KR100514053B1 - 폴리머 피뢰기 장기특성 평가장치 - Google Patents

폴리머 피뢰기 장기특성 평가장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 챔버부에 설치된 다수의 폴리머 피뢰기 시험품을 실제 자연환경에서 가해지는 전압, 온도, 습도, 자외선, 비 및 염무와 같은 스트레스 조건을 자연환경과 유사한 주기로 모의 시험할 수 있는 폴리머 피뢰기 장기특성 평가장치에 관한 것이다.
이를 위한 본 발명은, 소정의 내부용적에 다수의 폴리머 피뢰기 시험품을 설치할 수 있고, 이 시험품에 주수, 염무 및 자외선을 동일한 방향에서 가할 수 있고 내부의 온습도 제어가 가능한 구조의 챔버부; 이 챔버부 후면에 설치되어 내부에 냉각장치 및 히터 등을 내장하고 챔버 내부에 온습도를 가할 수 있는 공조부; 주수 및 안개시 상기 챔버부내에 공급되는 물, 염수 및 공기의 양을 제어하는 밸브들로 이루어진 유량제어부; 지하수를 정수하여 시험에 필요한 순수 및 염수를 제조 보관하여 주수 및 안개 분무시 상기 챔버부 내부로 공급하는 탱크부; 전압가변용 슬라이닥, 고압변압기로 구성되어 상기 챔버부 내부에 설치된 폴리머 피뢰기 시험품에 전압을 인가라는 전원부; 각 폴리머 피뢰기 시험품의 애관하부와 접지단자측에 연결관 접지선에 측정용 저항을 연결하여 피뢰기 애관 및 내부 누설전류를 검출할 수 있도록 하고, 이중 내부로 흐르는 누설전류에 포함된 저항분 누설전류 측정이 가능하도록 한 누설전류 측정부; 상기 챔버부 내부의 온습도, 주수 및 안개량, 전압, 측정부에서 오는 누설전류값을 표시하고 시험장치를 제어하는 제어판넬부 및; 이 제어판넬부에 표시되는 모든 데이터를 RS-232C통신으로 전송하여 저장 및 분석하는 PC부로 구성된 것을 그 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 옥외환경 요인에 의해 영향을 받을 수 있는 다양한 제품에 대한 특성평가가 가능하므로 각종 산업시설에 사용되는 옥외 절연물의 평가가 가능하고, 이를 통해 취득한 평가결과를 바탕으로 옥외 절연물의 성능 향상을 도모할 수 있어 그 파급효과가 큰 장점을 갖는다.

Description

폴리머 피뢰기 장기특성 평가장치{Long term performance test facility for polymer surge arresters}
본 발명은 챔버부에 설치된 다수의 폴리머 피뢰기 시험품을 실제 자연환경에서 가해지는 전압, 온도, 습도, 자외선, 비 및 염무와 같은 스트레스 조건을 자연환경과 유사한 주기로 모의 시험할 수 있는 폴리머 피뢰기 장기특성 평가장치에 관한 것이다.
상기 폴리머 피뢰기는 배전용 전주에 설치되어 기기 및 선로를 이상 전압으로부터 보호하는 역할을 수행하는 것으로, 지금까지는 자기제 애관을 주로 사용하였으나, 최근에는 폴리머 애관을 사용한 피뢰기의 사용이 증가하는 추세에 있다. 현재까지 고전압 절연물로 주로 사용되던 자기를 대신하여 가볍고 성능이 우수한 폴리머 절연물이 개발되면서 다양한 분야에서 폴리머 재질이 적용되고 있다. 피뢰기의 경우에도 이러 추세에 따라 애관 재질로 폴리머 재료가 확대 사용되고 있다.
