• 제목/요약/키워드: Cable Degradation

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원전 저압케이블 열화도 평가를 위한 초음파 음속계측에 관한 연구 (A Study on the Measurement of Ultrasound Velocity to Evaluate Degradation of Low Voltage Cables for Nuclear Power Plants)

  • 김경조;강석철;구철수;김진호;박재석;주금종;박치승
    • 비파괴검사학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.325-330
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    • 2004
  • 원자력발전소에는 여러 종류의 케이블이 전력공급, 감시 및 제어신호의 전달을 위해 열악한 환경하에서 이용되고 있다. 발전소의 안전한 운전을 위해서 이 케이블이 어느 정도 열화 되었는지 확인할 필요가 있다. 특히, 원자력발전소의 수명 연장과 더불어 저압 케이블을 장기간 사용함에 따라서 저압케이블의 열화를 평가하기 위한 방법이 필요하게 되었다 저압케이블의 열화를 측정하는 파라미터로는 주변 온도, 절연재질의 경도, 파단시 연신률(EAB, Elongation At Breaking Point) 등이 있다. 그러나, 온도나 경도를 계측하는 검사는 정량적인 판단기준의 설정이 곤란하고 진단의 정밀도가 낮으며, 부분적으로 샘플링하는 방법은 샘플링되는 케이블에 연결된 부하를 정전시켜야 하고 장소와 시간적인 제약이 있으며, 전기적 측정법은 노화 초기부터 중기까지의 열화정도를 확인하기 어렵다. 본 연구에서는 재료의 열화에 따라서 초음파의 음속이 변화한다는 이론적인 배경(1,2)을 바탕으로 저압 케이블 재료의 열화에 따른 초음파의 음속을 측정하였다. 이를 위해, 원자력발전소에서 사용되는 저압케이블을 가속 열화시켰으며, 저압케이블의 피복재에서 초음파의 음속을 측정할 수 있는 장비를 개발하여, 초음파의 음속측정 후 인장시험을 통해 파단시 연신률을 측정하였다. 파단시 연신률이 증가함에 따라서 음속이 선형적으로 감소하였으며, 초음파의 음속은 열화의 정량적 평가 파라미터로서의 사용 가능성을 확인할 수 있었다.

Train-induced dynamic behavior analysis of longitudinal girder in cable-stayed bridge

  • Yang, Dong-Hui;Yi, Ting-Hua;Li, Hong-Nan;Liu, Hua;Liu, Tiejun
    • Smart Structures and Systems
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    • 제21권5호
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    • pp.549-559
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    • 2018
  • The dynamic behaviors of the bridge structures have great effects on the comfortability and safety of running high-speed trains, which can also reflect the structural degradation. This paper aims to reveal the characteristics of the dynamic behaviors induced by train loadings for a combined highway and railway bridge. Monitoring-based analysis of the acceleration and dynamic displacement of the bridge girder is carried out. The effects of train loadings on the vertical acceleration of the bridge girder are analyzed; the spatial variability of the train-induced lateral girder displacement is studied; and statistical analysis has been performed for the daily extreme values of the train-induced girder deflections. It is revealed that there are great time and spatial variabilities for the acceleration induced by train loadings for the combined highway and railway cable-stayed bridge. The daily extreme values of the train-induced girder deflections can be well fitted by the general extreme value distribution.

성능저하모델에 기초한 사장교의 설계단계 생애주기비용 분석 (Life Cycle Cost Analysis at Design Stage of Cable Stayed Bridges based on the Performance Degradation Models)

  • 구본성;한상훈;조중연
    • 대한토목학회논문집
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    • 제33권5호
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    • pp.2081-2091
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    • 2013
  • 최근, 엔지니어링의 실무에서 토목 시설물의 설계 및 유지관리 단계를 위한 효과적인 생애주기비용(Life Cycle Cost; LCC) 산정 방법의 실무적인 적용에 대한 요구가 높아지고 있다. 이와 같이, 21세기에 들어 엔지니어링의 최적 의사결정의 실무적 문제에 가치공학과 더불어 생애주기비용 분석은 새로운 패러다임으로 주목받고 있지만 이러한 연구 개발의 괄목할만한 진보에도 불구하고, 대부분의 설계단계 생애주기비용 분석은 확정적, 확률적 분석기법에 그치고 있고 적용 가능한 구조물도 일반 교량에 국한되어 있다. 따라서 본 논문은 설계단계 생애주기비용 분석에 대한 실용적이고 합리적인 신뢰성해석 기반 성능저하 모델을 고려하여 기존의 분석방법을 업데이트하는 분석 방법론을 개발하고 이를 특수교인 사장교에 적용하는데 목적이 있다. 이에 현재가치의 합으로 표현되는 직/간접 유지관리비용을 기존 방법과는 다르게 기대 성능저하모델에 바탕을 둔 최적 유지관리 시나리오를 통한 생애주기비용 분석 기법으로 제시하였다. 마지막으로 본 논문에서 제안한 업데이트된 생애주기비용 분석의 방법론을 실제 고속도로 사장교 건설 프로젝트의 설계단계 의사결정 문제에 적용하여 합리적이고 체계적인 분석 방법 및 최적의사결정과정을 제시하였다.

