이 논문은 현재 국내에서 사용하고 있는 배전용 케이블 열화진단장치인 완화전류 측정장치의 진단기준 개선을 위한 것이다. 현재까지 사용되던 직류 고전압을 이용한 누설전류 측정법을 대체하기 위해 사용되는 완화전류 측정장치는 국내 배전선로에서 수년간 현장적용을 실시하여 많은 케이블을 교체하였다. 하지만 완화전류 측정을 통해 교체한 케이블의 상태에 대해서는 검증되지 않은 상태이므로 완화전류 측정을 통한 교체기준이 국내 케이블에 적절한지 확인할 필요가 있다. 이는 케이블 유지보수에 있어서 중요한 사항으로서 교체기준이 부적절할 경우 열화진단을 통한 고장방지 목적을 달성할 수 없거나 건전한 케이블을 교체하여 불필요한 예산을 낭비하는 원인이 된다. 본 논문에서는 현장운전중인 선로를 선택하고 열화된 케이블의 절연성능 향상을 위해 실리콘을 주입하였다. 그리고 실리콘 처리후 케이블의 운전시간에 따른 열화진단 결과와 케이블 절연파괴강도를 비교하여 진단장치의 신뢰성을 검증하고자 하였다. 이것은 1년 동안의 현장시험 결과를 정리한 것이다.
에폭시수지에 층상실리케이트 나노입자를 충진함량별로 충진시킨 나노콤포지트를 제조하여 충진함량의 변화와 분산제 첨가를 통하여 분산제효과를 조사하였다, 충진함량의 변화는 1, 3, 5, 7, 9wt%과 분산제 변화를 05, 1.5, 2.5wt%로 구조적, 열적, 전기적 특성을 조사하였다. 분산처리는 초음파 기법을 적용하여 분산하였다. 구조적 특성으로 X-RD조사한 결과 0.5wt%분산제처리를 한 경우 완전한 박리를 가져오지 못하였고, 부분적인 박리를 가져왔다. 이는 분산제 처리량이 나노입자 표면정체를 제어할수 없기 때문으로 사료된다. 분산제 1.5wt%를 첨가한경우로 충진함량별 X-RD특성은 1wt%는 완전한 박리를 나타내었고 함량의 증가에 따라 박리정도가 약간 낮아지는 경우를 알 수 있다. 이런 경우 전기적특성중 단시간 절연파괴특성에서 나타내고 있다. 충진함량이 낮을수록 스케일파라미터의 값이 높고, 함량이 증가할수록 낮아지는 경우이다. 이는 분산정도에따라 절연파괴강도에 영향을 주고 있음을 알 수 있다. 열적특성에서 유리천이온도는 1,3,5wt%에서는 증가하는 결과를 더욱 충진함량이 증가하면 오히려 감소되는 특성을 나타내고 있다. 결국은 분산정도에따라 전기적 특성 및 열적특성이 크게 변화되는 특성을 나타내었다.
종이는 목재섬유와 물의 현탁액을 스크련을 통해 균일하게 분산시킨 판상섬유 제품 으로서 가격이 저렴하고, 열, 전기절연성, 필터기능, 난연성 및 폐기성이 우수하여 다양한 분 야에서 활용되고 있다. 특히 최근에는 종이의 고부가가치화, 차별화를 위하여 내열성, 전기 절연성, 내수성, 기계적 특성, 내약품성, 생체적응성을 지닌 다양한 기능지가 개발되어 식품, 전기, 전자, 건축, 화학, 의료 관련 산업에 있어서 주요 재료로 이용되고 있다. 특히 전기, 전 자산업 발전과 더불어 전기절연성이 우수한 종이의 역할과 수요는 크게 증대되고 있으며 산 업발전의 핵심적인 제품으로서 자리매김을 하고 있다. 하지만 국내의 경우 전기절연지와 관 련된 제품 및 생산기술 부족으로 전량을 수입에 의존하고 있는 실정이며, 그 수입량은 앞으 로 전기 및 전자 산업의 발전으로 인해 더욱 증가할 것으로 예상된다. 이러한 수입의존성을 극복하기 위해서는 전기절연지와 관련된 제품개발 및 생산기술에 관한 연구가 시급히 요청 되고 있다. 이러한 기술의 국산화는 수입 대체 효과 뿐만 아니라 관련 산업의 발전에도 기 여할 수 있을 것으로 예상되며 수출산업으로 성장할 수 있을 것으로 예상된다. 종이의 전기적 성질은 유전상수, 유전손실율과 같은 유전적 특성과 전기저항, 절연 파괴강도의 기계적 특성으로 구분할 수 있다. 종이의 전기적 성질 가운데 유전율은 전기장 에 대한 종이의 물리화학적인 반응으로 일반적으로 종이의 밀도와 종이를 구성하는 성분의 쌍극자 모멘트에 비례하며 온도에 따라서도 변화한다. 일반적으로 온도가 상승하면 열에너 지를 얻게된 쌍극자가 전기장에 배열됨으로써 유전율이 상승하지만 온도가 유리전이점 이상 으로 높아질 경우 열적 교란에 의해서 분극 능력이 감소하게 되어 유전완화 현상이 나타난 다. 전기절연지로 사용될 종이의 절연특성을 이해하기 위해서는 사용환경에 따른 유전적 특 성 및 tan$\delta$에 관한 연구가 펼요하다. 본 연구에서는 종이의 유전특성을 개선하기 위해서 펼름형성능력이 우수한 polyvinyl alcoholCPV A)과 aery lonitrile을 이용하여 시아노에틸화한 P PYA의 표면처리에 따른 종이의 유전적 특성의 변화를 검토하였다. 그 결과 PYA에 도입된 시아노에틸기에 의해 유전율을 증가시킬 수 있음을 확인하였다. 또 본 연구에 적용된 시험 범위에서는 온도상승에 따라 유전율이 상승하였다.
