절연봉(테플론제 Φ23)

절연봉(테플론제 Φ23)
Insulated Rod(Teflon Φ23)

 

1. 적용범위 및 분류
1.1 적용범위
이 표준은 25 kV 전차선로의 전차선 및 조가선 절연에 사용하는 테플론제 절연봉(이하 “절연봉”이라 한다.)에 대하여 적용한다.
1.2 분류
절연봉은 다음 [표 1]과 같이 분류한다.

[표 1]

종별	규격
1호	테플론제 Φ23 L=1 500
2호	테플론제 Φ23 L=2 000
3호	테플론제 Φ23 L=2 37

 

※ 절연봉의 호칭은 종별과 규격으로 표시한다.
(예) 절연봉 1호 테플론제 Φ23 L=1 500

 

2. 적용자료
다음의 인용표준은 이 표준의 적용을 위한 참고자료이다. 발행연도가 표기된 인용표준은 인용된 판만을 적용한다. 발행연도가 표기되지 않은 인용표준은 최신판(모든 추가 기록을 포함)을 적용한다.
KS C 3801, 애자 시험 방법
KS C IEC 60587, 가혹한 주위 조건에서 사용되는 전기 절연재료 — 내트래킹성 및 내침식성 평가를 위한 시험방법
KS D 3706, 스테인리스 강봉
KS M 3015, 열경화성 플라스틱 일반 시험 방법
SPS-KFCA-D4103-5006, 스테인리스강 주강품

 

3. 필요조건
3.1 재료
절연봉의 구성과 재료는 다음 [표 2]와 같다.

 

[표 2]

구성	부착 금구	심(core)	몸체
성분	스테인리스강(stainless steel)	섬유강화플라스틱(FRP-fiber reinforced plastic)	테플론(PTEF-polytetrafl uoroethylene)

 

3.2 형태
절연봉의 형상은 부도 및 다음 [표 3]과 같다.

[표 3]

종별	부착 길이 mm	유효 절연거리 mm	비고
1호	1 500	1 260
2호	2 000	1 760
3호	2 370	2 130

 

3.3 제조 및 가공
3.3.1 부착금구
부착금구는 KS D 3706의 STS304 또는 SPS-KFCA-D4103-5006의 SSC13A와 동등 이상의 재질로서 한쪽은 아이(eye)형, 다른 한쪽은 클레비스(clevis)형으로 제작하여 절연봉 사이에 접속이 용이 하도록 하여야 한다.
3.3.2 심
심은 성형용 수지로서 에폭시 수지(epoxy resin)에 함침시킨 유리섬유(glass fiber)로 구성되며 기계적, 전기적, 열적 특성이 우수하고 균열(crack)이나 기공(void)이 없어야 한다. 또한 바깥지름이 일정하게 원형을 유지하고 표면이 깨끗해야 한다.
3.3.3 몸체(teflon coated)
몸체는 심을 외부환경으로부터 완전히 보호할 수 있도록 심을 중심으로 압출성형으로 제작된 단일형 구조이어야 하며, 절연성이 우수하고 내구성을 가진 테플론 재질로서 색상은 흰색계통으로 하고 심에 조립 후에는 외부환경에 의한 테플론 수축현상이 발생하지 않도록 하여야 한다.
3.3.4 몸체와 금구계면
몸체와 금구의 연결계면은 제작도면과 같은 구조로 테플론 외피재에 홈을 가공하고 오링(o-ring)을 부착하여 심이 외부의 습기나 수분침투에 대하여 완벽한 밀봉(sealing) 구조를 가지도록 제작되어야 한다.

3.4 성능
절연봉의 성능은 다음 [표 4]와 같다.

 

[표 4]

특성	단위	정격
		1호, L=1 500	2호, L=2 000	3호, L=2 370
상용주파 건조내전압	kV	300	380	400
상용주파 주수내전압	kV	150	190	230
뇌충격 내전압(1.2×50 μs)	kV	350	470	570
인장파괴하중	kN	110	110	110
인장내하중(1분)	kN	55	55	55
굴곡강도	N/mm2	343	343	343

 

 

4. 검사시험 및 품질보장
4.1 검사
4.1.1 검사의 종류
1) 겉모양 검사
2) 구조 검사
3) 치수 검사
4.1.2 검사방법
1) 겉모양 검사
육안으로 검사하여 외피층에 균열, 긁힘 등의 결함이 없고, 금구부의 손상이 없어야 한다.
2) 구조 및 치수 검사
절연봉 및 부착금구부의 아이형, 크레비스형 연결고리 구조 및 치수를 검사하여 부도의 치수에 적합하여야 한다.

