가스절연 개폐장치 (Gas Insulated Switchgear : GIS)의 고체 스페이서에 경사 기능성 재료 (Functionally Graded Material : FGM)가 적용될 때, 절연성능이 크게 향상된다. 본 논문에서는 FGM 스페이서가 적용된 GIS의 전극 및 스페이서의 형상을 변경하여 최대전계를 완화시켰다. 이를 위해 완전요인실험 (Full Factorial Design : FFD)과 결합된 반응표면법 (Response Surface Methodology : RSM)의 최적화기법을 이용하여, 전극 및 스페이서의 최적 형상을 설계하였다.
본 논문은 용액법으로 성장시킨 저밀도 폴리에틸렌 박막의 냉각 조건에 따른 결정화도의 관계와 냉각 조건에 따른 전기전도현상, 유전특성 및 절연파괴에 관하 연구로서 박막은 140[$^{\circ}C$]에서 2시간 유지후 냉각 조건을 달리하여 제작하였다. 결정화도는 XRD를 이용하여 측정하였으며 냉각 속도가 빠를수록 결정화도가 감소함을 볼 수 있었다. 전기전도현상은 냉각 조건에 무관하게 저전계에서는 이온전도특성이 나타나고 고전계에서는 공간전하제한전류이론이 지배적이다. 절연파괴전계는 냉각속도가 증가할수록 증가하고 self-healing절연파괴 방법에서는 시험회수가 증가할수록 증가하였다.
GIS에서의 유한요소법을 이용한 전계계산의 적용례를 기술하면 GIS의 절연성능향상 및 고신뢰성을 위해서는 정도높은 전계계산 수단이 필요하며 GIS와 같은 고전압 전력기기의 절연설계시에는 정전계계산기술을 적극적으로 활용, 고신뢰성의 중전기를 생산공급하여, 양질의 전력공급 및 계통의 안정화에 더욱 공헌하고자 한다.
현재 사용되고 있는 전력 변압기의 절연유는 오랫동안 광유계에서 사용하였으나 최근 절연유 유출에 따른 환경오염인식 증가와 기존보다 고온 운전 조건에서도 절연성능 유지 필요성이 증가하면서 식물계 원료를 이용한 식물성 절연유의 사용이 검토되고 있다. 그러나 제품 특성상 생산 후 사용까지 일정기간 소요될 수 있음에도 불구하고 저장 환경에 의한 제품 변화의 연구는 아직 부족한 상황이다. 본 연구에서는 다양한 환경에서 광유계 절연유와 식물성 절연유를 노출 시킨 후 12주간 주요 물성 분석을 통해 원료별, 환경 조건별 절연유의 산화특성을 비교 검토하였다. 이 과정에서 전산가, 수분함량 그리고 절연파괴전압과 같은 항목에서 원료별 저장환경별 물성변화가 측정되었다. 식물성 절연유의 경우 분자 구조적 특징으로 광유계 절연유와 비교하여 수분함량이 증가하는 경향이 나타났으나 자체의 높은 수분 포화력으로 절연성능에는 지장이 없는 것으로 나타났다. 저장환경에서는 원료에 관계없이 외부 환경에서 일광조사에 의한 절연유의 광분해가가 나타났고 이에 따른 다양한 물성 변화도 측정되었다.
폴리에틸렌과 에폭시 수지계 고분자 정연재료에서 발생하는 전기트리 열화 및 절연파괴 현상에 대해 연구하였다. 침-평판 전극구조를 갖는 블럭상 시편에 전기적 응력을 가하고 침 선단에서 발생하는 전기트리를 관찰하였다. 저밀도 폴리에틸렌에서 발생하는 전기트리 형상은 밀도가 매우 높은 부시상이었으며, 가교 풀려에틸렌에서는 가지형 전기트리가 관찰되었다. 에폭시 수지 에서는 첨가제 SN의 함량과 온도가 증가함에 따라 절연파괴 강도는 감소하였으며 전기트리는 더욱 복잡해졌다. 가교밀도가 높아 딱딱한 DGEBA/MDA 에폭시 수지계에서는 전도성 트리 경로 주위에 일련의 부채꼴 크랙이 관찰되었다.
본 연구는 $SF_6$를 대체하기 위한 건조공기(Dry-Air)의 특성을 연구할 목적으로 교류 및 직류고전압 인가 시 압력(P)변화 및 갭 길이의 변화에 따른 절연파괴특성을 연구하였다. 본 연구를 통해 챔버 내의 P가 증가할수록 절연파괴특성은 증가하는 것을 확인했다. 그리고 불평등전계 보다 평등전계에서 절연파괴특성이 더 증가하고 전극간거리(d)가 증가할수록 절연파괴특성이 증가하는 것을 확인했다.
본 연구는 $SF_6$를 대체하기 위한 건조공기(Dry-Air)의 특성을 연구할 목적으로 교류고전압 인가 시 압력(P)변화 및 갭 길이의 변화에 따른 절연파괴특성을 연구하였다. 본 연구를 통해 챔버 내의 P가 증가할수록 절연파괴 특성은 증가하는 것을 확인했다. 그리고 불평등전계 보다 평등전계에서 절연파괴특성이 더 증가하고 전극간거리(d)가 증가할수록 절연파괴특성이 증가하는 것을 확인했다.
본 연구는 SF6를 대체하기 위한 건조공기(Dry-Air)의 특성을 연구할 목적으로 교류전압 인가 시 압력(P)변화 및 갭길이의 변화에 따른 절연파괴특성을 연구하였다. 본 연구를 통해 챔버 내의 P가 증가 할수록 절연파괴특성은 증가하는 것을 확인했다. 그리고 불평등전계 보다 평등전계에서 절연파괴특성이 더 증가하고 전극간거리(d)가 증가 할수록 절연파괴특성이 증가하는 것을 확인했다.
사용중인 OC의 사고가 외물접촉, 자연현상, 일반인 과실 등으로 인하여 전체 배전선로 일시고장의 대부분을 차지하고 있음으로, 피복의 트래킹 성능을 개선하여 수목 및 조류와의 접촉으로 인한 접촉부 전개 집중 시 또는 지지금구의 바인더부에 고전계 인가 시 트래킹에 의한 절연물의 탄화, 침식 등에 의하여 발생할 수 있는 절연파괴 등의 사고 위험을 줄이기 위하여 개발된 제품으로 산악지역 등에서 내트래킹, 내부식성, 수밀성 및 전기적인 특성이 우수하다. 본 평가기술에서는 알루미늄 묘|복강선, 연선 및 절연체의 일반적인 특성과 트래킹성, 도체수밀, 내후성, 밀착도, 교류파괴전압 등의 주요한 평가시험에 대한 방법을 검토하여 평가시험에 적용하여 평가시험시 문제점을 도출하고 평가시험방법을 정립하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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