전기硏, 초고압 차단기의 동작상태 감시기술 개발

[산업일보]
한국전기연구원 이우영 책임연구원은 (주)LG산전 전력연구소와 공동으로, 초고압 차단기의 아크 접점 마모 및 조작기 동작상태를 정확하게 파악할 수 있는 디지털 지능화 감시기술 개발에 성공했다고 밝혔다.

개발된 기술은 차단전류의 크기와 아크시간을 측정해 차단기가 받는 전기적 스트레스의 정도를 추정하는 방법을 이용한 것으로 기존의 적용 기준인 차단회수가 아니라 실제 구성품의 마모를 기준으로 차단기상태를 진단하는 기법이다.
이우영 책임연구원은 “차단기 동작과 관련된 신호들인 trip/close 코일전류 신호형상과 스트로크 신호, 그리고 보조접점의 동작신호 등을 측정해 조작기 동작상태의 이상 유무에 대한 원인을 규명하는 기술”이라고 개발 기술에 대해 설명했다.

이우영 책임연구원팀이 개발한 이 기술은 기존의 시간개념의 유지보수방법을 상태개념으로 전환함으로써,많은 시간과 경비가 소요되던 차단기 해체 방법에 의한 유지보수 과정을 간소화시킬 수 있게 됐다. 또한 신뢰성 높게 차단기를 운용할 수 있어서, 운전효율성 증대와 유지보수과정의 간소화를 실현할 수 있게 됐다.
현재, 초고압 차단기는 일정한 기간별로 유지보수가 이루어지고 있어서, 인력은 물론 경비가 소요되는 동시에 순간적으로 발생하는 사고를 예방할 수 없는 문제점을 안고 있다. 이에 따라, 기술 선진국들은 고압차단기의 상태를 항상 감시할 수 있는 기술을 개발하기 위해 많은 연구비와 인력을 투자해 연구를 하고 있는 실정이다.
차단기의 고장전류 및 부하전류 차단기능의 가장 중요한 역할을 담당하는 부분이 아크접점으로 전류 차단 시 아크로 인해 마모현상이 심하게 발생된다. 따라서 접점마모 정도가 커지면 차단기능을 수행할 수 없게 된다. 이에 따라 차단기의 유지보수는 일정 회수의 차단 수행 후 접점을 교체하는 것이 주된 부분을 차지하게 된다. 이 연구원은 “접점마모상태에 대한 정보는 유지보수 계획에 필수적인데 개발된 기술에서는 이러한 정보를 얻어 효과적 유지 보수를 수행할 수 있게 됐다”고 개발의 의의를 설명했다.

기술 개발에 따라 국산 차단기의 신뢰성을 크게 향상시킬 수 있게 돼, 수입대체는 물론 국제경쟁력의 제고로 인한 수출 증대에도 많은 기여를 할 것으로 전망되고 있다.

한편, 국내의 경우 고압차단기의 설계 및 제작기술은 선진국에 근접해 있으나, 지능화, 정보화된 감시 진단기술은 선진국에 많이 뒤져 있어서 이 기술 개발이 절실한 실정이었다. 특히, 고압차단기는 전력의 안정적인 공급 및 전력의 품질 향상과 밀접한 관계가 있는 핵심 중전기기들로 선진국들은 이들 기기에 대한 감시 진단기술의 국외 유출을 강력하게 통제하고 있는 추세다.

이우영 책임연구원팀과 LG산전 전력연구소는 이 기술을 디지털 변전기술의 핵심적인 응용기술로 발전시켜, 세계적 수준의 진단기능이 부가된 초고압차단기를 생산해낼 수 있도록 전력을 다할 방침이라고 말했다. 이우영 연구원은 “이 기술을 변압기와 GIS 등 주요 변전시스템용 전력기기들에도 확대, 적용할 수 있도록 응용 연구도 진행할 계획”이라고 말했다.
문의 : 055-280-1572

미디어다아라 김원정 기자(news@daara.co.kr)