ZnO 피뢰기 소자의 저항분 누설전류 측정 및 분석

초록

산화아연(ZnO) 피뢰기는 우수한 서지 보호특성을 가지고 있어 현재 급속도로 전력시스템에 적용되어지고 있으며, 우수한 비선형 저항특성 때문에 직렬갭의 제거를 가져왔다. 따라서 구조가 보다 컴팩트화되고, 제조상의 편리함과 더불어 과도전압에 대한 응답지연시간이 매우 빨라 과도현상이 없으며, 속류가 거의 흐르지 않는다는 장점을 가지고 있으나 직렬갭의 제거는 뇌서지 및 스위칭서지에 대한 스트레스뿐만 아니라 피뢰기 양단에 상시 인가되는 운전전압에 의해서도 지속적인 스트레스를 받게 되어 운전전압에서도 미소누설전류가 흐른다. 특히, 피뢰기 열화에 직접적인 영향을 미치는 저항분 전류는 시간이 흐름에 따라 증가하는 것으로 알려져 있어 열화진단에 중요한 요소이다. 그러나 널리 사용되는 보상용 콘덴서를 이용하여 용량분 전류를 제거하는 방법은 인가전압을 측정하여야 하므로 현장 적용에 불합리하다. 따라서 고감도 변류기를 통해 전압 요소 없이 전체 누설전류를 측정하는 것이 가능하고, A/D변환기, 마이크로 프로세서, 데이타 취득 프로그램을 통해 저항분 전류를 측정할 수 있는 새로운 방법을 제시하였으며, 기존의 3고조파성분 누설전류에 의한 열화 진단방법과 비교·검토하였다. 그리고 피뢰기의 열화 진단기준의 수립에 필요한 주위온도 및 인가전압에 대한 특성변화를 토대로 가속열화실험을 실시하여 수명예측기법에 대한 연구를 수행하였다.