고압무정전 절연레벨 측정장치는 정전작업의 근본적인 문제를 해결하고, 작업을 효과적으로 실시한다. 갈수록 정전시간을 확보하기 어려워지는 현실에서 고압무정전 상태에서 절연레벨을 측정하는 장치는 필수적인 요소가 되어가고 있다. 이 글은 재단법인 도호쿠전기보안협회에서 정리한 내용으로 장치의 개발경위를 소개하고 있다. <편집자 주>개발경위 메가링에 의한 절연측정은 측정점 위치에 대한 정전의 사전주지 등 사전준비가 필요할 뿐 아니라 작업이 복잡하고 효율적이지 못하며 예방보전에 충분한 데이터를 얻을 수 있다고는 말할 수 없는 등 여러 가지 문제점이 있다. 또한 해를 거듭할수록 정전시간의 확보가 어려워지고 전원 신뢰성 향상의 요구도 더욱 높아지고 있다. 이같은 현장의 요청에 따라 개발된 고압무정전 절연레벨 측정장치(이하 ‘본장치’로 표기)는 개폐기(이하 ‘AS’로 표기)에 내장되어 있는 영상변류기(이하 ‘ZCT’로 표기)등을 유용하고 가동 중인 고압전로의 ZCT 일차전류(이하 ‘Ig’로 표기), 영상전압(이하 ‘Vo’로 표기) 및 상호 위상을 연속적으로 측정하고 각 데이터의 크기와 움직임으로부터 절연 진단을 실시하는 장치로, 위에 나열한 정전작업의 문제를 근본적으로 해결하고 작업의 효율화, 예방보전기술의 향상에 크게 기여하고 있다.
본 장치의 개요 본 장치는 절연열화와 전기사고에는 반드시 전조현상이 나타나고 열화가 전조현상을 나타내면서 서서히 진행해가는 초기 혹은 과정의 단계를 파악하여 절연 진단하는 장치다. (1) ZCT 일차전류의 측정 a. 신호의 취득 <그림 2>에 나타낸 것처럼 Ig와 AS를 결합한 지락계전기(이하 ‘GR’로 표기)의 단자전압에서 검출한다. b. 보정방법 GR단자전압은 Ig의 크기에 비례하지만 기종과 제조사에 따라 ZCT 변류비 등의 사양이 다르기 때문에 일정한 정수로는 GR 단자전압에서 Ig값으로의 변환은 불가능하다. 본 장치는 <그림 2>에서 알 수 있듯이 전원주파수와 다른 시험전류(20Hz, 20mA)를 ZCT의 시험회로(kt-1t)를 흐르게 하고 <그림 4>의 교체 스위치를 20Hz의 밴드패스 필터(이하 ‘BPF’라고 한다)로 교체하여 그 시험전류치가 디스플레이에 표시되도록 게인 조정을 실시한 다음 동일 게인의 BPF(상용주파수 및 고조파통과)에 스위치 교체 Ig의 크기를 측정함으로써 기설의 AS의 정확한 Ig측정이 가능하다.(2) 영상전압의 측정 영상전압의 측정은 GR 혹은 DGR 설치설비에 대응할 수 있도록 <표 1>의 구성으로 하였다. (3) 신호입력 회로의 구성 본 장치의 Ig 및 Vo 신호의 입력회로는 수 mV∼수십mV 정도의 극소한 전압을 정확하게 검출하고 신호계통을 서로 다른 기기에 접속한 경우의 전기적인 영향을 최소한으로 하기 위해 <표 2>의 구성으로 하였다. 판정기준과 취득데이터 예 (1) 취득 데이터 예 (2요소 데이터 예)
(2) 판정기준 예 판정기준은 킥의 유무에 의한 판별방법, 한가지 요소에 따른 판정방법, 간헐지락에 의해 위상이 정해지지 않는 경우 등을 규정하였다. <표 3>에 2요소 진단※에 의한 킥이 없는 경우의 판정기준 예를 나타낸다. 결말자가용 전기설비의 보안관리 점검은 시대에 즉각적인 대응이 요구되고 있고 무정전 점검을 희망하는 고객이 증가하고 있다. 본 장치는 고객과 현장의 요구에 따라 기설의 ZCT 등을 이용하여 절연 진단 또는 각종 이상 현상의 해명 등을 실시하는 새로운 발상에 근거하여 개발된 장치로, 각종 고압전기현상의 해명, 안전작업 및 업무 효율화에 큰 효과를 보이고 있다. 또한 올해부터 당협회에서는 고객의 요청에 따라 본장치의 개발경험을 바탕으로 발전시켜 실용화한 ‘고압절연 상시 감시장치’에 의한 신감시 서비스를 개시하였고 또한 본장치를 경보발생 시의 불량전기설비의 특정에도 활용하고 있다.
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