이처럼 폴리머 애관의 사용이 증가하는 것은 기존 자기제 애관에 비해 가볍고 내부구조물과 애관 사이에 공극이 존재하지 않는 구조로 제작되어 피뢰기의 주요 고장원인인 수분침투로 인한 문제를 저감시킬 수 있기 때문이다. 그러나, 오랜 기간동안 사용되어오던 자기제 피뢰기는 장시간 현장 운전경험을 통해 장기특성이 입증되었다고 할 수 있으나, 폴리머 피뢰기는 사용된지 얼마 되지 않아 장기특성에 대한 검증이 이루어지지 않은 상태에 있어 단기간 시험으로 장기특성을 평가하여 현장 운용기준 및 성능 개선 자료로 활용할 필요가 있게 되었다.
이처럼 폴리머 피뢰기에 대한 장기특성평가를 위해 국제적으로 다양한 방법이 적용되고 있으나, 대부분 폴리머애자의 시험방법에 따라 이루어지고 있어 적절한 평가가 불가능한 상태이다. 또, 현장에서 가해지는 환경조건을 동시에 인가하면서 폴리머 피뢰기의 열화특성을 평가할 수 있는 시스템은 전무한 실정이다.
국내에서도 세라믹 피뢰기에 대한 장기신뢰성 시험방법은 개발되었으나, 이것은 환경조건으로서 전압, 온도 및 습도만을 고려하여 시험조건이 폴리머 피뢰기의 장기특성 평가를 위해 적합하지 못한 상태이고, 폴리머 피뢰기를 위해 개발된 일부 장치들도 실제 현장 운전환경과 동일한 전압, 염무, 주수 및 자외선 등을 동시에 인가하면서 폴리머 피뢰기의 열화정도를 감시할 수 있는 장치는 없다.
또, 폴리머 애자의 복합열화시험을 위해 개발된 폴리머 애자 복합열화시험장치는 시료로써 시험품에 가해지는 스트레스 조건이 폴리머 피뢰기와는 다르고, 시료의 상태측정을 애관을 통해 흐르는 누설전류 값만으로 분석하고 있기 때문에, 폴리머 피뢰기의 열화상태를 파악할 수 없는 문제가 있다. 왜냐하면, 폴리머 피뢰기의 열화를 분석하기 위해서는 애관을 통해 흐르는 누설전류 이외에도 피뢰기 내부로 흐르는 누설전류와 이 내부 누설전류중에 포함된 저항분 누설전류를 분석할 수 있어야 하기 때문이다.
상기의 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 폴리머 피뢰기의 장기특성을 단시간에 평가할 수 있도록 일정한 크기의 챔버내에 폴리머 피뢰기 완제품을 설치하고 실제 자연환경에서 가해지는 스트레스 조건(전압, 온도, 습도, 자외선, 비 및 염무)을 자연환경과 유사한 주기로 모의하는 폴리머 피뢰기 장기특성 평가장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 소정의 내부용적에 다수의 폴리머 피뢰기 시험품(106)을 설치할 수 있고, 이 시험품(106)에 주수, 염무 및 자외선을 동일한 방향에서 가할 수 있고 내부의 온습도 제어가 가능한 구조의 챔버부(100); 이 챔버부(100) 후면에 설치되어 내부에 냉각장치(601) 및 히터(602) 등을 내장하고 챔버부(100) 내부에 온습도를 가할 수 있는 공조부(600); 주수 및 안개시 상기 챔버부(100)내에 공급되는 물, 염수 및 공기의 양을 제어하는 밸브(401 - 403)들로 이루어진 유량제어부(400); 지하수를 정수하여 시험에 필요한 순수 및 염수를 제조 보관하여 주수 및 안개 분무시 상기 챔버부(100) 내부로 공급하는 탱크부(300); 전압가변용 슬라이닥(201), 고압변압기(202)로 구성되어 상기 챔버부(100) 내부에 설치된 폴리머 피뢰기 시험품(106)에 전압을 인가라는 전원부(200); 각 폴리머 피뢰기 시험품(106)의 애관하부와 접지단자(504)측에 연결관 접지선에 측정용 저항(501)을 연결하여 피뢰기 애관 및 내부 누설전류를 검출할 수 있도록 하고, 이중 내부로 흐르는 누설전류에 포함된 저항분 누설전류 측정이 가능하도록 한 누설전류 측정부(500); 상기 챔버부(100) 내부의 온습도, 주수 및 안개량, 전압, 누설전류 측정부(500)에서 오는 누설전류값을 표시하고 시험장치를 제어하는 제어판넬부(703) 및; 이 제어판넬부(703)에 표시되는 모든 데이터를 RS-232C통신으로 전송하여 저장 및 분석하는 PC부(703)로 구성된 것을 그 특징으로 한다.
