콘크리트는 거의 반영구적인 재료라고 인식되어져 왔으나, 최근들어 해양환경, 적설한랭지대, 도심과 같은 열악한 환경속에서 예상보다 빨리 조기열화 되는 현상이 널리 알려지면서 콘크리트 구조물의 구조적 성능뿐만 아니라, 장기적인 내구성에 대한 관심이 높아져 가고 있다. 실제로 여러 선진국에서 염해와 같은 열화환경의 피해를 받은 콘크리트 구조물이 예상공용년수 이전에 철거되거나. 개보수 비용이 초기 건설비용보다 더 많이 드는 예가 적지 않게 보고되면서, 적절한 내구성 유지대책 및 구조물의 장수명화를 위해 많은 연구와 노력이 진행되고 있다.(중략)
Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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2003.05e
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pp.31-34
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2003
폴리머 애자의 장기성능예측을 위하여 많은 수단과 측정방법이 연구되어 왔다. 그러나 폴리머 애자에 있어서 성능저하는 대부분 하우징 재료의 열화에 기인되고 있어 예측 및 진단목적의 연구가 하우징 재료의 가속열화에 초점이 맞추어져 있다. 폴리머 애자는 초고압 절연성능과 기계적 강도가 우수하여 송배전 설비에 많이 사용되고 있지만 애자의 형상과 장기성능과의 관계가 정량적으로 규명되어 있지 않아 개발하는 회사는 물론 사용하는 전력회사가 함께 어려움을 가지고 있다. 폴리머 애자의 형상이 폴리머 애자의 장기 성능에 어떻게 영향을 주는 지를 비교분석하고 평가하는 연구가 필요한 시점이다. 본 연구에서는 규칙 교대 갓, 불규칙 교대 갓의 폴리머 애자를 조립방식으로 제작하고, 규칙 교대 갓의 폴리머 애자를 일체형 진공사출 방식으로 제작을 하여 건조섬락전압, 주수섬락전압, 오손섬락전압을 측정하였다. 오손섬락전압은 주수섬락에 비하여 60% 정도 감소함을 보였고 불규칙한 교대 갓의 폴리머 애자의 경우 특성의 편차가 크게 나타났다. 폴리머 애자의 경우 소재의 우수한 특성도 중요하지만 형상적인 인자도 중요한 설계요소이므로 최적화 방안이 요구된다.
Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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2003.05e
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pp.40-43
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2003
전기방전에 대한 shed 재료의 열화내성과 우수한 발수성의 장기간 유지특성은 폴리머 애자의 장기성능에 있어서 가장 중요한 인자들이다. 애자 제조시 무결점 성형성 또한 중요한데 열화내성을 확보하기 위해 다량의 ATH의 첨가가 수반되기 때문에 적절한 process oil의 사용이 불가피하다. 사용하는 오일의 종류와 량에 따라 옥외절연물의 장기성능에 영향을 주는 표면발수성이나 방전내성은 크게 차이가 나는 것으로 밝혀지고 있다. 본 논문에서는 화학적 구조와 정도가 다른 몇 가지 실리콘 fluid들을 실리콘 고무에 처방하여 기본물성과 초고압 옥외절연물의 shed 재료로서 장기성능에 영향을 주는 방전열화내성과 표면발수성의 회복특성을 평가하였다. 실리콘 고무의 무결점 사출성형에 가소도가 중요한데 동일한 무기물 첨가조건에서 유사한 가소도를 갖게 하는데 필요한 량은 fluid들의 종류에 따라서 상당한 차이가 있었다. 특히 PDMS는 점도는 낮지만 분자량이 커서 많은 량이 첨가되어 기계적 특성저하가 크게 일어났다. 코로나 처리후 발수성 회복특성은 fluid들의 분자크기와 반응기의 종류에 따라 상당히 영향을 받았으며 분자가 클수록 초기회복속도는 다소 느려도 최종의 상시발수성은 다소 높게 유지되었으며 2일 이내에 거의 초기 접촉각으로 회복되었다. 내아크성은 무게손실이 적을수록 오차범위도 작은 안정된 특성을 보였으며 fluid들의 종류에 따른 무게손실의 차이는 크지 않았다. 트래킹 방전에 의한 무게 감소는 fluid의 분자가 크면서 페닐기를 가진 fluid들이 첨가된 고무가 우수한 특성을 보였다.
본 논문은 옥외용 고분자 절연물로 널리 사용되고 있는 실리콘 고무의 장기 자외선 가속열화에 따른 특성변화를 조사하였다. 이를 위해 전기적인 평가 방법 이외에 각종 화학적 분석기기를 사용하여 보다 정확히 재료의 열화를 판정하고자 하였다. 연구결과, 실리콘 고무는 내후성이 우수하지만, 가속열화가 진행되면서 표면의 전기적 저항률이 높아지고, 전하축적이 용이해지는 표면구조로 변하는 것을 확인하였다. 또한, 재료 내에서 발수성 회복역할을 하는 저분자량 성분이 감소하였고, 열적특성이 변화되는 것을 확인하였다. 이를 통하여, 최근 확산되고 있는 옥외용 고분자 절연물의 성능평가 및 수명예측에 도움이 되고자 하였다.
국내 원자력발전소에 설치되어 있는 고압케이블은 장기 운전에 따라 열화진단 및 유지보수의 필요성이 증대되고 있다. 본 논문에서는 고압케이블의 열화진단에 많이 이용되고 있는 VLF Tan${\delta}$ 기술에 대해 소개하고 원자력발전소에 설치되어 있는 4.16kV급 고압케이블의 건전성을 확인하기 위하여 원자력발전소 계획예방정비 기간 중 VLF Tan${\delta}$ 측정 장비를 사용하여 고압 케이블의 열화진단을 수행한 결과를 기술하였다.
본 연구에서는 상용 XLPE 절연체에 ES(한전)의 장기과통전 시험 기준을 참고하여, 가속 열 열화 하였고, 열화 전/후의 절연특성을 비교하기 위하여 VLF(0.1Hz) 내전압 파괴시험을 수행하였다. 또한, 그 결과를 Weibull plot하여 절연특성을 통계적으로 비교 및 분석하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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