지중 전선로 측정

지중 전선로 측정

1. 측정개요

1) 준공 시 측정

① 절연저항 측정

케이블의 절연저항 값을 측정하여 기초적인 cable 상태파악에 참고하여 절연 저항계를 사용한다.   

② 내압 시험

포설시 케이블의 손상여부와 접속개소 등의 이상 유무를 판정하는 측정으로써 절연내력 시험기를 사용한다.  

③ 누설전류 측정

케이블의 열화정도를 측정하여 유지, 보수 등 운영에 참조하며 절연내력 시험기를 사용한다.  

④ 상 측정

직선, 분기접속 또는 개폐기 등 단말처리 치 회선별, 상별구분을 하는 측정으로써 상측정기를 사용한다.

 

2) 고장 시 측정

① 절연저항 측정

절연저항 값으로 건전상과 고장 상 구분  

② 고장점 거리 측정

머레이 루프법을 이용하여 고장점 위치 판단  

③ 버닝

케이블 고장탐지기로 DC 100mA ,70KV의 전압을 가하여 고장점 접지저항을 0Ω에 가깝게 낮추어 고장점 위치 검출을 용이하게 함  

④ 음향탐지에 의한 위치측정

케이블 고장탐지기의 정전방전기를 조작시켜 음향의 크기에 의하여 고장점의 위치를 찾음

 

3) 측정 용도별 구분

가. 케이블 절연 성능 측정

(1) 절연저항계(Megohm Meter)

(2) 절연내력 시험기(절연내력 및 누설전류 측정)

나. 고장점 위치 측정

(1) 머레이루프 테스타(Murray Loop Tester)

(2) 케이블 고장 탐지기

(3) 펄스레이다

(4) 매설물 탐지기

 

다. 기 타

(1) 상 측정기

(2) 과열개소 온도측정기

(3) 용량성 검전기

(4) 매설물 탐지기

(5) 가스 탐지기

(6) 접지저항 측정기

2. 측정기 취급

1) 용량성 검전기(High Voltage Indicator)

3～35kv 범위의 전압이 인가된 선로에서 엘보 접속재의 검전점을 이용하여 케이블의 사활을 판정하는데 사용한다. [주 의] 케이블헤드 등 충전부위에 직접 검전 할 수 없으며 녹색표시등이 꺼진 상태에서는 검전이 불가능.

      

2) 상 측정기

발신기에서 사선 Cable A, B상에 각기 다른 주기의 파장을 실어 보내고 C상으로 회귀시켜 상을 파악할 장소에서 수신기(TCD-2)와 감지코일을 이용하여 수신되는 파장의 형태로써 상을 구분하며 파장이 수신되지 않는 경우는 측정하고자 하는 A, B, C상이 아는 다른 선로로 판정할 수 있다.

 

가. 상구별 방법

(1) 선택 스위치를 CONT(연속형)에 위치할 경우

(가) A상 : 5초 간격으로 1분에 12회의 펄스를 보낸다.

(나) B상 : 1.6초 중복펄스를 1분에 12회 보낸다.

(다) C상 : A상과 B상으로 보내어진 펄스가 C상으로 회귀하므로 1.6초간의 펄스가 1분에 36회 감지된다.

(2) 선택 스위치를 INT(단속형)에 위치한 경우

(가) A상 : 5초 간격으로 1분간 펄스를 보내고 1분간을 펄스를 보내지 않는다.

(나) B상 : 1.6초 중복펄스를 A상 펄스가 나가지 않는 1분 동안 내보낸다.

(다) C상 : A상과 B상으로 보내어진 펄스가 C상으로 회귀하므로 1분 동안은 1.6초의 중복펄스가 감지된다.

 

3) 절연내력 시험기

케이블 절연체의 내전압 시험을 통하여 절연내력을 측정하는 직류전압을 발생시키는 일종의 전압 변환기이다. 케이블 내압시험은 물론 절연체에 흐르는 누설전류를 측정하여 케이블의 절연절화 시험을 할 수 있는 휴대용 정밀급 계기이다.

[주 의] ① 측정을 완료한 후 본 기기에서는 고전압이 발생하고 있지 않지만 시험 시 케이블에 충전된 전압이 남아 있을 수 있으므로 주의를 요한다.

② 시험 시 고전압에 의하여 이웃한 케이블에도 유도에 의한 충전가능성이 있으므로 유의하여야 한다.  

