부분방전이란 무엇인가
중압 케이블에서 XLPE 절연은 두 반도전 스크린 사이에 놓입니다. 안쪽의 도체 스크린과 바깥쪽의 절연 스크린이며, 그 위에 구리 테이프 또는 선 스크린이 덮입니다. 그 사이의 전기장은 높고, 좋은 케이블이라면 매끄럽습니다. 절연 속의 보이드, 이물 입자, 또는 스크린과 XLPE이 만나는 돌기는 이 장을 집중시킵니다. 장이 충분히 세지면 결함을 가로지르는 작은 방전이 절연 전체를 관통하지 않은 채 발생합니다. 이것이 부분방전(PD)입니다.
PD는 즉시 고장을 내지 않습니다. 바로 그래서 중요합니다. 방전 하나하나가 결함 주변 절연을 침식하고, 시간이 지나면 손상이 커져 케이블이 운용 중 절연 파괴에 이를 수 있습니다. 내전압 시험은 작은 결함이 있는 케이블을 통과시킬 수 있습니다. PD 시험은 그 결함을 찾도록 설계되었습니다. 그래서 PD 측정은 스크린형 중압 케이블의 상시 시험이며, 제조된 모든 길이에 실시합니다. IEC 60502-1의 저압 케이블에는 같은 요구가 없습니다. 제어할 스크린 전계가 없기 때문입니다.
IEC 60502-2의 상시 시험
IEC 60502-2는 3.6/6 kV부터 18/30 kV까지의 압출 절연 전력 케이블을 다룹니다. 상시 PD 시험은 IEC 60885-3의 방법으로 측정합니다. 시험 전압을 2 U0까지 올려 짧게 유지한 뒤 1.73 U0로 낮추고, 이 지점에서 케이블이 선언된 감도 이상의 방전을 보여서는 안 됩니다. 상시 시험의 그 감도는 10 pC 이하입니다. U0는 도체와 스크린 사이 정격전압으로, 8.7/15 kV 케이블이라면 8.7 kV입니다.
PD와 함께 상시 전압 시험은 3.5 U0를 5분간 절연 파괴 없이 인가합니다. 아래 표는 각 등급별로 이 배수를 계산해 반올림한 것이며, 방향 감지용일 뿐입니다. 시험 계획의 수치는 항상 규격과 주문에서 가져옵니다.
| 전압 등급 | U0 | 1.73 U0에서 PD 측정 | 3.5 U0 전압 시험, 5분 |
|---|---|---|---|
| 3.6/6 kV | 3.6 kV | 약 6.2 kV | 약 12.6 kV |
| 6/10 kV | 6 kV | 약 10.4 kV | 21 kV |
| 8.7/15 kV | 8.7 kV | 약 15.1 kV | 약 30.5 kV |
| 12/20 kV | 12 kV | 약 20.8 kV | 42 kV |
| 18/30 kV | 18 kV | 약 31.1 kV | 63 kV |
당사 중압 전력 케이블 페이지 뒤의 파트너 카탈로그는 8.7/15 kV까지의 등급을 커버하며, 기준 구조 8.7/15 kV Cu/XLPE/CTS/PVC 3x95 mm2가 있습니다. 더 높은 등급은 시험 역량에 맞는 다른 공장으로 매칭합니다.
감도가 지켜야 할 숫자인 이유
'방전 검출 없음'이라는 PD 결과만으로는 아무 의미도 없습니다. 그 순간 시스템이 검출할 수 있는 수준 이상의 방전이 없다는 뜻일 뿐입니다. 시험실이 전기적으로 시끄럽거나 시스템 교정이 나쁘면 검출 문턱이 10 pC보다 훨씬 위에 있을 수 있고, 실제 결함이 보이지 않고 지나갑니다. 그래서 규격은 요구를 선언된 감도에 묶고, 좋은 성적서는 그 감도를 명시합니다.
