Influence of the Combustion Flames on the Flashover Characteristics of the Sphere-Sphere Air Gap

In this paper, reduction characteristics of the AC and DC flashover voltage in the horizontal air gap of sphere-sphere electrode system were investigated when the combustion flame was present near the high voltage electrode. The voltage and current waveforms were measured, when the flashover is occurred, in order to examine the flashover polarity by flame. The reduction characteristics of AC flashover voltage were discussed with the thermal ionization process, the relative air density and the deflection phenomena in the shape of flames that caused by the coulomb's force. As the results of an experimental investigation, It was found that the reduction of flashover voltages in sphere-sphere system, in comparison with the no flame case, are $79.9[\%]$ for k=0, $82.9[\%]$ for k=0.5, $87.5[\%]$ for k=1.0, $85.0[\%]$ for h=0[cm], $40.8[\%]$ for h=5[cm] and $28.2[\%]$ for h=9[cm] when ac voltage is applied. The influence for thermal ionization process of the combustion flame in small scale no particular change is recognized.

구-구갭의 섬락 특성에 미치는 연소화염의 영향

본 연구에서는 구-구갭을 수평 배치하였을 때, 연소화염에 의한 교류 및 직류 플래시오버전압 특성을 조사하였다. 화염에 의한 플래시오버 극성을 조사하기 위해 전압 및 전류파형을 측정하였으며, 플래시오버가 발생되기 전에 쿨롱력에 의한 화염의 형상 변화를 관찰하였다. 또한 플래시오버 전압의 저하 요인으로서 상대공기밀도의 저하 및 연소화염의 열전리 영향에 대해 고찰하였다. 실험 결과, 구-구갭에서 접지측 전극과 갭길이의 비를 k라고 할 때, 화염위치 k:0(접지측), k=0.5(중앙부) 및 k=1.0(전원측)인 경우 화염에 의한 교류 섬락전압의 평균값은 화염이 없을 때에 비해 각각 79.9, 82.9 및 $87.5[\%]$ 저하되었으며, 또한 화염의 높이 h=0, h=5 및 h=9[cm]일 때 교류 플래시오버 전압의 평균값은 화염이 없는 경우를 기준으로 하였을 때 각각 85.0, 40.8 및 $28.2[\%]$ 저하되었다. 소규모 연소화염에서의 열전리 영향은 크지 않는 것으로 나타났다.