• Title/Summary/Keyword: 절연파괴 전계 강도

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고분자 절연재료의 절연파괴

  • 이덕출
    • 전기의세계
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    • v.28 no.8
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    • pp.13-17
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    • 1979
  • 최근 기기절연에 부과되는 제요구가 많아지고 특히 전계강도의 증대, 사용환경의 다양화, 장기수명의 보증및 신뢰성 확립등의 견지에서 볼때 고분자의 절연에 많은 문제점이 제기되어 있으며, 이를 해결하기 위하여 물성론적 입장에서의 구명이 요망되어져 있는 실정이라 하겠다. 이러한 취지에서 고분자절연재료의 절연파괴를 고찰하기 위하여 역사적 배경으로부터 절연파괴기구에 대하여 간단히 기술하고저 한다.

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Study on AC creepage discharge characteristics on polluted solid dielectrics (오염된 고체절연물의 AC 연면 절연파괴특성 분석)

  • Kim, J.T.;Seo, C.W.;Park, H.S.;Kim, B.D.;Jang, J.S.
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2015.07a
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    • pp.1169-1170
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    • 2015
  • 공기를 주 절연매질로 사용하는 전력기기의 소형화 추세속에서 제품의 절연성능을 확보하기 위해 '절연배리어'인 고체절연물이 사용된다. 고체절연물의 연면 절연성능은 운전 환경에서 발생된 수분 및 오염원 등에 영향을 받기 쉽기 때문에, 다양한 오염도 조건에서 고체절연물의 연면 절연파괴특성 분석이 필요하다. 본 논문에서는 전력기기에 폭넓게 적용되는 있는 고체절연물에 대하여 평등전계가 모의된 평판 - 평판 전극 실험 조건에서 연면거리 및 오염도를 정량화한 전기전도도에 따른 AC 연면 절연파괴특성을 분석하였다. 그 결과, AC 연면 절연파괴전계는 고체절연물 재질에 관계없이 단(短) 갭에서 연면거리에 대한 의존성을 거의 보이지 않았다. 또한, PC 연면 절연파괴전계는 BMC 및 에폭시 대비 높았으며, 이것은 재질에 따른 연면 절연파괴 형태 및 표면의 소수성 차이와 관련이 있는 것으로 사료된다.

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Insulation Characteristic Analysis of SF6 Voltage Transformer between Windings (SF6 계기용 변압기의 권선간 절연특성해석)

  • Son, Ju-Wan;Hahn, Sung-Chin
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2011.07a
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    • pp.1063-1064
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    • 2011
  • GIS에 이상전압이 흐를 때, 이를 계측하여 전력기기의 손상 및 고장을 미연에 방지하기 위해 SF6 계기용 변압기를 사용한다. 이러한 계기용 변압기는 절연 파괴가 일어나지 않도록 설계하여야 한다. 특히, 절연은 권선 부분이 중요한 구성 요소로, 권선간의 전기적 절연특성해석을 통하여 전계강도를 완화할 수 있는 절연 설계를 수행하여야 한다. SF6 계기용 변압기는 SF6가스의 유전율이 절연물에 비해 적기때문에 가스에서의 전계 집중 현상이 생기게 된다. 본 논문에서는 SF6 계기용 변압기의 권선간 절연특성해석을 수행하였다. 1차 권선과 2차 권선의 형상을 모델링하고 유한요소법을 사용하여 축대칭 2차원 전계해석을 수행한다. 이 때 발생하는 전계강도를 예측하고 최대전계강도가 발생하는 영역을 찾는다.

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컴퓨터 시스템에 의한 저온에서의 질소가스(G$N_2$)에 대한 방전특성측정

  • 이광식;주재현;이동인;김인식
    • The Proceedings of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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    • v.8 no.4
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    • pp.30-37
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    • 1994
  • 본 연구는 전온하의 질소가스에서 구대 평판전극을 사용하여 온도변화([$0^{\circ}C$]~[$80^{\circ}C$]와 전극간 거리(d=1.0, 2.0, 3.0[mm])를 변환시켰 을 때의 방전트성을 연구하였다. 본 연구에서 얻은 중요한 결론은 다음과 같다. \circled1 온도가 저하함에 따라 절연파괴전압(VB)은 상승한다. \circled2 온도를 강하시킴에 따라 방전지속시간(t)이 길어진다. \circled3 전극의 불평등성이 클수록 절연파괴전압(VB)의 온도의존성이 커진다. \circled4 절연파괴 전계강도(EB)는 다음식으로 표현할 수 있다. 여기서, A, B 및 C는 상수이며 그 값은 다음표와 같다. EB=$AT^2$+BT+C(EB: 절연파괴 전계강도[kV/mm], T: 측정시의 온도[$^{\circ}C$]).