XLPE 케이블의 전기적 열화 패턴 분석 (Electrical Degradation Pattern Analysis according to XLPE Cable)

  • 민치현;곽동순;천현권;최진욱;김영석;김선구;김상현
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제22권4호
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    • pp.114-120
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    • 2008
  • 일반적으로 22.9[kV] 이하의 케이블은 가교폴리에틸렌(XLPE)을 절연체로 사용하고 있다. XLPE내부의 결함으로 인한 사고로 경제적 및 인명피해가 발생한다. 이러한 사고에 대한 처리 기준이 마련이 되어 있지 않아 사고처리의 체계화가 시급히 필요한 실정이다. 본 연구에서는 XLPE 케이블의 사고 요인이 되는 전기적 열화현상에 대한 자료구축을 위하여 XLPE에 곡율반경이 $10[{\mu}m]$인 침천극을 삽입하여 절연파괴, 트리형상 및 연면방전 시료를 제작하였다. 단시간 파괴는 AC 60[Hz]의 전압을 1[kV/sec] 상승하였으며, 장기과전의 경우 AC 60[Hz]의 전압을 12[kV] 및 17[kV]를 인가하여 전기적 열화 특성에 대하여 실험을 하였다.

S-DMT 케이블 모뎀을 위한 심볼 타이밍 복원 알고리즘 성능평가 (Performance Evaluation of Symbol Timing Recovery Algorithm for S-DMT Cable Modern)

  • 조병학
    • 디지털콘텐츠학회 논문지
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    • 제6권1호
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    • pp.41-48
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    • 2005
  • 잡음환경이 열악하고 대역폭이 부족한 HFC 망 상향채널에서 보다 나은 대칭형 멀티미디어 서비스를 제공할 수 있는 S-DMT 방식의 상향 채널 케이블모뎀을 위한 심볼 타이밍 복원 알고리즘을 제안하고 그에 대한 성능을 평가하였다. 타이밍 복원 알고리즘은 시간 영역에 PN 시퀀스를 삽입하는 방식을 제안하였으며 AWGN, ISI, 및 임펄스 잡음 환경에서 시뮬레이션을 통해 성능을 평가 하였다. 성능 평가 결과, PN 시퀀스 삽입 알고리즘에 의한 타이밍 복원방식은 잡음 환경에 따라 타이밍 추정 성능이 매우 달라지며, 동일한 샘플링 클럭 오프셋에서 AWGN, ISI, 및 임펄스 잡음이 함께 존재하는 채널일 경우가 임펄스 잡음 채널 경우보다 타이밍 실패 확률이 $10^3$일 때의 Eb/No가 10dB 이상 열화되나 초기부터 샘플링 클럭 오프셋을 보정하여 최적화한 경우 잡음환경에 의한 성능차이가 있으나 비교적 양호한 타이밍 추정 성능을 보임을 확인 하였다.

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XLPE 케이블 절연체에서의 가지형 전기트리 성장에 따른 부분방전 위상 특성 연구 (A Study on the Partial Discharge Phase Properties with Branch Type Eleotrical Tree Growth in XLPE Cable Insulation)

  • 강동식;선종호;김위영;이홍식;박정후
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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    • 제51권5호
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    • pp.213-221
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    • 2002
  • In order to improve the reliability of XLPE cables, it is necessary to find the useful diagnostic parameter according to long term aging. This paper described the change of partial discharge(PD) phase Properties of XLPE cable insulation with branch type electrical tree degradation. for long term aging. To understand the PD Properties with $\phi$ -q-n distributed shape of XLPE insulation, specimens were prepared by 22.9㎸ distribution cable and made in a type of block(16${\times}$16${\times}$3[mm]). Ogura needles having tip radius of l0${\mu}{\textrm}{m}$ were inserted into each block pieces. The measuring system was consisted of PD detector, digitizer for digital conversion, VXI system for signal processing. The PD properties of the specimens were measured from initiation of tree to breakdown and their characteristics were analyzed. We analyzed the relationship between electrical properties(PD Quantity, PD initiation angle, PD extinction angle, PD occurrence angle : (PD extinction angle - PD initiation angle)) and the normalized aging rate. We found PD parameter, PD initiation angle and occurrence angle, which are a useful diagnostic parameter in estimating the branch type electrical tree for XLPE insulation condition.