에폭시 수지에 유기화된 층상실리케이트 나노입자를 1wt% 충진한 경우 나노콤포지트와 마이크로 입자를 50wt% 충진한 경우 마이크로 콤포지트를 제조하였다. 초음파 분산법을 이용하여 나노 및 마이크로입자를 120분 동안 분산시킨 에폭시- 나노/마이크로 콤포지트이다. 나노콤포지트와 마이크로콤포지트의 단시간 교류절연파괴특성을 조사하기 위해 와이블 분포 plot을 통하여 나타내었다. 와이블 plot은 기울기로서 형상파라미터를 나타낸 경우로서 이는 파괴강도의 균질성을 의미하게 된다. 63.2% 누적분포함수를 나타낸 경우 척도파라미터로서 나타내어진다. 마이크로 콤포지트의 경우 형상파라미터가 2.99, 나노콤포지트는 8.96를 나타내었다. 또한 마이크로 콤포지트 및 나노콤포지트 스케일 파라미터는 164.25kV/mm, 245kV/mm를 얻었다. 또한 B10수명의 경우 마이크로콤포지트와 나노콤포지트의 경우 77.57kV/mm, 139.3 6kV/mm로서 나노콤포지트의 경우 완전하게 박리가 일어난 경우이다. 마이크로 입자를 분산시켜 입자간거리와 나노입자를 분산시켜 박리가 일어난 경우 입자간거리는 대단히 큰 차이를 나타내고 있다. 나노입자가 교번전계 하에서 주입된 전하 및 케리어 이동을 억제하는 경우로 이와같은 결과를 얻을 수 있다.
In this paper, the test is performed on MgO, which is used as a filler in epoxy additives, respectively (0, 1.0, 3.0, 5.0, 7.0, 10 [wt%]) for HVDC(high voltage direct current) submarine cable insulating material to improve electrical properties of epoxy resin in high temperature. The breakdown strength due to increasing amount of filler increased to 5.0 [wt%] by the effects of the Coulomb blockade. However, it is confirmed that strength of dielectric breakdown decreased because the filler functioned as impurities and affected the breakdown when filler additive exceeded by 5.0 [wt%] or more. We have found that the highest dielectric breakdown strength of specimen added 5.0 wt% at $25^{\circ}C$, and is more increased approximately 13.7 [%] than virgin specimen.
In this paper, we have investigated temperature dependence of dielectric breakdown voltage at epoxy with added nano-filler(MgO), which is used as a filler of epoxy additives for HVDC(high voltage direct current) submarine cable insulating material with high thermal conductivity and restraining tree to improve electrical properties of epoxy resin in high temperature region. In order to find dispersion of the specimen, the cross sectional area of nano-composite material is observed by using the SEM(Scanning Electron Microscope) and it is conformed that each specimen is evenly distributed without the cohesion. As a result, it is confirmed that the strength of breakdown of all specimen at 50 [$^{\circ}C$] decreased more than that of the dielectric breakdown strength at room temperature. When temperature increases from 50 [$^{\circ}C$] to 100 [$^{\circ}C$], we have confirmed that breakdown strength of virgin specimen decreases, but specimens with added MgO show constant dielectric breakdown strength.
