부분 방전 (Partial Discharge) 검사 개요

1. 부분 방전 검사 개요
고전압 전기 모터에 대한 부분 방전(PD: Partial Discharge) 테스트는 오랫동안 사용되어 왔습니다.
그러나 저전압 및 중전압 모터에 대한 PD 테스트는 펌프 및 시스템을 다루는 산업 유지보수 및
신뢰성 전문가 사이에서 빠르게 사용이 증가하고 있습니다.
아래 그림과 같이 PD 로 인한 열, UV 방사, 오존 및 기타 응력이 절연의 빈공간을 점진적으로
확장시킵니다.

 

PD 가 감지되지 않거나 증가하는 경우, 절연 시스템에서 궁극적으로 유전체 고장을 일으키고
장비의 유용한 서비스 수명을 단축시킬 수 있습니다. PD 는 모든 회전 장비에서 절연 시스템의
열화 및 고장에 대한 주요 원인 중 하나입니다.

 

2. 부분 방전의 정의
IEC(International Electrotechnical Commission) 61934 표준에 따르면 부분 방전(PD)은 "도체 사이의
절연의 국부적인 전기 방전"입니다. PD 는 절연체 내부 또는 절연체 표면에 발생하는 국부적인
전기 응력 집중의 결과입니다.
아래 그림처럼 절연체의 빈 공간에서 계속되는 PD 는 빈 공간의 벽을 무너뜨리고 이를 둘러싼
절연체의 화학적 조성을 변경합니다. 시간이 지남에 따라 결국 절연체를 통해 아크가 발생합니다.

 

2‐1 표면 부분 방전(Surface PD)
국부적인 전계 응력이 권선 표면 근처의 공기를 이온화하기에 충분할 때 발생합니다. 표면 PD 는
일반적으로 자외선(UV)을 방출하기 때문에 시각적으로 쉽게 감지할 수 있으며 때때로 작은
스파크가 보입니다. 또한 PD 로 인해 절연체 표면에 흰색 또는 검은색 분말이 존재하는 경우도
있습니다.

2‐2 내부 부분 방전(internal PD)
높은 전기장에 노출되는 회전 기계에 사용되는 모든 절연 매체에서 발생할 수 있습니다. 고체 또는
액체 유전체 내의 계면에서 고체 유전체 내의 미세한 공극, 균열 또는 개재물 또는 다른 절연
재료의 경계에서 박리에서 시작됩니다.

3. PD 측정 방법
소리, 빛 및 RF(무선 주파수) 신호 감지 등의 여러방법 중에 일반적으로 용량성 결합을 사용한
교류(AC) 고전압 테스트가 일반적으로 사용됩니다.

 

4. PD 의 결론
PD 는 절연 시스템에 점진적이고 돌이킬 수 없는 손상을 일으킬 수 있습니다. 질소 산화물, 오존 및
질산과 같은 부식성 화학 물질을 생성하는 국부적 인 온도 스파이크를 생성합니다. 또한 작은
플라즈마 버스트를 생성하고 UV 광선을 방출합니다.
이러한 모든 응력은 절연체를 손상시킵니다. 더 많은 피해를 입힐수록 PD 활동이 증가하여 더 많은
피해를 입혀 이로 인해 완전한 절연 파괴 및 장비 고장이 발생합니다.
고전압 모터 및 발전기에 대한 부분방전 테스트는 오랫동안 업계에서 사용되어 왔지만 더 많은
가변 주파수 드라이브(VFD) 또는 VFD 전원 시스템이 저 및 중간 주파수를 구동하는 데 사용됨에
따라 부분방전 테스트의 사용이 빠르게 증가하고 있습니다. 전압 모터. VFD 를 잘못 적용하면 여러
가지 이유로 심각한 손상을 입을 수 있습니다.