• 제목/요약/키워드: 절연파괴

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고분자 절연재료의 특성연구 -DGEBA/MDA/Nitrile계에서 절연파괴 거동- (Characteristics of Polymer Insulator Materials -Behavior of Dielectric Breakdown in DGEBA/MDA/Nitrile System-)

  • 안현수;이홍기;심미자;김상욱
    • 한국재료학회지
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    • 제7권11호
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    • pp.929-933
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    • 1997
  • 에폭시 수지 DGEBA/MDA/GN계의 트링 열화에 미치는 전압과 온도의 영향에 대한 고찰을 통하여 고분자 절연재료의 절연파괴 거동을 연구하였다. 전압 인가시간에 따라 트리의 성장속도은 역S자의 형태로 나타났다. 인가전압과 온도가 증가함에 따라 트리의 성장속도는 증가하였으며 트리형상의 복잡함, 즉 국부적인 트링열화의 정도는 인가전압이 감소하거나 온도가 증가한 경우에 높게 나타났다. 절연파괴 강도는 유리 전이온도 이상에서 급격히 감소하였다.

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절연파괴 메카니즘의 비 선형 분석에 의한 절연진단에 관한 연구 (A Study on the Insulation Diagnosis by Nonlinear Analysis of the Insulation Breakdown Mechanism)

  • 임윤석;장진강;김성홍;박재준;김재환
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 E
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    • pp.2262-2264
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    • 1999
  • 절연체 내부의 보이드로 인하여 부분방전이 발생하면 국부 파괴와 완전절연파괴의 원인이 된다. 부분방전으로 생기는 트리잉은 절연재료를 열화시키며 부분방전 메카니즘 연구의 한 축을 이룬다. 이에 절연 파괴를 미연에 예측하고 감시하는 기술의 개발은 매우 중요하다. 이러한 관점에서, 부분방전의 메카니즘을 본래의 관점에서 비 선형적으로 해석할 수 있는 기법의 도입은 중요한 의미를 갖는다. 절연체의 부분방전을 시간 전개에 따라 해석함으로써 이후 실시간 감시 시스템 구축에 기초가 될 것이며 지금까지 수없이 시도 되어온 통계적인 방법과의 비교분석 및 데이터 베이스화에 따른 더욱 객관적이고 정확한 감지 결과가 기대된다. 부분방전 신호는 음향센서를 거쳐 개인용 컴퓨터에서 비선형적 해석기법과 통계적인 $\Phi$-q 기법을 적용하여 해석하였으며, 이 해석 결과는 다양한 해석 기준을 제공해 줄 것으로 기대된다.

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에폭시-나노콤포지트의 실란처리에 따른 트리잉파괴 특성에 관한 연구 (Treeing Breakdown Characteristics of Epoxy-Nanocomposites according to Silane Treatment)

  • 박재준
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.261-261
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    • 2009
  • 층상실리케이트 나노입자를 포함한 에폭시수지인 나노콤포지트를 장시간 트리절연내력을 평가하기 위하여 제조하였다. 층살실리케이트를 포함하지 않은 경우보다 월등하게 긴 트리잉파괴 시간을 나타내었다. 더욱이 층상실리케이트 나노입자와 에폭시수지 계면의 효과를 연구하기위해 silane coupling agent을 나노입자에 표면처리하여 장시간 트리잉 파괴에 초점을 맞추었다. 에폭시수지와 층상실리케이트 나노입자사이 커플링 의한 계면결합은 단시간 절연파괴강도와 장시간 트리잉파괴 시간에 중요한 역할을 하고 있음을 알았다. 그 결과는 침선단에 교류 전계강도가 781.42kV/mm(교류 15kV, 침선단 곡률반경 $5{\mu}m$) 절연파괴시간을 측정한 결과 나노입자가 충진된 경우 트리개시시간이 24,726분이었고, 파괴에 이르는 시간은 29,213분이 걸렸다. 반면에 실란을 처리하지 않은 경우 파괴시간은 11,591분 이었다. 충진된 층살실리케이트 나노입자의 함량은 3wt%로 하였으며, 이와같은 파괴시간 지연 결과의 향상이 152%향상된 결과는 계면의 결합력이 크게 향상되어 나타낸 경우로 사료된다.

