• Title/Summary/Keyword: 절연 파괴

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스퍼터링으로 제조된 비정질 카본박막의 특성

  • 박형국;정재인;손영호;박노길
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 1999.07a
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    • pp.131-131
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    • 1999
  • 비정질 카본 박막은 다이아몬드와 유사한 높은 경도, 내마모성, 윤활성, 전기절연성, 화학적 안정성, 그리고 광학적 특성을 가진 재료로서 플라즈마 CVD를 이용한 합성방법으로 제조된 박막이 주로 연구되고 있다. 본 연구에서는 마그네트론 스퍼터링을 이용하여 다양한 조건의 카본 박막을 제조하였다. 카본 박막의 제조는 이온빔이 장착된 고진공 증착 장치를 이용하였고 시편의 청정시 사용된 이온빔의 조건은 빔 전압이 500V, 빔 전류는 0.1mA/cm2로 기판 청정을 거친 후 DC 마그네트론 스퍼터링을 이용하여 흑연을 증발시켜 박막을 제조하였다. 기판과 타겟의 거리는 13cm로 고정시킨 후 타겟 전류는 1A로 유지하면서 30분간 증착하였다. 기판은 Si-wafer와 glass를 주로 사용하였으며 기판 인가전압, 아세틸렌 유량, 기판 온도등을 변화시켜가면서 각각 카본 박막을 제조하였다. 비정질 카본박막의 막은 평균 두께는 0.4~1.2$\mu\textrm{m}$이며 SEM을 이용하여 단면의 성장구조를 관찰하였다. 라만 분광분석과 FTIR 분광분석을 통하여 비정질 카본 박막의 결합특성을 조사하였고 scratch tester를 이용하여 박막의 밀찰력을 관찰하였다. 제조된 박막의 두께는 아세틸렌 가스 이용시 1$\mu\textrm{m}$ 이상의 박막의 제조가 가능하였으며 카본 박막의 라만 분광특성은 고체 탄소 물질의 S와 G-peak으로 구성되어 있으며 기판 인가전압, 아세틸렌 가스 유량 변화에 따른 peak의 위치 이동 및 FWHM의 변화를 관찰하였다. RFIR 결과는 아세틸렌 가스의 유량이 증가에 따라 C-H 결합 분포가 증가며 기판 인가 전압이 증가할수록 C-H 결합분포가 감소하는 경향이 나타냈다. 이는 이온 충돌 효과에 따라 결합력이 약한 C-H 결합이 우선적으로 파괴되는 현상으로 생각되어 진다. Scartch tester 측정 결과 박막의 밀착력은 실험조건에 따른 경샹성은 보이고 있지 않으나 10N 정도이며 60N 이상의 강한 밀착력을 가진 박막도 제조되었다.

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Breakdown Characteristics of Dry Air under 170[kV] GIB (170[kV] GIB 내에서 건조공기(Dry Air)의 절연파괴 특성)

  • Han, Ki-Son;Yoon, Jin-Yul;Ju, Hyung-Jun
    • Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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    • v.24 no.10
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    • pp.136-142
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    • 2010
  • In this paper, we changed $SF_6$ insulation gases used already in the GIB(Gas Insulated Bus, gas insulated busbar) of switching appliances of power grid 170[kV] GIS(Gas Insulated Switchgear, Gas Insulated Switchgear) with green insulation dry air gases and studied dielectric breakdown voltage characteristics by the AC voltage withstand test. Withstand test AC voltage applied to the standard KEPCO's 170[kV] GIB with dry air insulation and and the equivalent of dry air and $SF_6$ gas were examined. Breakdown voltage of dry air, using an expression of the experiments were calculated and AC Withstand criterion of dry air insulation for the AC voltage test was derived. Using the criterion, dry air gases can be used instead of the $SF_6$ gas was confirmed in the factory acceptance test at 170[kV] GIB.

A Study on Characteristics of Insulation Breakdown by the Mixing Ratio of enhanced Dry Air and SF6 (개선된 Dry Air와 SF6의 혼합비에 따른 절연파괴 특성 연구)

  • Seok, Jeong-Hoo;Beak, Jong-Hyun;Lim, Dong-Young;Bae, Sungwoo;Kim, Ki-Chai;Park, Won-Zoo
    • Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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    • v.30 no.3
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    • pp.86-93
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    • 2016
  • It is very desirable that a mixture gas possessing excellent insulation performance is suggested for insulation on increasing high voltage. This paper proposes a $SF_6$ mixture gas based on the factors including dielectric strength, environmental impact and economic feasibility of manufacture for the insulation in eco-friendly power equipment. A suitable-$SF_6$ content was determined to improve the dielectric strength in $N_2$ and Dry Air. The examination results of the factors revealed that a $SF_6$/Dry Air mixture gas possessing the $SF_6$ content was more appropriate than a $SF_6/N_2$ mixture gas to the eco-friendly power equipment. In addition to the selection of the suitable $SF_6$ mixture gas, insulation characteristics as a function of $SF_6$ content were described from electron-detachment mechanism.

