서해대교 화재 왜났을까? 원인추정

나의 생각, 서해대교 화재 왜 났을까? 원인추정

1. 서언

: 내 대답은 낙뢰는 말도 안되는 소리라고 본다.

피뢰침이 있었을 것이고, 또한 전체가 지구 덩어리로 접지가 되어 있기 때문이다.

따라서, 누설전류가 원인이 되어 허용전류의 저항에 따른 발화로 추정된다.

 

2. 교각 케이블 절단
2.1 금속 및 비철금속과 저항열

: 금속이나 비철금속은 다발로 꼬아져 있으면 자장이 형성된다.

그리고 여기에 전류가 흐르게 되면 전자석 또는 저항체가 생겨 그 자체가 발열된다.

예을들면 전기밥통의 또는 히터들의 코일선과 같은 원리이다.

 

2.2 교각 케이블의 저항열에 의한 가열

: 케이블의 발열순서는 다음과 같다고 생각됨

: 케이블은 작은직경의 피아노선이 여려겹으로 적층된 구조이며, 또한 외부에서 결속을 위해 여러겹으로 감는다.->전자석같음

: 그리고 여러가닥으로 꼬아진 케이블에 전류 흐른다고 하면(가장 큰 가설), 히터의 코일과 같은원리가 됨.

: 전류도체에는 낮은 저전압이든 높은 전압이든 전류가 흐르는 곳에는 허용전류가 있다.

: 따라서, 교각케이블에도 전류라 흐르면 여기에 날씨가 낮은상태(금속의 냉각)로, 소위 허용전류의 흐름에 방해가 생겼다고 볼수 있다.

: 그러면 그 부하로 인해 당연히 열이 발생되어 고온이 될것이다. 

 

2.3 교각 케이블의 절단과 저항열

: 2.2의 원인으로 가열된 열은 아직 낮은온도이며, 강의 녹는점에 미치지 않기 때문에 달구어진 케이블은 녹지않는다.

 (철의 녹는점=1539도, 강의 녹는점은 Fe-C상태도 참조).

: 즉, 저항열은 온도만 상승될뿐 발화는 안된다. 그러나 윤활유가 있었기 때문에 610도 또는 그 부근이 되면 발화점이 된다.
: 따라서, 발화점에서 윤활유에 불이 붙으면서 가열되었을 것이다.

: 하여, 불이 붙었는데 이정도로 수십가닥으로 꼬아진 케이블이 끊어지지 않을 것이다.

 

: 그러나, 이 온도를 더 높은 온도로 상승시키는 원인이 있다.

: 즉, 이 강선사이에는 부식방식을 위해 대부분 아연 또는 Al로 코팅이 되었있다.

: 이 코팅된 Al의 산화반응으로 인해 고열이 발생되었을 것이다.

  (알루미늄 산화반응은 테르밋반응:2Al+3O2=Al2O3, 이반응은 폭발적임 열을 발생함 -> 이열을 이용하여 철도레일등을 용접함). 
: 그러면, 아무리 강한 케이블이더라도 폭발반응온도에서 고인장강도가 더해지면서(열간인장력상태)
: 바로 절단될 것이다.

 

 3. 전류 유입의 원인
1) 강구조물 및 와이어가 교량어딘가에 누설전류와 접지되어 약전상태
2) 이종간 금속은 접합되면 기전력차이가 발생하여 전류가 흐름->열전대(Thermocouple의 원리)
3) 교량 엣지부분에 난류에 따른 진동과 흔들림에 따른 와이어의 인장압축응력작용하고, 와이어 다발로 이루어진 사이에서 마이크로적인 마찰이 있을 것임
4) 비록 저전압 전류가 흐르는 전선다발이지만 허용전류가 있음.
5) 이 허용전류는 온도가 낮으면 저항이 생기고 여기에 발열이 생김,
6) 또한 발열된 열은 외부쪽의 보온커버 때문에 방열이 안됨
6) 따라서, 화재절손이 되었을 것임

 

4. 결론
 케이블에 누설전류가 원인이 되어 절단된것으로 판단됨

 

5. 원인규명을 위한 방법

1) 교량위의 각종 안전표시 및 전등관련 전기시설물 누전조사 필수

  : 교각 강구조물과 전기시설의 접지된 부위 조사(용접, 연결부 조사)

2) 이종간 금속의 접합이 있는지 조사해야함

  : 강선에 코팅된것도 기전력이 발생됨

 

참고

https://m.facebook.com/story.php?story_fbid=953912638014697&id=100001879103893