누전차단기의 충격파 전압과 전류에 대한 부동작 특성의 분석

Title
누전차단기의 충격파 전압과 전류에 대한 부동작 특성의 분석
Authors
성기표
Keywords
누전차단기의충격파전압과전류에대한부동작특성의분석
Issue Date
2011
Publisher
인하대학교
Abstract
전력설비의 개폐동작, 정전기방전, 뇌방전 등에 의해 발생된 서지가 전력계통 및 전기설비에 침입하는 횟수가 늘어나면서 전기·전자장비의 절연파괴 및 고장이 크게 증가하고 있다. 이러한 서지로부터 전자회로나 전원시스템을 보호하고자 서지보호장치가 사용되고 있으며, 최근 공통 및 통합접지방식의 도입으로 인해 서지보호장치의 설치가 의무화 되었다. 서지보호장치는 누전화재 및 감전사고를 예방하고자 설치된 누전차단기와 동시에 적용이 가능하며, 충격파 부동작형 누전차단기의 경우 누전차단기 내부에 서지에 대한 보호소자를 포함하고 있다. 이러한 경우 누전차단기와 서지보호장치는 상호간 동작에 영향을 주어서는 안 된다. 만약 서지에 대해 누전차단기가 동작하게 되면 불필요한 전원의 차단이 발생할 수 있으며, 더욱이 누전차단기가 고장을 일으키게 되었을 경우 감전보호의 기능마저 상실하게 되어 인명의 손실 및 막대한 경제적 손실을 유발할 수 있다. 본 논문에서는 충격파전압 및 전류에 대한 부동작형 누전차단기를 대상으로 하여 KS 규정에 기반한 충격파전압 및 전류에 대한 부동작 특성에 대한 실험적 결과를 분석하였다. KS C IEC 61009-1 및 KS C 4613에 기반한 충격파전압, 전류 부동작 인가 시험회로를 구성하여 현재 국내에서 시판되는 감전보호형 누전차단기 3종을 대상으로 분석을 수행하고 충격파전압 및 전류에 대한 부동작 특성 시험 결과를 비교·분석하였다. 8/20 충격파전류에 대한 시험 결과 3사의 9개 시료 모두 10번의 시험 중 적어도 한번 이상의 고장을 발생하였으며 일부는 시험 중 파손되었다. 또한, 1.2/50 충격파 전압에 대한 실험 결과 역시 1개 사의 시료를 제외하고 6번의 인가 시험 중 대부분이 파손되어 KS 기준을 충족시키지 못하는 것으로 나타났다. 따라서 KS 기준에 따른 충격파 부동작형 누전차단기에 대한 기준을 충족시키는 누전차단기의 성능개선이 필요하다.
Description
제 1 장 서 론 1 1.1 연구의 배경 및 필요성 1 1.2 연구의 목적 및 내용 2 제 2 장 이 론 3 2.1 서 지 3 2.1.1 뇌서지 3 2.1.2 개폐서지 5 2.1.3 서지시험표준 6 2.2 임펄스전압과 전류 11 2.2.1 임펄스전압 11 2.2.2 임펄스전류 14 제 3 장 실 험 20 3.1 조합형 임펄스전압-전류발생장치 20 3.2 임펄스전류에 대한 부동작 시험 21 3.3 임펄스전압에 대한 부동작 시험 22 제 4 장 결과 및 고찰 24 4.1 임펄스전류에 대한 부동작 특성 24 4.2 임펄스전압에 대한 부동작 특성 30 제 5 장 결 론 37 참 고 문 헌 39 <그림 목차> 그림 2.1 ANSI/IEEE C 62.41 위치범주 8 그림 2.2 비진동성 임펄스저압 및 전류파형 10 그림 2.3 진동성 전압파형 11 그림 2.4 임펄스전압발생장치의 기본회로 13 그림 2.5 임펄스전류발생장치의 기본회로 15 그림 2.6 진동조건에 따른 임펄스전류파형의 형태 19 그림 3.1 조합형 임펄스전압전류발생기 20 그림 3.2 임펄스전압 및 전류파형 21 그림 3.3 KS C IEC 61009-1에 따른 서지전류에 대한 부동작 시험회로 22 그림 3.4 KS C 4613에 따른 임펄스전압에 대한 부동작 시험회로 23 그림 4.1 정극성 충격파 전류에 대하여 RCD가 동작하지 않은 전압전류 파형 26 그림 4.2 부극성 충격파 전류에 의한 RCD가 동작한 경우 전압전류파형 27 그림 4.3 정극성 충격파 전류에 의해 RCD가 파손된 경우 전압전류파형 28 그림 4.4 8/20 임펄스 전류 시험 중 파손된 RCDs 내부부품의 사진 29 그림 4.5 정극성 충격파 전압에 대한 RCD가 동작하지 않은 경우 전압전류 파형 32 그림 4.6 부극성 충격파 전압에 대한 RCD가 동작하지 않은 경우 전압전류 파형 33 그림 4.7 정극성 충격파 전압에 의해 RCD가 파손된 경우 전압전류 파형 34 그림 4.8 부극성 충격파 전압에 의해 RCD가 파손된 경우 전압전류 파형 35 그림 4.9 1.2/50 임펄스 전압 시험 중 파손된 RCDs 내부부품의 사진 36 <표 목차> 표 2.1 뇌서지의 성질 5 표 2.2 ANSI/IEEE C 62.41 위치범주 9 표 4.1 8/20 임펄스전류에 대한 시험결과 25 표 4.2 1.2/50 임펄스전압에 대한 시험결과 31
URI
http://dspace.inha.ac.kr/handle/10505/22269
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College of Engineering(공과대학) > Graduate School of Engineering (공학대학원) > Theses(공학대학원 석박사 학위논문)
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