• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.19 no.3
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• pp.280-286
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• 2006

As a way to expand electric capacity in conductor with electric power demand, STACIR/AW (Super Thermal-resistant Aluminum-alloy Conductors Aluminum-clad Invar-Reinforced) conductor which has high electric current and heat resistance characteristics have been developed. STACIR/AW power line is mechanical composite wire composed of steel cores for dip control and aluminum conductors for sending electric current. Recently, to ensure stable operation and prediction of wire life span of STACIR/AW conductor, a heat property of STACIR/AW conductor have been investigated. In the present work, a change of essential property with long term-heat exposure of STACIR/AW conductor and its structure material, INVAR wire and Al conductor, have been investigated. INVAR/AW is approximately $3.2\;{\mu}m/m^{\circ}C$. thermal expansion coefficient of INVAR/AW wire increases with time of heat exposure. the thermal expansion coefficient of INVAR/AW is markedly influenced by heat and mechanical treatment. creep rate(0.242) of STACIR/AW $410\;mm^2$ conductor at room temperature is much higher than that(0.022) at $210\;^{\circ}C$ STACIR/AW $410\;mm^2$ conductor has minimum creep rate at operating temperature. To lower creep rate with increase temperature is more unique characteristics in STACIR/AW. It is expected that STACIR/AW turned its tension to INVAR/AW at the transition temperature. at room temperature, the tension apportionment of INVAR/AW in STACIR/AW is about $50\;\%$. but whole tension of STACIR/AW is placed on the INVAR/AW alone of core metal above transition temperature.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.19 no.1
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• pp.100-106
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• 2006

Today, restricted energy sources, environmental considerations and the high cost of transporting fuel have limited the number and location of available power plant sites. The pressures resulting from these conditions have tended to require the construction of long, high-capacity, high-voltage power lines. it's used to adapt to STACIR/AW(Super Thermal-resistant Aluminum alloy Conductors, aluminum-clad Invar-Reinforced) conductor for coping with these situations. STACIR/AW conductor was formed by the combination of INVAR/AW as the core for low sag and super thermal-resistant aluminum alloy conductor for current capacity increase. increase of temperature by current capacity and long span lines make the susceptible to the deterioration of thermo-mechanical properties(conductivity, tensile strength, E-modulus and twist property et al). In the present work, changes of thermo-mechanical properties with aging have been studied in STACIR/AW $410 mm^2$ conductor with forms of single wire and strand wire.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2005.05b
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• pp.69-73
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• 2005

ACSR전력선의 송전용량 증가를 위해 개발된 중용량저이도 송전선인 STACIR/AW(Super Thermal-resistant Aluminum alloy Conductors, aluminum-clad Invar-Reinforced)전선은 초내열 Al도체 및 인바강선의 사용으로 비교적 고온에서의 안정적 운전이 가능하다. 그러나 고온 환경에서 장시간 노출된 STAClR/AW전선의 안정적 관리를 위해서는, 열화 된 STACIR/AW 전선의 인장강도, 각 구성소재의 탄성계수, 비틀림 계수 등과 같은 기계적 물성이 장기 운전 모의를 위해 선정된 열화온도, 열화시간 등에 대해 종합적으로 평가될 필요가 있다. 또한 크립 등과 같이 고온응력 부하상태에서의 변형거동과 탄성계수 및 선팽창계수의 온도의존성 등은 전선의 이도관리와 예측을 위해서도 명확히 규명되어야할 중요한 관리 인자이다. 그러나 현재까지는 이들에 대해 수행한 어떠한 연구결과들도 보고 되어 있지 않은 실정이다. 본 연구에서는 STACIR/AW $410mm^2$ 송전선을 장시간 운전의 모의를 위해 가속열화 시키고 가속열화에 따른 STACIR/AW 전선 및 그 구성소재의 강도, 비틀림 특성의 변화를 조사하여 장시간 운전에 따른 STACIR/AW전선의 안정성을 평가하여 보고하고자 하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2004.07b
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• pp.1258-1261
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• 2004

ACSR전력선의 송전용량 증가를 위해 개발된 증용량저이도 송전선인 STACBUAW(Super Thermal-resistant Aluminum alloy Conductors, aluminum-clad Invar-Reinforced)전선은 초내열 Al도체 및 인바강선의 사용으로 비교적 고온에서의 안정적 운전이 가능하다. 그러나 고온 환경에서 장시간 노출된 STACIR/AW전선의 안정적 관리를 위해서는, 열화 된 STACIR/AW 전선의 인장강도, 각 구성소재의 탄성 계수, 비틀림 계수 둥과 같은 기계적 물성이 장기 운전 모의를 위해 설정된 열화온도, 열화시간 등에 대해 종합적으로 평가될 필요가 있다. 또한 크립 등과 같이 고온응력 부하상태에서의 변형거동과 탄성계수 및 선 팽창계수의 온도의존성 등은 전선의 이도관리와 예측을 위해서도 명확히 규명되어야할 중요한 관리 인자이다. 그러나 현재까지는 이들에 대해 수행한 어떠한 연구결과들도 보고 되어 있지 않은 실정이다. 본 연구에서는 STACIR/AW $410mm^2$ 송전선을 장시간 운전의 모의를 위해 가속열화 시키고 가속열화에 따른 STACIR/AW전선 및 그 구성소재의 강도, 비틀림 특성의 변화를 조사하여 장시간 운전에 따른 STACIR/AW전선의 안정성을 평가하여 보고하고자 하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2004.07b
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• pp.1274-1277
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• 2004

