저압 직류 전력기기 설계를 위한 정극성과 부극성 기중절연파괴 특성 분석

Abstract

최근 전 세계적으로 태양광 설비와 같은 신재생 에너지를 사용하는 직류 배전망의 보급이 증가함에 따라 사고가 계속해서 증가하고 있어 관련 보호 대책에 대한 연구가 진행되고 있다. 기존의 교류 환경에서의 절연 특성 연구는 많이 진행되었지만, 직류에서의 연구나 분석은 부족한 실정이다. 따라서 이러한 직류 배전망에서의 안정성과 신뢰성을 확보하기 위하여 절연 특성에 대한 연구가 선행되어야한다. 본 논문에서는 기중 환경에서의 절연파괴 시험을 위해 5가지 전극 크기를 고려하여 구 대 평판 전극 시스템을 제작하였으며, DC 내압기를 이용하여 정극성과 부극성 전압을 인가하여 절연파괴시험을 진행하였다. 또한 유한요소해석을 통해 전계이용률을 계산하였다. 전극의 크기와 전극 간격이 증가할수록 절연파괴 전압이 증가하는 추세가 나타났으며, 부극성의 경우 절연파괴 전압값이 정극성의 경우보다 대체적으로 높아 코로나 방전 과정을 거쳐 절연파괴가 발생하는 것을 확인할 수 있었다.