본 발명의 폴리머 피뢰기 장기특성 평가장치를 이용하여 시험품(106)에 가할 수 있는 스트레스는 급격한 온·습도 변화, 주수(인공비) 및 염무(salt fog), 고전압 및 자외선 등인 바, 국제적으로는 폴리머 피뢰기를 시험할 수 있는 구체적인 시험방법이 정의되지 않은 상태에 있다. 이에 따라 확대사용 추세에 있는 폴리머 피뢰기의 장기성능을 평가할 수 있도록 다음과 같은 내용을 고려하여 평가장치를 제작할 수 있다.
첫째, 전압 및 환경요소를 모의할 수 있는 평가장치 좌 우측에 각 8개의 폴리머 피뢰기 시험품(106)을 설치할 수 있는 시험품 거치대(101)를 설치하고 있으며(도 2 참조), 이 시험품 거치대(101)는 다양한 크기의 폴리머 피뢰기 시험품(106)을 설치할 수 있고 자외선 램프(102)와의 거리를 조절할 수 있도록 가변형으로 제작되어 있다. 또, 전압인가를 위해서 325㎟ 배전용 CNCV-W 케이블을 사용하고 있으며, 챔버부(100)내부로의 인입은 테프론 부싱부(103) 내부에 알루미늄 봉을 삽입하여 구성하고 있고, 내부에 노출된 전극은 절연재료 감싸 염무 및 자외선으로부터 부식을 방지할 수 있다.
둘째, 자외선 램프(102)는 폴리머 피뢰기 시험품(106)의 주수가 가해지는 부분으로 자외선이 조사될 수 있게 하여 동일한 위치에서 애관의 열화를 촉진하기 위해 챔버부(100) 하부에 설치하여 자외선 인가주기에만 모터 구동부(110)로 챔버부(100)내로 이동하도록 구성하고 있으며, 폴리머 피뢰기 시험품(106)에 자외선을 조사하기 위해 자외선램프(102) 5개를 가진 자외선 조사장치 4대를 설치하고 있으며, 자외선램프(102)는 주수/염무에 의한 특성 변화를 방지하기 위하여 보호함 내에 수납시키고 있다. 또 자외선 램프(102)의 교체를 시험의 중단 없이 할 수 있도록 챔버부(100) 벽면에 커버를 설치하고 있으며, 배선은 자외선에 견딜 수 있도록 테프론선을 사용한다. 상기 자외선 램프(102)는 제어판넬부(703) 상의 스위치를 조작하여 수동으로 켤 수 있으므로 램프의 동작 여부를 수시로 육안으로 확인 가능하다.
셋째, 폴리머 피뢰기의 열화상태를 모니터링하기 위해서 폴리머 피뢰기의 애관과 내부 누설전류를 별도의 저항으로 측정할 수 있도록 하며, 내부 누설전류 중에 포함된 저항분 누설전류의 측정을 위해 시험용 전원의 전압 위상을 취득하여 누설전류 중에 포함된 저항분 누설전류를 추출할 수 있는 누설전류 검출기를 설치하고 있다.
