Recently developed liquid silicone rubber (LSR) can be cured by platinum catalyzed additional hydrosilylation mechanism and has the advantage of no byproduct compared to traditional millable peroxide curing silicone rubber. We investigated the characteristics of dielectric breakdown of silicone rubber and adhesion properties between semi-conductive LSR and insulating LSR for high voltage application of pre-molded joint (PMJ). In order to understand the dielectric breakdown characteristics, we used the sheet samples and the paired type rogowski insert electrode system. The breakdown strength and adhesion strength of LSR (E-3) were superior to those of several silicone rubbers. Adhesion strength could be improved by curing at high temperature without post-curing process or enhanced by post-curing process. When LSR (E-3) was cured at $(150^{\circ}C{\times}10min$ semi-conductive )${\times}$ ($175^{\circ}C{\times}10min$ insulation), it showed the high breakdown strength with low standard deviation, and good adhesion strength. In this results, we could apply this process to the fabrication of PMJ without post-curing.
The development of advanced Insulated Gate Bipolar Transistor(IGBT)has enabled high-frequency switching operation and has improved the performance of PWM inverters for motor drive. However, the high rate of dv/dt of IGBT has adverse effects on motor insulation stress. In many motor drive applications, the inverter and motor are separated and it requires long motor feds. The long cable contributes high frequency ringing at the motor terminal and it results in hight surge voltage which stresses the motor insulation. The inverter output filter and RDC snubber are conventional method which can reduce the surge voltage. In this paper, we propose the new low loss snubber to reduce the motor terminal surge voltage. The snubber consists of the series connection of charging/discharging capacitor and the voltage-clamped capacitor. At IGBT turn-off, the snubber starts to operate when the IGBT voltage reaches the voltage-clamped level. Since dv/dt is decreased by snubber operating, the peak level of the surge voltage can be reduced. Also the snubber operates at the IGBT voltage above the voltage-clamped level, the snubber loss is largely reduced comparing with RDC snubber. The proposed snubber enables to reduce the motor terminal surge voltage with low loss.
This paper proposes an improved spread spectrum time domain reflectometry (ISSTDR) using time-frequency correlation and reference signal elimination method in order to have more accurate fault determination and location detection than conventional (SSTDR) despite increased signal attenuation due to the long distance to cable fault location. The proposed method has a two-step process: the first step is to detect a peak location of the reference signal using time-frequency correlation analysis, and the second step is to detect a peak location of the correlation coefficient of the reflected signal by removing the reference signal. The proposed method was validated through comparison with existing SSTDR methods in open-and short-circuit fault detection experiments of low voltage power cables. The experimental results showed that the proposed method can detect correlation coefficients at fault locations accurately despite reflected signal attenuation so that cable faults can be detected more accurately and clearly in comparison to existing methods.
Miyeon, Yoon;Jinwoo, Han;Ji-Kwang, Lee;Kyeongdal, Choi;Jung Tae, Lee;Seungyong, Hahn;Woo-Seok, Kim
한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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제24권4호
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pp.50-54
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2022
High temperature superconducting (HTS) magnets for large-capacity energy storage system need to be composed of toroid magnets with high energy density, low leakage magnetic fields, and easy installation. To realize such a large capacity of a toroid HTS magnet, an HTS cable with large current capacity would be preferred because of the limited DC link voltage and instantaneous high power required for compensation of the disturbance in the power grid. In this paper, the optimal operating strategies of the SMES for peak load reduction of the microgrid system were calculated according to the load variation characteristics, and the effect of compensation of the frequency change in microgrid with a SMES were also simulated. Based on the result of the simulation, key design parameters of SMES coil were presented for two cases to define the specification of the HTS cable with large current capacities for winding of HTS toroid coils, which will be need for development of the HTS cable as a future work.
In this paper voltage distribution in the windings of an inverter fed induction motor is studied. High frequency parameters of the induction motor are calculated using finite element analysis. With these parameters. a high frequency equivalent circuit of the inverter-cable-motor is formed. The transient analysis is performed using ATP-EMTP package to estimate the voltage distribution in the motor windings.
