• Title/Summary/Keyword: DC breakdown

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Numerical Modeling of Charge Transport in Polymer Materials Under DC Continuous Electrical Stress

  • Hamed, Boukhari;Fatiha, Rogti
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제16권3호
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    • pp.107-111
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    • 2015
  • Our work is based on the development of a numerical model to develop a methodology for predicting the aging and breakdown in insulation due to the dynamics of space charge packets. The model of bipolar charge transports is proposed to simulate space charge dynamic for high DC voltage in law-density polyethylene (LDPE), taking into account the trapping and detrapping of recombination phenomena, this model has been developed and experimentally validation. Theoretical formulation of the physical problem is based on the Poisson, the continuity and the transport equations as well as on the appropriate models for injection. Numerical results provide temporal and local distributions of the electric field, the space charge density for the different kinds of charges, conduction and displacement current densities, and the external current.

펄스 신호 및 절연저항 측정 알고리즘을 이용한 전동기 열화 추정 (Estimation of Motor Deterioration using Pulse Signal and Insulation Resistance Measurement Algorithm)

  • 정성인
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제22권5호
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    • pp.111-116
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    • 2022
  • 전동기 소손의 원인으로는 과부하, 결상, 구속, 층간단락, 권선의 지락, 순간과전압의 유입, 회전자가 고정자에 닿는 경우 등 절연파괴로 이어져 고장 또는 전기 사고로 이어지고 있다. 따라서 기기 고장은 기기의 보수/수리에 필요한 비용에 의한 손실뿐만 아니라, 전동기가 포함된 공정 자체를 멈추기 때문에 공정 정지에 따른 생산성 저하에 의한 막대한 경제적 손실을 초래한다. 전동기의 고장을 진단하기 위한 현재의 기술의 수준은 진동, 열, 전력분석 방식을 이용하고 있지만, 고장에 따른 상당 부분의 시간이 진행되어야 문제점을 분석할 수 있는 한계점을 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하고자 DC AMP 신호를 이용하여 절연저항을 측정하는 장치 및 알고리즘을 산업용 전동기에 적용하여 절연저항 상태값을 추종하여 기존방식에서 해결되지 못한 전동기의 열화 및 고장 진단을 제안한다.

극저온 헬륨가스의 절연파괴 및 연면방전 특성 (Electrical Breakdown and Flashover Characteristics of Gaseous Helium at Cryogenic Temperature)

  • 곽동순
    • 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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    • 제14권3호
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    • pp.38-42
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    • 2012
  • Fixtures such as bushings in terminations of high temperature superconducting(HTS) power cable systems are subjected to high voltages, which have to transition from ambient to cryogenic temperatures. As such it is imperative to ensure the integrity of the dielectrics under all operating conditions, including thermal aspects brought about by the passage of current. Gaseous helium(GHe) at high pressure is regarded as a potential coolant for superconducting cables. The dielectric aspects of cryogenic helium gas are both complex and demanding. In this experimental study we looked at the interface between a smooth epoxy surface and high pressure helium gas in a homogeneous electric field. The alternating current(AC) flashover voltages of epoxy samples are presented. The results have been analyzed by using Weibull statistics. In addition to the behavior of the epoxy in gaseous helium as a function of pressure and temperature we also present data of the characteristics of the epoxy in mineral oil and in liquid nitrogen($LN_2$). The breakdown characteristics of a uniform field gap in gaseous helium as a function of pressure and temperature under AC, direct current(DC) and lightning impulse voltages are also given. Electric field calculations have been made for one of the experimental geometries in an attempt to explain some of the anomalies in the experimental results.

Characteristics of Laser-Guided DC Discharge by Nd: YAG Laser at Low Pressure

  • Lee, Dong-Hoon;Kim, Hee-Je
    • Journal of Electrical Engineering and information Science
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    • 제3권3호
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    • pp.316-321
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    • 1998
  • In recent years, concern has been raised about the technique of controlling electrical breakdown by using laser in many fields. Especially, laser has attracted much attention in the Electro-Discharge Macining(EDM) because of its many merits. Therefore, this research has been performed to obtain fundamental data relevant to discharge processing by using a pulsed Nd:YAG laser. The experiments of laser-guided dc discharge by laser radiation have been carried out at low air pressure ranging from 0.2 to 20 torr. The minimum laser-guided dc discharge voltage V\ulcorner at the given pressures P and distances D between an anode and a cathode was measured. It is found that the minimum laser-guided dc discharge voltage is much lower than the natural discharge voltage V\ulcorner\ulcorner, and the values of V\ulcorner and V\ulcorner as a function of P.D has a similar tendency. The laser output energy Eout decreases with input pulse duration tp increasing, and the more the value of tp increases, the higher that of V\ulcorner is obtained because the number of photons during the discharge time N decreases with t\ulcorner increasing. There is the time lag frequently when the discharge by laser radiation is misguided under the condition of the applied voltage less than V_G.min.

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직류전계 및 corona방전에 따른 PZT 세라믹스의 분극과 압전특성 (Piezoelectric property of PZT ceramics by DC field and corona discharge poling)

  • 박인철;임진호;이준형;조상희
    • 한국재료학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.178-183
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    • 1995
  • 본 연구에서는 상온에서 정방성 조성인 $Pb_{0.9888}Sr_{0.012}(Zr_{0.52}Ti_{0.48})O_{3}$계 세라믹스를 소결 후 직류전계 및 코로나를 이용하는 방법으로 소결시편을 분극한 후 분극방법에 따른 시편의 압전특성을 조사하였으며, 열화현상을 평가하기 위한 방법으로 시편의 내부응력의 차이를 조사하였다. 이 결과 코로나 분극방법은 직류분극에 비하여 $30^{\circ}C$정도 저온에서도 최대 Kp값을 얻을 수 있었으며 열화현상이 천천히 진행되었고 절연파괴가 발생하지 않는 등의 장점이 관찰되었다. 그러나 Kp값은 직류분극의 경우가 코로나 분극에 비하여 약 9~10%정도 높은 값을 나타내었다.