EPR의 열화에 의한 충.방전 전류 특성에 관한 연구 (A Study on Properties of Charge & Discharge Current by Degrade in EPR)

  • 이성일
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제21권7호
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    • pp.679-685
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    • 2008
  • This paper describes the degraded properties of between the charge and discharge current for ${\gamma}$-ray irradiated in electric power cable rubbers using in nuclear power generating station. The charge and discharge current of degradation in EPR(Ethylene Propylene Rubber), which were irradiated with the radiant capacity of 0.033 Mrad/h, have been measured in order to investigate the influence of the atmosphere(in amount of reinforcing agent, moisture absorption and heat treatment) on electrical properties. When ${\gamma}$-ray were irradiated on the EPR with more reinforcing agent from 4 to 40 Phr, charge and discharge currents was increase due to the amount of reinforcing agent. It was verified that the discharging and charging currents irradiated by ${\gamma}$-ray were higher than those that was not irradiated. The amount of the degraded current was more after moisture absorption than before moisture absorption. The charge and discharge current after heat treatment was similar to that of before heat treatment and it was decreased with the time elapsed. As these properties related with ${\gamma}$-ray irradiation dose, it is suggested that these properties can be utilized as a index of irradiation degradation.

염무-열 반복 열화에 따른 실리콘 고무의 표면열화특성변화 (The change of surface degradation properties of silicone rubber for salt fog)

  • 오태승;이청;박수길;류부형
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2001년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.886-889
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    • 2001
  • Silicone rubber is being used for the housing material of outdoor high voltage insulators such as composite insulator, bushing, surge arrestor and cable terminator because of good tracking and erosion resistance, good hydrophobicity and recovery of hydrophobicity and chemical stability. But, the leakge current occurs on surface of the composite polymeric insulation materials when the insulator is used for a long time with severe contaminative condition and it can lead the contamination flashover. So the leakage current is important to estimate the condition of the silicone rubber surface. In this paper, aging characteristics of silicone rubber used for outdoor insulation have been hydrophobicity of silicone rubber in salt fog chamber with average leakage current monitoring for observing the transformation of surface degradation properties of silicone rubber with different ATH(alumina trihydrate, A1$_2$O$_3$$.$3H$_2$O) filler contents. The experimental results show that a higher peak leakage current and to raise a long time for tracking with increasing amount of ATH by the salt fog and heat recycle ageing.

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Partial Discharge Characteristics in LLDPE-Natural Rubber Blends: Correlating Electrical Quantities with Surface Degradation

  • Aulia, Aulia;Ahmad, Mohd Hafizi;Abdul-Malek, Zulkurnain;Arief, Yanuar Z.;Lau, KwanYiew;Novizon, Novizon
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제11권3호
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    • pp.699-706
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    • 2016
  • Partial discharges (PD) lead to the degradation of high voltage cables and accessories. PD activities occur due to the existence of impurities, voids, contaminants, defects and protrusions during the manufacture and installation of power cables. Commonly, insulation failures occur at cable joints and terminations, caused by inhomogeneous electric field distributions. In this work, a blend of natural rubber (NR) and linear low density polyethylene (LLDPE) was investigated, and the optimal formulation of the blend that could resist PD was discussed. The experiments were conducted under a constant high voltage stress test of 6.5 kV AC and the magnitude of partial discharge activities was recorded using the CIGRE method II. Pattern analysis of PD signals was performed along with the interpretation of morphological changes. The results showed that the addition of 10 wt% of NR and 5 wt% of Alumina Trihydrate (ATH) provided promising results in resisting PD activities. However, as the NR content increased, more micropores existed, thus resulting in increased PD activities within the samples.

탄소나노튜브를 첨가한 나노 반도전층 재료의 기계적/열적 특성 변화 연구 (Mechanical and Thermal Properties Changes of Nano Semiconducting Materials due to Addition of Carbon Nanotubes)

  • 양종석;이경용;신동훈;최유진;박노준;박대희
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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    • pp.28-29
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    • 2006
  • To improve Mechanical and Thermal Properties of semiconducting materials in power cable, we have investigated those of semiconducting materials showed by changing the content of carbon black and Carbon Nanotube. Density were measured by EW-200SG. High temperature, heat degradation initiation temperature, and heat weight loss were measured by TGA (Thermogravimetric Analysis). The dimension of measurement temperature was $0[^{\circ}C]$ J to $700[^{\circ}C]$, and rising temperature was $10[^{\circ}C/min]$. Heat degradation initiation temperature from the TGA results was decreased according to increasing the content of Carbon Nanotube. That is, heat stabilities of EVA containing the weak VA (vinyl acetate) against heat was measured the lowest. From the results of the experiment applied in this study, it is evident that a small amount of Carbon nanotube additives significantly improved the Mechanical and Thermal Properties of semiconducting materials.

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