The Effects of Gap Length and Tip Radius Influenced in Breakdown of Mineral Based Insulating Oil (광유의 절연파괴에 미치는 전극간격 및 침전극 곡률반경의 영향)

  • 이종섭;신태수;이운용;박영국;강성화;임기조
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 1997.11a
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    • pp.254-257
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    • 1997
  • In this paper, we investigated the effects of gap length and tip radius influenced in breakdown of mineral based insulation oil Electrode system was needle-plane geometry It is to model conductive extrusions in oil filled electrical power apparatus. The tip radius of needle electrode was 5, 10, 20 and 25${\mu}{\textrm}{m}$, respectively. We measured breakdown voltage for each of tip radius with increasing electrode gap, 2mm to 12mm. It was calculated electrical breakdown strength at tip using Mason\`s equation from breakdown voltage As gap lenght increased. breakdown strength increased linearly. But, as tip radius of needle increased, breakdown strength decreased exponentially. It can be explained by tole phenomenon that electron is easily injected, as tip radius increases, and effective work function decreases. When appling DC voltage. breakdown 7tr7ilgtll was higher wheal polarity of needle was negative than positive. It is because of the space charge effect ill accordance with the influence of liquid motion.

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Electrical Breakdown characteristics of $LN_2$ under simulated Quenching conditions for application of HTS apparatus (고온초전도 기기응용을 위한 모의 퀜치 환경에서 액체질소의 절연파괴 특성)

  • Baek, Seung-Myeong;Jung, Jong-Man;Lee, Joung-Won;Kwag, Dong-Soon;Kim, Sang-Hyun
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2002.05a
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    • pp.187-191
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    • 2002
  • The characteristics of Electrical breakdown liquid nitrogen($LN_2$) were studied under simulated Quenching conditions for application of HTS apparatus. The experimental results for various quench condition revealed that the breakdown voltage of $LN_2$ with bubble flow velocity and gap spacing, Also, it did a electric field and potential distribution interpreting at the liquid nitrogen when the bubble existed, The plots of equipotential lines for three cases are also shown.

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The Surface flashover properties of Molded Transformer in Underground Premises (지하구내에 설치된 변압기의 연면방전 특성)

  • Kim, N.S.;Song, W.C.;Lee, K.H.;Lee, M.W.;Bang, Y.K.;Jung, J.S.;Park, H.Y.
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2005.07c
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    • pp.2129-2131
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    • 2005
  • 최근 건축물의 대형화로 인해 대용량의 전기설비가 건물의 지하에 설치되고 있지만 전기설비에 대한 특별한 안전 대책 마련이 미비한 실정이다. 본 논문은 지하 구내에 설치된 몰드 변압기가 침수되었을 경우 발생될 수 있는 1차 재해와 2차 재해에 대한 피해를 최소화하기 위한 연구의 기초 단계로 실제 지하구내에 설치된 몰드 변압기를 실험 시편으로 선택하여 거리에 따른 연면 파괴 전압과 전류파형 등을 분석하였다. 분석결과 전극간 간격이 커질수록 연면방전전압이 증가하는 것으로 나타났으며, 방전전류의 피크치도 높아짐을 알 수 있다. 또한, 전극간의 간격이 커질수록 방전시간이 증가하였으며 방전시간의 증가로 인해 절연물의 손상도 증대되었을 것으로 생각된다.

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The discharge characteristics for various electrode shapes under negative high-voltagein in Liquid $SF_6$ ((-)전압 인가시 액체 $SF_6$의 전극형상에 따른 절연파괴특성)

  • Choi, Eun-Hyuck;Park, Kwang-Seo;Kim, Lee-Kook;Lee, Kwang-Sik;Do, Dae-Ho;Kim, Jong-Whan
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2005.07c
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    • pp.2085-2087
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    • 2005
  • In this paper the experiments of insulation characteristics by temperature change of $SF_6$ gas and liquid $SF_6$ in model GIS(Gas Insulated Switchgear) were described. From this results, the breakdown voltage was increased with a drop of temperature and an increase of the inner pressure in model GIS. The ability of insulation in liquid $SF_6$ was higher than that of the highly pressurized $SF_6$ gas. A liquid $SF_6$ discharge characteristics was caused by bubble formed evaporation of liquid $SF_6$ and bubble caused by high electric emission. It is considered that these result are fundamental data for electric insulation design of superconductor and cryogenic application machinery which will be studied and developed in the future.

