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제안 방법
- 국내 배전계통에서 사용중인 배전용 가스절연 부하개폐기의 신뢰성을 평가하기 위해 장기과통전 시험, 부하전류 개폐시험, 가스기밀재 가속열화시험을 수행하였으며 각 시험에 대한 결과는 다음과 같다.
- <그림 1>은 개폐기 수명평가 및 신뢰도(위험도) 평가 시험에 대한 전체적 흐름도이다. 먼저 개폐기 고장/교체 이력데이터에 대한 통계적 분석과 개폐기 FMECA 및 FTA를 수행하여 개폐기에 대한 주요 고장모드를 선정 후 취약 부품을 선정한다. 이후, 선정된 부품에 대한 가속수명시험을 통해 수명을 평가하고 우발고장모드를 갖는 부품 및 고장모드에 대해서는 고장으로 인한 영향 및 치명도 분석을 통하여 개폐기 신뢰도 평가기준을 설정한다.
- 신뢰성 평가시험은 한전 구매시방서의 시험기준을 충족한 개폐기와 동일한 구조를 가진 피시품으로 실시하였으며, 시험에 사용된 시료는 모집단(전국에 설치되어 있는 개폐기 약 127,940대, 2008년 10월 기준)을 대표할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 국내 개폐기 점유율을 조사하여 지중형은 A사와 B사를 가공형은 C사와 D사를 시험 표본으로 선정하였다. 표본으로 선정된 이유로는 4개사의 국내 개폐기 점유율은 약40%에 이르며(지중형 약 18%, 가공형 약 22%), 지중형과 가공형의 점유율이 상위 또는 중간을 차지하는 업체를 선정하였다.
- 먼저 개폐기 고장/교체 이력데이터에 대한 통계적 분석과 개폐기 FMECA 및 FTA를 수행하여 개폐기에 대한 주요 고장모드를 선정 후 취약 부품을 선정한다. 이후, 선정된 부품에 대한 가속수명시험을 통해 수명을 평가하고 우발고장모드를 갖는 부품 및 고장모드에 대해서는 고장으로 인한 영향 및 치명도 분석을 통하여 개폐기 신뢰도 평가기준을 설정한다. 이와 같은 개폐기에 대한 주요 취약 부품에 대한 수명평가시험과 신뢰도 평가시험을 토대로 교폐기 교체기준을 설정하게 된다.
대상 데이터
- 신뢰성(수명)시험에 사용된 개폐기 시료는 4개 제조사의 총 8대(지중형 2개 제조사 총 4대, 가공형 2개 제조사 총 4대)이며, 위에서 설명한 바와 같이 모집단을 대표할 수 있도록 샘플링(sampling)하였다. 또한 기밀성능에 가장 영향을 많이 미치는 부품으로 O-ring 가속열화 시험에는 4개 제조사 15종에 대해 총 150개의 부품에 대해 시험을 진행하였다. 부하개폐 시험에 사용된 시료는 사선형 타입 1대, 3-P 타입 1대에 대한 시험결과이며, 시험에 사용된 시료는 모두 신제품이다.
- 신뢰성 평가시험은 한전 구매시방서의 시험기준을 충족한 개폐기와 동일한 구조를 가진 피시품으로 실시하였으며, 시험에 사용된 시료는 모집단(전국에 설치되어 있는 개폐기 약 127,940대, 2008년 10월 기준)을 대표할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 국내 개폐기 점유율을 조사하여 지중형은 A사와 B사를 가공형은 C사와 D사를 시험 표본으로 선정하였다.
- 신뢰성(수명)시험에 사용된 개폐기 시료는 4개 제조사의 총 8대(지중형 2개 제조사 총 4대, 가공형 2개 제조사 총 4대)이며, 위에서 설명한 바와 같이 모집단을 대표할 수 있도록 샘플링(sampling)하였다. 또한 기밀성능에 가장 영향을 많이 미치는 부품으로 O-ring 가속열화 시험에는 4개 제조사 15종에 대해 총 150개의 부품에 대해 시험을 진행하였다.
- 본 논문에서는 국내 개폐기 점유율을 조사하여 지중형은 A사와 B사를 가공형은 C사와 D사를 시험 표본으로 선정하였다. 표본으로 선정된 이유로는 4개사의 국내 개폐기 점유율은 약40%에 이르며(지중형 약 18%, 가공형 약 22%), 지중형과 가공형의 점유율이 상위 또는 중간을 차지하는 업체를 선정하였다.
이론/모형
- kV～52 kV 미만 정격전압과 16⅔ Hz에서 60 Hz 이하에 대한 옥내 및 옥외 설치를 위해 설계된 3상 교류 개폐기 및 개폐 단로기의 부하전류 개폐시험은 규격 IEC 60265-1을 따라 수행하였다. E1, E2 및 E3 개폐기의 3상 시험에 대한 동작횟수, 시험전압, 시험전류는 <표 7.
- 개폐기에 사용되는 절연물의 신뢰성을 평가하기 위하여 RS C 0031 규격에 따라 장기과통전 시험을 수행하였다. 국내 개폐기 업체중 가공형 및 지상형 개폐기 각각 2개 제조사를 선정하여, 각 업체별 2대씩 총 8대에 대하여 시험을 실시한 결과 모든 개폐기가 RS C 0031 규격을 만족함으로서, 국내 배전용 개폐기의 B10 수명이 20년 이상임을 확인하였다.
- 이러한 시험을 실시하는데 있어서 개폐기의 크기가 크고, 시험에 소요되는 시간과 비용이 과다하므로 주로 구성 부품에 대한 평가를 위주로 실시하고 있다. 국내에서도 위 문헌을 토대로 가스절연 부하개폐기의 신뢰성 평가 기준(RS C 0031)이 제정 되었으며, 본 연구에서는 이 규격을 참조하였다.
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