트래킹과 흑연화

정의

트래킹과 흑연화는 절연물 표면에서 일어나는 대표적인 전기화재 메커니즘이다.

트래킹은 표면 누설전류에 의한 절연물 탄화 과정 전체를 가리킨다.

흑연화는 그 과정에서 탄소가 흑연 상태가 되어 도전성이 크게 높아지는 단계다.

진행 과정

트래킹은 오염에서 발화까지 단계적으로 진행된다.

먼지·수분·염분이 표면에 붙으면 그 막을 따라 누설전류가 흐른다.

누설전류가 줄열을 내고, 극간에서 미소 방전이 반복된다.

방전 열로 표면이 탄화되어 도전 경로가 생긴다. 경로가 길어질수록 발열이 커진다.

절연저항이 떨어지면 지락·단락에 이르고 결국 발화한다.

흑연화와 트래킹 비교

흑연화와 트래킹은 둘 다 절연물 표면의 방전으로 탄소가 남는 현상이다.

발생 조건은 다르다. 흑연화는 고온 아크, 트래킹은 오염물의 미소 방전이 원인이다.

진행 형태도 다르다. 트래킹은 방전 경로가 표면을 따라 가지처럼 뻗어 나간다.

두 현상은 같은 발화 경로 위에 놓인다. 점검 때는 흔적의 모양과 위치로 구분한다.

발열 공식

누설 경로에서 생기는 발열은 P = I²R로 나타낸다.

P는 발열량(W), I는 누설전류(A), R은 탄화 경로의 저항(Ω)이다.

탄화가 진행되어 R이 줄면, 같은 전압에서 I가 늘고 P가 급증한다.

시험 포인트

시험에서 흔한 실수는 트래킹을 단순 단락과 같은 현상으로 쓰는 것이다.

흑연화를 트래킹과 별개 원인으로 나누는 것도 흔한 실수다.

감점은 방지대책을 나열만 하고 원리와 연결하지 않을 때 생긴다.

방지대책은 오염 제거, 연면거리 확보, 내트래킹성 재료로 원인별로 대응한다.

정리

정리하면 트래킹은 오염된 절연물 표면의 미소 방전이 발화로 이어지는 현상이다.

흑연화는 그 과정에서 탄소가 흑연이 되는 단계다. 두 현상은 같은 탄소화 과정으로 묶어 설명한다.