• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제13권6호
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• pp.2545-2552
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• 2018

$SF_6$ has been widely used in high voltage power equipment, such as gas insulated switchgear (GIS) and gas insulated transmission line (GIL), because of its excellent insulation and arc extinguishing performance. However, $SF_6$ faces two environmental problems: greenhouse effect and high liquefaction temperature. Therefore, to find the $SF_6$ substitute gases has become a research hotspot in recent years. In this paper, the liquefaction characteristics of $SF_6$ substitute gases were studied. Peng-Robinson equation of state with the van der Waals mixing rule (PR-vdW model) was used to calculate the dew point temperature of the binary gas mixtures, with $SF_6$, $C_3F_8$, $c-C_4F_8$, $CF_3I$ or $C_4F_7N$ as the insulating gas and $N_2$ or $CO_2$ as the buffer gas. The sequence of the dew point temperatures of the binary gas mixtures under the same pressure and composition ratio was obtained. $SF_6/N_2$ < $SF_6/CO_2$ < $C_3F_8/N_2$ < $C_3F_8/CO_2$ < $CF_3I/N_2$ < $CF_3I/CO_2$ < $c-C_4F_8/N_2$ < $C_4F_7N/N_2$ < $c-C_4F_8/CO_2$ < $C_4F_7N/CO_2$. $SF_6/N_2$ gas mixture showed the best temperature adaptability and $C_4F_7N/CO_2$ gas mixture showed the worst temperature adaptability. Furthermore, the dew point temperatures of the $SF_6$ substitute gases at different pressures and the upper limits of the insulating gas mole fraction at $-30^{\circ}C$, $-20^{\circ}C$ and $-10^{\circ}C$ were obtained. The results would supply sufficient data support for GIS/GIL operators and researchers.

• 전자공학회논문지
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• 제54권5호
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• pp.17-23
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• 2017

광전류센서는 전자기파 간섭에 영향을 받지 않으며 뛰어난 절연특성을 가지고 있어 발전소와 같은 고전압 대전류 환경에서 운용하기에 적합하다. 하지만, 온도변화와 진동과 같은 외부의 환경변화가 큰 상황에서 운용해야 하므로 센서의 높은 신뢰성이 요구된다. 그 때문에 안정성과 관련된 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 논문에서는 폴리머 광집적회로를 이용한 편광회전반사간섭계를 이용하여 신뢰성을 향상시킨 광전류센서를 제안한다. 여러 가지 독립적인 광소자들을 하나의 칩 상에 집적하여 안정성을 향상시키고 대량생산을 통한 저가격의 광전류센서 제작 가능성을 높였으며, 이를 이용하여 실제 현장에 적용하기 위한 특성평가를 수행하였다. 대전력 공급원을 이용하여 0.3 kA~36 kA 범위의 전류를 광센서에 인가하였을 때 선형적인 동작특성을 볼 수 있었고 센서의 오차는 $0{\pm}.5%$ 이내로 나타났다. 장시간 동작시에도 센서의 오차범위는 $0{\pm}.5%$ 이내로 유지되었다. 또한, 60 Hz~10 kHz 범위에 걸친 주파수 응답 특성 측정 결과 제안된 OCT의 3-dB 주파수 대역은 10kHz를 훨씬 넘는 것으로 확인되었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제40권1호
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• pp.37-45
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• 2003

$BaTiO_3$의 Ba 자리에 Ca, Ti 자리에 Zr을 첨가한 $(B a_{1-x}Ca_x)(Ti_{0.96-y}Zr_{y}Sn_{0.04})O_3$ $(0.15 {\leq} x{\leq}0.20,\; 0.09{\leq}y{\leq}$0.14) 조성에 2차상 형성을 유도하여 복합체를 만든 후 유전 및 소결 특성을 조사하였다. Ca량이 15mol% 이상 첨가됨에 따라 $CaTiO_3$를 주성분으로 하는 2차상이 석출하여 복합체가 형성되었으며, Ca량의 증가에 따라 2차상 분율이 증가하였다. Ca량의 증가는 큐리 온도를 mol%당 $1.7^{\circ}C$ 감소시키며, 저유전율 2차상의 영향으로 Ca량 증가에 따라 최대 유전율은 mol%당 200 감소하였다. Zr 첨가는 큐리온도를 mol%당 $10^{\circ}C$ 감소시키며, 확산형 상전이 현상을 증가시켜 최대 유전율을 217 감소시켰다. 2차상의 증가에 의하여 비정상 입성장이 억제되어 소결밀도, 내전압 특성이 향상되었으며, Zr 첨가에 의하여 커패시턴스의 온도 안정성을 제어하여 EIA 규격을 만족하는 고압, 고유전율 Y5U 콘덴서 조성을 개발하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제20권2호
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• pp.203-209
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• 2017

