[논문]전기기기용 비닐절연전선에서의 직렬 아크에 의한 열화 특성 분석

김향곤; 길형준; 김동욱; 김동우; 최충석

[국내논문] 전기기기용 비닐절연전선에서의 직렬 아크에 의한 열화 특성 분석
Analysis of Deterioration Characteristics of Polyvinyl Chloride Insulation Wires for Electrical Apparatus by Series Arcing 원문보기

김향곤 (한국전기안전공사 전기안전연구원) , 길형준 (한국전기안전공사 전기안전연구원) , 김동욱 (한국전기안전공사 전기안전연구원) , 김동우 (한국전기안전공사 전기안전연구원) , 최충석 (한국전기안전공사 전기안전연구원)

In this study, we experimented deterioration characteristics of PVC insulation wires for electrical apparatus by series arcing and analyzed the heat generation at the contacts of wires, glowing/growing process of copper oxide, waveforms of contact voltage, current, power dissipation, and so on. We found out that how glowing contacts and surface arcing can decompose PVC insulation and that subsequent series arc can lead to ignition. We expect that these results are useful for improving fire protection technology by providing a better understanding of how electrical fires can initiate.

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문제 정의

또한, 소선 접촉부에서 진동에 의한 아크로 도체가 산화하여 산화동을 형성하고 이상발열 현상[3, 4]을 나타내게 된다. 본 연구에서는 전기기기의 배선으로 사용되는 전기기기용 비닐 절연전선에서의 직렬 아에 의한 열화특성을 실험하였오며’ 도체 접촉무에서의 발열 특성과 절연피복의 탄화 패턴. 접촉부에서의 산화昼 성장과정, 접촉불량 부위의 전압, 전류, 전력파형 툰석 등을 수행하였다, 향후 지속적인 연구수행으로 전기설비의 안전에 기여하고자 한다.

제안 방법

Japan)를 이용하여 측정하였으며. 전선 접속부에서익 전선피骂의 열화 진행 과정은 디지털 캠코더(DCR-DVD803, Sony, Japan)! 이旨하여 실시간을 촬영하였다, 또한, 산화물이 성장하는 동얀의 열 분포는 적외선열화상장비(TVS-8500, AVIO, Japan)를 이용하여 측정하였으며, 시간에 따른 산화물의 성장 길이는 버니어켈리퍼스(CD-300 Mitutoyo. Japan)를 이용하여 축정하였다.
실험 부하로는 220V용 백열전구를 사용하였으며 같은 회사의 60 W와 100 W 전구를 사용하였다. 이때 실험회로의 접촉전압, 전류, 소비전력 등 전기적 특성은 정밀전력분석계 (3030A. BMI, USA)와 누설전류계(3263, Hioki. Japan)를 이용하여 측정하였으며. 전선 접속부에서익 전선피骂의 열화 진행 과정은 디지털 캠코더(DCR-DVD803, Sony, Japan)! 이旨하여 실시간을 촬영하였다, 또한, 산화물이 성장하는 동얀의 열 분포는 적외선열화상장비(TVS-8500, AVIO, Japan)를 이용하여 측정하였으며, 시간에 따른 산화물의 성장 길이는 버니어켈리퍼스(CD-300 Mitutoyo.

대상 데이터

二1림 2는 직렬 아에 의한 전선의 열화 특성을 실험하기 위한 실험장치를 나타낸 것이다. 서로 접촉한 2개의 전선 사이에서 직렬 아m가 발생할 수 있도록 아말생장치 (AG-10. KESCO, Ko「ea)를 이용하였으며 2400「pm로 일정한 기의 진동을 인가하였다. 실험 부하로는 220V용 백열전구를 사용하였으며 같은 회사의 60 W와 100 W 전구를 사용하였다.
KESCO, Ko「ea)를 이용하였으며 2400「pm로 일정한 기의 진동을 인가하였다. 실험 부하로는 220V용 백열전구를 사용하였으며 같은 회사의 60 W와 100 W 전구를 사용하였다. 이때 실험회로의 접촉전압, 전류, 소비전력 등 전기적 특성은 정밀전력분석계 (3030A.
실험에 사용된 전선은 전기기계기구의 내부 배선에 많이 사容되는 전기기기용 비닐절연전선(KIV) 1.25 mm?를 사용하였다. 실험에는 단상 220 V 60 Hz의 상용전원을 사용하였으며 전압조정기(Da시im Electric, Ksea)를 이용하여 정밀 조정하였다.
25 mm?를 사용하였다. 실험에는 단상 220 V 60 Hz의 상용전원을 사용하였으며 전압조정기(Da시im Electric, Ksea)를 이용하여 정밀 조정하였다. 그림 1은 실험전선의 외형올 나타낸 것으로 L25 mm?의 전선을 5 cmo| 길이로 직각으로 절단하고, 이 2개의 전선을 서로 접촉하도룩 접촉시켰다.

성능/효과

3) 460 W부하에서 산화물이 성장하는 동안의 전기적 특성을 분석한 결고" 1시간 후의 접촉불량부의 소비전력은 19」4 W, 접촉전암은 9.8 V를 나타냈으며 시간에 따라 점차 커짐을 알 수 있었다.
1) 직렬 아크와 발생한 열에 의해 피복이 탄화 용융되고 착화하였다’ 주위에 가연물이 있을 경우 화재 확대의 위험이 있다.
2) 직렬 아크에 의해 도체 접촉부에서는 청백색의 불꽃이 발생하였으며 점차 황색으로 바뀌었다. 황색 불꽃이 발생한 때에는 외무의 기계적 진동이 없어도 산화울은 지솎적으로 성장하여 460W의 부하에서 1시간이 경과 한 후에는 약 12.

후속연구

본 연구에서는 전기기기의 배선으로 사용되는 전기기기용 비닐 절연전선에서의 직렬 아에 의한 열화특성을 실험하였오며’ 도체 접촉무에서의 발열 특성과 절연피복의 탄화 패턴. 접촉부에서의 산화昼 성장과정, 접촉불량 부위의 전압, 전류, 전력파형 툰석 등을 수행하였다, 향후 지속적인 연구수행으로 전기설비의 안전에 기여하고자 한다.

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