산업사회의 발달과 더불어 신뢰성 높은 양질의 전기에너지와 운전 및 보수의 간편화, 계통 운용의 신뢰성, 안전성 확보가 요구되고 있다. 이에 따라 절연 특성이 매우 우수한 고압의 SF6가스를 절연재료로 사용하는 전력기기의 사용이 증가되고 있다. 또, 현대사회가 첨단과학의 이기를 갈망함에 따라 현재보다 더 많은 전기에너지를 필요로 함과 동시에 도시의 공간 활용의 효율성 측면에서 전력기기들의 소형화 및 고 신뢰화가 시도되고 있다.
SF6 가스 적용 전력설비는 공급범위가 확대되어, 혹한 지역에도 설치가 되고 있는 바, 현재 국내·외에서 진행되고 있는 연구는 SF6가 가스 상태에서 발생되는 문제점에 대해서 이루어지고 있다. 온도 저하에 따라 SF6의 액화현상으로 절연특성에 큰 변화가 생겨 오동작 현상이 큰 문제점으로 지적되고 있다. 또한 SF6을 대체할 친환경적인 절연매체의 개발이 절실히 요구되고 있다. 이에 본 연구는 모의 GIS내 제조공기의 압력 및 갭 변화에 따른 전원별 절연특성을 究明하였다. 그리고 배전급 전력설비에 적용을 위하여 제조공기와 SF6의 절연특성을 비교 평가하였다.
또한, LSF6 & Gel-type SF6은 절연재료로서 뿐만 아니라 냉매로서도 성능이 우수하므로 이미 극저온 냉매로 연구되고 있는 대기압하의 액화 질소 (LN2)의 기본적 절연파괴특성과 비교분석하여 (극)저온 초전도 전력설비에 대한 적용 가능성도 연구할 필요가 있다고 생각된다.
□ 연구내용
SF6 가스, 모의공기 및 건조공기 절연특성을 연구하기 위하여 아래와 같은 분야에 중점을 두었다.
- 절연 파괴 특성 시험장치 설계 제작
- 저온 화에 따른 SF6의 액화진행을 고려한 상전이 및 절연특성 연구
- 전극 형태, 전원 종류, 내부압력 등의 변화에 따른 절연특성의 연구
- 저온에서 SF6를 절연매체로 하는 전력설비의 최적 절연설계를 위한 자료제시
- 고온 초전도 전력설비를 위한 LSF6 & Gel-type SF6 절연물의 적용성 연구