RTV 실리콘 오염 플러시오버 방지 코팅: 소수성 전이

RTV 오염 플러시오버 방지 실리콘 코팅(Room Temperature Vulcanizing, 상온 가황형. DL/T 627-2018에서는 「애자용 상온 경화 실리콘고무 오염방지 도료」로 불린다)은 상온에서 가황되는 실리콘고무를 주제로 충제와 첨가제를 배합한 기능성 코팅으로, 자석 또는 유리 애자의 표면에 현장에서 분사한다. 절연 두께를 늘리는 방식이 아니라 소수성·소수성 전이·소수성 회복이라는 세 경로를 통해 오염층이 연속된 도전성 수막을 만드는 것을 억제하여, 안개·이슬·가랑비 같은 고습 오염 환경에서 운전전압을 견디게 한다.

요점

• 위치: RTV 코팅은 이미 설치된 애자를 소수화하는 개보수 공법이며, 정전 시간을 짧게 하거나 무정전으로도 시공할 수 있다. 복합 애자 교환, 대누설거리 오남 애자 교환과 나란한 세 번째 노선이다.
• 원리: 표면에너지가 낮아 물이 퍼지지 않고 구형 방울이 된다. 더 중요한 것은 저분자 실록산이 코팅에서 오염층 쪽으로 확산되어 오염층 자체를 소수화한다는 점이며, 이것이 일반 방식 코팅과 근본적으로 다른 대목이다.
• 판정: 소수성은 IEC/TS 62073:2016의 분수법으로 HC1~HC7의 7등급으로 구분한다. DL/T 627-2018의 공개 해설은 HC1~HC4를 요구 범위로 제시하며, 현장 운영에서는 HC6까지 저하된 상태를 점검·재도장의 신호로 삼는 경우가 많다.
• 선정: 먼저 오염도 등급(등가 염분 부착밀도 ESDD와 불용성 부착밀도)을 확정한 뒤, IEC/TS 60815-2:2025의 참조 통일 고유 누설거리 구분(a급 16~20 mm/kV에서 f급 50 mm/kV 초과까지)에 대조하고 설계상 10~15%의 여유를 더한다.
• 한계: 코팅은 구조 부품이 아니다. 자외선, 아크 침식, 분진 피복이 소수성을 없앤다. 막두께, 하지 청정도, 온습도 시공 창구가 동일 제품이라도 현장마다 수명이 다른 이유를 설명한다.

주요 데이터와 규격 지표

• 적용 범위(DL/T 627-2018): 정격전압 1000 V를 초과하는 교류 계통의 외부 절연, 주위 온도 −40 ℃~+40 ℃, 오염 조건에서 운전되는 애자. 직류 계통은 준용 가능하다. 2019-05-01 시행, DL/T 627-2012를 대체한다.
• 지촉 건조시간 ≤ 45분(23 ± 2 ℃), 경화물 밀도 ≤ 1.28 g/cm³ — DL/T 627-2018에 명시된 한도값(공개 규격 해설 정리).
• 부피저항률 ≥ 1.0×10¹² Ω·m(즉 1.0×10¹⁴ Ω·cm), 난연 등급은 FV-0에서 FV-1로 변경, 소수성은 HC1~HC4(부속서 등급) — 같은 출처.
• 소수성 시험(IEC/TS 62073:2016): 표면에서 약 250 mm 거리, 초당 약 1 mL 유량으로 15~20초 분수한 뒤 10초 이내에 HC1~HC7 표준 영상과 대조한다. DL/T 627 계열의 분수 장치는 1회 0.7~1.0 mL, 분사 확산각 50°~70°를 규정한다.
• 오염도 등급과 ESDD(국내에서 통용되는 구분, 공개 교육자료 정리): 0급 ≤ 0.03, Ⅰ급 0.03~0.06, Ⅱ급 0.06~0.10, Ⅲ급 0.10~0.25, Ⅳ급 0.25~0.50 mg/cm². 대응 누설거리는 14, 16, 20, 25, 31 mm/kV이며 설계 시 10~15% 여유를 둔다.
• 참조 통일 고유 누설거리(IEC/TS 60815-2:2025, 교류계통용 자석·유리 애자. 2025년 12월 발행 2판이 2008년판을 대체): a급 16~20, b급 20~25, c급 25~31.5, d급 31.5~40, e급 40~50 mm/kV, f급은 50 mm/kV 초과로 별도 검토가 필요하다.
• 플러시오버 발전: 부분 아크가 누설거리의 약 70~80%까지 도달하면 갑작스럽게 완전 플러시오버로 전환될 수 있다(공개 교육자료). 오염 사고는 안개·이슬·가랑비 날에 집중되며, 상대습도 85%가 임계값으로 자주 인용된다.
• 사용 기간: 공개 자료는 대개 5~8년을 제시한다. 업체 자료에서는 RTV 계는 약 5년 후 경화가 진행되고 불소수지계 영구성 제품은 8~10년으로 기술된다. 실제 판단은 측정된 소수성 등급과 코팅 외관으로 해야 한다.

