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내압계와 오실로스코프를 사용한 모터・스테이터의 부분방전시험 (3153+MR6000,CT6711)

  내압계와 오실로스코프를 사용한 모터・스테이터의 부분방전시험 (3153+MR6000,CT6711) [614.49 KB]

요약

내전압시험 중 전류파형을 관측해 모터・스테이터의 절연 결함 유무를 확인할 수 있습니다. 코일과 코어 간에 절연불량부분이 있으면 더 낮은 전압에서 부분방전이 발생합니다.


대상
EV모터, 인버터 가전 모터, 에어컨 압축기, 산업용 모터, 산업용 펌프 등

시장의 동향
인버터・모터의 구동전압(스위칭 전압)은 고전압화되고 있습니다. EV에서는 최대 800 V, 세탁기나 에어컨, 냉장고 등의 인버터 가전도 400 V에서 600 V가 넘는 제품들이 시장에 나와 있습니다. 일반적으로 350 V에서 400 V 이상의 전압차가 생기면 부분방전이 발생합니다. 범용 인버터의 경우도 특히 1차측 전압이 AC400 V가 되면 모터에 대한 부분방전 문제가 현저히 나타납니다.

또한 고속화된 인버터의 스위칭 동작으로 모터 끝단에서는 스위칭 전압의 최대 2배에서 3배에 가까운 서지전압이 생겨 더욱더 방전이 일어나기 쉬워졌습니다(Fig.1).



과제
내전압시험은 절연부에 AC고전압을 인가해 절연내력을 확인하는 시험입니다. 전류실효값으로 합불 판정을 내립니다. 최근 이 내전압시험（절연내력시험）의 파형을 모니터링하고자 하고자 하는 요구가 높아지고 있습니다.

내전압시험 중에 방전되는 '희미한 소리'를 들어본적 있나요. 소리의 정체는 발화를 동반하지 않는 방전입니다. 이 방전현상은 전류값에 나타나지 않기 때문에 내전압시험은 합격이 되고 맙니다. 그러나 이 방전은 시장에서 절연파괴를 일으킬 가능성이 있습니다.

본 어플리케이션에서는 내전압시험에서 전류파형 관측을 통해 부분방전을 검출해 보았습니다.


해결책
중성점 연결상태의 스테이터의 코일과 접지 간에 내전압계를 연결합니다（Fig.3, Fig4）. 접지측에는 2종류의 CT를 장착합니다. CT1은 DC부터 120 MHz, CT2는 4.8 kHz부터 400 MHz의 특성이 있습니다. 이 2개의 CT의 전류파형을 MR6000으로 관측합니다.





사용기기
고주파CT (CT2) CT-B5.0 MAGNELAB
고전압 프로브 TA044 Pico Technology

실측 데이터와 결과 정리는 첨부의PDF 파일을 참조하세요