최근 에너지 소비구조의 선진화에 따라 전력수요는 매년 10%이상 증가하고 있지만 철탑부지확보 및 환경 문제 둥에 의해 신규 송전선의 건설은 점차 어려워지고 있다. 이에 대한 대책으로 철탑의 교체 없이 송전선의 전류용량간 증가시키는 방안이 우선적으로 고려되어 적용되고 있다. 이미 국내에서도 기존 송전선인 ACSR 전선을 중용량 저이도의 특성을 가진 STACIR/AW(Super Thermal-resistant Aluminum alloy Conductors, aluminum-clad Invar-Reinforced)송전선으로 교체하여 전력 수송량을 증가시키고 있다. STACIR/AW전선은 도체의 내열성을 향상시켜 연속허용온도$(210^{\circ}C)$를 높임으로 전류용량을 증가시키고, ACSR에 사용되는 강심재료인 고탄소강선을 선팽창계수가 낮은 인바강선(INVAR)으로 대체함으로 고온환경에 따른 이도증가를 방지하고 있다. 그러나 STACIR/AW 송전선은 ACSR 송전선에 비하여 연속허용온도가 높고 경간의 거리가 멀기 때문에 열화에 의한 피로특성의 변화 가능성이 높다. 따라서 본 연구에서는 증용량저이도전선의 강심소재인 INVAR/AW강선을 소정의 온도에서 경년 열화하고, 열화시간에 따른 강도와 피로특성의 변화를 조사하여, STACIR/AW전선의 안정적 운전을 위한 재료물성적 관리인자를 도출하고자 하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2002.07a
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• pp.452-454
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• 2002

In case the overload of an existing power line is expected as the consumption of electric power increase, we substitute STACIR/AW which has better thermal characteristic for ACSR. That can approximately double the transmission capacity. In that case the mechanical characteristics of STACIR/AW should meet the design condition of the existing tower. However, the strength of invar in STACIR/AW is lower than that of steel in ACSR, which makes it difficult to keep the safety of a conductor specially in a long span In this regard, this paper presents the new conductor model using the AMC and the analysis of its characteristics.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.19 no.1
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• pp.91-99
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• 2006

Fatigue properties of INVAR/AW wires have been investigated under the heat exposure in order to ensure stable operation and to estimate life span of their power line. In the case of heat exposure for 10000 hr, fatigue life and limit increased. For further heat exposure, fatigue limit decreased due to the decrease in yield strength. The variation fatigue of strand wire was strongly dependent on its amplitude. Also, cracks in wires of 7 strands were caused by stress concentration at the outer surface and fretting between each wire during vibration.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2004.07b
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• pp.1262-1265
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• 2004

송전용량 증가를 위해 개발되어 최근 본격적으로 사용되고 있는 STACIR/AW 송전선은 송전용량의 증가에 따라 그 운전환경도 변화하여 연속사용온도의 경우, 기존 ACSR 전선의 90t에 비해 높은 $210^{\circ}C$로 규정 되어 있을 만큼 고온에서 운전되고 있다. 따라서 STACIR/AW 송전선은 이도설계와 그 운용에 있어서 운전 온도 상승에 따른 각별한 주의관리가 필요하다 실제 STACIR/AW송전선은 그 설계단계에서도 이와 같은 고온운전 환경을 고려하여 고온에서도 소정강도를 유지하는 내열 Al도체와 이도제어를 위한 낮은 열팽창 특성의 INVAR합금(Fe-35Ni계 합금)을 강선으로 하는 특화된 재료로 구성되어 있다. 그러나 이와 같은 재료 설계적 보완책에도 불구하고 실제 송전선은 전선의 자중, 철탑 간에 형성된 가설장력과 같은 다양한 응력이 고온환경에서 부하되는 복합 열화 상태에 노출되어 있고, 이것은 재료학적인 관점에서 크릴 변형 발생의 가능성을 높이고 있으나 이것에 대한 연구 또는 실험결과는 크게 미미한 실정이다. 본 연구에서는 STACIR/AW $410mm^2$ 송전선과 그 구성소재를 대상으로 $200^{\circ}C$, $300^{\circ}C$에서 장시간 열화한 후, 구성소재의 탄성계수, 열팽창계수 및 STACIR/AW전선의 크림변형 거동을 조사하여 열화에 노출된 STACIR/AW 송전선의 이도변화 거동을 규명하고자 하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2005.07a
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• pp.566-568
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• 2005

STACIR/AW은 최근 사용이 증가되고 있는 증용량전선으로 기존 송전선에 비해 많은 전류를 송전하면서도 이도특성이 우수한 장점을 가지고 있다. 이 논문에서는 STACIR/AW 전선의 온도 및 대전류특성에 대한 실증시험을 위하여 구축된 송전선로용 3[kA]급 대전류 발생 장치를 이용해 345kV 송전선로의 표준경간인 350m 시험선로에 $480\;mm^2$ 및 $410\;mm^2$ 전선을 가선하여 전류 특성 시험을 수행하였다. 본 논문에서는 최대 허용전류에 대한 단계별 이도특성을 외기 조건과 전선의 장력 변화를 고려하여 고찰하여 국내 주요 전선사의 증용량전선에 대한 신뢰성을 검증하고, 또한 계절별 특성시험 및 환경시험 챔버를 이용한 참고시험과 기본적 동적해석을 통하여 외기 조건에 전선의 최대허용전류를 검토하였다. 또한 실선로에 적용된 $480\;mm^2$ 및 $410\;mm^2$ 의 증용량 전선에 최대 부하율을 파악하고 동일 조건에 부하전류를 인가한 실증시험을 통하여 전선의 이도증가율을 분석하여 상용선로의 운전조건을 검토하였다.