한국전기연구원(원장 박경엽) 안산분원 전기기기평가본부는 상용전원을 이용한 기존 보유의 교류 저압단락 시험설비에 직류 관련 설비를 추가하여 작년 7월에 착공, 80일 만에 상용전원 직류 저압단락 시험설비를 준공했다. 현재 KERI는 본 시험장에서 △직류 300V 10kA, 700V 3kA 단락차단시험 △700V 1kA 부하개폐시험 △직류 온도상승시험(4kA) △직류 순시 릴리스시험(15kA) △직류 과전류 릴리스시험(4kA) 등 다양한 시험을 진행하고 있으며, 또한 의왕분원에서도 800V 70kA 단락차단시험 및 800V 2kA 부하개폐시험이 가능한 시험설비를 구축해 대용량 기기의 시험을 진행하고 있다.
정리 김대근 기자
취재 협조 한국전기연구원 스마트그리드기기평가실 정중일 책임기술원/류재남 선임기술원
직류 저압단락 시험설비 구축 배경 및 의미
한국전기연구원은 저압 보호기기류의 경우 IEC60947 시리즈, IEC60898시리즈 및 IEC60127 시리즈에 직류시험에 관한 규정이 있으나, 직류 시험평가설비가 국내에 전무한 상황에서 직류 시험의 경우 교류 시험과의 등가성이 확보될 수 없기 때문에 교류로 시험하여 인정될 수 없으며, 이에 따라 직류 시험을 위한 별도의 시험설비가 요구되고 있었다. 특히, 직류차단과 같이 교류와는 특성이 전혀 다른 시험에 대한 시험기술 및 차단기술의 연구를 위해서는 직류 시험설비의 구축이 반드시 필요했다. IEC와 같은 국제규격, 특히 저압기기에는 직류시험에 관한 규정이 있기 때문에 향후 국제공인시험소 자격획득에 이러한 시험설비의 보유 여부는 가장 필수적인 요소가 된다. 또한 최근 들어 풍력, 태양광 발전 등 신재생에너지의 보급이 점차 확대돼가고 있는 가운데 이러한 신재생에너지들은 기존의 교류(AC)가 아닌 직류(DC) 에너지를 생산하고 있으므로 신재생에너지의 보급과 더불어 많은 수요가 예상되는 저압 직류 보호기기의 대상 품목인 △차단기류 △개폐기류 △퓨즈류 등을 국내기업이 국제적 시장을 선점하고, 수출 시성적서 불인정으로 인한 문제를 해소하기 위해 국제규격에 적합한 직류 중전기기의 성능평가설비 및 평가기술의 확보가 필요하다.
측정설비 교정 및 오버홀 실시 등 효율적인 설비 운영관리
한국전기연구원은 상용전원 직류 저압단락 시험설비를 매년 오버홀(Overhaul)과 측정설비 교정에 의해 효율적으로 관리하여 시험시간의 단축 및 시험 신뢰도를 확보하고 있다. 교류를 직류로 변환하기 전에 교류 측에서 고압교류차단기를 설치하여 계통을 보호하고 있으나, LVDC(저전압직류배전, Low Voltage Direct Current)의 경우 직류 측에서의 차단이 HVDC(초고압 직류송전, High Voltage Direct Current)보다는 수월하기 때문에 태양광과 같은 신재생에너지의 보급 활성화에 따라 LVDC 보호기기의 제품성능평가를 할 수 있는 교두보를 마련하게 되었다.
저압직류 보호기기에 대한 형식시험설비 구축으로 공인시험성적서 발행
한국전기연구원은 직류 시험설비 분야의 제3자 공인시험기관으로서는 국내 유일하며, 저압직류 전력기기 분야의 공인시험기관 요건을 충족하여 저압직류 보호기기(차단기류, 개폐기류, 퓨즈류 등)의 형식시험에 대한 공인시험성적서를 발행하게 되었다. 국내 시험설비의 미비로 인해 해외에서 시험을 진행하는 경우, 시험기간의 장기화 및 과다한 시험비용의 발생으로 국내 기업의 신제품 개발이 지연될 수 있다. 본 시험설비는 이를 예방함으로써 직류 전력기기의 수출경쟁력 제고 방안을 마련해 제조업체로부터 많은 호응을 얻고 있다. 이에 따라 한국전기연구원은 직류 저압단락 시험설비의 구축으로 △직류기기 제조기술의 향상 △개발기간의 단축 △예산절감 및 수출증대 등의 효과를 기대하고 있다.
각종 시험설비 구축 현황
앞으로의 전망과 역할
국내의 가정용 및 일반 현장용 교류전기제품에 대해서는 개발 후 판매 전에 반드시 전기용품안전관리법에 따라 전기용품 안전인증을 받도록 국가에서 의무화하고 있지만, 직류전기제품은 전기용품안전관리법의 대상품목에서 제외되어 차단기 등 직류 1천 볼트 이하의 저압 보호기기들은 강제인증인 전기용품 안전인증을 취득하지 않아도 국내 판매가 가능했었다. 그러나 작년 7월에‘ 전기용품 안전관리법 시행규칙’에서 ‘안전인증대상 전기용품’이 1천 볼트 이하의 교류전원 또는 직류전원을 사용하는 것으로 내용이 개정되면서(산업통상자원부령 제71호, 2014.07.31. 시행) 직류전원을 사용하는 전기용품 관련 2015년 8월 1일 이후부터 출고되거나 통관되는 전기용품들이 이 법에 적용을 받게 된다. 따라서 한국전기연구원은 앞으로 이러한 문제들을 직류 저압단락 시험설비를 통해 조속히 대응하고 해결해 나갈 수 있을 것으로 내다보고 있다. 또 향후 신재생에너지, Green IT 및 전기자동차 보급의 활성화에 따라 직류배전과 이에 따른 직류기기 사용이 큰 폭으로 증가할 것으로 전망됨에 따라 KERI의 상용전원 직류 저압단락 시험설비는 이러한 Green IT 구현을 위한 직류 기술 개발을 적기에 지원하고, 개발된 제품의 성능을 인증할 수 있는 성능평가를 실현하는 데 크게 이바지할 것으로 기대를 모으고 있다.
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한국전기연구원은 오전 9시부터 오후 6시까지 근무하며, 직류단락차단시험 및 부하개폐시험에 대한 자세한 안내사항은 전화(☎031-8040-4451) 또는 이메일 jnryu@keri.re.kr로 문의하면 된다.
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