현재 국내외에서 폴리머 피뢰기 완제품에 대해 전압 및 환경조건을 인가하고 저항분 누설전류를 모니터링 할 수 있는 평가장치는 보고된 바가 없다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명이 적용되는 폴리머 피뢰기 장기특성 평가장치의 전체적인 평면 구성도로서, 다수의 시험품(폴리머 피뢰기)을 설치할 챔버부(100) 및, 이 챔버부(100) 내에 설치된 시험품(106 : 도 2 참조)에 비, 염무 및 고전압 등의 스트레스를 인가하기 위한 부속장치(200 - 600, 701, 703)로 구성되어 있다.
본 발명의 폴리머 피뢰기 장기특성 평가장치의 챔버부(100)내에 설치된 시험품에 열화 스트레스를 인가하기 위한 부속장치에 공급되는 제어량은 제어판넬부(703)에 나타나고, 탱크부(300)는 시험에 필요한 순수, 염수 및 압축공기를 보관하는 탱크로서 상기 제어판넬부(703) 및 PC부(701)에서 명령을 받아 유량제어부(400)를 통해 챔버부(100)로 전달하게 된다.
그리고, 상기 챔버부(100)는 소정의 내부용적에 다수의 폴리머 피뢰기 시험품(106)을 설치할 수 있고, 이 시험품(106)에 주수, 염무 및 자외선을 동일한 방향에서 가할 수 있고 내부의 온습도 제어가 가능한 구조이다. 전압 및 환경요소를 모의할 수 있는 챔버부 좌 우측에 각 8개의 폴리머 피뢰기 시험품(106)을 설치할 수 있는 시험품 거치대(101)를 설치하고 있으며, 이 시험품 거치대(101)는 다양한 크기의 폴리머 피뢰기 시험품(106)을 설치할 수 있고 자외선 램프(102)와의 거리를 조절할 수 있도록 가변형으로 제작되어 있다. 각 자외선 램프(102)의 주변에는 주수 노즐부(105)가 설치되면서 염무 노즐부(104)가 설치되고 부싱부(103)가 설치되어 있다.
상기 전원부(200)는 안전을 위해 차단기를 구비하고 전압가변용 슬라이닥(201), 380V전압을 30kV까지 승압할 수 있는 고압변압기(202)로 구성되며, 상기 전원부(200)로 필요한 전압까지 승압한 다음 상기 챔버부(100)내에 설치된 폴리머 피뢰기 시험품(106)에 전압을 가하게 된다. 상기 탱크부(300)는 지하수를 정수하여 시험에 필요한 순수 및 염수를 제조 보관하여 주수 및 안개 분무시 상기 챔버부(100) 내부로 공급한다. 이 탱크부(300)는 교반기(M)의 염수탱크부(301)와 순수탱크부(302)가 구성되어 있다.
상기 유량제어부(400)는 주수 및 안개시 상기 챔버부(100)내에 공급되는 물, 염수 및 공기의 양을 제어하는 밸브(401 - 403)들로 이루어진다. 상기 누설전류 측정부(500)는 각 폴리머 피뢰기 시험품(106)의 애관하부와 접지단자(504)측에 연결관 접지선에 측정용 저항(501)을 연결하여 피뢰기 애관 및 내부 누설전류를 검출할 수 있도록 하고, 이중 내부로 흐르는 누설전류에 포함된 저항분 누설전류 측정이 가능하도록 한다.
