복합 연계 해석 방법을 통한 탱크 재질 변경에 따른 가스 절연 개폐기 모선의 온도 상승 예측

국문 초록 (Abstract)

본 논문은 가스 절연 개폑기의 모선을 감싸고 있는 탱크의 재질 변경에 따른 온도 상승을 예측하기 위하여, 전자계-열.유동 복합 연계 해석 기법을 이용하였다. 탱크의 재질을 자성체 혹은 비자성체로 제작에 따른 모선의 온도 상승을 예측 하고자 하였다. 전류가 흐를 때 철과 같은 자성체의 경우 전류의 밀도 및 표피효과 등에 의하여 부분적으로 온도 상승이 이루어지고 있어 중요 온도 상승 부위에는 비자성체를 사용 하고 있다. 하지만 제작 비용이 자성체를 사용 할 때보다 높아 국부적으로 일부분에 사용을 하고 있다.
본 논문은 탱크의 직경 360°인 경우, 상부 45°를 비자성체로 하고 나머지 315°를 자성체로 하였을 경우(Case 1) 및 상부 187°만 비자성체로 하고, 나머지 173°를 자성체로 하였을 경우(Case 2) 2가지의 경우에 대한 복합 연계 해석을 통하여 온도 상승값을 비교 하였으며, 최적의 비율을 예측하고 설계에 반영하여 온도 상승 예측 및 원가 절감의 가스 절연 개폐기를 개발 하였다.
모선 전체의 1/3 지점에서 Tank 절단면의 온도 분포를 살펴보면, 자성체와 비자성체의 사용에 따른 온도 분포를 더욱 뚜렷이 알 수 있으며, 비자성체를 사용한 경우에는 모선의 온도는 약 43℃ 이며, 자성체의 경우 약 47℃를 나타냈다. 45°의 비자성체가 탱크 온도에 미치는 영향은 굉장히 미비하며, 탱크 온도를 낮추기 위해서는 약 120°~180°가 되어야 비자성체에 의하여 온도 상승의 영향을 미치는 것을 알 수 있다.