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The electrical conduction and DC breakdown properties of $(Sr.Pb)TiO_3$-based ceramic ($(Sr.Pb)TiO_3$계 세라믹의 전기전도 및 DC절연파괴 특성)

  • 김충혁;정일형;이준웅
    • Electrical & Electronic Materials
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    • v.5 no.4
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    • pp.421-429
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    • 1992
  • 본 연구에서는 (Sr.Pb)TiO$_{3}$계 세라믹을 고압용 세라믹 캐패시터로 응용하기 위하여 일반적인 세라믹 소성법으로 제작하였으며 Bi$_{2}$O$_{3}$. 3TiO$_{2}$의 첨가량에 따른 전기전도 및 DC 절연파괴 특성을 조사하였다. 전도전류는 측정온도의 상승과 Bi$_{2}$O$_{3}$.3TiO$_{2}$의 첨가량이 증가함에 따라 상승하였다. 실온에서 전도전류는 전계에 따라 3영역으로 나누어졌다. 전계 15[kV/cm]이하의 영역에서는 오음의 법칙이 성립하는 이온전도가 나타났으며 전계 15[kV/cm]~40[kV/cm]인 영역에서는 전계에 강요된 강유전성 분극의 반전게에 기인하여 전류의 포화현상이 나타났다. 전계 40[kV/cm] 이상의 영역에서는 공간전하제한전류에 관련된 차일드법칙이 성립하였다. DC 절연파괴 강도는 측정온도의 상승과 Bi$_{2}$O$_{3}$.3TiO$_{2}$의 첨가량이 증가함에 따라 감소하였다. 온도 100[.deg.C] 이하에서는 전자적파괴가 일어났으며 100[.deg.C] 이상에서는 주울열과 유전손실에 의한 열적파괴가 나타났다.

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Electrical Properties on Kraft Insulating Paper used as HVDC Cable (HVDC용 크라프트 절연지의 전기적 특성 평가)

  • Youn, B.H.;Lee, S.J.;Kim, J.N.;Kim, D.W.;Jeon, S.I.
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2005.07c
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    • pp.2250-2252
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    • 2005
  • 본 논문은 HVDC용 크라프트 절연지의 기본 전기적 특성평가를 목적으로 온도별 역률의 변화, 절연저항 및 임펄스 절연파괴강도 등을 측정한 결과이다. 온도에 따른 크라프트 절연지의 역률은 $50{\sim}70^{\circ}C$에서 최소 값을 나타내었으며, 밀도가 낮은 시료일수록 낮은 역률을 나타내었다. 하지만, 임펄스 절연파괴 강도는 밀도가 낮을수록 저하되는 특성을 나타내어 적절한 밀도의 선정이 필요하다는 사실을 알았다. 또한, 온도 및 인가 전계에 따른 절연저항을 측정하여 크라프트 절연지의 온도상수 및 전계상수를 측정한 결과, 온도상수 ${\alpha}$$0.09{\sim}0.1^{\circ}C^{-1}$, 전계상수는 약 1.5을 얻었다. 이는 HVDC용 케이블의 설계 시 절연체의 전계분포 및 두께 산정에 기본적인 데이터를 제공할 수 있다.

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

  • Park, Geon-Ho
    • Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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    • 2012.01a
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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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Treeing Breakdown Characteristics of Epoxy-Nanocomposites according to Silane Treatment (에폭시-나노콤포지트의 실란처리에 따른 트리잉파괴 특성에 관한 연구)

  • Park, Jae-Jun
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2009.06a
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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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A Study on the Insulation Characteristics of Epoxy Composites Using Electric Field Simulation

  • Lee, Deok-Jin
    • Journal of the Korea Society of Computer and Information
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    • v.26 no.2
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    • pp.53-60
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    • 2021
  • In this paper, we aimed to identify the insulation characteristics and reliability of Epoxy composites, which are widely used as insulation material for electrical & electronic components and electric appliance. To this end, it was necessary to predict variations of electric field due to the distribution of fillers that must be added by economic and mechanical factors. So, we verified the result using an electric field analysis Simulator. Furthermore, under the condtion of DC voltage application, an dielectirc breakdown test was performed according to ambient temperature changes and the distribution of fillers, and the changes were observed. Three types of specimens were manufactured by adding 0, 50 and 100[phr] filling to Epoxy resin. In all specimens, as temperature was increased, the strength of the dielectric strength was decreased. When comparing the simulation results with the actual dielectric breakdown test results, we was able to confirm the technical applicability required for Insulation design of electric appliance.

Analysis of Insulating Reliability in Epoxy Composites (Epoxy 복합체의 절연 신뢰도 해석)

  • 임중관;천민우;박용필
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2001.10a
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    • pp.724-728
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    • 2001
  • In this study, the dielectric breakdown of epoxy composites used for transformers was experimented and then its data were simulated by Weibull distribution probability. The dielectric breakdown characteristics origin in epoxy composites were examined and various effects of dielectric breakdown on epoxy composites were also discussed. As a result, first of all, speaking of dielectric breakdown properties, the more hardener increased the stronger breakdown strength at low temperature because of cross-linked density by the virtue of ester radical. And the breakdown strength of specimens with filler was lower than it of non-filler specimens because it is believed that the adding filler forms interface and charge is accumulated in it, therefore the molecular motility is raised, the electric field is concentrated, and the acceleration of electron and the growth of electron avalanche are early accomplished. In the case of filled specimens with treating silane, the breakdown strength become much higher since this suggests that silane coupling agent improves interfacial combination and relaxs electric field concentration. Finally, from the analysis of weibull distribution, it was confirmed that as the allowed breakdown probability was given by 0.1%, the applied field value needed to be under 21.5㎹/cm.

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