• 한국화재소방학회논문지
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• 제28권5호
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• pp.8-13
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• 2014

본 연구에서는 대전류공급장치시스템(PCITS)을 이용하여 열동전자식 배선용차단기(MCCB)에 과전류를 인가하였을 때 소손된 패턴을 해석하는 데 있다. MCCB의 트립바가 소손된 상태에서 PCITS로 과전류 150 A를 5 s 동안 흘렀을 때 우측에 위치한 온도 조절 장치의 표면이 심하게 탄화되었다. 동일한 조건에서 300 A의 과전류를 5 s 동안 흘렸을 때 온도 조절 장치의 전체가 열화(劣化)되어 납작하게 밀착되었다. 과전류 450 A를 5 s 동안 흘렸을 때 온도 조절 장치의 코일은 융융 및 단선이 발생하였다. 또한 접점, 외함 및 상부 덮개 등에서 탄화 흔적 및 변형이 확인되었다. 과전류600 A를 공급하고 3 s 정도가 경과되었을 때 MCCB의 내부에서 흰색 연기가 발생하였고, 불꽃이 외부로 방사되었다. 그리고 탁(딱)하는 소리와 동시에 과전류의 공급이 중단되었다. 동일한 MCCB를 일반 화염으로 소손시켰을 때 작동 손잡이, 단자, 소호 장치 및 온도 조절 장치 등의 표면에 탄화가 고르게 형성된 것을 알 수 있다. 또한 작동 기구부의 트립바는 녹아 흘러 내렸으며, 작동 금속핀은 트립 상태로 이동된 것이 확인된다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제30권4호
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• pp.121-127
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• 2016

본 논문에서는 대전류공급장치(PCITS)에 의해 소손된 강이음쇠형(iron fittings type) 금속플렉시블호스(CSST)의 구조 및 전기적 특성을 해석하였다. CSST는 보호 피막, 튜브, 너트, 클램프 링, 플레어 캡, 소켓, 볼 밸브 등으로 구성되어 있다. CSST의 내전압 평가는 전기 충전부와 비충전부 사이에 교류 전압 220 V를 1분간 인가하여 견뎌야 한다. 직류 500 V에 의한 절연 성능의 평가는 온도 상승 시험 전에 $1M{\Omega}$ 이상, 시험이 끝난 후에는 $0.3M{\Omega}$ 이상을 요구한다. 정상 제품의 평균 저항은 $11.5m{\Omega}$이었으나 PCITS로 130 A를 흘려 소손된 제품의 평균 저항 $11.50m{\Omega}$이었다. 또한 130 A가 약 10 s 흘렀을 때 튜브의 보호 피막이 일부 용융되었고, 검정색의 연기가 발생하였다. 60 s 경과되면 튜브의 대부분이 적색으로 발열되며, 전류가 120 s 흘렀을 때는 적열 범위가 넓어졌다. 95%의 신뢰 구간(CI)의 검증에서 P 값은 0.019로 정규 분포를 갖지 못하였으나 Anderson-Darling (AD) 통계량은 0.896, 표준 편차는 0.5573 등으로 양호한 특성을 나타냈다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제32권6호
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• pp.1-6
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• 2018

본 논문은 배관용으로 사용되고 있는 황색절연링형(yellow insulation ring type) 금속플렉시블호스(CSST)를 인위적으로 열화(deterioration)시켜 소손되었을 때의 특성을 분석하는데 있다. 배관용 CSST는 튜브, 보호피막, 너트, 황색절연링, 패킹(packing), 이음쇠(socket)로 구성되어 있다. 그리고 튜브와 이음쇠 접속은 기밀성과 절연성능 향상을 위해 황색절연링과 고무 패킹을 사용한 것으로 판단된다. 실험에서 얻은 데이터를 95% 신뢰 구간에서 검증한 결과 AD (Anderson-Darling)는 0.945, P값은 0.015로 해석되었다. 배관용 CSST의 실험 데이터는 신뢰성이 있다는 것이 확인되었다. 가스 토치에 의해서 소손된 CSST의 산술적 평균 절연저항은 $16.7k{\Omega}$으로 가장 컸으며, 전기적인 소손을 입은 CSST는 상대적으로 가장 낮은 $208{\Omega}$, 정상 제품은 $1.72k{\Omega}$으로 분석되었다. 그러므로 화재 현장에서 수거한 CSST의 절연저항 값을 분석하면 소손 원인 판정에 활용할 수 있을 것이다. 또한, 대전류공급장치(PCITS)로 CSST에 최대 전류 97 A를 약 5 s 동안 흘린 결과 보호피막 및 절연링은 정상 제품과 차이가 없었으나 금속 튜브의 일부에서 용융이 형성된 것을 확인할 수 있었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.136-141
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• 2010

