전력용 반도체 사용기기는 사이리스터 범위가 광범위하므로 사이리스터 회로의 설계항목을 참고하여 사용용도에 적합한 사이리스터 내압선정이 필요하며, 또한 사이리스터는 온,습도의 영향에 민감하므로 오동작 대책으로 항온 항습시설이 필요하다.
사이리스터기기의 고장발견이 어려운 것은 부품의 불완전 고장에 의한 간헐적인 고장이 발생되는 경우 즉, 바로 재 가동이 되는 경우이다. 이 경우 불량개소를 발견하는 것은 대단히 어렵지만 고장 발생시의 운전상황 및 외부상황(전원, 온도조건 등)등을 아는 것이 대단히 중요하다.
3-1. 부품교환
의심나는 부품을 교환해 보고 상태를 비교해 보는 것은 발생빈도가 간헐적인
고장의 원인을 찾는데 좋은 방법이지만 정확인 원인을 찾기 위해서는 다음 몇가지를
고려하여야 한다.
- 큰 유니트별로 교환하지 말 것(차후 원인을 발견하는데 어려움이 있다)
- 교환은 1 Block 씩 행한다(동시에 2개소가 고장나는 일은 거의 없다)
- 불확실한 고장으로써 시간적 여유가 있다면 동일설비로 타설비와 부품을 상호교환하여
현상을 하악해 보는 방법이 정확한 원인을 찾을수가 있다(PCB 인 경우 많이 이용하는
방법이다)
- 모든 부품은 교환전에 이상유무를 재확인하고 교환한다.
- 교환전 타입,용량,셋팅치,볼륨,선택스위치,점프개소,ab접점 등을 전반적으로
확인한다.
- 취외품 중 수리후 재사용할 것은 반드시 일시, 장소, 내용, 기타사항을 상세하게
기록하여 관리한다.
3-2. Checking
- 반드시 상황판단을 준비하고 모든 상황을 하나하나 기록하면서 한다
- 계통질서가 있는 가운데 체계적이고 분업화된 Check가 중요하다.
- 계측시,조명,무전기 등의 충분한 준비로 효율적이고 정확하게 실시한다.
4-1. FUSE 용단의 원인
FUSE용단은 대부분의 경우 주회로 사이리스터 소자의 불량 및 Gate회로의 결함에
의해 일어난다. 소자의 불량 및 Gate회로의 불량에 의해서 Gate 차단만 동작할
경우도 있지만 회로구성이나 사고전류 경로 오점호의 위상 등에 의해서 Fuse가
용단된다.
◆ 사이리스터기의 병렬소자 2개 이상이고 1개의 GPG(Gate
Pulse Generator)에 의한 점호의 경우
- 퓨즈 1개만 용단하는 경우에는 일반적으로 그 소자 자체가 불량한 경우이다.
- Forward 측 1상과 Reverse측 한 상의 퓨즈가 용단한 경우에는 일반적으로 GPG가
불량이다
◆ 병렬소자가 1개일 때의 퓨즈 용단사고의 경우에는
소자 자체의 불량 및 GPG 불량으로 판단하기는 어렵고 다음과 같은 현상으로
되는 경우가 있다.
- 소자 또는 GPG가 오점호하고 순환전류에 의한 교류단락전류가 흐를 경우에는
정측과 역측 사고전류가 흐르는 상의 퓨즈가 영단된다.
- 단방향의 경우에는 소자의 통로 및 PGP의 오점호가 발생하면 그 소자만 전류가
흘러 곧바로 퓨즈 용단까지에 이른다
4-2. 사이리스터소자 정밀 점점
4-2-1. 절연저항측정
◆ Circuit Tester 측정법(Ω-Range에 놓고 측정)
- A(Thyristor Anode) K(Thyristor Kathode)간 저항을 측정하여 정,역 모두 무한대로
되어야 양호
- G(Thyristor Gate) - K간 정으로 측정하여 10~30Ω이면 양호.
◆ Megger 측정
- A-K 및 K-A간에 저압용(사용정격전압 700V 이하)이면 500V, 고압용(700~1500V)이면
1000V 메가로 측정하여 1㏁ 이상이면 양호하다고 보고 사용할 수 있으나 1㏁
이하이면 특성시험을 실시하여야 한다. 단, G-K 간은 절연파괴로 파괴될 우려가
있으므로 절대 금하여야 한다.
4-2-2 Thyristor 특성 시험법
정격 내전압의 80%를 인가하여 Blocking Test를 행한다. 사이리스터 A,K간에
A에 +전압을 K에 -전압, 동시에 반대로 가했을 때도 누설전류가 30㎃ 이하로
흘러야 양호하다고 본다.
4-3. 제어회로의 부품불량
◆ GPG 불량인 경우
Gate Pulse가 나와야 할 때 나오지 않거나 나오지 않아야 할 때 나온다든지 할
경우에는 주회로구성과 오 점호 위상에 따라서 게이트 차단만 동작하는 경우와
퓨즈 용단을 동반하는 경우가 있다.
◆ 전압센서 불량인 경우
전압제어계에 있어서 모터나 부하의 크기에 의해 게이트 차단이 동작할 때도
있지만 경우에 따라서 일반적으로 게이트 차단이 일어난다.
◆ 전류검출회로의 불량인 경우(CT불량도 포함)
◆ 게이트 펄스 Transformer가 불량일 경우
◆ 정전압(±15V ±24V) 전원이 불량인 경우
◆ 배선 Connector의 불량시
일반적으로 단선이나 접지는 선간의 연결부, 접속부, 단자부에서 발생한다. 게이트
차단뿐만 아니라 그 외의 현상에 있어서도 콘넥터의 핀 빠짐이나 단설풀림 등을
조사할 필요가 있다.
4-4. Noise 발생시
통상 운전증에 발생하는 릴레이가 Drop out 할 때 발생하는 노이즈에 의해 GPG가 오점호하기도 하고 Controller의 출력(특히 전압 Command)에 노이즈의 영향으로 Reverse 측의 Gate Pluse가 오점호 하므로 노이즈방지기로서는 DC 릴레이에는 Diode를 AC릴레이에는 CR Absorber를 연결한다. 또 off 되는 릴레이로부터 노이즈를 감소시키기 위해서는 제어회로의 배선에는 쉴드케이블 및 트위스트 등의 방법으로 하여 줄인다. 어떤 릴레이의 동작과 동시에 게이트 차단이 발생한다면 그 릴레이에 대해서 노이즈방지기 취부여부 및 쉴드 케이블의 사용여부를 종합적으로 점검해볼 필요가 있다.