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건조공기(Dry-Air)의 교류 및 직류전압에 대한 절연특성 연구 (A study of breakdown characteristics of Dry-Air under AC & DC Voltage)

  • 김영수;김도석;김정배;이광식
    • 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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    • 한국조명전기설비학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.251-254
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    • 2007
  • 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.

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액체 질소의 절연특성에 미치는 전극효과에 관한 연구 (The effect of electrode on the dielectric breakdown properties in liquid nitrogen)

  • 김상현;김정호;윤문수;권영한
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제4권2호
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    • pp.114-122
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    • 1991
  • 본 논문에서는 최근의 고온초전도체 재료의 개발에 주목하여 액체 질소의 절연파괴특성에 전극이 미치는 영향에 관하여 연구하였다. 액체 질소의 극성효ㅗ가는 액체 헤리움과는 달리 전극간 거리에 따라 다르며 단 간격에서의 파괴정압은 평등전계가 가장 높고, 정침, 부침의 순서이며 장 간격에서는 역전한다. 그리고 conditioning효과, 불순물효과, 피복효과, 압력의존성 등의 실험으로 부터 액체 질소의 파괴기구는 정침에서는 정 스트리머, 부침에서는 기포파괴의 가능성이 높은 것으로 생각된다. 또한 극저온 절연 설계에서는 전극을 절연물로 피복하고 고순도 액체 질소보다는 불순물이 혼입된 액체 질소, 즉 상용 액체 질소를 냉각 및 절연재료로 사용하면 유리하다.

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아킹혼 금구류 섬락특성 연구 (A study on the flashover characteristics of arcing horn fittings)

  • 김태훈;곽주식;정문규;정재승
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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    • pp.453-454
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    • 2015
  • 낙뢰에 대한 전력계통의 적절한 보호를 위해서 피뢰기/아킹혼의 적절한 보호작동 설계가 필요하다. 피뢰기/아킹혼은 낙뢰에 의해 이상전압 발생시 섬락 동작을 통하여 계통을 보호하므로, 절연파괴 특성에 대한 상세한 연구가 필요하다. 본 논문에서는 피뢰기/아킹혼의 섬락동작에 직접적인 영향을 주는 절연갭의 미세조정에 따른 절연파괴 특성에 대한 연구를 실험적으로 수행하였다. 실험 결과, 갭간격이 증가할수록 절연파괴전압은 증가하고, 그 증가폭은 지수적으로 감소하는 전형적은 방전 특성을 확인하였으며, 그 상세한 변화 값을 측정하였다. 또한 표준 갭간격에서의 섬락특성과 섬락전압 분포도를 구하여 절연협조 상태를 분석하였다.

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준평등전계에서 임펄스전압에 대한 N2가스의 절연파괴특성 (Dielectric Characteristics of N2 Gas under Impulse Voltage in a Quasi-Uniform Electric Field)

  • 이복희;김동규;이봉
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제24권8호
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    • pp.126-132
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    • 2010
  • 본 논문은 준평등전계중에서 임펄스전압에 대한 $N_2$가스의 절연파괴특성에 관한 것으로 실험은 1.2/50[${\mu}s$] 표준뇌임펄스전압, 180/2500[${\mu}s$] 개폐임펄스전압과 500[ns]/1[MHz] 급준성 과도과전압이 인가된 전극계에서 이루어졌다. 구-평판 전극의 간격은 14[mm]이고, 전계이용률은 71.2[%]이었으며 가스압력은 0.2~0.6[MPa]범위로 하였다. 그 결과 절연파괴는 스트리머방전에 의하여 일어났으며, 절연파괴전압은 상승시간이 빠른 급준성 과도과전압에서 가장 높게 나타났다. 정극성 절연파괴전압이 부극성보다 높았으며, 정극성의 경우 절연파괴까지의 시간도 더 긴 것으로 나타났다.

