이 논문에는 교류전압에서 ZnO 피뢰기 소자의 열적 전기적 특성을 기술하였다. ZnO 피뢰기 소자의 누설전류는 시간의 변화에 따라 측정하였다. ZnO 피뢰기 소자의 온도분포를 열화상카메라에 의해 관측하였다. ZnO 피뢰기 소자의 열화 및 열폭주 현상은 열발생과 열방산을 결정짓는 ZnO 피뢰기 소자의 온도한계와 밀접한 관계가 있다. ZnO 피뢰기 소자의 저항은 ZnO 피뢰기 소자의 온도와 누설전류에 의해 민감하게 변화한다. 결론적으로 ZnO 피뢰기 소자의 열화 및 열폭주 현상은 ZnO 피뢰기 소자의 온도와 소자를 통해 흐르는 누설전류에 상당히 의존적인 것으로 나타났다.
This paper presents the thermal and electrical characteristics of ZnO arrester blocks under the AC voltages. The leakage currents of ZnO arrester blocks were measured as a function of time. The temperature distributions of ZnO arrester blocks were observed by the forward looking infrared camera The degradation and thermal runaway of ZnO arrester blocks were closely related with the temperature limit of ZnO arrester blocks which decided heat generation and dissipation As a result, the degradation and thermal runaway of ZnO arrester blocks depend on the temperature and leakage current of ZnO arrester blocks.
This paper describes the electrical characteristics of the ZnO surge arrester according to the variation of surrounding conditions. To investigate the characteristics of degraded ZnO surge arrester, 8/20 [${\mu$s], 2.5 [kA] impulse currents were applied to the ZnO surge arrester to be test. To present the effect of the surrounding con야tions, the leakage currents of ZnO surge arrester were measured to the surrounding temperature and wet conditions. As a result, the increase of ambient temperature causes the increase of resistive leakage current of ZnO surge arrester. Also, in the wet test, the outside leakage current through the ZnO surge arrester housing is much larger than the intrinsic leakage current.
This paper presents the thermal characteristics of ZnO arrester blocks under the AC voltage. The leakage currents of ZnO arrester blocks were measured as a function of time. The temperature distribution of ZnO arrester blocks were observed by the forward looking infrared camera. The degradation and thermal runaway of ZnO arrester blocks were related to the temperature of ZnO arrster blocks which depended on heat generation and dissipation. As a result, the degradation and thermal runaway of ZnO arrester blocks are associated with the temperature and leakage current of ZnO arrester blocks.
In this study, in order to investigate the thermal and electrical properties of ZnO arrester block against 60[Hz] AC voltage, the changes in leakage current were measured. The temperature distribution appearing on the ZnO arrester blocks was observed using a forward looking infrared camera. In particular, the correlation between the thermal and electrical properties of a ZnO arrester block was analyzed experimentally. From this analysis, the thermal phenomena resulting from the heat generation and dissipation of the ZnO arrester block were interpreted. The degradation and thermal runaway phenomena of ZnO arrester block are closely related to the temperature limit of the ZnO arrester block. The installation of an additional metal electrode has resulted in the decrease of the leakage current due to the heat dissipation.
In this work, in order to investigate the effect of lightning impulse currents on ZnO surge arrester. and the deterioration characteristics of ZnO surge arrester, 8/20 [${\mu}s$], 2.5 [kA] impulse currents were applied to the ZnO surge arrester under test. The leakage currents of ZnO surge arrester were measured and ZnO element was analyzed by X-ray photoelectron spectroscopy. As a result, the resistive leakage current of ZnO surge arrester was increased with the injection number of lightning impulse currents.
In this paper, we develope a diagnosis device for ZnO arrester by detecting the leakage current in service. To diagnose the deterioration of ZnO arrester, the device detects the total leakage current which flows between an arrester and ground, and analyzes the resistive current(third harmonic current) which is an indicator of deterioration of ZnO arrester. We use the optical cable which can transfer a detected data without a noise, also use a microprocessor for a data storage, processing, and trend analysis. Experiment are executed to verify its performance in laboratory and the results show that the diagnosis device exactly detects the total leakage current and the resistive current, so it can diagnose the deterioration of ZnO arrester. Also the leakage current of ZnO arrester is detected using the developed diagnostic device in field, these results are presented.
The primary function of ZnO lightning arrester is to protect transmission and distribution equipment from overvoltages and to absorb electrical energy resulting from lightning or switching surges and form temporary overvoltage. However, ZnO lightning arrester are known to exhibit an increases in resistive current with time, the rate of increase being exacerbated with increasing applied voltage and ambient temperature. So, it is important to the leakage current measurement of ZnO lightning arrester. In addition, since the resistive leakage current caused by deterioration of ZnO lightning arrester mainly caused an increase of the third harmonic component, thereby it is possible the arrester degradation diagnosis by measuring the third harmonic component in the total leakage current. The leakage current and third harmonic component are measured and used to investigate the degradation diagnosis of ZnO element of arrester. Also the SEM photography is used to investigate the change of crystal structure of ZnO element with degradation.
In order to analyze the electrical performance of ZnO surge arresters stressed by the combined DC and AC voltages that are generated in DC/AC converter systems, the leakage current properties of ZnO surge arrester blocks deteriorated by impulse currents were investigated. The test specimens were deteriorated by the 8/$20{\mu}s$ impulse current of 2.5kA and the leakage currents flowing into the deteriorated zinc oxide(ZnO) arrester blocks subjected to the combined DC and power frequency AC voltages are measured. As a result, the leakage currents flowing through deteriorated ZnO surge arrester blocks were higher than those flowing through the fine ZnO surge arrester blocks and the larger the injection number of 8/$20{\mu}s$ impulse current of 2.5kA is, the greater the leakage current is. The leakage current-voltage curves(I-V curves) of the fine and deteriorated ZnO surge arrester blocks stressed by the combined DC and AC voltages show significant difference in the low conduction region. Also the cross-over phenomenon is observed at the voltage close to the knee of conduction on plots of I-V curves.
이 논문은 피임펄스전류의 입사에 따른 ZnO 피뢰기의 열화 특성에 대하여 기술하였다. 뇌서지에 의한 ZnO 피뢰기의 열화특성을 분석하기 위해 시료 ZnO 피뢰기에 8/20[${\mu}s$], 2.5[kA]의 표준뇌임펄스전류를 인가하였다. 뇌임펄스전류를 인가한 것과 인가하지 않은 ZnO 피뢰기에 흐르는 상용주파수 AC 및 DC 누설전류를 측정하였다. 그 결과 임펄스전류의 인가횟수가 증가함에 따라 누설전류는 증가하였고 AC전압에서 누설전류의 비 대칭성은 뚜렷하게 나타났다. 뇌임펄스전류를 인가하지 않은 ZnO 피뢰기의 ZnO 입자는 균일한데 반해 뇌임펄스전류를 인가한 ZnO 피뢰기의 ZnO 입자는 불균일하게 변형되었다. 또한 뇌임펄스전류 인가에 따른 $Bi_2O_3$의 감소가 입계층의 결핍을 발생시키며 입계층의 결핍에 의한 전류의 집중이 ZnO 피뢰기 소자의 비선형 특성의 열화에 대한 중요한 요인으로 작용한 것으로 밝혀졌다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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