오염방지 4개 노선 비교

무엇이 더 좋은가보다, 기존 애자 형식, 오염도 등급, 확보 가능한 정전 창구, 전수명 비용을 함께 확정한 뒤에 어느 노선이 실행 가능한가를 묻는 표이다.

오염 플러시오버의 발생과 RTV가 개입하는 지점

1단계: 오염층 퇴적

산업 분진, 해양 염분, 도로 및 농업 분진이 중력과 전계의 영향으로 애자 표면에 붙어 가용성 염분과 불용성 회분으로 이루어진 층을 만든다. 공학적으로는 등가 염분 부착밀도(ESDD, 오염층의 전도 성분을 NaCl로 환산해 표면적으로 나눈 값, mg/cm²)과 불용성 부착밀도로 나타낸다.

2단계: 흡습에 의한 도전 수막

건조한 오염층은 거의 전도하지 않는다. 안개·이슬·가랑비가 오염층을 적셔 염분을 녹이고 도전 경로를 형성하면 누설전류가 증가한다. 이것이 서지 전압에 의한 플러시오버와 다른 지점으로, 운전전압에서 발생한다. 친수성 자석·유리 유약면에서는 물이 하나의 막으로 이어지므로, 표면이 소수적인지가 전류 크기를 결정한다.

3단계: 건조대와 부분 아크

줄열이 국부 수분을 증발시켜 고저항 건조대를 남긴다. 전압이 건조대에 집중되어 절연이 파괴되고 부분 아크가 발생한다. 아크 통로는 저항이 낮아 나머지 습윤부의 전류밀도를 더욱 키우고 정궤환이 성립한다. 공개 교육자료는 아크가 누설거리의 약 70~80%에 도달한 지점을 변곡점으로 제시한다.

RTV의 세 가지 작용 경로

①소수성: 폴리디메틸실록산(Si–O–Si) 주사슬이 메틸기를 바깥으로 향하여 표면에너지가 대략 20~24 mN/m 영역이 되고 물은 고립된 방울이 된다. ②소수성 전이: 저분자 실록산이 오염층과 인접 자석면으로 확산·전이되어 오염된 면 자체를 소수화한다. IEC/TS 62073은 이 전이와 회복을 명시하며, 오염된 기존 애자에 시공해도 효과가 있는 이유이다. ③소수성 회복: 습윤이나 아크 작용 이후 실록산 사슬 세그먼트가 재배열되어 소수성이 일부 스스로 돌아온다. 다만 깊은 포킹, 아크 침식, 두꺼운 분진에 의한 기계적 피복은 회복되지 않아 재도장해야 한다.

선정: 오염도 등급 먼저, 코팅계는 나중

오염분포도를 읽는다

오염도 등급은 현장에서 측정한 ESDD와 불용성 부착밀도, 계통의 오염분포도, 운전 경험을 대조해 정한다. GB/T 26218.1-2010(IEC/TS 60815-1:2008을 수정 채택, 2011-01-14 발행·2011-07-01 시행)은 정의와 일반 원칙을 주고, 자석·유리 애자의 구체 구분은 GB/T 26218.2와 IEC/TS 60815-2:2025에 있다. 해안·화학·시멘트 공장 회랑은 인접 농지보다 한두 단계 높은 경우가 많으며, 선로가 등급 경계를 넘을 때 코팅의 효과가 가장 크다.