상기 공조부(600)는 챔버부(100) 후면에 설치되어 내부에 냉각장치(601) 및 히터(602) 등을 내장하고 챔버부(100) 내부에 온도 및 습도를 가할 수 있다. 상기 공조부(600)를 이용하여 상기 챔버부 내부의 온도를 -20℃ ∼ 80℃까지 제어가능하고 습도는 30% ~ 100%까지 제어 가능하다. 상기 제어판넬부(703)는 상기 부속장치(200 - 600, 701, 703)를 제어하며, 이들의 값을 PC부(701)로 전송하고, 이 PC부(701)는 시험조건 프로그램 및 시험데이터 기록, 분석을 위한 PC 장치로서 RS-232C 통신을 위해 상기 제어판넬부(703)에서 받은 각 장치들(100 - 600, 701, 703)의 데이터를 읽어서 저장하는 가능을 수행한다. 도면부호 702 는 레코더이고, 704는 PLC를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 챔버부 내부 구성도로서, 도 1 와 도 2a(챔버부의 측면도), 도 2b(챔버부의 정면도)의 챔버부(100)를 참조하면서를 설명하면, 상기 챔버부(100)는 시험품 거치대(11)에 다수의 폴리머 피뢰기 시험품(106)을 설치하고, 온도, 습도, 자외선, 주수, 염수 및 전압 등의 시험환경을 구현할 수 있다. 상기 챔버부(100) 내에 좌우측에 각 8개씩 총 16개의 폴리머 피뢰기 시험품(106)을 설치할 수 있으며, 이 폴리머 피뢰기 시험품(106)은 현장에서 설치되는 것과 동일한 형태로 시설되고 있다. 상기 폴리머 피뢰기 시험품(106)이 설치되는 시료거치대(101)는 자외선 램프(102)와 거리조절이 가능하게 제작하고 있다. 그리고, 챔버부(100)의 내부 벽면은 염무에 부식이 되지 않도록 스테인레스로 제작하고 있다.
상기 챔버부(100)는 폴리머 피뢰기 시험품(106)에 전압을 인가하기 위해 상기 전원부(도 1의 200)에서 승압된 전압을 인입하는 부싱부(103), 상기 제어판넬부(도 1의 703)에 입력된 프로그램에 따라 자외선 램프(102)를 챔버부(100)내로 이동시키는 모터구동부(110)와 챔버 천정 좌우측에 일렬로 8개씩 설치되어 탱크부(도 1의 300)로부터 공급되어 유량제어부(도 1의 400)에 의해 제어되고 상기 시험품(106)에 비(주수)를 분무하는 주수노즐부(105)로 구성된다.
또한, 상기 챔버부(100) 후면에 온도, 습도 제어를 위해 온습도 조절용 공조부(도 1의 601)가 설치되어 있으며, 이것은 순환팬, 냉동장치, 히터, 온습도 제어장치로 구성되며 제어판넬부(도 1의 703)의 설정된 값으로 자동 제어되도록 제작하고 있다.
도 3은 본 발명에 따른 탱그부의 주수 및 염수 공급 배관 구성도로서, 주수 공급용 물을 생산하는 정수기(303), 상기 생산된 물을 자체 펌프를 이용하여 저장하는 순수탱크부(302), 염무를 분무하기 위한 염수를 제조하고 저장하는 염수 탱크부(301) 및, 염무분무 및 에어실린더 제어를 위해 필요한 압축공기를 저장하는 공기압축부(304)로 구성된다.
상기 순수 탱크부(302)에 저장된 물을 상기 시험품(106)에 주수시 상기 제어판넬부(도 1의 703)으로부터 신호를 받아 주수노즐부(105)가 열려 챔버부(100)의 내부 천장에 설치된 각 주수노즐에 순수를 공급하도록 되어 있다.
또한, 염무 공급시 상기 제어판넬부(도 1의 703)로부터 신호를 받아 염수탱크부(301)의 염무노즐부(104) 및 공기압축부(304)의 밸브(305)가 동시에 열리게 되어 염수와 압축공기를 챔버부(100)내 천장 상부에 설치된 노즐을 통해 염무를 형성하게 된다.
상기 주수노즐부(105) 16개는 시험품(106)에 대해 각 1개씩 설치되어 있고, 주수각도(예컨데 45°: 도 2b 참조) 조절을 위해 쉽게 구부러지는 노즐 연결관을 사용하고 있으며, 영하의 온도에서도 노즐이 결빙되는 것으로 방지하기 위해 열선을 내장하고 있다.
