가공전차선로에 사용되는 애자의 섬락전압 시험방법

가공전차선로에 사용되는 애자의 섬락전압 시험방법

1. 개요
가공전차선로에 사용되는 애자는 대기중의 습도, 먼지, 분진 등에 의해 애자 표면이 손상하게 되면 그 표면저항이 저하하여 누설전류가 증가함에 따라 전기적인 파괴를 일으키게 된다. 이러한 애자의 파괴는 전기차 운전에 막대한 영향을 미치므로 이러한 문제점에 대한 대책은 그 중요성이 크다. 다음은 25 ㎸ 전차선로의 가동브래킷에 사용되는 폴리머 장간애자의 구조, 특성, 섬락시험의 종류 및 시험방법이다.

2. 애자의 구조 및 특성
가. 구조
애자는 코어, 하우징 및 금구로 구성되어야 하며 형상은 아래 그림과 같다.

단위 [mm]

[그림1] 전차선로용 폴리머 장간애자의 형상

1) 코어
가) 수지에 함침 시킨 유리섬유로 구성되며 전기적, 기계적, 열적 특성이 양호하여야 한다.
나) 크랙이나 기포가 없어야 한다.

2) 하우징
가) 하우징은 코어를 외부환경으로부터 안전하게 보호하고 애자의 전기적, 기계적 특성을 만족할 수 있도록 코어를 중심으로 단일형 구조로써, 두께는 3 ㎜이상이어야 한다.
나) 하우징은 적당한 유연성과 내구성을 가진 폴리머 절연재로써 난연성과   발수성이 장기간 지속되는 양질의 재질이어야 하며, 표면에 곰팡이 등의 균(菌)류가 생성되지 않아야 한다.

3) 연결금구
가) 애자 양단의 금구는 충분한 기계적 특성을 갖는 구조이어야 한다.
나) 금구 표면의 처리는 전면 균일하게 용융 아연도금 또는 용융 알루미늄도금을 하여야 한다.
나. 전차선로용 폴리머 장간애자의 특성

항 목		단 위	특 성 값
표면누설거리		㎜	A-B : 1,250 이상
			C-D : 230 이상
굽힘 파괴 하중 시험		Nㆍm	3,430 이상
인장 내하중 시험		N	58,800 이상
인장 파괴 하중 시험		N	117,600 이상
건조 섬락 전압 시험		㎸	A-B : 230 이상
			C-D : 70 이상
주수 섬락 전압 시험		㎸	A-B : 180 이상
			C-D : 50 이상
50 % 충격 섬락 전압 시험		㎸	A-B : 380 이상
			C-D : 100 이상
전파장해 전압시험	상용주파 대지간	r.m.s ㎸	25
	최대전파장해전압	㎶ at 1000 ㎑	10

3. 섬락시험의 종류 및 시험방법
가. 상용주파 건조섬락전압 시험
1) 시험절차
시험은 애자를 A-B 및 C-D구간으로 나누어 실시하며, 인가전압은 예상되는 섬락전압치의 약 75 ％까지 상승시키고 그 후는 매초 섬락전압치의 약 2 ％의 상승률로 상승시켜 섬락시킨다. 시험품의 건조섬락 전압치는 5회 이상 계속하여 섬락 전압치를 측정하고 그 산술평균으로 한다. 전압을 인가하는 시간간격은 직전에 인가한 전압의 영향을 받지 않도록 외부대기 조건의 영향을 받지 않는 범위 내에서 충분히 길게 한다.
2) 평가기준
5회 시험하였을 때 섬락전압값의 산술평균치가 A-B : 230㎸ 이상, C-D : 70㎸이상이어야 한다.

나. 상용주파 주수섬락전압 시험
1) 시험절차
애자를 A-B 및 C-D구간으로 나누어 실시한다.
가) 주수
주수는 그 수압이 일정한 상태에서 분사 노즐을 통해 분사시켜, 물방울은 가급적 가늘고 균일하게 하여 주수 범위는 시험품을 충분히 포함시킬 수 있는 넓이로 하여야 한다. 주수량은 수직 성분으로 3 ㎜/min 이상으로 한다. 주수 각도는 시험품이 중앙부에서 수직방향에 대하여 45 도로 한다.
주수의 저항율은 100 Ωㆍm ± 20 %로 한다.
나) 전압인가
인가전압은 예상되는 섬락전압치의 약 75 ％까지 적절히 상승시키고 그 후는 매초 섬락전압치의 약 2 ％의 상승률로 상승시켜 섬락시킨다.
시험품의 주수섬락 전압치는 5회 이상 계속하여 섬락 전압치를 측정하고 그 산술평균으로 한다. 전압을 인가하는 시간간격은 직전에 인가한 전압의 영향을 받지 않도록 외부대기 조건의 영향을 받지 않는 범위 내에서 충분히 길게 한다.
2) 평가기준
5회 섬락전압값의 산술평균치가 A-B : 180 ㎸이상, C-D : 50 ㎸이상이어야 한다.
다. 50 % 충격 섬락전압 시험
1) 시험절차
가) 전압 파형
표준 충격 전압은 파두장 1.2㎲, 파미장 50㎲의 양 또는 음의 단극성 전파전압으로 한다.
다만 파형의 유도는 파두장 ± 30%, 파미장 ± 20%, 파고값 ± 3%로 한다.
시험 전압 파고값은 구상갭, 오실로스코프 중 하나에 따라서 인정한다.
나) 50% 충격 섬락전압 시험은 양(＋), 음(－)의 양극성에 대하여 시행한다.
2) 평가기준
50 % 충격 섬락전압값이 A-B : 380 ㎸이상, C-D : 100 ㎸이상이어야 한다.