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배전케이블의 열화진단 시험법의 최근 동향
Recent Trend of the Testing Techniques for Distdibution Cable Diagnosis 원문보기

대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회, 2009 July 14, 2009년, pp.304 - 306  

정상진 (한우테크주식회사) ,  김일권 (한우테크주식회사)

초록
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본 논문은 IEEE std 400에서 규정하고 있는 케이블 시험방법 중 Type 1, 파괴시험법(DC, 상용주파 내전압, 그리고 VLF내전압 시험)은 절연물 손상을 발생시키므로 예방진단에 사용될 수 없고 그렇지 않은 Type 2. 비파괴시험법에 대해 주로 소개하였다. 이와 추가하여 한전에서 사용 중인 IRC(Isothermal Relaxation Current) 측정법에 대해 간략하게 소개하고 더불어 IEEE Std 400에서 제시하고 있는 $Tan{\delta}$측정법의 문제점 및 개정 방향을 소개하고, 마지막으로 IEEE Std 400.3의 PD신호의 분석을 통해 결함위치와 열화정도를 평가 진단하는 기법에 대해 서술하고저 한다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 케이블에 대한 현장시험법 중 케이블 포설 후 실시하는 준공시험, 혹은 수리, 교체 후에 실시하는 내압시험법이 아니라, 케이블절연 시스템의 건전성 내지 장차 고장이 발생할 위험성이 있는 부분을 찾아내는 진단시험 내지 상태평가를 위한 시험방법에 대해 검토되었다.
  • 쉴드 부식의 정도를 검출, 평가하고 동시에 부식 혹은 절단된 중선선의 위치를 찾아내는 방법에 대해 제시되었다. 방법으로는 시간영역의 파형반사분석기법(TDR), 저항측정법, 그리고 표면전위 측정법이 제시되었다.

가설 설정

  • 5. PD시험법은 IEEE 400.3에서 여러 가지 케이블 및 부속재에서 발생하는 낮은 수준의 PD검출을 통해 사선 및 활선진단으로 열화검출과 결함 위치발견이 가능할 것이다. 노출된 케이블 접속재와 접근이 가능한 케이블 활선부에서 발생하는 심각한 PD는 휴대용 초음파 및 RF주파수 PD검출기가 사용될 수 있다.
  • ① 상시운전전압에서의 케이블절연의 전기적, 기계적 상태는 사선진단시험 중의 그것과는 현저히 다르다
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
VLF를 예방진단 방법으로 사용하기 어려운 이유는? VLF에 의한 Tanδ측정이나 PD시험은 DC시험보다는 덜 위험하여 케이블과 접속재의 진단시험방법으로 사용된다. VLF는 소수의 긴 트리가 발생한 압출형 케이블에만 제한적으로 유효하기 때문에 미래의 성능을 예측할 수 없으므로 예방진단 방법으로 사용하기는 무리가 있다.
PD의 주파수영역 분석에 의한 기법의 장점은? ① 최초 펄스에서 트리거 할 필요 없이 매 주파수 Sweep마다상용 주파수의 동일한 지점에서 Sweep 하도록 동기화 시켜 트리거가 자동적으로 이루어진다. ② 비접촉식 센서를 사용하여 케이블의 여러 부분(맨홀)에서 측정이 가능하기 때문에 그 사이에 존재하는 케이블자체가 고주파 필터역할을 함으로써 고감도 PD검출에 영향을 미치는 잡음의 많은 부분이 제거될 수 있다. ③ PD검출기(커플러)가 PD발생지점에 아주 근접하게 설치할 수 있기 때문에 케이블 단말로부터 들어오는 잡음의 영향을 받지 않으며 PD신호의 대역폭(Bandwidth)은 위치를 판단하는데 사용할 수 있다. 또한 잡음신호의 영향을 제거하여 감도를 높일 수 있다. 즉 PD가 있을 때 PD를 포함하는 전체신호의 평균치 값에서 PD가 없을 때 신호인 잡음의 평균치를 상쇄시킴으로 이루어진다. 이렇게 하여 PD검출 감도를 케이블 단자에서 이루어지는 시간영역 검출 방법에 비해 훨씬 더(Several Order) 더 높일 수 있다.
VLF 시험전압에는 2가지 파형의 전압이 사용되는데, 각각의 전압의 특징은? VLF 시험전압에는 2 가지 파형의 전압이 사용된다. Cos-Square VLF전압은 전기적 트리의 성장은 다소 느리며 절연물이 주는 충격이 작은 장점이 있고 PD특성이 상용주파전압과 유사한 점이 있다(전압이 바뀌는 부분의 기울기가 상용주파 전압과 유사). 또한 절연물의 누설전류측정이 가능하여 기존에 DC누설전류 측정 데이타를 이와 비교하여 추세 분석이 가능하다. 반면에 전자 인버터 기술을 이용한 Sine파 VLF는 트리의 급속한 성장을 유도하여 결함부분을 절연파괴 시키는 데 효과적이다. IEEE에서 회전기기에 대한 시험을 위해서는 Sine wave VLF를 추천하고 있으며 이 방식은 장비용량이 작고 가격이 상대적으로 저가이다.
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