본 연구에서는 옥내 조명 설비의 전원을 ON/OFF 하기 위해 사용되는 저압용 스위치의 구조 및 발열 메커니즘을 제시하고, 에너지원의 종류에 따라 스위치의 고정금구 및 가동 접점 등의 소손패턴을 제시함으로써 향후 예상되는 PL 분쟁의 판단 근거를 확보하는데 있다. 스위치에 인가된 일반 화염은 한국산업규격(KS)의 난연성 시험 방법을 적용하였다. 또한 스위치에 공급된 전류는 대전류공급장치(PCITS)를 이용하였다. 실험이 진행될 때 주위의 온도는 $22{\pm}2^{\circ}C$, 습도는 40~60%를 유지시켰다. 스위치의 발열은 배선과 클립의 접속 불량, 가동 접점의 절연 열화 및 접촉 불량 등에 의해서 생성되는 것으로 판단된다. 일반 화염에 의해 소손된 스위치는 표면이 균일하게 탄화되었으며, 화원을 제거하면 자연 소화되었다. 일반화염에 의해 탄화된 스위치를 분해한 결과 고정금구 및 가동 접점 등은 비교적 양호한 형태를 보였으나 외함, 클립 지지대, 가동 접점, 표시램프 등에서 탄화 및 변색을 확인할 수 있었다. 과전류에 의해 소손된 스위치는 배선을 연결하는 클립 및 클립 지지대 등은 소손의 흔적이 거의 없으나 고정금구, 가동 접점, 표시 램프 등은 심하게 탄화되었다. 즉 접촉 저항이 큰 부분에서 집중적으로 소손되었고 내부에서 외부로 탄화가 진행되는 패턴을 나타냈다. 따라서 소손된 스위치의 탄화 패턴 및 금속 금구류의 특성을 분석하면 최초의 에너지원 판정이 가능하다.

• 전기학회논문지P
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• 제59권4호
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• pp.462-466
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• 2010

The purpose of this study is to evaluate the safety of a wire connector fabricated for the effective installation of a lighting fixture including its contact resistance, insulation resistance, withstanding voltage characteristics, etc., and to provide the basis for the analysis and judgment of PL(Product Liability) dispute by presenting a damage pattern due to a general flame and overcurrent. This study applied the Korean Standard (KS) for the incombustibility test of the connector using a general flame and performed an overcurrent characteristics test of the connector using PCITS (Primary Current Injection Test System). The contact resistance of the housing connector was measured using a high resistance meter and the insulation resistance was measured using a multimeter. In addition, a supply voltage of AC 1,500V for testing the withstanding voltage characteristics was applied to both ends of the connector. Measurement was performed on 5 specimens and the measured values were used as a basis for judgment. Since the connector is fabricated in the form of a housing, it can be connected and separated easily and has a structure that allows no foreign material to enter. In addition, since it has a structure that allows wires to be connected only when their polarity is identical, any misconnection that may occur during installation can be prevented. When the incombustibility test was performed by applying a general flame to the connector, it showed outstanding incombustibility characteristics and the blade and blade holder connected to the housing remained firmly secured even after the insulation sheath (PVC) was completely destroyed by fire. In addition, the mechanism of the damaged connecting wire showed a comparatively uniform carbonization pattern and it was found that some residual melted insulation material was attached to both ends. In the accelerated life test (ALT) to which approximately 500% of the rated current was applied, the connector damage proceeded in the order of white smoke generation, wire separation, spark occurrence and carbonization. That is, it could be seen that the connector damaged by overcurrent lost its own metallic color with traces of discoloration and carbonization. The contact resistance of the connector at a normal state was 2.164mV/A on average. The contact resistance measured after the high temperature test was 3.258mV/A. In addition, the insulation resistance after the temperature test was completed was greater than $10G\Omega$ and the withstanding voltage test result showed that no insulation breakdown occurred to all specimens showing stable withstanding voltage and insulation resistance characteristics.