• 제목/요약/키워드: 절연파괴

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열처리된 저밀도폴리에틸렌의 절연파괴특성에 관한 연구 (A study on the electrical breakdown characteristics of thermal treated low density polyethylene film)

  • 홍진웅
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제6권4호
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    • pp.366-373
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    • 1993
  • 고체구조와 절연파괴의 관계를 확실하게 알아보기 위하여 온도 100[.deg.C]의 실리콘유 내에서 1시간 열처리한 시료에 대해서 직류(DC)와 임펄스 절연파괴특성을 검토했다. 시료의 결정화도는 적외선 흡수와 X선 회절실험 측정방법으로 평가했으며 그리고 시료의 결정립크기와 분상은 시차주사 열량측정을 이용하였다. 실험결과 결정화도의 크기는 서냉, 수냉, 원시료 그리고 급냉시료 순으로 적어짐을 확인하였고 각각 70.23[%], 61.6[%], 56.75[%] 및 34.7[%]를 얻었다. 온도 30, 50[.deg.C]에서 임펄스 절연파괴특성은 결정화도의 감소에 따라 높아지는데 이것은 전자열적파괴를 시사하고 있다. 그리고 온도의 증가에 따라 임펄스 절연파괴강도는 감소되는데 이것은 Frohlich-type의 파괴이론을 제시한다. 또한 직류절연파괴는 저온영역에서 결정화도에 거의 의존하지 않지만 그러나 고온영역에서는 약간 의존한다.

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임펄스전류에 의한 토양의 절연파괴특성 (Breakdown Characteristics of Soils Caused by Impulse Currents)

  • 이복희;이강수;김회구
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제24권4호
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    • pp.103-109
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    • 2010
  • 이 논문은 동축원통형 전극계에서 임펄스전류에 의한 토양의 절연파괴특성에 관한 것으로 4종의 토양에 대한 절연파괴전압과 전류를 측정하고, 절연파괴를 일으키는 전계의 세기, 절연파괴까지의 지연시간과 전압-전류곡선을 분석하고 검토하였다. 그 결과, 절연파괴전압과 전류 파형은 토양입자의 크기에 의존하며, 자갈과 모래의 절연파괴 전압과 전류 파형은 마사토와 황토의 파형과는 다르게 나타났다. 절연파괴를 일으키는 전계의 세기는 자갈, 모래, 황토, 마사토의 순으로 높았으며, 모든 시료의 전압-전류곡선은 ${\infty}$모양의 교차폐곡선을 나타내었다. 또한 자갈과 모래의 절연파괴까지의 시간지연은 마사토나 황토보다 길게 나타났다. 본 연구 결과는 토양의 이온화를 고려하여 낙뢰전류가 입사되는 접지전극시스템의 과도적 성능의 향상을 위한 설계에 유용한 정보가 될 것이다.

절연파괴 원인규명을 위한 Pre-breakdown PD 검출기술 개발 (Development of Pre-breakdown Partial Discharge Detection Method for Explanation of the Cause of EHV XLPE Cable Joint Breakdown)

  • 김충식;김영홍
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 Techno-Fair 및 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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    • pp.85-86
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    • 2008
  • 케이블의 원가절감을 위해 절연체의 절연두께를 줄이거나 초초고압화가 되어 갈수록 절연성능의 신뢰성 향상이 한층 요구되고 있다. 이를 위해 케이블 및 접속함의 절연체 내에 각종의 결함이 어느 정도 절연성능을 떨어뜨리는지 정량적으로 파악하여 개선할 필요가 있다. 또한 완제품 내 잔족하고 있는 이물의 종류 및 위치를 알 수 있으면 생산공정 내에서 이물 유입 경로를 파악하여 이물이 유입되는 것을 차단할 수 있다. AC내전압 파괴시험을 수행할 때 설계치 보다 저전계에서 파괴될 경우 파괴공을 조사하여 원인을 규명하고자 하지만 국부적인 결함으로 인한 파괴는 결함부를 소실시키기 때문에 파괴공 및 주위의 절연체를 현미경으로 관찰하여도 찾기가 어렵다. 따라서, 전원을 고속으로 차단하여 결함부가 완전히 소손되는 것을 막고 PD발생 위치를 추정하여 결함을 확인하는 방법이 요구 되어진다. 이러한 시험 방법을 전구차단법 이라고 하며, 고도의 PD측정기술과 판정기술이 필요한 종합적인 기술이다. 본 논문에서는 PPD 기술의 핵심인 노이즈 제거 기술과 판별기술을 서술하고 실제 접속함(PMJ)에 적용하여 PPD 기술의 유효함을 증명하였다.