In this paper, switching surge voltage distribution in stator windings of induction motor driven by IGBT PWM inverter is studied. To analyze the irregular voltage of stator winding, equivalent circuit model of inverter-cable-motor was proposed and high frequency parameter is computed by using finite element method (FEM). Electromagnetic transient program (EMTP) analysis of the whole system for induction motor and PWM inverter is proposed. In order to experiment, an induction motor, 380 [V], 50 [HP], with taps from one phase and a switching surge generator was built to consider the voltage distribution.
In this paper, we investigate a filtering technique to reduce the adverse effect of long motor leads on H-bridge cascaded 7-level inverter fed ac motor drive. The switching surge voltage becomes the major cause to occur the insulation failure by serious voltage stress in the stator winding of high voltage induction motor. However, the effect of switching surge appears un seriousin high voltage induction motor than low voltage induction motor. Consequently, we demonstrated that the filter connected to the motor terminals greatly reduces the transient voltage stress and ringing, moreover we show lowers the dv/dt of the inverter switching pulse. The results of simulation show the suppression of dv/dt and the reduced peak voltage at the motor end of a long cable.
본 논문에서는 개폐기의 EMC 성능 개선방안을 연구하였다. 개폐기와 제어함은 멀티 제어 케이블로 연결되었다. 또한 각 장치에는 많은 제어 케이블이 설치되었다. 이들 제어 케이블은 전자부품과 직접 연결된다. 그러므로 제어 케이블은 EMC 성능 향상에 중요한 요소이다. EMC 성능 개선방안으로 제어 케이블과 나란히 병렬접지도체 (Parallel Grinding Conductor, PGC) 설치를 제안하였다. 또한 개폐기 내에 설치된 전압 변성기의 2차 케이력은 차폐 케이블을 사용하고, 차폐의 양단을 접지하는 것을 제안하였다. 개선방안 적용 후 개폐기의 EMC성능이 향상되었음을 확인하였다.
Using high magnetic flux from a 60 Hz high-current cable, a 2 W wireless-powered energy harvesting receiver for sensor operation, internet of things (IoT) devices, and LED lights inside electrical cable tunnels is proposed. The proposed receiver comprises a copper coil with a high number of turns, a ring-shaped ferromagnetic core, a capacitor for compensating for the impedance of the coil in series, and a rectifier with various types of loads, such as sensors, IoT devices, and LEDs. To achieve safe and easy installation around the power cable, the proposed ring-shaped receiver is designed to easily open or close using a clothespin-shaped handle, which is made of highly-insulated plastic. Laminated silicon steel plates are assembled and used as the core because of their mechanical robustness and high saturation flux density characteristic, in which the thickness of each isolated plate is 0.3 mm. The series-connected resonant capacitor, which is appropriate for low-voltage applications, is used together with the proposed receiver coil. The concept of the figure of merit, which is the product weight and cost of both the silicon steel plate and the copper wire, is used for an optimized design; therefore, the weight of the fabricated receiver and the price of raw material is 750 gf and USD $2 each, respectively. The 2.2 W powering capability of the fabricated receiver was experimentally verified with a power cable current of $100A_{rms}$ at 60Hz.
To detect partial discharge of 154kV joint box, we have made experiment by using the HFCT sensor. Generally the signals which are detected in partial discharge test of underground power transmission cable are accompanied with both noises of high voltage and noises of surrounding Power cable. The most noise in near to end part of joint box is corona, beside other noises flowed from surrounding area. Partial discharge test is difficulty due to these noises. First, we test reliability on both injection of calibration signal in NJB and removal of low frequency. After that, we had analyzed frequencies by measuring signals in IJB with 300[m] distance from NJB. Also we had measured S/N ratio by using the indirected injection method of calibration signal in IJB. In this experiment, two measurement methods were difference of detection acquisition, but these had the equal frequency properties.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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