기존의 초고압 옥외절연물은 세라믹을 소재로한 porcelain이었지만 최근 신소재기술의 발달로 내열성, 내후성, 내트래킹성 등이 우수한 고분자 재료들이 개발됨에 따라 구미 선진국을 중심으로 이들의 전기절연물분야 적용이 크게 증가하고 있다. 인발(pultrusion)공법으로 glass fiber와 수지를 결합시켜 고강도 무결점의 FRP절연봉이나 tube를 만들 수가 있다. 절연물에서 요구되는 구조재로서의 기계적 특성은 FRP복합재료가 충족시킬 수 있는데 이러한 봉을 core재로 하여 절연물의 표면전기특성을 만족하도록 고무로 된 shed를 씌우고 양쪽 끝에 금구류를 부착하여 composite insulator를 만들 수가 있다. composite insulator는 여러개의 shed를 한번에 진공사출하거나 shed를 금형에서 찍어 조립하여 제작할 수가 있는데 지금까지 검토되어 온 어떤 고분자 절연물보다 특성이 우수하고 장점이 많기 때문에 상업적 가치를 인정받고 있다. 본 고에서는 옥외용 절연물의 절연성능과 섬락사고기구를 요약하고 고분자신소재 절연물인 composite insulator의 장점, 국내외 개발현황, 평가방법등을 정리하였다.
액체분자는 고체 및 기체와 같은 자유도를 갖는다는 가정하에 물에 관한 이론을 얻었다. 고체와 같은 분자의 진동수를 알아내는 데에 분광학적인 데이타를 이용하였다. 몰부피, 증기압, 엔트로피, 증발 엔트로피, 팽찰률, 압축률, 일정한 부피 및 일정한 압력하에서의 열용량, 표면장력, 임계점등을 계산한 결과 모두가 실험치와 아주 잘 일치하였다.
액체 내에 적용 가능한 바이오 플라즈마 소스를 제작하기 위해 텅스텐과 주사 바늘, 카테터 등의 여러 재료를 사용하여 시도를 해보았고 액체에서 방전이 일어날 수 있는 구조를 연구하였다. 전극 위에 절연체를 씌우고 그 위에 전극을 고정시켜 전압을 인가하여 전극 간에 표면방전을 통해서 플라즈마를 생성하는 방식을 사용하였다. 실험 장비는 AC 전압을 사용하였으며(12 kV, 22 kHz) 방전 전압과 방전 전류를 고전압 프로브(Tektronix P6015A)와 전류 프로브(P6021)를 사용하여 측정하였다. 모노크로미터를 이용하여 바이오 플라즈마 소스가 액체 속(수돗물, 증류수, 생리식염수)에서 방전 될 때 에미션 스펙트럼을 분석하여 산화질소(nitric oxide; NO), 과산화수소(hydrogen peroxide; H2O2), hydroxyl radical이 발생함을 확인하였다. 인체 내에서는 온도가 중요한 요소이기 때문에 액체에서 방전할 때 $40^{\circ}C$ 이하의 낮은 온도에서 이용이 가능하도록 연구하였다. 특히, 우리는 여러 종류의 액체(수돗물, 증류수, 생리식염수)에서의 방전 특성의 광학적 전기적 연구를 하였다.
SF$_{6}$gas는 고정압 게통의 모든 분야에 광범위하게 사용되여 차단기의 소호재료로써 또는 초초고압용의 cable 및 변압기등의 절연재료로써 많이 사용되어지고 있다. 이러한 모든 분야에서 보여주는 SF$_{6}$gas의 우수한 절연특성은 이 Gas의 사용범위를 더욱 확대시켜 줄 것이라고 생각된다. 그러나 이러한 높은 절연강도도 고기압하에서는 기대되어지는 절연강도 보다 훨씬 낮아지는 경향이 있으며 이러한 경향은 사용압력이 높아질수록 현저하다. 그러나 고전압용 전기기기의 절연재료로써 고기압의 SF$_{6}$gas가 점차적으로 많이 사용되고 있기 때문에 이 고기압 SF$_{6}$에 관한 연구 결과중 우선 여기서는 평등전계에서 전극표면상태 및 면적등에 의한 영향과 절연파괴 직전의 전류펄스에 대한 것을 저기압 SF$_{6}$gas에 관한 결과와 함께 기술하고자 한다.