상기 염수탱크부(301)에는 전도도 측정용 센서를 설치하고 있으며, 염수제조는 제어판넬부(도 1의 703)에 시험조건에 맞는 전도도를 입력하면 설정된 전도도에 맞게 염수가 제조되도록 하고 있는데, 이때 수위는 상기 순수탱크부(302) 및 염수탱크부(301) 자체에 내장된 수위센서에 따라 자동으로 동작하며, 단수시에는 동작을 정지하고 경고음을 발생하도록 하였으며, 재 급수시는 자동으로 복귀되고 있다. 상기 순수탱크부(302) 및 염수탱크부(301)는 밸브를 통해 드레인과 샘플포트가 설치되어 있다.
수돗물(CITY WATER)이 밸브를 통해 정수기(303)과 교반기(M)의 염수탱크부(301)에 공급되고, 상기 정수기(303)는 순수탱크부(302)에 공급되어 순수라인을 통해 주수노즐부(105)로 공급되며, 공기압축부(304), 상기 순수탱크부 (302) 및 염수탱크부(301)는 에어라인, 순수라인 및 염수라인에서 각 펌프와 밸브(305)를 통해 각 플로우센서와 플로우메터를 거쳐 염무노즐부(104)로 공급되도록 되어 있다.
도 4는 본 발명에 따른 폴리머 피뢰기 시험품의 전원공급 및 누설전류 측정 구성도로서, 상용전압 220V를 30kV까지 승압하여 챔버부(100) 내에 설치된 시험품(106)에 전압을 공급하는 전원장치 및 누설전류 측정회로를 나타낸 것이다. 상기 전원부(200)는 220V의 전원을 슬라이닥(201)을 거쳐 고압용 변압부(202)를 통해 승압하여 고압용 케이블로 절연부싱부(도 2의 103)를 통해 챔버부(100)내에 설치된 시험품(106) 상부에 인가되도록 되어있다. 또한, 폴리머 피뢰기 시험품(106)의 표면과 피뢰기 내부를 통해 흐르는 누설전류를 측정하기 위해 시험품 외부(503) 및 접지단자측(504)에 접지선을 챔버 외부로 인출하여 측정용 저항부(501)와 연결한 후 누설전류 측정함(602)를 거쳐 접지된다.
상기 시험품(106)에 전압이 인가되고 있을때, 시험품(106)의 외부 및 내부로 흐르는 미소 누설전류를 측정하기 위해 상기 전원부(200)로부터 시험품(106)의 상부에 전압이 공급되면 시험품(106) → 보호용 휴즈(107) → 저항부(601)를 통해 접지한 대지로 미소전류가 흐르는 데, 이때 저항부(601)에 나타난 전압을 측정하여 시험품(106)에 흐르는 미소누설전류(I=V/R)을 환산하면 되며, 측정된 전압값은 상기 챔버외부 좌우측에 설치된 누설전류 측정함(602)과 연결하고, PLC(704)를 거쳐 RS232 통신을 통해 PC부(701)로 저장된다.
이때, 상기 시험품의 상태에 따라 전류의 변화폭이 크므로 넓은 범위의 전류를 측정할 수 있도록 분류기 저항을 병렬로 2개 연결하고 있으며, 또한 양방향 다이오드부와 방전갭(505)을 병렬로 연결하여 시험품(106)으로부터 발생된 서지 및 과전류로부터 누설전류 측정함(602)을 보호할 수 있게 한다. 한편, 누설전류 측정함(602)은 시험품(106)의 내외부 누설전류와 함께 시험에 사용되는 전원부(200)의 전압 신호(604)를 검출하여 내부 누설전류중에 포함된 저항분 누설전류를 분석하는 기능을 가지게 한다.
