제 1장 개요

 
5-2직류
직류(DC)는 전류의 방향이 한쪽으로만 계속 유지되는 전류로서, 그 종류로는 전파직류(Direct Current), 교류를 정류한 반파직류(Half-Wave Direct Current), 단상전파직류(Single Phase Full-Wave Direct Current), 및 삼상전파직류(Three-Phase Full-Wave Direct Current)가 있다.
자분탐상검사에서
직류를 사용해서 검사를 수행해야 하는 경우에는, 일반적으로 교류를 정류하여 사용한다.  자분탐상검사시 자화전류값이 완전하게 균일해야 하는 경우에는 직류를 직접 사용해야 하는데 이때 삼상전파직류를 사용해도 약간의 요동은 있으나 거의 균일하게 흐르고, 전류값은 최대값의 약 3%정도 밖엔 차이가 나지 않기 때문에 직류를 직접 사용하는 경우는 매우 드믈다
정류파에는
전류의 요동 때문에 약간의 표피효과(Skin Effect)가 발생하지만 이로 인한 자장의 투과력에는 별로 영향을 주지않아 투과력은 비교적 크다.  또한 이 약간의 요동은 자분의 이동성을 크게하기 때문에 불연속으로 인해 형성된 누설자속에 자분이 보다 쉽게 집적되어 가시도(Visibility)를 높여준다.  따라서 정류파는 표면으로부터 깊게 놓여있는 불연속의 탐상에 적합하다.
5-2-1  반파직류(HWDC ; Half-Wave Direct Current)
단상교류를 정류를 사용하여 음(Negative)의 방향의 전류를 제거하거나 막아버리면 그림 1과 같은 반파직류를 얻을 수 있다.


그림 1 반파직류

이는 교류를 정류하여 얻은 직류이므로 반파직류(HWDC ; Half-Wave Direct Current)라고 불리운다.
반파직류의 투과력은 단상 전파직류와 비슷하다.
자화전류로
반파직류를 사용했을 때의 장점은,
첫째, 전류의 요동으로 인한 자분의 이동성이 좋아진다.
특히 건식자분을 사용했을 때 이 효과가 커진다.
둘째, 정류를 위한 전기적인 구성이 간단하다.
그러나 반파직류는 탈자에 문제가 있는데 이는 전류의 위상이 바뀌지 않기(음의 방향의 전류값이 없으므로)때문이다. 따라서 반파직류는 탈자에는 사용되지 않는다.
5-2-2
전파직류 (FWDC : Full-Wave Direct Current)
전파직류는 다시 단상전파직류와 삼상전파직류로 분류 할 수 있다.
1) 단상전파직류 (Single Phase Full-Wave Direct Current)
단상교류를 또다른 정류기를 사용하여 음(Negative)의 방향의 전류를 양 (Positive)의 방향의 전류로 변환시키면 그림 2와 같은 단상전파직류가 된다.
단상전파직류의 투과력은 삼상전파직류와 거의 유사하다.  전류의 요동이 약간의 표피효과를 유발하지만, 이것이 투과력에 미치는 영향은 거의 없다.  또한 전기회로를 조정하면 전류의 흐름을 반대방향으로 흐르게 할 수 있으므로 탈자시 역방향의 직류를 이용 할 수 있다.
이와 같은 단상전파직류를 사용하는 경우의 자화전류는 전류 최대값의 64% 정도가 된다
또한 회로의 구성이 간단하여 삼상전파직류에 비하여 가격이 저렴하다.  단상전파직류의 문제점은 인가전압(Input Voltage)에 있으며 삼상전파직류에 비해 1.73배 이상의 인가전압이 필요하다.  따라서 자화전류가 600Amp 이상이 소요되는 경우에는 단상전파직류를 사용하기 곤란하다.


그림 2. 단상전파직류

2) 삼상전파직류 (Three Phase Full-Wave Direct Current)
상업적으로 공급되는 전기중에서 전압이 220V 또는 440V의 전류는 그림 3과 같은 형태의 삼상교류 상태로 공급되는 경우가 대부분이다.


그림 3. 삼상교류

삼상전파직류는 삼상교류의 위상을 정류하여 음의 방향의 전류를 양의 방향으로 변화시켜주면 거의 완전한 직류에 가까운 정류된 직류를 얻을 수 있다
삼상전파직류는 단상전파직류의 장점 이외에 전류가 삼상으로 퍼져나가기 때문에 전류의 손실이 거의 절반으로 줄어들며 단상전파직류에 비해 평형을 이룬다.  또한 삼상전파직류를 사용하여 시험체를 선형자화시키는 경우에는 시험체 모서리 부근에 있는 지시의 형성을 개선하기 위한 전류차단장치를 사용 할 수 있다.
전류의 손실이 보다 적어 높은 자화전류가 소요되는 경우에 적용하는 자화전류의 종류는?

단상전파직류 삼상전파직류