박막형과 영구성

실무 자료는 소수성 위주의 박막형과, 일정 수준의 누설거리 증가를 겸하는 후막형(영구성, PRTV)으로 나눈다. 차이는 막두께와 도장 횟수, 충제 비율과 아크 침식 저항, 그리고 재도장 주기 세 가지이다. DL/T 627-2018의 공개 해설에 따르면 신판은 고형분 요구를 폐지하고 시료 로트를 ≤ 500 kg에서 ≤ 2000 kg으로 완화하며 제품 등급 체계와 난연 등급을 FV-0에서 FV-1로 변경하였다. 즉 평가의 추는 배합 파라미터에서 실사용 성능으로 옮겨간 것이다. 지시 막두께·도포량·하도는 제조사 TDS와 DL/T 5727-2016을 따른다.

인공오염 시험의 읽기

코팅계의 오염 내력은 GB/T 4585 시리즈(2024년판, 전판 2004년)의 인공오염 시험으로 평가한다. 염수무법, 고체층법 등으로 시료에 규정된 염분과 회분을 부착시키고 승압법 또는 항압 내성법으로 플러시오버 전압을 측정한다. 보고서를 읽을 때 세 가지를 확인한다—오염 부착 방식과 실측 ESDD·불용성 부착밀도,물 공급 속도와 분수수의 전도도, 그리고 인용 수치가 내전압인지 50% 플러시오버 전압인지. 지시 염분이 같아도 고체층법과 염수무법은 십수 % 차이가 날 수 있다.

현장 시공과 품질 관리

하지 처리와 시공 환경

이완된 오염층, 유지, 포킹된 기존 코팅을 제거하고 필요하면 세척 후 완전히 건조한다. 잔류 수분과 부유 분진은 부착 불량과 분사 잔점으로 직결된다. 상온 가황 실리콘은 공기 중 수분으로 축합 경화하므로 습도가 너무 낮으면 경화가 지연되고, 반대로 기지 표면 온도가 이슬점 이하이면 결로로 부풀음과 부착 저하가 생긴다. 안개·비·결로 시간대에는 분사를 멈춘다.

막두께와 피복 관리

TDS에 제시된 횟수 및 습윤 막두께로 시공한다. 한 번에 두껍게 분사하면 흘러내리고 내부까지 경화되지 않는다. 건조 막두께는 DL/T 627 부속서에 기술된 절단법으로 확인하고 철탑별로 표본 기록을 남긴다. 갓 아랫면과 구형 소켓 홈은 전용 분사 각도와 마스킹이 필요하며, 가장 분사 잔점이 많은 위치이다.

검사와 재도장 기준

경화 후 IEC/TS 62073 분수법으로 HC 등급을 대조한다. 신규 코팅은 통상 HC1~HC2에 위치한다. 인수 검사에서는 분사 잔점, 고임, 흐름, 균열, 갓 내부 피복 부족을 육안과 표본으로 확인한다. 운영 중 소수성이 HC5~HC6까지 저하되거나 포킹과 아크 침식이 뚜렷해지면 점검을 계획하고 재도장을 손배한다.

자주 묻는 질문

RTV 코팅이 오염용 애자 교환을 대신할 수 있는가

오염도 등급 상승이 작고 기존 누설거리가 요구치에 근접한 경우에는, RTV 분사가 정전 창구를 크게 줄이며 목표에 도달하는 일이 많아 기존 설비의 표준 개보수 수단으로 쓰인다. 등급이 구조가 허용 범위를 크게 벗어나면, 예를 들어 e급이나 f급으로 통일 고유 누설거리가 40 mm/kV를 넘는 경우에는, 어떤 코팅도 누설거리를 대신할 수 없으므로 복합 애자 또는 오염용 애자로 교환해야 한다.

시공 후에도 세척이 필요한가

필요하지만 주기는 길어진다. 소수성 전이는 도전 수막을 억제하지만, 퇴적된 오염층은 점차 코팅을 덮고 가용성 염분도 가져온다. 운영 현장에서는 ESDD와 소수성 등급을 함께 관리하여, ESDD가 등급 상한에 근접하거나 소수성 등급이 뚜렷이 저하되면 세척 또는 재도장을 계획한다.

HC1에서 HC7은 무엇을 뜻하는가

IEC/TS 62073:2016의 7등급: HC1은 수막 없이 고립된 구형 방울, HC2는 약간 변형된 방울, HC3는 방울이 평평해지고 젖은 자국이나 줄이 나타남, HC4는 부정형이며 일부 연결, HC5는 물이 이어져 젖은 영역을 형성, HC6은 표면 대부분이 수막으로 피복, HC7은 하나의 연속 수막으로 친수 표면과 같은 거동이다. 1에서 7로 갈수록 소수성을 잃는 것을 의미한다.

