Fundamental Study of Degradation Diagnosis using AE Signals with Void Discharge in XLPE Insulation

In this paper, to detect and observation the void discharges pulse signal, AE signals and tree growth characteristics in case the high voltage is applied to a XLPE sample for a power cable. We also examined the partial discharge current pulse and AE signals with the increase of the applied voltage in XLPE insulation. The experimental results show that a branch-type tree grows in the presence of the voids, and a bush-type tree grows in the absence of the voids in both samples. A rate of tree growth increases abruptly in proportional to the deterioration time in the presence of the of the voids, but in the absence of the voids, a rate of tree growth decreases as time goes by and finally a breakdown occurs. The frequency band of AE signals that are generated from the partial discharges in a XLPE sample, one of solid dielectric materials, is about 1.0[MHz].

XLPE 절연체의 트리 채널내 보이드방전에 의한 AE신호로 절연열화 검출 기법 연구

본 논문은 전력 케이블의 절연체인 XLPE 시료에 상용주파수 교류전압을 인가하였을 때, 절연열화에 의한 보이드방전 펄스신호와 AE신호 및 트리진전 특성을 검출하고 관찰하였다. 또한 XLPE 절연체의 트리 채널내 인가전압에 따라 보이드방전 펄스신호와 AE신호를 각각 관측하였다. 실험 결과 전력 케이블의 절연체인 XLPE 시료의 보이드 존재 유 무에 따른 트리진전 형상은 보이드 존재시에는 수지형으로 성장하였으나, 무보이드시에는 수초형으로 성장하였다. XLPE 절연체내의 트리진전 특성은 보이드 존재시에는 열화시간이 경과함에 따라 급격히 증가하였으나, 무보이드시에는 열화 시간이 경과함에 따라 트리의 성장 형상은 감소되는 것으로 나타났다. 전력 케이블 절연체인 XLPE의 트리 채널내 보이드방전에 의한 AE신호의 주파수 스펙트럼으로 분석한 결과, AE신호의 크기에 따라 변화되었으며 그 주파수 영역은 대략 1.0[MHz] 이하의 분포인 것으로 관측되었다.