우리나라에서도 전려기기의 절연관리의 입장이나 경제적으로 보아서도 학계와 업계가 서로 협조해서 절연시험에 대한 검토를 시작해야 할것이며 나아가서는 조속히 표준적인 절연진단법을 확립하여야 할 것이다. 여기에서는 절연열화의 현상, 그에 따른 절연수명, 절연시험법등에 대해서 필자가 내다본 견지에서 간단하게 개설코저한다.
최근 기기절연에 부과되는 제요구가 많아지고 특히 전계강도의 증대, 사용환경의 다양화, 장기수명의 보증및 신뢰성 확립등의 견지에서 볼때 고분자의 절연에 많은 문제점이 제기되어 있으며, 이를 해결하기 위하여 물성론적 입장에서의 구명이 요망되어져 있는 실정이라 하겠다. 이러한 취지에서 고분자절연재료의 절연파괴를 고찰하기 위하여 역사적 배경으로부터 절연파괴기구에 대하여 간단히 기술하고저 한다.
절연시험방법은 여러가지 있으나 이들은 공장에서 또는 특수한 시설을 갖추지 않고는 어려운 경우가 대부분이므로 이에 현장에서 또는 연재 전력을 사용하는 공장및 발변전소가 갖이고 있는 계측기류와 절연시험기(megger)등을 사용하여 발전기 전동기등의 절연의 절연물에 대한 절연도및 cable과 고압 Bushing의 절연도를 결정하므로써 예방설비의 실효를 거두어 전기기기관리의 적정을 기하기 위하여 그 기술과 방법을 고안검토하고져 한다.
본 논문은 3상 교류기기 고정자 권선의 주절연과 상간 절연의 절연 상태 진단에 대한 연구이다. 각 상의 차동 누설 전류 측정을 이용하여 교류기기의 운전 중에 절연 상태를 나타내는 인자인 커패시턴스와 Dissipation Factor($tan{\delta}$)를 계산한다. 이를 위해 오프라인과 온라인 테스트를 위한 3상 절연 시스템 모델을 유도하고, 알고리즘을 통해 각 상의 고정자 권선의 주절연과 상간 절연의 상태를 나타내는 인자를 정량화한다. 15hp의 유도 전동기를 이용하여 주절연과 상간 절연의 고의적인 열화 아래 실험을 하였다.
절연가스 봉입식 변압기는 변압기 TANK내에 절연 및 냉각매체로서 종래의 절연유 대신에 절연가스를 봉입한 것으로서 절연가스는 절연내력이 높을것, 열적으로 안정하고 불황성일것, 불연성일것, 인체에 무해할것, 열전달 특성이 우수할 것등의 성질이 요구되며 이와 같은 성질을 잘 만족시키는 SF6 가스가 사용되고 있다. 따라서 SF6 GAS 절연변압기는 고장으로 인해서 변압기는 고장으로 인해서 변압기 내부가 이상고온으로 되더라도 화재발생의 우려가 없고 주변의 환경에 피해를 주지 않으므로 시내나 건물의 지하등에 설치하는데 적절하다.
반도체 소자가 계속 축소되어 ULSI 시대를 맞이함에 따라 얇은 절연막의 필요성이 대두되었고, 따라서 고신뢰도를 갖는 절연박막 개발과 그 절연막에 대한 평가 기술개발에 많은 관심이 집중되었다. 본고에서는 최근 연구되고 있는 절연박막의 종류와 그 특성, 절연막 평가 방법에 대해 고찰하였다.
절연된 물질 상호간에 전기저항이 감소하여 많은 전류를 흐르게 하는 절연파괴는 화재발생의 원인중 하나이다. 절연파괴의 원인으로는 기계적 손상, 절연피복의 손상, 허용전류를 넘어선 열적손상 등이 있다. 이번 호에는 절연 내력이 점차 저하하여 마침내 절연파괴를 일으키는 배선에서의 전기력 발연원인에 대해 고찰해보기로 하자.
본 논문은 절연성 악화의 원인이 되는 연면방전에 착안하여 고체절연물의 종류, 크기에 따른 연면방전특성을 친환경 가스중에서 연구하였다. 위의 조건들은 모두 연면절연파괴전압 변화에 영향을 주었으며, 그 중 고체절연물의 크기가 연면절연파괴전압 차이에 가장 큰 영향을 주었다. 그리고 고체절연물 크기의 변화로 연면방전을 촉진 시키는 약점이 존재 하였고, 그 약점에 대한 대책이 강구되어야 한다. 이러한 연구의 결과는 차후, 친환경 절연재를 활용한 절연설계에 유용한 자료가 될 것이다.
절연유중 용존가스분석에 의한 진단방법은 변압기 내부에 이상유무를 판단하는 좋은 방법이다. 이중에서 $CO_2$와 CO가스에 의한 열화진단도 가능하나, 이들 가스들은 운전 중인 변압기 내에서 절연지 속으로 매우 잘 흡수되어 진다고 알려져 있다. 절연지는 도체의 주위를 감싸고 있어서 변압기를 폐기할 때까지는 종이로 된 절연물의 상태를 분석하기가 어렵기 때문에 절연유중에 용해되어 있는 CO와 $CO_2$ 농도를 분석하여 절연지의 열화 정도를 판단하고 있지만, 절연유의 일반적인 열화에 의해서도 이들 가스가 발생하기 때문에 정확하게 판단하기가 어렵다. 따라서, 절연물의 열화정도를 파악하기 위해 절연유중의 퓨란화합물에 대한 최적 분석법을 도출하여 열화진단에 대한 정확도를 높이고자 하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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