4.2 시험
4.2.1 시험의 분류
1) 상용주파수 건조내전압 시험
2) 상용주파수 주수내전압 시험
3) 뇌충격 내전압 시험
4) 인장파괴하중 시험
5) 인장내하중 시험
6) 굴곡강도 시험
7) 내트래킹(tracking) 시험
8) 염색용액침투 시험
9) 수분확산 시험
10) 흡습 시험

11) 경년변화 시험
12) 내열‧내한 시험
4.2.2 시험 방법
1) 상용주파수 건조내전압 시험
① 시험품의 부착방법
절연봉의 전기적 시험은 KS C 3801의 애자 시험 방법에 따라 절연봉의 부착금구 부분을 지지물에 수직으로 매달고 도체 끝부분으로부터 섬락이 일어나지 않도록 상하부 도체의 끝에 구형 또는 적당한 모양의 전극을 부착하여 시험한다.
② 전압의 인가방법
전압의 인가방법은 시험전압의 약 75 %까지 적절히 상승시키고 이후부터는 매초 시험전압의 약 2 %의 비율로 상승시킨다. 규정 전압을 1분 동안 인가하고, 시험품에 섬락 또는 절연파괴가 없어야 한다.
2) 상용주파수 주수내전압 시험
① 주수방법
주수는 일정한 수압으로 가급적 가늘고 균일하게 분사시키며, 주수량은 수직성분으로 3 mm/min 이상으로 한다. 주수각도는 시험품의 중앙부에서 45°를 표준으로 하고, 주수의 저항률은 100 Ωm ± 20 %로 한다.
② 전압의 인가방법
전압의 인가방법은 건조 내전압 시험과 동일하게 한다.
3) 뇌충격 내전압 시험
뇌충격 내전압 시험은 KS C 3801의 7.9항에 따른다.
표준파형은 1.2/50 μs로 양 또는 음의 단극성 전파전압으로 한다. 파형의 유도는 파두장 ±30 %, 파미장 ±20 %, 파고 값 ±30 %로 한다.
4) 인장파괴하중 시험
절연봉의 제작공정에 따라 동일하게 제작된 결합길이 (550 ± 30) mm의 10개 시료에 대하여 적용하며 KS C 3801의 8.2.1항에 의하여 시험하고 시료수량 전량이 기계적인 손상 또는 파괴없이 규정된 인장 하중에 도달하여야 한다.
5) 인장내하중 시험
KS C 3801의 8.1.1항에 의하되, 하중은 규정 하중값의 약 75 %까지 적절히 증가시키고 이후에는 서서히 증가시켜 규정 하중값에 도달하도록 한다. 규정 하중값을 1분 동안 유지하고 시험품의 이상 유무를 확인한다.
6) 굴곡강도 시험
KS M 3015의 6.17.3항에 의하여 굴곡강도를 측정한다.
7) 내트래킹 시험
절연봉의 몸체(테플론제)에 대하여 시험하여 시험 방법과 판정은 KS C IEC 60587의 시험1의 방법으로 AC 60 Hz 4.5 kV 전압을 6시간 인가하고, 기타 오염액 기준 및 규정치는 KS C IEC 60587에 의한다.
8) 염색용액침투 시험
심의 FRP Rod에 대한 시험으로 심의 축 방향에 대하여 90˚ 방향으로 자른 길이 (10 ± 0.5) mm 시료를 채취하여 1 %의 훅신용액에 15분 동안 담근 후 모세관현상에 의하여 염료침투가 일어나지 않아야 한다.
9) 수분확산 시험
심의 FRP Rod에 대한 시험으로 심의 축방향에 대하여 90˚ 방향으로 자른 길이 (30 ± 0.5) mm 시료를 채취하여 0.1 %의 소금물에 10시간 끓인 다음 수돗물에 15분 동안 담근 후 물기를 제거하고 교류 12 kV 전압을 1분 동안 인가하였을 때 절연파괴나 섬락이 일어나지 않아야 하며, 시험 중 누설전류가 1 mA 이하이어야 한다.
10) 흡습 시험
절연봉의 금구와 하우징의 연결부로부터 약 100 mm 부분을 90° 방향으로 자른 시료를 8)번 시험에 따라 시험한 결과 몸체와 심의 연결부에 염료침투가 없어야 한다.
11) 경년변화 시험
절연봉의 제작공정에 따라 동일하게 제작된 결합길이 (550 ± 30) mm의 3개 시료에 대하여 적용하며 시험 방법 및 판정은 KS C IEC 61109의 5.1.3.2항에 의한다.
12) 내열․내한 시험
절연봉의 완제품상태에서 몸체(테플론제)에 대하여 시험하며 시험 방법과 판정은 다음과 같이 한다.
- 온도조건: 최고 ＋60 ℃ ～ 최저 －35 ℃
- 유지시간: 최고, 최저 온도에서 각 8시간씩 유지하고 최고 또는 최저온도에 도달하는 시간은 4시간으로 하며 이것을 1사이클(24시간)로 하되 총 4사이클(96시간) 동안 시험한다.
- 길이측정은 금구 양끝단에서 2 mm 떨어진 지점을 기준으로 한다.
- 판정은 시험 전․후 몸체(테플론제) 길이의 변화가 ±0.05 % 이하로 되어야 한다.