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Earth Resistance Measurement Method by Clamp-one Type Current Comparison (클램프온식 전류비교 접지저항 측정방법)

  • Jeong, M.S.
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2007.07a
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    • pp.353-355
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    • 2007
  • 피접지체의 접지는 전력설비의 절연파괴,낙뢰 등으로 전압이 침입할 경우 접지전극의 접지저항이 높으면 접지전극으로 유입되는 전류와 접지저항의 곱에 해당하는 접지전극의 전위가 상승하게 되므로 설비의 파손 인축의 피해 등이 발생 할 수 있다. 따라서 접지저항은 낮은 값으로 유지하는것이 필요하고 정기적으로 측정하여 관리하도록 규정하고 있다. 대표적인 접지저항측정방법으로는 3전극법(Fall of potential method)과 Hook-on 측정법이 있다. 그러나 3전극법은 측정하고자 하는 접지전극으로부터 일정한 거리에 전류를 흘려주고 이때 대지 전위를 측정 할 수 있는 2개의 보조전극 설치가 필수적이나 접지극과 접지선의 단자와는 설치 위치가 다르므로 접지전극의 설치점을 확인하기 곤란하고 건물내부, 지하철, 터널 등에는 보조전극의 설치가 거의 불가능하므로 처음 설치한 접지극의 접지저항측정관리에 어려움이 크다. 또한 Hook-on 측정법은 다중 접지 계통에 사용하는 방법으로 접지극이 수십 또는 수백개를 병렬로 연결한 경우 측정하고저 하는 접지그의 접지저항값에 비해 나머지 접지전극 전체의 합성저항이 무시할 수 있을 만큼 적은 경우에만 측정할 수 있으므로 건물이나 변전실 등 수개의 접지극이 설치된 경우는 사용할 수 없다. 본 연구는 보조전극을 설치하지 않고 측정하고자하는 접지전극 상호간의 전류분배 비율을 저항의 역수 비율로 하여 각각의 접지 전극의 접지저항값을 운전 중인 상태에서 간단하고 정확하게 측정할 수 있는 새로운 접지저항 측정 방법에 관한 연구이다.

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A Study on Characteristics of Insulation Breakdown and Surface Discharge by the Oxygen Concentration in the Dry Air in Quasi-Uniform Field (준평등전계중 Dry Air내 산소의 농도에 따른 절연파괴 및 연면방전 특성 연구)

  • Beak, Jong-Hyun;Seok, Jeong-Hoo;Choi, Byoung-Ju;Bae, Sungwoo;Kim, Ki-Chai;Park, Won-Zoo
    • Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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    • v.29 no.11
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    • pp.41-46
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    • 2015
  • This study was conducted to discover a substitute of $SF_6$ gas. $SF_6$ gas is widely used across the industries. Thanks to superior electrical properties, in particular, it has been commonly used in electrical industry. However, there have been a lot of studies on its serious effect on global warming. As a substitute of this synthetic gas, a mixture of dry air and $N_2/O_2$ was chosen in this study. In case of $N_2/O_2$, dielectric strength differs depending on the mixing ratio. This study examined dielectric breakdown and flashover after adjusting oxygen percentage in the dry air. This test was conducted in a quasi-uniform electric field depending on pressure, oxygen concentration and gas mixtures. The test results found that dielectric voltage and flashover voltage were the highest at a certain oxygen concentration. It is the results of this photoionization and electron attachment of oxygen.

Breakdown Characteristics of $SF_6/CF_4$ Mixtures Under AC and Standard Lightning Impulse Voltages in Uniform Field (평등전계에서 AC 및 표준 뇌 임펄스 전압의 $SF_6/CF_4$ 혼합 가스 절연 파괴 특성)

  • Sung, Heo-Gyung;Park, Shin-Woo;Hwang, Chung-Ho;Kim, Nam-Ryul;Huh, Chang-Su
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2007.06a
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    • pp.227-228
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    • 2007
  • Although many studies have been carried out about binary gas mixtures with $SF_6$, few studies were presented about breakdown characteristics of $SF_6/CF_4$ mixtures. At present study the breakdown characteristics of SFJCF4 mixtures in uniform field was performed. The experiments were carried out under AC and standard lightning impulse (SLI) voltages. The sphere-sphere electrode whose gap distance was 1 mm was used in a test chamber. $SF_6/CF_4$ mixtures contained from 0 to 100% $SF_6$ and the experimental gas pressure ranged from 0.1 to 0.4 MPa. The results show that addition of $SF_6$ to $CF_4$ increase AC and SLI breakdown voltages. Under AC voltages the breakdown voltages of each mixture were linearly increased according to the quantity of $SF_6$. However under SLI voltages the breakdown voltages of each mixture were similar.

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