전력공급의 안정성 및 신뢰도 향상을 위해 각종 전력설비의 예방진단에 관한 연구개발이 활발하다. 가스절연개폐장치와 변압기와 같은 단위 기기의 절연진단기술은 빠르게 발전하고 있으나, 전력케이블에 있어서는 단순히 결함의 유무와 부분방전을 측정할 뿐, 세부적 특성에 대해서는 거의 연구되고 있지 않다. 따라서 본 논문에서는 XLPE 케이블에서 보이드의 크기와 위치에 따른 부분방전 특성과 결함의 위치추정에 관한 연구를 수행하였다. 보이드의 크기 및 위치에 따른 4종의 결함계를 모의하였으며, 부분방전펄스는 주파수 대역 150kHz~30MHz의 고주파변류기로 검출하였다. 실험결과, 도체에 인접한 결함일수록 방전전하량이 크고, 정극성에 비해 부극성의 방전펄스 수가 약 20% 많게 나타났다. 또한 TDR 방법으로 결함위치를 산출하였으며, 50m 케이블에서 1m 이내로 결함의 위치를 추정할 수 있었다.

• Journal of Platform Technology
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• 제8권3호
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• pp.10-21
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• 2020

부분 방전 현상은 배전반, 트랜스포머, 스위치 기어 등 고압전력기기에서 많이 발생한다. 부분 방전은 절연체의 수명을 단축하고 절연파괴를 가져오게 되고 이로 인해 정전사고 등 대형피해가 발생하게 된다. 부분 방전 현상은 제품 내부에서 발생하는 경우와 표면에서 발생하는 여러 가지 유형을 가지고 있다. 본 논문에서는 부분 방전 현상에 대한 패턴 및 발생할 확률을 예측할 수 있는 예측 모델을 설계하는 것이다. 설계된 모델을 분석하기 위하여 부분 방전 현상을 발생시키는 시뮬레이터를 활용하여 각각의 부분 방전 유형에 대한 학습 데이터를 UHF 센서를 통하여 수집하였다. 본 논문에서 설계된 예측 모델은 딥 러닝 중 CNN을 기반으로 설계를 하였으며 학습을 통하여 모델을 검증하였다. 설계된 모델에 대한 학습을 위하여 5,000개의 훈련데이터를 만들었으며 훈련데이터의 형태는 UHF센서에서 입력되는 3차원의 원시데이터를 2차원 데이터로 전 처리하여 모델에 대한 입력데이터로 사용하였다. 실험결과, 학습을 통하여 설계된 모델에 대한 정확도는 0.9972의 정확도를 갖는 것을 알 수 있었으며 데이터를 2차원 이미지로 만들어 학습한 경우 보다 그레이 스케일 이미지 형태로 만들어 학습한 경우가 제안된 모델에 대해 정확도가 높음을 알 수 있었다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.157-162
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• 2023

태양광발전 설비의 고장 중 서지에 의한 고장이 전체 고장률의 20% 차지하고 있으며 발전 중 수십에서 수백[A]의 에너지 방출과 인버터, 접속반 등의 전기적 손상은 전기안전사고로 이어지고 있다. 특히 낙뢰의 경우 전기회로에 이상 전압이 유기되어 절연을 파괴할 뿐만 아니라 이때 흐르는 전류는 화재의 원인이 되고 부품의 열화를 촉진하는 요인으로 작용한다. 이러한 작용으로 도심 밖에서 주택, 아파트, 관공서 등의 도심 내부로 확산하고 있는 태양광 발전장치의 전기 안전 문제가 대두되고 있다. 낙뢰는 필드 기반 및 전도성 전기 간섭을 유발하기에 이 효과는 케이블 길이 또는 도체 루프 증가와 관련하여 증가한다. 또한 서지는 태양광 모듈, 인버터 및 모니터링장치뿐만 아니라 건물 설비의 장치도 손상하기에 최종적으로는 태양광발전시스템의 화재로 인한 운영 중단과 이에 따른 재정손실을 유발하게 시킬 수 있다. 따라서 본 논문에서는 태양광발전시스템의 낙뢰발생으로 인한 화재 및 전기안전사고 증가로 인하여 재산피해 및 인명피해를 줄일 수 있는 목적으로 태양광발전장치의 낙뢰보호 시스템을 연구하고자 한다.