RTV와 PRTV의 관계는

RTV는 경화 방식(상온 가황)을 나타내는 총칭이다. PRTV는 통상 현장에서 성형하는 영구성 복합계 코팅을 지칭하며, 충제 비율과 막두께를 높여 긴 재도장 주기와 일정 수준의 누설거리 증가를 얻는다. 대신 시공·경화 조건이 깐깐해지고 국부 보수가 어려워진다. 규격, 막두께, 판정 지표가 그러므로 호칭이 아니라 적용 규격(DL/T 627 또는 명시된 다른 규격)과 TDS 수치로 비교·검수해야 한다.

습도가 높을수록 경화에 좋은가

단조 관계가 아니다. 축합형 상온 가황 실리콘은 가교에 공기 중 수분이 필요하므로 상대습도가 너무 낮으면 경화가 크게 늦어진다. 그러나 습도가 과도하거나 기지가 결로되면 계면에 물이 갇혀 부풀음과 부착 저하가 발생한다. 실무 시공 창구는 통상 「기지 온도가 이슬점보다 3 ℃ 이상 높고, 강우·결로가 없으며, 풍속을 관리할 수 있는」 상태로 정의하며, 구체 수치는 제품 설명서와 DL/T 5727-2016을 따른다.

막이 두꺼울수록 안전한가

그렇지 않다. 막두께는 소수성과 아크 침식 저항 사이에서 균형을 잡아야 한다. 너무 얇으면 피복이 불완전하여 아크에 관통되고, 너무 두꺼우면 흐름과 내부 경화 부족이 생기고 갓을 따른 전계 분포를 바꿀 수 있다. TDS와 설계치를 기준으로 삼고, 감으로 추가 도포하는 대신 절단 표본으로 확인한다.

직류 계통에 쓸 수 있는가

DL/T 627-2018은 교류계통용 애자에 대해 서술하고 직류는 준용 가능하다고 부기한다. 직류에서는일정 전압 성분에 의해 오염층의 퇴적과 플러시오버 발전 과정이 다르고, ESDD와 누설거리의 대응 관계를 그대로 이전할 수 없다(IEC/TS 60815-4 계열 참조). 직류 설비는 자체 오염 시험을 수행하거나 직류용 선정 지침으로 검산해야 하며, 교류 결론을 유용해서는 안 된다.

오염된 기존 애자에 바로 분사할 수 있는가

먼저 세척한다. 저분자 실록산은 실제로 오염층으로 소수성을 전이시키지만, 그것은 코팅이 하지에 부착되어 연속 막을 형성할 수 있다는 전제 위에서만 성립한다. 두껍고 이완된 분진, 유지, 포킹층은 부착을 파괴하고 시공 후 국부 박리를 만든다. 하지 처리 요구는 DL/T 5727-2016과 시공 설명서에 기술되어 있다.

최종 업데이트: 2026-10-13｜기술 편집: Kexin New Materials (Guangdong) Co., Ltd. / Kexin New Materials (Guangdong) Co., Ltd. 공급 조건은 EXW / FOB를 기준으로 한다. 수치는 공개 규격과 문헌에서 정리한 것이며, 설계 판단은 설계서와 규격 원문을 따라야 한다.

출전: DL/T 627-2018「애자용 상온 경화 실리콘고무 오염방지 도료」(DL/T 627-2012 대체, 2019-05-01 시행, ICS 29.080.10), DL/T 5727-2016「동 현장 시공 기술 규범」, GB/T 4585「교류계통용 자석·유리 애자의 인공오염 시험」, GB/T 26218.1-2010(IEC/TS 60815-1:2008 수정 채택), IEC/TS 60815-2:2025(2008년판을 대체하는 2판), IEC/TS 62073:2016「애자 표면 소수성 측정 지침」, 그리고 공개 전력 교육 자료와 업체 자료의 오염 등급·사용 기간 수치. 「공개 규격 해설 정리」로 주석한 항목은 규격 검색 플랫폼의 2차 자료로, 구매·검수 전에 규격 원문 대조가 필요하다.