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

  • 김충혁;정일형;이준웅
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제5권4호
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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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DC 정류기 부분방전 신호검출을 위한 SHF 센서의 성능평가 (Performance Evaluation of SHF Sensor for Partial Discharge Signal Detection on DC Rectifier)

  • 정호성;박영;나희승;장순호
    • 전기학회논문지
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    • 제61권7호
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    • pp.1056-1060
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    • 2012
  • Online monitoring system is becoming an essential element of railway traction system for utilized to condition based malignance management and various techniques currently employed in railway traction system. Among the various techniques, it is efficient to detect partial discharge signals by electromagnetic wave detection in order to detect insulation fault of rectifier. Although VHF (Very High Frequency), UHF (Ultra High Frequency) sensors were adopted to detect partial discharge of power facilities, due to characteristics of urban railway, excessive noise occurs from 500 MHz to 1.5 GHz on UHF bandwidth. In this paper a new measurement system able to monitoring the conditions of power facilities on DC substation in metro was studied and set up. The system uses UHF sensors to measure the partial discharge of the rectifier due to electric faulting and dielectric breakdown. Comparison and estimation for performance of SHF sensor which had devised to detect partial discharge signal of urban railway rectifier has conducted. In order to estimate performance of SHF sensor, we have compared the sensor with existing UHF sensor on sensitivity upon frequency bandwidth generated by pulse generator, and also we have verified performance of the SHF sensor by detection results of partial discharge signal from urban railway rectifier.

Effects of Low-Temperature Sintering on Varistor Properties and Stability of VMCDNB-Doped Zinc Oxide Ceramics

  • Nahm, Choon-W.
    • 한국세라믹학회지
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    • 제56권1호
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    • pp.84-90
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    • 2019
  • The varistor properties and stability against dc-accelerated stress of $V_2O_5-Mn_3O_4-Co_3O_4-Dy_2O_3-Nb_2O_5-Bi_2O_3$ (VMCDNB)-doped zinc oxide ceramics sintered at $850-925^{\circ}C$ were investigated. Increasing the sintering temperature increased the average grain size from 4.6 to 8.7 mm and decreased the density of the sintered pellet density from 5.54 to $5.42g/cm^3$. The breakdown field decreased from 5919 to 1465 V/cm because of the increase in the average grain size. Zinc oxide ceramics sintered at $875^{\circ}C$ showed the highest nonlinear coefficient (43.6) and the highest potential barrier height (0.96 eV). Zinc oxide ceramics sintered at $850^{\circ}C$ showed the highest stability: the variation rate of the breakdown field was -2.0% and the variation rate of the nonlinear coefficient was -23.3%, after application of the specified stress (applied voltage/temperature/time).

고온 초전도 변압기 설계를 위한 극저온환경에서 DC/AC의 절연지별 절연파괴 특성연구 (Study on the Comparison between DC and AC for Breakdown Characteristics of Dielectric Insulating Materials for Design of HTS Transformer in Cryogenic Environment)

  • 박태건;이상화;신우주;성재규;오석호;황재상;이방욱
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.1564-1565
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    • 2011
  • 고온 초전도(HTS) 변압기는 절연수명의 손실 없이 과부하 용량의 증가와 효율의 향상이 가능하여 기존의 변압기와는 달리 구조물의 소형화로 공간 배치가 용이하고 환경 친화적 이어서 전력시스템 운용 전반에 걸쳐 많은 이점을 제공한다. 하지만, 이러한 이점에도 불구하고 AC전압이 인가되었을 때, 교류손실에 의한 심각한 효율의 감소는 불가피하다. 따라서, HTS 변압기뿐만 아니라 고온초전도전력기기들에 대한 DC전압의 적용은 초전도상에서 전기적 저항이 거의 0이라는 큰 이점을 가지고 있기 때문에 초전도 전력기기 시스템에서 최선의 선택으로 여기어지고 있다. 그러므로 DC고온초전도 전력기기들을 개발하기 위해서는 극저온상에서의 DC 절연 특성과 같은 기초연구들이 선행 되어야 한다. 그러나, 지금까지 이 분야에 대한 연구가 많이 부족한 실정이다. 본 논문에서는 현재 초전도 전력기기의 대표적인 절연 매질인 Kraft, Kapton(Polymide)와 Nomax(Type 410)을 가지고 권선대 권선의 형상을 모의하여 DC와 AC의 절연파괴 특성의 차이점을 분석하였다. 실험의 결과로부터, 극저온상에서 각각의 절연매질에 따른 DC와 AC의 절연파괴 특성을 확인할 수 있었다.

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6.6kV 철거 CV 케이블의 잔존 절연 특성 (Residual Insulation characteristics of long-term serviced 6.6 kV CV Cable)

  • 백주흠;김동욱;한기만
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1994년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.46-49
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    • 1994
  • In order to investigate possibility of CV cable diagnosis technique, residual insulation characteristics of .long - term serviced 0.6 kV CV Cable are examined by DC leakage current residual voltage tensile strength, cross1inking density and AC & impulse breakdown. Also effect of cable structure and water tree are reported

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