SF6 가스 중 평판전극 구조에서 금속 이물의 AC/DC 부상 특성 비교 연구

Abstract

가스 절연 개폐장치(GIS)는 절연 성능이 뛰어난 SF6 가스를 가압봉입한 전력기기로써 설치 면적의 극소화와 높은 안정성으로 전력 계통에 있어 필수적이다. 하지만 GIS는 운전 혹은 조립 시 기계적 융삭 등에 의해 내부에 금속 이물이 생기는 치명적인 결함이 존재한다. 이러한 금속 이물은 도전성을 가지고 있어 고전압 인가 시 높은 전계로 인해 부상하게 되며, 이는 GIS내 부분 방전과 절연 파괴를 야기시켜 심각한 절연 사고로 이어질 수 있다. 따라서 금속 이물의 부상 전압과 최대 부상 높이는 GIS의 절연 신뢰성 향상을 위한 결정적 요인이다. 하지만 금속 이물의 부상 전압과 최대 부상 높이는 일정하지 않은 전계 강도뿐만 아니라 이물의 형상과 전압의 종류에 따라 달라지기 때문에 표준화하기 어려워 이에 관한 연구는 상당히 미흡한 실정이다. 따라서 본 논문에서는 SF6 가스 중 평판 전극 구조에서 금속 이물의 AC / DC 부상 특성 비교 연구를 수행하였다. AC/DC 전압에 따른 대기압의 SF6 가스가 주입된 평행 평판에서 선형 및 구형 이물에 대한 실험을 수행하였으며 각각의 실험 조건마다 20번의 실험을 수행하였다. 결과로써, 전압 종류와 이물의 형상에 따라 부상 전압과 최대 부상 높이가 달라졌으며 그 특성을 확인하였다.