The Dielectric Barrier Discharge (DBD) is a nonequilibrium gas discharge that is generated in the space between two electrodes, which are separated by an insulating dielectric layer. The dielectric layer can be put on either of the two electrodes or be inserted in the space between two electrodes. If an AC or pulse high voltage is applied to the electrodes that is operated at applied frequency from 50Hz to several MHz and applied voltages from a few to a few tens of kilovolts rms, the breakdown can occur in working gas, resulting in large numbers of micro-discharges across the gap, the gas discharge is the so called DBD. Compared with most other means for nonequilibrium discharges, the main advantage of the DBD is that active species for chemical reaction can be produced at low temperature and atmospheric pressure without the vacuum set up, it also presents many unique physical and chemical process including light, heat, sound and electricity. This has led to a number of important applications such as ozone synthesizing, UV lamp house, CO2 lasers, et al. In recent years, due to its potential applications in plasma chemistry, semiconductor etching, pollution control, nanometer material and large area flat plasma display panels, DBD has received intensive attention from many researchers and is becoming a hot topic in the field of non-thermal plasma.
In the response to the demand for electrical energy, much effort aimed to develop and commercialize high temperature superconducting (HTS) power equipments has been made around the world. In Korea, companies and universities are developing a power distribution and transmission class HTS transformer that is one of the 21st century superconducting frontier projects. The composite winding of transmission class HTS transformer is concentrically arranged H1-L-H2 from center. H1 is continuous disk type, L is layer type and H3 is continuous disk type. For the development of transmission HTS transformer with composite winding, the cryogenic insulation technology should be established. We have been analyzed insulation composition and investigated electrical characteristics such as breakdown of $LN_2$, barrier, kapton films, surface flashover on FRP in $LN_2$. We are going to compare with measured each value and apply the value to most suitable insulating design of the HTS transformer.
Aluminum nitride(AlN) is a compound (III-V group) of hexagonal system with a crystal structure. Its Wurzite phase is a very wide band gap semiconductor material. It has not only a high thermal conductivity, a high electrical resistance, a high electrical insulating constant, a high breakdown voltage and an excellent mechanical strength but also stable thermal and chemical characteristics. This study is on the preferred orientation characteristics of AlN thin films by reactive evaporation using $NH_3$. We have manufactured an AlN thin film and then have checked the crystal structure and the preferred orientation by using an X-ray diffractometer and have also observed the microstructure with TEM and AlN chemical structure with FT-IR. We can manufacture an excellent AlN thin film by reactive evaporation using $NH_3$ under 873 K of substrate temperature. The AlN thin film growth is dependent on Al supplying and $NH_3$ has been found to be effective as a source of $N_2$. However, the nuclear structure of AlN did not occur randomly around the substrate a particle of the a-axis orientation in fast growth speed becomes an earlier crystal structure and is shown to have an a-axis preferred orientation. Therefore, reactive evaporation using $NH_3$ is not affected by provided $H_2$ amount and this can be an easy a-axis orientation method.
발전소에서 생산된 전기는 여러 단계의 변전과정을 거쳐 소비자에게 전달된다. 이 때 각 소비자에게 적합한 전압으로 송전하기 위해 초기 송전단계 및 산업단지 및 공장과 같은 고전압이 필요한 경우에 사용되는 초고압변압기는 권선 단부에서 고압의 불평등 전계가 형성되어 절연파괴의 위험을 내재하고 있다. 초고압변압기는 전압의 승압과 강압을 위해 권선, 철심이 가장 중요한 부품이다. 특히 권선의 경우 전압이 직접 인가되면서 전압의 크기를 변환하는데 핵심적인 역할을 한다. 이때 권선 단부는 그 형상에 의해 불평등 전계가 형성되고 특히 권선의 모서리에 높은 전계 스트레스가 발생한다. 이러한 불평등 전계에 의한 권선 단부의 전기적 응력을 분산하기 위하여 정전링을 사용하는데 이 정전링은 권선 상·하단 단부에 설치된다. 이러한 정전링을 설계하기 위해서는 다양한 변수를 고려하여야 하지만 그 중 정전링 곡률, 정전링 표면의 절연지 두께, 권선과 권선사이에 설치되는 배리어 수, 배리어 두께가 정전링에 발생되는 전계 스트레스에 어떠한 영향을 미치는지 유한요소법(Finite Element Method)을 통해 확인하였고 그 결과를 통해 정전링 설계 시 고려해야 할 사항을 제안하였다.
본 논문은 PVC 절연재료의 가속열화에 따른 트래킹 특성에 관한 연구이다. PVC 절연재료를 절연열화 시키기 위해 가속수명 시험방법 중 아레니우스 방정식을 이용한 가속열화실험을 진행하여 등가연수 0년, 10년, 20년, 30년, 40년 된 실험시료를 제작하였다. 그 후 KS C IEC 60112 기준에 의한 트래킹 실험을 진행하였다. 가속열화에 따른 PVC 트래킹 특성 측정 결과 염화암모늄 0.1%를 PVC 절연재료에 투하하였을 때, 트래킹은 발생하지 않았다. 하지만 트래킹 진전과정의 전류파형 및 전압파형을 등가수명 0년에서부터 40년까지 분석한 결과 절연성이 파괴되어 본 재질의 기능성을 갖지 못하는 BDB 구간까지 등가수명 0년을 기준으로 등가수명 10년의 경우 위험성 1.4배 증가, 20년의 경우 위험성 2배 증가, 30년의 경우 위험성 3.5배 증가, 40년의 경우 위험성 7배 증가하는 것으로 나타났다.
현재 사용되고 있는 전력 변압기의 절연유는 오랫동안 광유계에서 사용하였으나 최근 절연유 유출에 따른 환경오염인식 증가와 기존보다 고온 운전 조건에서도 절연성능 유지 필요성이 증가하면서 식물계 원료를 이용한 식물성 절연유의 사용이 검토되고 있다. 그러나 제품 특성상 생산 후 사용까지 일정기간 소요될 수 있음에도 불구하고 저장 환경에 의한 제품 변화의 연구는 아직 부족한 상황이다. 본 연구에서는 다양한 환경에서 광유계 절연유와 식물성 절연유를 노출 시킨 후 12주간 주요 물성 분석을 통해 원료별, 환경 조건별 절연유의 산화특성을 비교 검토하였다. 이 과정에서 전산가, 수분함량 그리고 절연파괴전압과 같은 항목에서 원료별 저장환경별 물성변화가 측정되었다. 식물성 절연유의 경우 분자 구조적 특징으로 광유계 절연유와 비교하여 수분함량이 증가하는 경향이 나타났으나 자체의 높은 수분 포화력으로 절연성능에는 지장이 없는 것으로 나타났다. 저장환경에서는 원료에 관계없이 외부 환경에서 일광조사에 의한 절연유의 광분해가가 나타났고 이에 따른 다양한 물성 변화도 측정되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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