이 논문은 뇌 임펄스전류에 의한 접지시스템의 과도적 특성에 관련된 토양의 이온화 현상과 파라미터를 기술하였다. 몇 가지 토양에서 발생하는 이온화 특성을 실험적으로 조사하였다. 절연파괴 임계전계강도와 이온화 반경을 용이하게 분석하기 위하여 원주형 실험기를 사용하였다. 전압과 전류 파형을 기초로 토양의 절연파괴 임계전계강도, 임피던스의 임펄스 전류 크기에 대한 의존성, V-I곡선과 과도임피던스를 검토하였다. 이온화 과정과 비선형 특성은 토양 종류에 매우 의존적이며, 포장용수량의 토양에서 2개의 전류피크는 나타나지 않았다. 본 연구 결과는 토양의 이온화를 고려하여 임펄스전류의 영향을 받는 접지시스템의 과도적 성능의 향상에 유용한 정보가 될 것이다.
본 논문에서는 Al 및 TiW 금속을 상하층 전극으로 사용하고 이들 금속사이에 절연물이 존재하는 금속-절연물-금속(metal-insulator- metal : MIM) 구조의 안티휴즈 소자를 만들고 금속층간 절연물의 성질에 따른 안티휴즈 특성에 대하여 연구하였다. 금속층간 절연물로는 R.F 스퍼터링법에의해 형성된 실리콘 산화막과 탄탈륨 산화막으로 구성된 이층 절연물을 사용하였다. 이러한 안티휴즈 구조에서 실리콘 산화막은 프로그램 전의 안티휴즈 소자를 통해 흐르는 누설전류를 감소시켰으며, 실리콘 산화막에 비해 절연 강도가 낮은 탄탈륨 산화막은 안티휴즈 소자의 절연파괴전압을 저 전압으로 낮추는 역할을 하였다. 최종적으로 제조된 $Al/Ta_{2}O_{5}(10nm)/SiO_{2}(10nm)/TiW$ 구조에서 1 nA 이하의 누설전류와 약 9V의 프로그래밍 전압을 갖고 수 초내에 프로그램이 완성되는 전기적 특성이 안정된 안티휴즈 소자를 제조하였다. 그리고 이때 소자의 OFF 및 ON 저항은 각각 $3.65M{\Omega}$ 및 $7.26{\Omega}$이었다. 이와 같은 $Ta_{2}O_{5}/SiO_{2}$ 구조에서 각 절연물의 두께를 조절함으로써 측정 전압에 민감하고 재현성 있는 안티휴즈 소자를 제조할 수 있었다.
본 연구에서는 저밀도 폴리에틸렌과 에털렌 비닐 아세테이트 블렌드(LDPF/EVA)의 난연성을 향상시키기 위해 난연제인 수산화 마그네슘과 난연상승보조제인 zinc borate를 첨가한 후, 난연성과 체적저항률, 유전정접, 교류 절연파괴강도 등의 전기적 특성, 인장강도 및 연신율 등의 가계적 특성을 비교 분석하여 가장 우수한 LDPF/EVA 블렌드의 혼합비 및 적절한 $Mg(OH)_2$의 zinc borate의 첨가량을 선정하고자 하였다. 혼합비 70/30phr의 LDPF/EVA 블렌드에 10phr의 $Mg(OH)_2$와 6phr 정도의 zinc borate를 첨가한 시편에서 가장 우수한 난연성 및 전기/기계적 특성을 나타내었다.
Engine misfire causes of the negative effect on exhaust emission such as HC, CO, and NOX . Moreover, it causes damage to the three-way-catalyst(TWC) system permanently. The crankshaft velocity fluctuation(CVF) method has been applied for the real cars as misfire detection system usually, which utilizes the crank angle sensor input to calculate the variation of the crankshaft rotational speed. But this approach has the limit due to the fact that three could be problem under certain engine condition like as deceleration or high speed condition . Therefore the development of new methods are requested today. This study introduced the new method of misfire detection using breakdown voltage(BDV) characteristics between spark plug electrouds.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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