드럼별로 쓸 수 있는 PD 기록은 다음을 보여 줍니다.
- 드럼 번호, 케이블 형식명, 시험한 길이.
- 시험 전 알려진 전하로 수행한 교정과 그 결과 감도(pC).
- 시험 중 배경 잡음 수준.
- 전압 프로파일: 2 U0 단계와 1.73 U0 측정.
- 측정된 PD 수준과 선언된 감도에 대한 합격·불합격 판정.
- 시험일, 장비 식별 정보, 책임자 서명.
PD 불합격에도 명확한 절차가 필요합니다. 공장은 시험용 종단을 다시 만들거나 청소한 뒤 재시험할 수 있습니다. 준비가 나쁜 시험 종단의 방전이 케이블 내부 방전처럼 보일 수 있기 때문입니다. 이것은 정당하지만 기록에는 두 결과와 재시험 사유가 함께 남아야 합니다. 방전이 지속되면 해당 길이는 반려하거나 결함 구간을 찾아 잘라내고, 남은 길이를 새 드럼 번호로 재시험·기록해야 합니다. PD 불합격이 얼마나 자주 있고 어떻게 처리되는지 공장에 물어보십시오. 기록을 갖춘 신뢰할 만한 답은 어떤 브로슈어보다 절연 라인에 대해 많은 것을 말해 줍니다.
PD 결함은 어디서 오는가
PD 발생원 대부분은 생산 중에 만들어집니다. 그래서 중압 공장 실사는 절연 라인을 세심히 봅니다. XLPE 컴파운드 속 이물, 개방 공간에서의 부실한 컴파운드 취급, 스크린과 절연 사이의 고르지 못한 계면, 미완료 공정에서 오는 습기나 보이드가 전형적 원인입니다. 생산 후 손상도 문제가 됩니다. 최소 굽힘 반경 이하로 구부리거나, 보관이 나쁜 드럼에서 눌리거나, 끝을 밀봉하지 않아 스크린에 습기가 들어간 케이블은 공장 시험을 통과한 뒤에도 나중에 방전이 생길 수 있습니다. 공장 실사 체크리스트가 현장 확인 항목을 정리하고, 드럼 손상 예방이 보관 측면을 다룹니다.
입회와 현장 시험
전력·엔지니어링 프로젝트에서는 출하 전 선택 드럼의 PD·전압 시험 입회가 흔합니다. 입회가 잘 되려면 드럼을 구매자가 당일 선정하고, 교정 단계를 목격하며, 검사자가 원시 결과 사본을 챙기는 것입니다. 일정에 시험일을 하루 확보하십시오. PD 시험 소요 시간은 드럼 수와 시험실에 따라 달라지며 공장과 함께 계획합니다.
시공 후에는 프로젝트가 조인트와 종단을 갖춘 상태로 자체 시운전 시험을 할 수 있습니다. 이는 공장 상시 시험과 별개이며 프로젝트 엔지니어와 계통 소유자가 규정합니다. 깨끗한 공장 PD 기록은 기준선이 됩니다. 이후 현장 시험에서 방전이 보이면 문제는 케이블보다 부속품이나 시공에 있을 가능성이 높습니다. 당사 전력 계통 페이지에 중압 케이블이 배전 프로젝트에 들어가는 방식이 있습니다.
PD를 주문에 담기
PD 요구를 사양서에 명시하십시오. 모든 드럼에 IEC 60502-2 상시 PD 시험, IEC 60885-3 측정, 선언된 감도, 선적 서류와 함께 제공되는 전체 기록이 그 내용입니다. 필요하면 입회를 추가합니다. 중압 케이블 납기는 구리 발주, 절연 라인 일정, 상시 시험에 좌우되며 주문마다 서면으로 확정합니다. MOQ·납기를 보시고, 중압 주문 범위 설정은 수량명세서(BOQ)를 견적 문의 양식으로 보내 주십시오.