고압 케이블의 내전압 시험

내압 시험은 절연 시험이지만, 비파괴 검사에서는 발견하기 어려운 절연 결함을 드러낼 수 있는 파괴적인 시험입니다.

고압 케이블의 시험 주기는 3년이며, 비파괴 검사 후에 수행되어야 합니다. 즉, 모든 비파괴 검사가 통과된 후에 내압 시험이 수행됩니다.

현재 사용되는 대부분의 고압 케이블은 대단면과 다양한 전압 수준을 커버할 수 있는 교차결합 폴리에틸렌(XLPE) 케이블입니다. 따라서 그 적용 범위는 점점 넓어질 것으로 예상됩니다.

이 기사는 가장 일반적인 10 kV 고압 케이블을 예로 들어 설명합니다. 사실 별로 자세히 설명할 것이 없습니다—시험 방법은 간단하며 절연 시험과 유사하지만, 시험 장비가 다릅니다.

절연 저항 테스터(메거)를 사용하여 절연 저항을 측정하는 반면, 내압 시험은 직렬 공진 시험 장치가 필요합니다.

직렬 공진 시험의 원리와 배선도 매우 간단합니다. 직렬 공진 장비는 특별히 새로운 것이 아니며, 수년 동안 사용되어 왔습니다.

직렬 공진은 이해하기 비교적 쉽고, 기본 전기 공학 과정에서 구체적으로 설명됩니다. 고압 케이블은 용량성 시험 대상으로, 전압이 인가되는 동안 전하를 저장할 수 있습니다.

따라서 고압 케이블이 전기를 공급받고 있든 그렇지 않든, 절대로 손으로 만지려고 하지 마십시오. 전기가 차단되어 있어도, 그 용량에서 방전되는 것만으로도 매우 위험할 수 있습니다!

개인적인 경험이 없다면 가볍게 결론을 내려서는 안 됩니다. 경험하지 않은 사람은 절대 가볍게 시도해서는 안 됩니다.

시험 대상이 용량적이므로, 시험 회로 내에 인덕터를 직렬로 연결합니다. 이는 인덕턴스 반응(XL)이 용량 반응(XC)과 같아지는 원리를 이용한 것입니다.

이 공진 상태는 인덕턴스 값을 조정하거나 전원 주파수를 변경하여 달성할 수 있습니다. 어떻게 인덕턴스를 조정할까요? 당연히 용량에 따라 결정되며, XL이 XC와 같아져야 하기 때문입니다.

주어진 케이블의 경우, 모델과 길이(미터)가 알려지면 참조 표나 케이블 제조사로부터 용량을 얻을 수 있습니다.

전원 주파수를 변경하는 것은 고전적인 공식 f₀ = 1/(2π√LC)를 사용하여, 여기서 f₀는 공진 주파수입니다.

공진 주파수에서 XL = XC이고, 인덕터와 시험 대상의 용량 사이의 전압이 같습니다. 이 전압은 소스 전압의 Q배이며, 여기서 Q는 품질 요소 또는 전압 증폭 계수라고도 합니다.

Q 값은 매우 높아 120까지 도달할 수 있으며(정확한 값은 특정 장비 매뉴얼을 참조하세요), 이는 필요한 전원 용량을 크게 줄여줍니다. 이것이 바로 직렬 공진 장비가 널리 채택된 이유입니다.

일반적인 직렬 공진 장비는 보통 30-300 Hz의 주파수 범위를 제공하여 공진점을 찾기 쉽습니다.

마지막으로 시험 전압에 대해 논해보겠습니다. 10 kV 고압 케이블의 예방 시험 전압은 2U₀로 선택되며, 지속 시간은 5분입니다. 방전, 붕괴, 발열, 연기, 이상한 냄새가 없으면 시험이 통과됩니다.

10 kV 케이블에는 6/10 kV와 8.7/15 kV 두 가지 유형이 있으며, 특정 케이블 모델에 따라 적절한 시험 전압을 선택해야 합니다.