 

4.3 검사방식과 수준
4.3.1 검사방식
시험은 인정 시험 및 검수 시험으로 구분하며 다음에 의하여 시행한다.
1) 인정 시험
이 제품의 초기개발 또는 제품에 영향을 줄 수 있는 설계, 재료의 변경 시 해당 항목에 대하여 시행하여야 하며, 국가공인기관에서 시행한 시험성적서를 제출하여야 한다.
2) 검수 시험
-인정 시험에 합격한 제품에 한하여 납품 시 실시한다.
-인장내하중 시험은 납품되는 전량에 대하여 계약자가 전수 검사를 실시하고 시행근거(자료)를 제출하여야 한다.
-인장파괴하중 시험은 KS C 3801의 8.2.1항에 의하여 시험하고 기계적인 손상 또는 파괴 없이 규정된 인장하중에 도달하여야 한다.
4.3.2 검사수준은 다음 [표 5]에 의한다.

[표 5]

 

종류	인정시험(개)	검수 시험 (개)
		n≤10	10<n≤50	n〉50 (50개 초과마다 또는 그 단수에 대하여 1개씩 증가)
겉모양 및 구조 검사	발췌 전수량	전량	전량	전량
치수 검사	3	1	2	5
상용주파 건조내전압 시험	3	-	1	2
상용주파 주수내전압 시험	3	-	1	2
인장내하중 시험	3	전량	전량	전량
뇌충격 내전압 시험	3	-	1	2
굴곡강도 시험	3	-	1	2
인장파괴하중 시험	10	-	1	2
염색용액침투 시험	3	-	-	1
수분확산 시험	3	-	-	1
내트래킹 시험	3	-	1	2
흡습 시험	3	-	1	2
경년변화 시험	3	-	-	-
내열·내한 시험	3	1	2	2

 

4.4 합격품질수준
3절 및 4절의 규격에 적합할 때 합격으로 한다.

 

 

5. 표시
5.1 내부표시
제품의 사용상 지장이 없는 곳에 쉽게 지워지지 않는 방법으로 품명, 제조연월, 제작자명 또는 그 약호, 제품의 일련번호를 표시하여야 한다.
5.2 외부표시
외부 포장 표면의 적당한 곳에 품명, 제조연월, 제작자명 또는 그 약호, 수량을 표시하여야 한다.
5.3 기타
필요한 추가사항은 인수․인도 당사자 사이의 협의에 따라 별도로 정할 수 있다.

 

한국철도표준규격 KRS PW 0018 - 25 (R)