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제안 방법
- 저온시험은 우리나라의 겨울온도 특성에 맞도록 시행한 시험으로 겨울철은 저온, 건조하기 때문에 -10℃, 상대습도 50% 수준으로 16시간 시험을 시행하면서 그림2에 화살표로 표시된 시점, 즉 시작전 2시간내에 23℃상태에서 그림3과 같이 차단기내부 조작로드에 Stroke 측정장치를 설치한후 동작시 진동에 의한 측정장비의 오차발생을 방지하기 위하여 Chamber 외부에서 동작시간 및 Stroke Envelope Curve을 측정하였다. 16시간 중간시점인 8시간 경과시점과 최종시험 완료후 2시간내에 동일한 방법으로 동작특성시험을 시행하였다.
- -5 ℃급 옥내용과 -10 ℃급옥외용 차단기에 대하여 저온시험이 요구되지 않는다.』라고 규정되어 있으나 실제 장기간 운전중에 있는 GIS의 경우 부동작 또는 지연동작되는 원인을 해소하기 위하여는 고온 및 저온, 저습 및 고습상태의 계절적인 모의를 통하여 가속열화상태에서 동작의 변화상태를 판정하는 것은 매우 중요하다고 판단하여 현재 MV급 GIS가 옥내용으로 -5℃사용상태 이지만 저온시험을 하도록 결정하였으며 세부적인 적용시험 규격을 마련하기 위하여 아래 IEC 60068-2 보조 및 제어회로의 환경시험에 대한 규격을 추가 검토하였다.
- 고온, 건조시험은 봄, 가을철 온, 습도특성에 맞도록 시행한 시험으로 온도 40℃ 상대습도 50% 수준에서 상기 세부시험방안과 같이 그림4에 표시된 화살표 위치에서 동작특성시험을 시행하였다.
- 고온, 다습시험은 여름장마철 온, 습도특성에 맞도록 시행한 시험으로 그림5와 같이 온도 40℃, 상대습도 93% 수준에서 96시간 동안 시행함.
- 근복적인 원인으로는 MV급 GIS 제작사 대부분은 스프링 조작방식을 사용하고 있으며 조작기구부를 구성하는 부품수 및 연결부위가 많아서 각 부품의 재질 및 제작불량, 구리스고착, 볼트풀림, 조립불량 등 다양한 Trouble이 발생하였으며 이로 인하여 차단기의 부동작, 지연동작 등 으로 고장이 확대된 경우도 있었다. 대책으로는 조작기구부품의 선정과 품질관리 방안을 별도 마련하였으며 조작기구부의 동작 Trend 분석을 위한 Stroke 측정방법을 도입하여 개발당시의 Data와 검수시험, 운전중에 지속적인 측정을 시행하여 변화치를 관리하는 상태감시기법을 도입하였다. 또한, 새롭게 개발되는 친환경절연 개폐장치는 동작특성의 엄격한 관리와 조작기구부의 신뢰성 확보를 위하여 고, 저온 동작특성을 도입하게 되었다.
- 이에 착안하여 본 시험을 도입하게 되었 다. 시험도입을 위하여 온도 및 습도조절이 가능한 시험설비와 환경시험 관련 규격에 대하여 조사하였고 실제 시험가능 여부와 세부시험방법 마련 및 검증을 위하여 Sample 시험을 시행하였으며 시험에 대한 합부판 정기준도 별도 마련하게 되었다.
- 시험방안은 IEC 60068-2을 참조하여 시행한 Sample 시험을 시행한 결과 온, 습도 조절이 가능한 복합열화 Chamber내에 GIS를 수납한 상태에서 상기 4가지의 시험이 가능한 것으로 검토되었으며 각각의 시험 결과를 도출하기 위하여는 아래 그림7의 시험장비 및 측정결과와 같이 동작시간 및 Stroke Envelope Curve를 측정하여 시험전후 동작치를 비교하여 합부를 판정토록 하였음.
- 첫째 우리나라의 겨울은 저온 건조한 기후이므로 사용조건 온도보다 더 낮은 -10℃의 온도와 상대습도 50%에서 16시간 동안 실시하며 시행전후 동작특성시험을 시행토록 하였다. 이와 같이 둘째 고온저습, 셋째 고온다습, 넷째 Damp Heat Cycle 시험 등 4가지에 대한 환경시험 적용사례를 참고하여 시험방안을 마련하게 되었다.
- 저온시험은 우리나라의 겨울온도 특성에 맞도록 시행한 시험으로 겨울철은 저온, 건조하기 때문에 -10℃, 상대습도 50% 수준으로 16시간 시험을 시행하면서 그림2에 화살표로 표시된 시점, 즉 시작전 2시간내에 23℃상태에서 그림3과 같이 차단기내부 조작로드에 Stroke 측정장치를 설치한후 동작시 진동에 의한 측정장비의 오차발생을 방지하기 위하여 Chamber 외부에서 동작시간 및 Stroke Envelope Curve을 측정하였다. 16시간 중간시점인 8시간 경과시점과 최종시험 완료후 2시간내에 동일한 방법으로 동작특성시험을 시행하였다.
- 시험의 종류는 계절적인 변화모의를 위하여 다음과 같이 4가지 시험방안에 대하여 검토하였다. 첫째 우리나라의 겨울은 저온 건조한 기후이므로 사용조건 온도보다 더 낮은 -10℃의 온도와 상대습도 50%에서 16시간 동안 실시하며 시행전후 동작특성시험을 시행토록 하였다. 이와 같이 둘째 고온저습, 셋째 고온다습, 넷째 Damp Heat Cycle 시험 등 4가지에 대한 환경시험 적용사례를 참고하여 시험방안을 마련하게 되었다.
- 또한, 새롭게 개발되는 친환경절연 개폐장치는 동작특성의 엄격한 관리와 조작기구부의 신뢰성 확보를 위하여 고, 저온 동작특성을 도입하게 되었다. 친환경절연 개폐장치의 개발을 위하여 일본의 제작사 Nissin 을 방문하였을 때 Nissin의 경우 일본의 북해도 납품을 위하여 온도환경시험장을 별도 마련하여 자체시험을 통하여 신뢰도를 검증하고 있었 으며 또한 다빈도와 반대개념으로 오랫동안 차단기가 동작하지 않은 상황을 모의하여 -30～40℃까지 조절 가능한 대형 Chamber실내에서 희빈도테스트를 시행하고 있었다. 이에 착안하여 본 시험을 도입하게 되었 다.
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