저압 소전류 정격에서의 방전 특성에 따른 직류 아크 분석

Abstract

신재생에너지 보급 확대에 따라 태양광, 에너지 저장 시스템(ESS System) 등 직류 배전망에 대한 보호 연구가 진행되고 있다. 태양광 시스템의 경우 저압 소전류 정격 전압으로 구성되며, 이로 인해 직류 아크 사고가 발생하면 사고 전류의 값이 정격 전류보다 낮아진다. 기존 차단기 동작의 경우 사고 전류의 값이 정격 전류를 초과하여 이를 검출하여 사고 전류를 차단하였다. 하지만 태양광 정격에서의 직류 아크 사고 발생시에는 기존의 차단기를 적용한다면 사고 검출에 어려움이 있다. 이를 위해 직류 아크 사고를 검출하기 위해서는 정상 동작상태와 사고 발생 시를 구분할 수 있는 전기적인 특성에 대한 연구가 진행되어야 한다. 직류 아크 사고 시험을 위해 DC Supply를 이용하여 전원을 인가하였다. 또한 접점을 모의하기 위하여 고정 접점과 이동 접점을 구분하였으며, 이동 접점의 경우 모터 장비와 연결하여 고정 접점으로부터 개리하도록 아크발생장치를 구성하였다. 본 논문에서는 저압 소전류 정격 조건에서 직류 아크 사고 발생 시 아크 전류와 아크 전압 파형을 확인하였으며, 이를 통해 방전 형태에 따른 사고 특성에 대한 분석 연구를 진행하였다.