도 5는 본 발명에 따른 자외선램프 구동 시스템 구성도로서, 챔버 좌우측 하부에 설치되고, 자외선 조사주기에 모터구동부(110)를 구동하고 모터와 연결된 스크류에 연결된 램프지지판(112)을 상부로 이동시켜 자외선 램프군(111)을 챔버내부로 진입하도록 한다. 하나의 자외선 램프군(111)은 5개의 자외선 램프(102 : 도 2 참조)를 장착하고 있으며, 4개의 폴리머 피뢰기 시험품(106)에 자외선을 조사할 수 있도록 한다.
자외선 램프군(111)은 챔버 내부로 이동하면서 상판(114 : 도 5에서 확대함)의 뚜껑(113)을 개방하도록 설계되어 있다. 자외선 램프군(11)을 챔버하부에서 진입하도록 한 것은 시험품에 주수 및 염수가 직접적으로 해지는 부분으로 자외선을 조사하기 위한 것으로 열화를 효과적으로 촉진하기 위한 것이다. 또 자외선 램프의 교체를 시험의 중단 없이 할 수 있도록 챔버 벽면에 커버를 설치하고 있으며, 배선은 자외선에 견딜 수 있도록 테프론 선을 사용한다. 상기 자외선 램프는 PC부(701)에 입력된 주기에 따라 제어되고, 제어판넬부(도 1의 703)의 스위치를 조작으로도 수동으로 켤 수 있다.
상기 PC부는 RS-232C 통신을 통해 챔버부(100) 및 모든 부속장치(200 - 600)의 제어명령 및 운전주기 프로그램이 가능하도록 구성하며, 주어진 측정주기에 따라 운전상황 및 측정 데이터를 저장하고 분석할 수 있고, 측정결과의 출력이 가능하다. 도면중 부호 116은 기둥이고, 117 은 바닥판으로 도면에서 확대되어 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명의 폴리머 피뢰기 장기특성 평가장치를 이용하여 폴리머 피뢰기의 환경 모의시험을 수행할 경우 폴리머 피뢰기가 현장 설치 조건에서 받을 수 있는 환경 스트레스를 단시간에 인가할 수 있어 장시간 운전특성을 단시간에 평가할 수 있으므로 폴리머 피뢰기의 성능 향상을 가능하게 하고 현장 설치시의 수명특성을 파악할 수 있다.
또 본 발명은 전체 누설전류 및 저항분 누설전류의 분리측정이 가능하므로 현장 설치 폴리머 피뢰기의 열화진단기준 설정을 위한 자료를 제공할 수 있다.
한편, 본 발명의 폴리머 피뢰기 장기특성 평가장치는 옥외환경에 의해 열화되는 전력설비의 내환경 특성평가에 활용될 수 있으므로 산업발전에 파급효과가 큰 장점을 가지고 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 폴리머 피뢰기 장기특성 평가장치의 평면 구성도,
도 2는 도 1 에 도시된 챔버부의 내부 측면도 및 정면도,
도 3은 도 1 에 도시된 탱크부의 주수 및 염수 공급 배관 구성도,
도 4는 도 1 에 도시된 전원부와 누설전류 측정부의 전원 공급 및 누설전류 측정 배선도,
도 5는 도 1 및 도 2 에 도시된 챔버부의 자외선 램프 구동 시스템이다.
- 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 -
100 : 챔버부, 200 : 전원부,
300 : 탱크부, 400 : 제어부,
600 : 공조부, 500 : 누설전류 측정부,
701 : PC부, 703 : 레코더.

