Abstract
The purpose of this study is to examine the structure and heat generation mechanism of low voltage switches used to turn on or off the power supply to an indoor lighting system and investigate how the fixtures and movable contacts of the switches are damaged depending on the types of energy sources in order to secure the judgment base for expected PL disputes. Based on the Korean Standard (KS) testing method for incombustibility, this study applied a general flame to the switch. In addition, current was supplied to the switch using the PCITS (Primary Current Injection Test System). The ambient temperature and humidity were maintained at $22{\pm}2^{\circ}C$ and 40~60% respectively while performing the test. It is thought that the switch generated heat due to a defective connection of the wire and clip, insulation deterioration and defective contact of the movable contact, etc. The surface of the switch damaged by the general flame was uniformly carbonized. When the flame source was removed, the fire on the switch was extinguished naturally. From the result obtained by disassembling the switch carbonized by the general flame, it could be seen that fixtures and movable contacts remained in comparatively good shape but the enclosure, clip support, movable contact, indicating lamp, etc. showed carbonization and discoloration. In the case of the switch damaged by overcurrent, the clip connecting the wires, clip support, etc. showed almost no trace of damage, but the fixtures, movable contact, indicating lamp, etc. were severely carbonized. That is, the sections with high contact resistance were intensively damaged and showed a damage pattern indicating that carbonization progressed from the inside to the outside. Therefore, it is possible to judge the initial energy source by analyzing the characteristics of the carbonization pattern and the metal fixtures of damaged switches.
본 연구에서는 옥내 조명 설비의 전원을 ON/OFF 하기 위해 사용되는 저압용 스위치의 구조 및 발열 메커니즘을 제시하고, 에너지원의 종류에 따라 스위치의 고정금구 및 가동 접점 등의 소손패턴을 제시함으로써 향후 예상되는 PL 분쟁의 판단 근거를 확보하는데 있다. 스위치에 인가된 일반 화염은 한국산업규격(KS)의 난연성 시험 방법을 적용하였다. 또한 스위치에 공급된 전류는 대전류공급장치(PCITS)를 이용하였다. 실험이 진행될 때 주위의 온도는 $22{\pm}2^{\circ}C$, 습도는 40~60%를 유지시켰다. 스위치의 발열은 배선과 클립의 접속 불량, 가동 접점의 절연 열화 및 접촉 불량 등에 의해서 생성되는 것으로 판단된다. 일반 화염에 의해 소손된 스위치는 표면이 균일하게 탄화되었으며, 화원을 제거하면 자연 소화되었다. 일반화염에 의해 탄화된 스위치를 분해한 결과 고정금구 및 가동 접점 등은 비교적 양호한 형태를 보였으나 외함, 클립 지지대, 가동 접점, 표시램프 등에서 탄화 및 변색을 확인할 수 있었다. 과전류에 의해 소손된 스위치는 배선을 연결하는 클립 및 클립 지지대 등은 소손의 흔적이 거의 없으나 고정금구, 가동 접점, 표시 램프 등은 심하게 탄화되었다. 즉 접촉 저항이 큰 부분에서 집중적으로 소손되었고 내부에서 외부로 탄화가 진행되는 패턴을 나타냈다. 따라서 소손된 스위치의 탄화 패턴 및 금속 금구류의 특성을 분석하면 최초의 에너지원 판정이 가능하다.