영구자석을 활용한 RMU용 부하개폐시스템

RMU(Ring Main Unit)는 고압 지중 배전선로에서 계통의 선로 구분, 분기 및 선로보호를 위해 설치되는 전력기기로서 배전계통을 폐루프(Closed loop) 방식으로 연결하여 수용가에 전력을 항시 무정전 상태로 공급하고 사고구간을 최소화하는 역할을 수행한다. 최근 증가하고 있는 다양한 분산전원 시스템 요구에 따라 전력의 안정적인 공급과 기존 계통과의 연계 안정성에 대한 중요성이 커지고 있는 것을 감안할 때 RMU의 수요도 점차 증가될 것이라 예측할 수 있다. 특히 가스절연 RMU는 우수한 절연특성을 갖는 SF6 가스를 절연매질로 사용하며 SF6가스가 일정압력으로 채워진 밀폐형 탱크 내부에 부하전류의 개폐를 위한 부하개폐기(Load break Switch), 사고전류 차단을 위한 차단기(Circuit Breaker) 퓨즈 등이 다양한 형태로 고객 요구에 따라 설치되어 안정적인 전력공급의 연계 기능과 함께 부하기기 보호 기능이 구현된다. RMU에 구성되는 부하개폐기의 형태는 효과적인 부하전류 차단을 위해 오랜 기간 동안 다양한 연구가 진행되어 왔으며, 소호방식은 크게 분사식(Puffer type), 아크슈트방식(Arc chutes type) 전자력 방식(Electro-magnetic type), 복합소호방식(Hybrid type) 등 다양한 소호구조가 지금까지 개발되고 있다. [1] 본 논문에서는 효과적인 부하전류 차단을 위해 영구자석이 적용된 부하개폐시스템의 효용성에 대한 분석결과를 포함하고 있다. 유한요소 모델링을 통한 전자계해석을 수행하였으며, 고속카메라를 활용한 실험을 통해 차단 시 아크현상에 대한 분석을 진행하여 영구자석을 적용한 아크소호 시스템에 대해 그 타당성을 검증하였다