가. 전로의 절연저항 및 절연내력 (기술기준에 관한 규칙 제 15조)

전로의 최대 사용전압의 1.5배, 0.92, 1.25배 등의 시험 전압을 전로와 대지간 (심선과 대지)에 인가하여 10분 동안 견디어야 하며 케이블은 시험전압의 2배의 DC로 시험할 수 있다.

공칭전압	최대사용전압	배수	DC배수	시험전압
3.3Kv 6.6Kv 22.9Kv 22Kv	3.6Kv 6.9Kv 25Kv 25Kv	1.5 1.5 0.92 1.25	2 2 2 2	10.8Kv 20.7Kv 46.0Kv 62.5Kv

나. 누설전류의 크기에 따른 열화판정 기준( CN-CV CABLE)

공칭전압	인가전압	양호	요주의	불량
3.3Kv 6.6Kv 22.9Kv 22 Kv	DC 5Kv DC 10Kv DC 30Kv DC 30Kv	10μA/Km 이하	11～50μA/Km	50μA/Km 이상

다. 성극비에 의한 열화판정 기준

               I1

성극비 = -----〈I : 불량

               I2                

1분후의 누설전류

3분후의 누설전류  

 

라. 선간 불평형률에 의한 열화판정 기준

                               3상누설전류(최대-최소)

선간 불평형률 = -----------------------×100 = 200% 이상이면 불량

                           3상누설전류평균치

4. 절연저항 측정기(Megger Tester)

케이블 절연체의 저항을 측정하여 절연저항 값으로 고장상과 건전 상을 구분하며, 기기의 발전방식에 따라 밧데리식과 수동 발전식으로 구분된다. 또 발생 전압에 따라 DC500, 1,000, 2,000, 2,500V 등이 있으나 많이 사용하는 DC 2,000V 밧데리식의 사용방법을 기술한다.

? 취급 방법

①밧데리를 체크 한다.

②적색(POS) 단자에 케이블의 심선을 연결하고

③흑색(Ground) 단자에 그 케이블의 차폐선(중성선)을 연결하여

④누름버튼을 눌러 지시되는 값을 읽는다.

[주의]

측정이 끝난 뒤에도 케이블에 충전전하가 잔류하므로 방전을 시킬 것

 

5. 머레이루프 테스터

지중케이블에 고장발생시 고장점의 위치를 거리로 환산하여 찾는 방법으로서 휘스톤 브리지 원리를 적용한 케이블의 선로 임피던스를 이용하여 위치를 찾아내는 것이다. 측정오차를 줄이기 위해서는 고장점의 접지저항을 낮출 필요가 있으며 휘스톤 브리지 회로를 이루기 위해서는 선로에 건전상이 하나는 필요하게 된다. 따라서 3상 단락이나 3상 지락고장의 경우에는 이 방법을 적용할 수 없다. 특히 단선사고의 경우에도 브리지회로 구성이 안 되므로 별도의 펄스레이더를 사용해야 한다.

 

가. 고장거리 계산원리

나. 1선지락시 고장거리 계산

그림에서 검류계의 지침이 영점이 되면 브리지의 평형원리에 의해 R2/R1 = R3/R4 의 관계가 성립한다.

R3 = ρ(2L-ℓ) / A, R4=ρℓ/A

따라서 R1 / R2 = (2L-ℓ) / ℓ

∴ ℓ = 2R2 L / (R1+R2)

 

여기서, ρ: 케이블도체의 도전율

A: 단면적

L: 케이블 길이

ℓ: 고장점 까지의 길이

머레이 루프법에 있어 측정기의 눈금을 R2 / (R1+R2) = 0 ~ 0.5 = 0 ~ 100 %로 하면 케이블의 고장점은 측정점으로 부터 전체 길이의 몇% 지점을 직독할 수 있다.

 

6. 케이블 고정탐지기

지중케이블에 고장이 발생 하였을 때 정확한 고장점 위치를 발견하기 위하여 사용하는 측정기로서 머레이루프 테스터를 사용하여 케이블 고장점 거리를 찾고 고장발생 지점을 탐지하게 된다. 또 지중배전선로의 케이블고장에서 많이 나타나는 불완전 접지에 의한 지락사고 시에 접지저항을 낮추기 위한 케이블 버닝(Burning) 설비를 갖추고 있다.

즉 심선도체와 금속차폐층간에 가교폴리에틸렌 절연체가 절연층을 형성하면 불완전 접지상태가 되므로 이러한 경우 전류를 흘려 잔존하는 가교폴리에틸렌 절연체를 완전히 태워서 완전접지 상태로 만든 후 정확한 거리 측정을 하는 것이다.