가속열화에 따른 페놀수지 절연재료의 트래킹 특성에 관한 연구

A Study on the Tracking Characteristics of Phenolic Resin Insulation Material Due to Accelerated Degradation

본 논문은 가속열화에 따른 페놀수지 절연재료의 트래킹 특성에 관한 연구이다. 페놀수지 절연재료의 절연열화를 위해 가속수명 시험방법 중 아레니우스 방정식을 이용한 가속열화 실험을 진행하여 등가연수 0년, 10년, 20년, 30년, 40년 된 실험시료를 제작하였다. 그 후 가속열화된 실험시료를 대상으로 KS C IEC 60112 기준에 의한 트래킹 실험을 진행하였다. 가속열화에 따른 페놀수지의 트래킹 특성 측정결과 염화암모늄 0.1% 적하 시 등가수명 0년을 기준으로 위험성이 등가수명 10년 1.38배, 20년 1.45배, 30년 1.62배, 40년 1.94배 증가하는 것으로 나타났다. 염화암모늄 0.01% 적하 시 등가수명 년을 기준으로 위험성이 등가수명 10년 1.39배, 20년 1.52배, 30년 1.99배, 40년 5.30배 증가하는 것으로 나타났다. 실험 결과 노후화에 따른 절연열화가 오래될수록 트래킹 위험성이 커지는 것으로 나타났으며, 특히 등가수명 40년의 경우 그 위험성이 크게 증가하는 것으로 관측되었다. 따라서 노후화에 따른 절연열화 등의 위험성을 고려하여 제도적으로 권장 교체주기를 마련해 주는 것이 전기화재 발생 가능성 및 위험성을 최소화할 수 있을 것으로 생각된다.

The present article reports the tracking characteristics of phenolic resin insulation material due to accelerated degradation. For assessing insulation degradation of the phenolic resin insulation material, experiment samples with equivalent years of 0, 10, 20, 30, and 40 years were produced by conducting accelerated degradation experiments using Arrhenius equation. Subsequently, tracking experiments according to KS C IEC 60112 standard were conducted for the experiment samples that were previously subjected to accelerated degradation. According to the measured results for tracking characteristics of phenolic resin subjected to accelerated degradation, upon dropping of 0.1% ammonium chloride, the risks were shown to increase by 1.38 times for the equivalent life of 10 years; 1.45 times for 20 years; 1.62 times for 30 years; and 1.94 times for 40 years based on the equivalent life of 0 year. Upon dropping of 0.01% ammonium chloride, the risks were shown to increase by 1.39 times for the equivalent life of 10 years; 1.52 times for 20 years; 1.99 times for 30 years; and 5.30 times for 40 years. According to the experimental results, the tracking risk was shown to be higher for longer-duration insulation degradation due to aging. In particular, the risk was observed to be greatly increased in the case of the equivalent life of 40 years. Therefore, it is proposed that the occurrence possibility and the risk of electric fires could be minimized through institutional preparation of recommended replacement period by considering risks such as insulation degradation, etc. due to aging.