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Dry-air의 절연 특성 분석 (Analysis on the Dielectric Characteristics of Dry-air)

  • 방승민;모영규;이온유;김준일;강종오;이홍석;남석호;강형구
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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    • pp.1195-1196
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    • 2015
  • 최근 급격한 산업사회의 발달로 인해 전력기기의 종류와 설치개수가 꾸준히 증가하고 있다. 수많은 고전압 전력기기의 운용으로 인해 발생되는 온실가스는 지구온난화와 같은 환경파괴를 유발시키는 등의 문제를 발생시키고 있다. 고전압 전력기기의 전기적 절연을 위해 주로 사용되는 SF6와 같은 기체 절연체는 온실가스를 유발시키며, 현재 여러 나라에서는 고전압 전력기기로부터 방출되는 CO2의 양을 최소화하기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 특히, 일본 교토에서 180여개의 국가가 온실가스 감축의 의무를 나누고자 교토의정서를 채택하였고, 온실가스를 유발하는 SF6를 대체할 수 있는 친환경 기체 절연체에 대한 연구가 활발히 진행 중이다. 그 중에서도 본 연구에서는 친환경 기체 절연체인 Dry-air의 절연파괴와 부분방전 개시전압 특성을 분석하였다. 다양한 구 전극의 크기와 전극 사이 간격 조건에서 AC 절연파괴 및 부부방전 개시전압에 대한 실험을 수행하였다. 또한, 유한요소해석을 통해 산출한 전계 이용률을 고려하여 절연파괴와 부분방전 개시전압에 대한 특성을 분석하였다. 실험결과, 구 전극의 크기와 전극 사이 간격이 증가할수록 절연파괴와 부분방전 개시전압의 크기가 커지는 것을 알 수 있으며, 부분방전이 먼저 개시되고 절연파괴로 이어는 경향을 확인할 수 있었다. 또한, 전계 이용률이 0.52 이상에서는 부분방전이 개시되지 않고 곧바로 절연파괴로 이어지는 것을 확인할 수 있었다.

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GIS 절연파괴 위치 추정 시스템의 현장 적용 연구 (Field Study for Location Estimation System of Dielectric breakdown in Gas Insulated Switchgear)

  • 민병운;이정복;김중표;김정한
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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    • pp.543-544
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    • 2015
  • GIS(Gas Insulated Switchgear:가스절연 개폐장치)는 절연성능이 뛰어난 $SF_6$가스로 절연되어 초고압 전력의 제어(차단,투입)를 담당하는 중요한 장치이다. GIS는 절연성능을 검증하기 위하여 현장 운전전에 공장검수시험(내전압시험)과 현장 가압 시험을 수행한다. 이 때 GIS의 조립/운반/설치의 오류로 인한 절연성능 저하로 절연파괴(내부아크)가 발생될 수 있다. 그러나 GIS는 $SF_6$가스로 밀폐되어 있어 절연파괴를 정확히 알 수 없을 뿐만 아니라 사고 위치를 확인하기 어렵다는 단점을 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 이런 문제를 해결하기 위하여 GIS 내부에서 발생되는 사고를 신속하게 탐지하고 위치를 정확하게 표정할 수 있도록 개발된 GIS 절연파괴 위치 추정 시스템의 현장 적용연구를 수행하였다. 이를 통해 GIS 절연파괴 위치 추정 시스템의 성능을 확인하였다.

