 저항성은 특히 해안 또는 산업 환경에서 강철 타워가 겪는 취약성을 제거합니다. 이는 주기적 하중 조건에서도 50년 이상의 운영 수명 동안 일관된 구조적 무결성을 보장하며, 보호 코팅이나 아연 도금이 필요하지 않아, 이들만으로도 강철 1톤당 $450 이상의 비용이 발생할 수 있습니다.
Carbon-FRP 기둥의 초경량 특성은 프로젝트 물류 및 설치 방법론을 근본적으로 변화시킵니다. 강철보다 75-80% 더 가벼운 이 기둥들은 헬리콥터를 통해 외딴 지역이나 접근이 어려운 장소로 운송될 수 있어, 광범위한 도로 건설의 필요성을 크게 줄이고 환경 영향을 최소화합니다. 이러한 능력 덕분에 SOLARTODO 기둥은 산악 지형, 생태적으로 민감한 습지 또는 외딴 자연 보호구역 프로젝트에 이상적인 선택이 됩니다. 무게 감소는 기초 건설에서도 상당한 비용 절감을 가져옵니다. 경량 FRP 기둥을 위한 일반적인 콘크리트 기초는 10-15 입방미터의 콘크리트만 필요할 수 있으며, 이는 중량 강철 격자 타워의 30-40 입방미터에 비해 $350/m³의 비율로 기초당 $8,000 이상의 절감을 의미합니다. Carbon-FRP 기둥의 초기 조달 비용은 강철 격자 타워의 2배에서 3배이지만, 운송, 기초 및 인건비를 고려할 때 총 설치 비용은 종종 비슷하거나 더 낮아질 수 있습니다. 강철 구조물의 경우 인건비는 톤당 $600에 이를 수 있습니다.
SOLARTODO 30m 기둥은 현대 220kV 고전압 전송 네트워크에 원활하게 통합되도록 설계되었습니다. 이 기둥은 ACSR(알루미늄 도체 강철 보강) 도체를 사용하여 각 단계당 두 개의 도체 번들을 지원하는 단일 회로 탄젠트 타워로 구성됩니다. 설계는 약 $80의 비용이 드는 전통적인 도자기 절연체와 $150의 비용이 드는 고급 복합 폴리머 절연체를 모두 수용하여 무게와 파손 저항 측면에서 우수한 성능을 제공합니다. 시스템의 신뢰성과 통신을 위해 기둥은 최상단에 광섬유 접지선(OPGW)을 장착하도록 설계되었습니다. 이 이중 기능 케이블은 번개 보호를 제공하며 SCADA, 원거리 측정 및 제3자 통신을 위한 고대역폭 광섬유 코어를 통합하여 스마트 그리드 관리에 중요한 기능을 수행합니다. 접지 시스템은 업계 기준에 따라 10옴 이하의 타워 기초 저항을 달성하도록 설계되었으며, 번개가 자주 발생하는 지역에서는 4옴 이하를 달성할 수 있는 옵션이 있어 전체 전송선의 안전성과 안정성을 보장합니다.
기술 사양
| 타워 높이 | 30m |
| 전압 등급 | 220kV |
| 타워 유형 | Tangent (Suspension) |
| 재료 조성 | Carbon Fiber + Glass Fiber Hybrid / Epoxy Matrix |
| 회로 수 | 1circuit |
| 도체 구성 | 2×ACSR per phase |
| 설계 스팬 | 350m |
| 최대 스팬 | 400m |
| 바람 하중 분류 | Class B (IEC 60826) |
| 얼음 하중 두께 | 15mm |
| 내진 등급 | Zone 4 |
| 폴 무게 | < 1000kg |
| 강철 동등물 대비 무게 | 20-25% |
| 기초 콘크리트 볼륨 | 10-15m³ |
| 접지 저항 (표준) | < 10Ω |
| 접지 저항 (고 번개) | < 4Ω |
| 설계 수명 | 50+years |
| 유지보수 요구 사항 | Virtually Zero |
| 부식 저항 | Complete (No Coating Required) |
| UV 저항 | Integrated UV Inhibitors |
| 작동 온도 범위 | -40 to +70°C |
| 준수 기준 | IEC 60826, ASTM D7565, ASCE 10-15, GB 50545 |
가격 내역
| 항목 | 수량 | 단가 | 소계 |
|---|---|---|---|
| 탄소-FRP 하이브리드 폴 본체 (30m) | 1 pc | $13,500 | $13,500 |
| 크로스암 조립체 및 하드웨어 | 2 pcs | $2,800 | $5,600 |
| 복합 폴리머 절연체 (220kV) | 12 pcs | $150 | $1,800 |
| ACSR 도체 번들 하드웨어 | 1 set | $3,200 | $3,200 |
| OPGW 장착 하드웨어 | 1 set | $1,500 | $1,500 |
| 접지 시스템 (강화) | 1 set | $2,500 | $2,500 |
| 기초 설계 및 재료 | 12 m³ | $350 | $4,200 |
| 설치 및 엔지니어링 서비스 | 1 set | $8,700 | $8,700 |
| 총 가격 범위 | $35,000 - $50,000 | ||
자주 묻는 질문
탄소-FRP 하이브리드 폴의 주요 장점은 무엇인가요?
폴은 강풍과 얼음과 같은 극한 기상 조건을 어떻게 견딜 수 있나요?
탄소-FRP 재료는 UV 방사선 및 부식과 같은 환경 요인에 저항성이 있나요?
예상 수명과 유지보수 요구 사항은 무엇인가요?
이 폴은 다른 전압 수준이나 구성에 맞게 맞춤 제작이 가능한가요?
인증 및 표준
데이터 출처 및 참조
- •IEC 60826:2017 - Design criteria of overhead transmission lines
- •ASTM D7565-10 - Standard Test Methods for Determining Consistency and Measuring Structural Properties of FRP Composite Poles
- •ASCE Manual 10-15 - Design of Latticed Steel Transmission Structures
- •IEEE Standard 738-2012 - Calculating Current-Temperature Relationship of Bare Overhead Conductors
- •Material cost data from Global Steel Price Index Q4 2025
- •FRP composite material specifications from advanced materials manufacturers 2025
프로젝트 케이스