트리잉 파괴에 대한 와이블 확률 분포을 이용한 수명 평가 (Lifetime assessment using Weibull probability distribution according to treeing breakdown)

  • 신성권;김경민;김탁용;이덕진;박세화;김경환;김재환
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2000년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.620-623
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    • 2000
  • 본 논문은 절연재료의 보이드(void)나 크랙(crack)과 같은 결함이 부분방전을 일으킴으로서 절연재료가 열화되어 최종적으로 파괴에 이른다. 특히 부분방전 중에서 트리잉 열화는 절연재료에 매우 치명적이다. 또한 고전압,고전계 기술분야에서 절연파괴전압이나 일정전압 인가시 수명 시간 데이터는 중요하다. 파괴 통계에 주로 많이 사용하는 와이블 확률 분포를 이용하여 트리잉 파괴에 대한 수명을 평가를 시도하였다. 시료의 형태는 침대 평판전극이고 시료는 저밀도 폴리에틸렌이다 인가 전압은 상용 교류 전압 8,10,12[kV]를 인가하였다. 척도 파라메타는 전압이 증가함에 따라 128.7$\longrightarrow$96.4$\longrightarrow$85.4로 감소하고 형상 파라메타는 전압이 증가함에 따라 2.39$\longrightarrow$2.19$\longrightarrow$2.02로 감소한다. 따라서 시료의 추정 수명은 110분, 81.57분, 49.27분으로 전압이 증가함에 따라 수명이 급격히 단축됨을 알 수 있다.

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고압용 전선의 전기절연과 공간전하

  • 서광석;박진우
    • 전기의세계
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    • 제39권2호
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    • pp.12-24
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    • 1990
  • 고분자는 전기장 내에 놓이게 되면 분극현상과 전하주입현상이 일어나며 절연체의 절연수명은 분극현상보다 전하주입에 의해 형성된 공간전하에 의하여 크게 좌우된다. 공간전하에 관한 연구에 있어서 공간전하의 정화한 측정 자체도 어려운 문제인 데, 최근에 개발된 방법인 압력펄스파 방법이 있다. 이 방법은 매우 짧은 폭의 펄스가 절연체를 통과하면서 얻은 공간전하에 관한 정보를 de convolution에 의한 후속신호처리하면 절연체내에 존재하는 전하의 공간분포에 따라서 전체전하량 등을 구할 수 있다. 고전압용 전선에 쓰이는 절연물질에서는 사용되는 전압의 종류에 따라 다른 형태의 문제점이 발견된다. dc절연에 있어서는 전압의 극성이 갑자기 바뀌는 polarity reversal에 의한 절연파괴가, 그리고 ac절연에서는 소위 트리잉 현상이라고 불리우는 전기적인 열화반응에 의한 절연체의 파괴 현상이 중요시되고 있다. 이들 모두 공간전하의 축적이 심할 수록, 그리고 기공 또는 그밖에 전기집중현상을 일으킬 수 있는 요인이 많을 수록 절연체의 절연수명을 급격히 감소한다. 따라서 절연수명을 향상시키기 위하여는 공간전하의 축적을 방지해야 하는데, 여기에는 전기적인 측면에서의 노력과 아울러 고분자 자체의 개량등의 노력도 함께 있어야 한다.

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저밀도폴리에틸렌에서 트리 형상의 전계의존성에 관한 연구 (A Study on Electric Field Dependence of Tree Shape in Low Density Polyethylene)

  • 김재환;박창옥;윤헌주
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제14권1호
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    • pp.1-7
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    • 2000
  • 절연재료의 내부에서 부분방전이 발생하면 국부파괴와 완전절연파괴의 원인이 된다. 부분방전으로 생기는 트리잉은 절연재료를 열화시키고 절연 수명을 단축시키는 중요한 원인이 된다. 따라서 절연파괴의 예측과 절연재료의 수명을 진단할 수 있는 방법에 대한 연구는 매우 중요하다. 고전압 하에서 일어나는 트리잉 현상에 대해서 저밀도 폴리에틸렌의 트리잉 개시 전압과 그 진전 과정을 진성파괴의 견해에서 고찰하였다. 이러한 관점에서 본 연구는 고전압하에서 일어나는 트리잉현상에 대해서 저밀도폴리에틸렌에서 트리형상의 전계의존성에 관하여 고찰하였다. 결과로서 트리의 성장을 그 내부가 각각 유전체 혹은 도체라고 가정했을 때의 중간적인 특성을 갖는다는 추리하에 이론적으로 검토한 결과, 실험결과와도 잘 일치됨을 알 수 있었다.

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