Claims (7)

  1. 소정의 내부용적에 다수의 폴리머 피뢰기 시험품을 설치할 수 있고, 이 시험품에 주수, 염무 및 자외선을 동일한 방향에서 가할 수 있고 내부의 온습도 제어가 가능한 구조의 챔버부;
    상기 챔버부 후면에 설치되어 내부에 냉각장치 및 히터 등을 내장하고 챔버 내부에 온습도를 가할 수 있는 공조부;
    주수 및 안개시 상기 챔버부내에 공급되는 물, 염수 및 공기의 양을 제어하는 밸브들로 이루어진 유량제어부;
    지하수를 정수하여 시험에 필요한 순수 및 염수를 제조 보관하여 주수 및 안개 분무시 상기 챔버부 내부로 공급하는 탱크부;
    전압가변용 슬라이닥, 고압변압기로 구성되어 상기 챔버부 내부에 설치된 폴리머 피뢰기 시험품에 전압을 인가라는 전원부;
    각 폴리머 피뢰기 시험품의 애관하부와 접지단자측에 연결관 접지선에 측정용 저항을 연결하여 피뢰기 애관 및 내부 누설전류를 검출할 수 있도록 하고, 이중 내부로 흐르는 누설전류에 포함된 저항분 누설전류 측정이 가능하도록 한 누설전류 측정부;
    상기 챔버부 내부의 온습도, 주수 및 안개량, 전압, 측정부에서 오는 누설전류값을 표시하고 시험장치를 제어하는 제어판넬부; 및
    상기 제어판넬부에 표시되는 모든 데이터를 RS-232C통신으로 전송하여 저장 및 분석하는 PC부로 구성된 것을 특징으로 하는 폴리머 피뢰기 장기특성 평가장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 챔버부는 폴리머 피뢰기 시험품의 설치가 가능하도록 시료 거치대를 구비하고 있으며, 자외선 램프와의 거리 조절이 용이하고, 시험품의 애관하부와 접지단 두 곳의 전류를 각각 측정할 수 있도록 접지선을 구성하며, 시험품에 주수 및 염무가 직접 가해지는 부분에 자외선을 조사하기 위해 챔버 하부에 모터구동부를 위치하고 필요시에 상기 챔버부 내부로 이동한 것을 특징으로 하는 폴리머 피뢰기 장기특성 평가장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 챔버부 내부의 온도를 -20℃ ∼ 80℃까지 제어가능하고 습도는 30% ~ 100%까지 제어 가능한 것을 특징으로 하는 폴리머 피뢰기 장기특성 평가장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 누설전류측정부는 시험품에 설치된 두개의 접지선에 측정용 저항을 연결하여 전체 누설전류를 측정 가능하게 구성하고, 시험품의 접지단으로 흐르는 내부 누설 전류중에 포함된 저항분 누설전류의 분석을 위해 시험용 전원의 전원 위상을 입력받아, 전원위상과 동일한 위상을 가진 저항분 누설전류를 검출할 수 있는 것을 특징으로 하는 폴리머 피뢰기 장기특성 평가장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 탱크부는 수돗물이 밸브를 통해 정수기과 교반기의 염수탱크부에 공급되고, 상기 정수기는 순수탱크부에 공급되어 순수라인을 통해 주수노즐부로 공급되며, 공기압축부, 상기 순수탱크부 및 염수탱크부는 에어라인, 순수라인 및 염수라인에서 각 펌프와 밸브를 통해 각 플로우센서와 플로우메터를 거쳐 염무노즐부로 공급된 것을 특징으로 하는 폴리머 피뢰기 장기특성 평가장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 주수노즐부의 노즐 16개는 시험품에 대해 각 1개씩 설치되어 있고, 주수각도가 45°로써 조절을 위해 쉽게 구부러지는 노즐 연결관을 사용하고 있는 것을 특징으로 하는 폴리머 피뢰기 장기특성 평가장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 PC부는 RS-232C 통신을 통해 챔버부 및 모든 부속장치의 제어명령 및 운전주기 프로그램이 가능하도록 구성하며, 주어진 측정주기에 따라 운전상황 및 측정 데이터를 저장하고 분석할 수 있고, 측정결과의 출력이 가능한 것을 특징으로 하는 폴리머 피뢰기 장기특성 평가장치.
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