전기설비 절연열화 측정법 6가지 정리

전기설비 절연열화 측정법 6가지 정리

 

 

■ 개요

전기설비는 시간이 지나며 절연 성능이 저하되는 절연열화가 발생할 수 있습니다. 절연열화는 누전, 절연파괴, 화재 등 다양한 사고의 원인이 되므로, 이를 예방하기 위해 정기적인 절연 상태 점검이 필수적입니다. 아래는 전기설비에서 사용되는 대표적인 절연열화 측정 방법들입니다.

 

 

1. 메거법

절연저항을 직접 측정하는 방법입니다. 메거(megger) 또는 절연저항계를 이용해 도체 간 또는 도체와 대지 사이에 DC 전압을 인가하고 흐르는 누설전류를 측정하여 절연저항을 계산합니다. 측정값이 수백 kΩ 이하로 떨어진다면 절연열화를 의심할 수 있으며, 일반적으로 수 MΩ 이상이면 양호하다고 판단합니다.

 

 

2. 절연내력 시험

정격 전압보다 높은 고전압(AC 또는 DC)을 절연체에 인가하여 절연이 견딜 수 있는지를 확인하는 시험입니다. 절연 파괴가 발생하지 않으면 절연 상태가 양호하다고 볼 수 있습니다. 고전압을 사용하는 시험이므로 안전장비 착용이 필수이며, 주로 출하 전 검사나 정기 점검 시 활용됩니다.

 

 

3. tan δ법

유전체 내에서 발생하는 유전체 손실에 비례한 유전체 역률(tan δ)을 측정하는 방법입니다. tan δ 값은 절연 상태를 수치로 평가할 수 있는 기준이 됩니다. 값이 낮을수록 절연 상태가 양호하며, 일반적으로 0.01 이하일 경우 양호, 0.01\~0.05는 주의, 0.05 이상은 열화 가능성을 의미합니다. 주로 변압기나 고전압 케이블 등 고압 설비에 적용됩니다.

 

 

4. 코로나 진동법

tan δ법의 일종으로, 유전체 내에 공극의 유무를 측정하는 방법입니다. 절연체 내부에 미세한 공기층이나 결함이 존재할 경우, 고전압 인가 시 코로나 방전이 발생할 수 있으며 이를 탐지하여 절연 상태를 분석합니다. 미세한 결함도 조기에 진단할 수 있다는 장점이 있어 고전압 절연체에 주로 사용됩니다.

 

 

5. 부분방전 측정

절연체 내부에서 발생하는 미세한 방전을 감지하여 절연 손상을 분석하는 방법입니다. 절연 파괴로 이어질 수 있는 초기 결함을 조기에 찾아낼 수 있어, 고전압 설비의 정밀 진단에 활용됩니다. 초음파 센서, UHF 센서, 펄스 전류 측정기 등 다양한 장비를 사용하여 측정합니다.

 

 

6. 열화가스 분석 (DGA)

변압기 등의 절연유에서 발생하는 가스를 분석하여 내부 열화 상태를 진단하는 방법입니다. 절연유 내에 존재하는 수소, 메탄, 아세틸렌 등의 가스 농도를 통해 고장 유형을 유추할 수 있습니다. 주로 대형 변압기 등에 적용되며, 장기간 누적 데이터로 열화 추세를 분석할 수 있습니다.

 

 

■ 마무리

전기설비의 절연열화는 무시할 수 없는 사고 요인입니다. 현장에서는 설비 특성과 점검 목적에 따라 위와 같은 여러 측정법을 병행하여 사용합니다. 정확한 진단과 조기 예방을 통해 전기설비의 안정성과 수명을 확보할 수 있습니다.