현장에서 사용중 고압전선에 고장이 발생한 6.6kV 건식변압기 고장의 원인분석을 위하여 설계와 제조방식이 동일하고 사용기간이 비슷한 건식변압기에 대한 전기적 열적 시험을 실시하였다. 전기적 시험으로서는 교류 및 충격 내전압시험, 부분방전시험을 실시하였고 열적시험으로는 단락법을 사용하여 온도를 상승시켰으며, 내부 및 외부권선표면의 온도분포와 열화상에 의한 온도분포를 측정하였다. 시험결과 부분방전특성이 기준치에 비하여 높게 나타났으며, 권선온도분포는 사용한계온도이하인 것으로 분석되었다.
H. Eyring등에 의하여 제안된 액체구조에 관한 이론에 따라서 액체의 partition function을 정하였다. parameter $E_S$, $V_S$, ${\theta}$, a는 앞서 저자들에 의해 제안된 방법에 의하여 정하였고, 이렇게 정해진 partition function을 써서 액체의 몰부피, 증기압, 한계점. 증발엔트로피 및 표면장력등을 계산한 결과 실측치와 잘 맞는 값을 얻었다.
자동차 EPS(Electric Power Steering)용 소용량 표면부착형 영구자석 동기전동기(SPMSM : Surface mounted Permanent Magnet Synchronous Motor)의 설계에는 주로 토크리플 및 코깅토크 저감이 설계목표로 결정되는데, 토크리플과 코깅토크는 치폭, 요크폭, 자석 극호각 등 전동기 형상에 영향을 많이 받는다. 특히, 자석 극호각에 따라 변동이 극심한데, 이는 출력특성이 공극 자속밀도 변화량에 크게 의존하기 때문이다. 한편, 일반적으로 토크리플과 코깅토크의 최소점은 각각 다르기 때문에, 소용량 SPMSM 설계시 큰 어려움으로 작용한다. 따라서 본 논문은 이러한 현상을 효과적으로 고려한 소용량 SPMSM 최적설계를 목적으로 하며, 600W급 고전압 EPS용 전동기 설계를 통해 연구의 타당성을 검증한다.
본 논문에서는 고압 모터의 절연열화 상태를 감시하기 위해 소선단락, 도체표면 공극, 주절연재료 내부공극, 반도전체 제거, 정상권선으로 모델권선을 제작하고 이 모델 권선에 고전압을 인가하여 shering bridge를 이용하여 교류전류의 변화분 및 정전용량, 유전정접 시험을 하였다. 이를 통해 얻어진 결과는 고압 모터의 고정자 권선의 절연상태를 판단하는 중요한 기초자료가 될것으로 판단한다.
In hydraulic machinery, the hydraulic fluid acts primarily as working fluid and secondarily as a lubricant. Hence, the viscous friction force acting on the sliding components should be reduced to improve the mechanical efficiency. It is now well known that the surface texturing is a useful method for friction reduction. In this study, using a commercial computational fluid dynamics (CFD) code, FLUENT, the lubrication characteristics of a surface textured slider bearing under high boundary pressure difference is studied. The streamlines, velocity profiles, pressure distributions, load capacity, friction force and leakage flowrate are highly affected by the film thickness ratio and the textured region. Partial texturing at the inlet region of the inclined slider bearing can reduce both friction force and leakage flowrate than in the untextured case. The present results can be used to improve the lubrication characteristics of hydraulic machinery.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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