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기체절연매질의 종류에 따른 절연파괴특성 분석 (Analysis on the dielectric characteristics of various insulation gases)

  • 남석호;임지혜;강형구
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.106-106
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    • 2010
  • 전력기기용 기체절연매질로서 일반적인 전력기기용 절연기체로는 공기와 $SF_6$, dry air 등이 사용되고 있으며, 초전도전력기기용 절연기체로는 기체헬륨과 기체네온 등이 주로 사용되고 있다. 본 연구에서는 일반적인 전력기기용 절연기체로 주로 사용되는 공기와 초전도전력기기용 절연기체로 사용되는 기체헬륨의 절연특성을 구 대 평판 전극을 이용하여 비교, 분석하였다. 실험에 사용된 구 대 평판 전극은 절연실험에 의한 기계적 손상을 최소화하기 위하여 스테인레스 스틸을 이용하여 제작하였으며, 공기와 기체헬륨 각각에 대하여 다양한 구 전극의 직경과 전극간격에 대한 절연실험이 수행되었다. 이러한 두 기체의 절연실험 결과를 분석하기 위하여 유한요소해석법을 사용하였다. 본 연구를 통하여 기체의 절연파괴특성은 절연기체의 최대전계에 대한 함수로 표현될 수 있다는 것을 알 수 있었으며, 절연파괴 특성 분석을 통하여 절연기체의 종류에 따른 다양한 전력기기의 절연설계법을 확인할 수 있었다. 또한 본 연구결과는 일반 전력기기뿐만 아니라 초전도전력기기의 절연설계법 확립에 도움이 될 것으로 기대된다.

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고온초전도 기기용 냉매의 절연파괴 특성 (Electrical Breakdown Properties of Coolant for High Temperature Superconducting Apparatus)

  • 김상현;정종만;이진호;김현희;김천오;백승명
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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    • pp.234-237
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    • 2001
  • 고온초전도 기기의 냉매로 사용되는 액체질소($LN_2$)의 절연파괴 특성을 평가하고 기존 변압기에 사용되는 변압기유의 절연파괴 특성에 대하여 비교하였다. ��치에 따른 기포발생을 모의하여 순수 액체와 기포가 포함된 액체의 절연내력을 평가하였으며 기포의 거동에 따른 절연내력을 고찰하였다. 또한, 고온초전도 변압기, 케이블 및 한류기 등은 괜치 발생위치가 명확하지 않으므로 기포의 발생위치를 세 부분으로 모의하여 절연파괴 특성을 고찰하였다.

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절연 파괴 데이터의 와이블 분포 시뮬레이션을 이용한 절연 신뢰도 예측 (Prediction of Insulation Reliability Using Weibull Distribution Simulation of Dielectric Breakdown Data)

  • 박건호
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2012년도 제45차 동계학술발표논문집 20권1호
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    • pp.233-236
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    • 2012
  • 본 연구에서는 변성기용으로 사용되는 에폭시 복합체에 대해 절연 파괴 실험을 하고 그 데이터를 와이블 분포 확률을 이용해서 시뮬레이션을 하였다. 에스테르기의 기여에 의한 가교밀도 때문에 저온에서 경화제가 증가할수록 파괴강도가 증가하고 충진제를 첨가한 시료들의 파괴강도는 비충진 시료들의 경우 보다 더 낮았는데 이는 충진제 첨가가 계면을 형성하고 전하가 축적되어 분자의 이동도가 증가되고, 전계가 집중되어 전자 가속화 및 전자 사태의 성장이 초기에 도달되기 때문으로 사료된다. 또한 와이블 분포의 분석으로부터 허용 절연파괴 확률이 0.1[%]로 주어질 때, 인가 전계값은 21.5[kV/mm] 이하가 되어야 함을 확인하였다.

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평등/불평등 전계하에서의 건조공기(Dry-Air) 절연파괴 특성 (Breakdown Characteristics of Dry-Air under Uniform fields and Non-Uniform)

  • 이창훈;김영수;최은혁;김정배;최영길;이광식
    • 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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    • 한국조명전기설비학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.247-249
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    • 2007
  • 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.

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