데이터 마이닝을 이용한 누전차단기의 고장원인 분석 및 수명예측 = Analysis of Failure Causes and Life Time Prediction of Low Voltage Circuit Breaker using Data Mining
저자
발행사항
서울 : 숭실대학교 일반대학원, 2011
학위논문사항
학위논문(석사)-- 숭실대학교 일반대학원 : 전기공학과(일원) 2011. 2
발행연도
2011
작성언어
한국어
주제어
발행국(도시)
서울
형태사항
ix, 52 p. ; 26cm
소장기관
누전차단기는 현재 가정용에서 공업용까지 모든 분야에서 널리 사용되며, 장치나 설비를 구성하는데 없어서는 안 될 중요한 보호기기이다. 한국전기안전공사 재해통계 보고서에 의하면 전기재해에 의한 화재사고 및 감전사고는 매년 특고압기기에서 발생하는 사고보다 저압기기에서 발생하는 사고가 약 3배 많으며 이중 누전차단기 사고 점유율은 약 26%이다. 산업화가 본격적으로 시작된 후 전력사용량 및 전기시설은 크게 증가하였으나 누전차단기는 최초 설치 후 차단성능 및 오동작 가능성이 검증되지 않은 상태에서 일률적, 영구적으로 사용되고 있다. 또한 일반주택 저압 차단기의 부적합률이 85%에 달하고 있어 전기 재해의 원인이 되고 있다.
본 논문에서는 FMEA, FTA 고장해석 기법을 이용하여 누전차단기의 고장을 유발하는 요소들을 파악하고 데이터 마이닝 기법을 이용하여 각각의 환경이 누전차단기 수명에 어떠한 영향을 미치는지 분석하였다. 설문지와 함께 수거된 차단기를 신뢰도 분석 프로그램인 Minitab을 이용해 각 환경별 누전차단기의 수명을 분석했다. 가속 스트레스 시험인 염수분무 시험을 통해 해안지역의 누전차단기의 수명을 예측했다.
국내 누전차단기의 수명에 관련된 규정은 제시되지 않고 있으며 각 제조사에 의해서 점검 주기 및 사용 기간을 제시하고 있을 뿐이다. 본 연구를 통해 얻어낸 누전차단기의 수명 예측을 통해서 어떠한 원인들에 의해서 수명이 달라짐을 확인하고 누전차단기가 설치되어 운영되는 환경의 차이에 따라서 사용 수명이 달라짐을 확인할 수 있다. 그리고 누전차단기의 예측 수명의 차이를 통해서 사용자가 적절한 시기에 점검 또는 신품으로 교체를 함으로써 전기 재해로 인한 재산 및 인명피해를 줄 일 수 있는 계기를 제공한다.
Circuit breakers are widely used in all areas, from home to industry. It is very important to protect the electrical devices. Korea Electrical Safety Corporation(KESCO) announced that electrical accident has increased constantly according to survey for 10 years. The accident at low-voltage equipments has occurred approximately three times more frequently than high-voltage devices. The accident at circuit breaker has occupied roughly 26% among the accident. Power consumption and electric facilities has increased significantly since began the industrialization. However, the circuit breaker has been used permanently without verification of its ability after initial installation. The 85 percent of circuit breakers installed at home are not suitable. All these factors are the cause of electrical accidents.
In this master's dissertation, I have identified the failure factors that contributing to circuit breakers' fault by using FMEA(Failure Mode and Effects Analysis) and FTA(Fault Tree Analysis) method. I have analyzed association between installation conditions and circuit breakers' life time by using Data Mining method. KESCO asked residents to fill out the questionnaires while collected circuit breakers. The data in questionnaires have been rearranged in order to apply to Minitab program. I gained the circuit breakers' prediction life time by each of the conditions by utilizing the this data. Accelerated life test was conducted supplementary to get the circuit breakers' life time at the coastal areas.
We can confirm the circuit breakers's life time by each conditions by result from the analysis. If circuit breaker would occur the failure of circuit breaker, the result provide with safety. The failure analysis and prediction of life time of circuit breakers avoid the potential electrical accidents.
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