Transcript 코로나방전과 절연열화의 진행과정

M&M Corporation
코로나방전과 절연열화의
진행과정에 대하여
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☆개발・품질보증에서의 평가에！
☆생산라인에서의 전수검사에！
☆보수 ・ 메인테넌스의 절연진단에！
Model XT-210 시리즈
코로나방전측정기를 개발・발표한 이래、
「개발단계부터 보수・메인테넌스의 절연진단」까지、
여러 분야의 많은 고객들로부터 높은 평가를 얻어 、
시료의 잠재적 불량 발견에！절연불량의 진단에！
사용되고 있습니다。
당사에서는、전자부품에서부터 전동기・트랜스 등에
폭넓게 사용할 수 있도록 지금까지 쌓아온 절연진단의
노하우를 제공하고 있습니다。
Model XT-310 시리즈
절연열화의 진행과정
코로나방전현상은、유전체（절연체）에 고전압을
인가하면 、침(針) vs 평판(平板)의 전극계(電極系)처럼
불평등한 전계下에서는 방전이 침(針) 끝부분의
고전계부분에 집중되어 전체가 불꽃방전을 일으키기
前에 지속방전이 발생합니다。
전
압
이러한 현상이 부분방전（partial discharge）이며、
코로나방전（corona discharge ）이라고도 부릅니다。
정극성의 경우는、인가전압이 상승함에 따라, 침(針)
끝의 글로우코로나가 브러시코로나，스트리머코로나
로 차츰 방전이 심해져서 결국 전로파괴(全路破壊)에
이르게 됩니다。 부극성의 경우는 、처음에는
트리첼펄스라고 하는 펄스상태의 방전이 보이다가
전압의 상승에 따라 펄스의 주기가 짧아져서 無펄스
性의 글로우코로나 또는 브러시코로나로 옮겨가서
최종적으로는 전로파괴(全路破壊)에 이르게 됩니다。
이들 현상은 정전기의 이동으로 저전압에서도 고압이
발생할 수 있는 것을 알 수가 있습니다。
전극은 절연물에 있어서도 마찬가지 현상을 일으켜
절연물 내부에 생긴 VOID（空隙）에서 방전이 발생 하
게 되면 치명적인 손상을 입게 됩니다。
＋
－
글로우코로나
正
極
性
의
경
우
브러시코로나
大
스트리머코로나
－
＋
負
極
性
의
글로우코로나
＋브러시코로나
경
우
◎코로나방전 열화(劣化)（기초과정의 3항목）
☆ 하전입자의 직접충격 ： 코로나방전 中에는 많은 하전
입자가 존재 하며、그 들 가운데에는 고분자의 고리를
절단하기에 충분한 에너지를 갖는 것이 존재합니다。
이와 같은 에너지를 갖는 하전입자가 고체표면에 충격을
가함에 따라 고체표면의 분자고리가 절단 되어 열화(劣
化)가 진행됩니다。
전극
방전
고체
전극
☆ 국부온도상승 ： 개개의 코로나방전은 펄스프라즈마
상태로 그 온도가 매우 높습니다。이 방전펄스（작은낙뢰)
가 고체표면의 미세부분에 부딪혔을 때 그 온도상승은
평균１７０℃이며，최대 １０００℃에 이른다는 추정도 있습
니다。이 국부온도상승에 의해 열적융해(熱的融解)、열적
분해(熱的分解)및 화학반응의 촉진을 생각할 수 있습니
다。
고체
연면방전
Gap방전
방전
방전
고체
고
체
VOID방전
보이드（공극）
복합절연의 방전형태
☆ 화학반응 ： 코로나방전에 의해 공기로부터 O3， NO,
NO2가 발생하여 이것이 고체표면을 산화분해 시켜서
열화가 진행됩니다。
등가회로
보이드（공극）
Ｒ
Ｃ
SR
Ｃ
Ｃ
Ｇａｐ
GAP
Ｅ
Ｒ
Ｒ
고체
Ｃ
보이드에
의한
Gap방전회로
고
체
전극
보이드방전
보빈홀 및 상처
전극
내부面이 외기(外気)에 닿는 경우나 습기・이물질이
부착되어 Ｒ이 낮아져 있다
１펄스의 코로나방전에 있어서 그 방전시간은 １０-9초로 매우 짧기 때문에 전극 間의
Leak전류(누설전류)로는 코로나방전을 검출 할 수가 없습니다 。즉, 자주 이용되고 있는
내전압시험(耐電圧試験)으로는 코로나방전을 발견할 수가 없는 것입니다。
그러나、실제로는 코로나방전이 발생하고 있는 곳에서는, 절연물을 부식시키는 가스의
발생이나 국부적인 고온발생으로 인해 주위의 절연물을 열화(劣化)시켜갑니다。
제품의 출하 時에 내전압시험에서 문제가 없던 것이 나중에 시장에서 불량이 되어
돌아오는 문제의 대부분은 코로나방전을 일으키고 있는 케이스가 많습니다。
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전극