This paper reviews the characteristic of thermal and temperature of oil field cable in transient state such as grounding fault and lightning surge. For analysis in various conditions, many actual underground power cable systems are modeled using ATP. These results are applied for the examination of temperature increase when the single line to ground fault by the breakdown of insulation part and hitting of lightning surge are occurred. The inner part temperature of OF cable is analysed according to the various kinds of cable using the thermal model of transient state. The temperature increase of sheath and crossbonded lead bv fault current is also analysed using IEC 60949.
핵폐기물 저장공간과 같이 대규모 터널형 지하공간내에서의 환기량, 온/습도, 오염물질 농도 예측은 공간건설 및 운영을 위하여서 뿐만 아니라 화재등과 같은 비상시의 대처방안 강구를 위하여 반드시 필요하다. 본 연구에서는 압축성 가정하에서 autocompression의 영향을 고려한 자연환기압 계산 fan 및 regulator의 최적 위치 및 용량 결정, 암반 열물성 및 암반 표면으로부터의 증발, 응축에 의한 수분함유량 변화를 고려한 온/습도 계산, 이류확산에 기초한 오염물질 농도 분포 계산 기능을 갖춘 네트워크형 지하공간 환경예측 모델을 개발하였다. 온/습도 예측 모델을 군수물자 지하 저장공간에 적용한 결과 실측값과 상대오차는 건구온도 1.5~2.9%, 습도온도 0.6~6.1%로 나타났다. 도로터널 2개소를 대상으로한 실험결과 외부 입기만에 의한 확산계수는 9.78과 17.35$m^2$/s 큰 편이었으나 차량 운행과 환기설비의 작동시에는 이류확산만을 고려한 경우 CO 및 매연 농도의 상대오차가 5.88과 6.62%로 비교적 작게 나타났다. 이는 대부분의 터널형 지하공간에서의 농도 분포는 이류확산만에 의하여 추정이 가능함을 의미한다.
For foundations in permafrost regions, the displacement characteristics are uncertain because of the randomness of temperature characteristics and mechanical parameters, which make the structural system have an unexpected deviation and unpredictability. It will affect the safety of design and construction. In this paper, we consider the randomness of temperature characteristics and mechanical parameters. A stochastic analysis model for the uncertain displacement characteristic of foundations is presented, and the stochastic coupling program is compiled by Matrix Laboratory (MATLAB) software. The stochastic displacement fields of an embankment in a permafrost region are obtained and analyzed by Neumann stochastic finite element method (NSFEM). The results provide a new way to predict the deformation characteristics of foundations in permafrost regions, and it shows that the stochastic temperature has a different influence on the stochastic lateral displacement and vertical displacement. Construction disturbance and climate warming lead to three different stages for the mean settlement of characteristic points. For the stochastic settlement characteristic, the standard deviation increases with time, which imply that the results of conventional deterministic analysis may be far from the true value. These results can improve our understanding of the stochastic deformation fields of embankments and provide a theoretical basis for engineering reliability analysis and design in permafrost regions.
산간지역의 계곡 물길의 매립과 지하배수관의 설치에 따른 인근 논에서 벼 냉수해에 대한 민원이 제기되어 벼 냉수해와 지하배수관 설치의 연관성 유무을 파악하기 위해서 현장조사 및 분석을 실시하였다. 결론적으로 지하배수관 설치로 인하여 계곡물의 온도가 지하배수관 설치 전보다 $0.5{\sim}4.5^{\circ}C$ 범위로 낮아진 것으로 분석되었고, 이 냉수를 농업용수로 관개한 하류쪽 논에서는 벼 냉수해가 발생할 가능성이 매우 높았을 것으로 판단되었다. 따라서, 적절한 수온상승 조치를 취하지 않으면 냉수해로 인하여 정상적인 수확이 불가능할 것으로 평가되었다.
본 연구에서는 3면이 지중과 접하는 형태의 전력구에서 온도상승을 방지하기 위한 환기시스템 설계에 필요한 벽면에서 열전달계수 등 열설계 자료를 수치해석적인 방법으로 검토하였다. 수치해석 모델은 터널 벽체에서의 열전달을 고려하기 위해서 전력구의 터널의 라이닝을 포함하는 것으로 모델링하였으며, 전력구에 설치되는 전력케이블의 발열량(117~468 kW/km), 전력구내 풍속(0.5~4.0 m/s)에 따른 터널내 공기온도 및 벽체온도, 벽체를 통한 발열량을 CFD시뮬레이션에 의해서 구하였다. 또한 해석결과로부터 벽체열전달계수를 계산하고 환기구간의 터널내 공기온도를 유지하기 위한 한계거리를 검토하였다. 벽체표면에서 대류열전달계수는 입구영역에서는 불안정한 변화를 보이나 약 100 m정도의 이후에는 일정한 값에 수렴한다. 터널벽체열전달계수는 풍속에 따라 $3.1{\sim}9.16W/m^2^{\circ}C$정도이며, 이를 무차원식으로 표현하면 $Nu=1.081Re^{0.4927}({\mu}/{\mu}_w)^{0.14}$이 된다. 열저항 해석기법에 의해서 터널내 온도 예측방법을 제시하였으며, 약 3%이내의 편차로 예측이 가능한 것으로 평가되었다.
The criteria such as ASTM recommends that the zero reading process of CPT must be performed in the same temperature condition with underground in order to reduce the effect of temperature. However, this method can not consider the change of temperature occurred during penetration. In this study, ultra small size temperature sensor with 0.5mm in diameter is manufactured to estimate and compensate the effect of temperature by using FBG sensor. The continuous temperature changes are monitored during cone penetration by using FBG temperature sensor installed in cone penetrometer. The temperature compensated tip resistances show the uniform and similar distributions with depth in different with originally measured tip resistance in cohesive soil. This study verifies that the tip resistances measured by previous zero reading method are affected by the change of underground temperature, and suggests the new temperature compensation technique using by FBG temperature sensor.
저온가스를 지하공동에 저장하는 것은 안전과 운영 측면에서 많은 장점이 있다. 그러나 저장된 극저온가스는 주변암반의 온도변화를 야기하여 공동의 안정성에 영향을 줄 수 있다. 따라서 성공적인 저장공동의 건설을 위해서는 건설 초기에 공동 주위암반의 온도분포를 정확히 예측하는 것이 필수적이다. 본 연구의 목적은 저장공동 주변의 온도분포를 예측할 수 있는 이론해의 개발과 평가이다. 이를 위해, 공동의 형상을 단순화하고 비정상 열전도 이론을 적용하여 이론해를 도출하였다. 이론해의 적용성을 평가하기 위해서 이론해와 유한 차분 해석프로그램인 FLAC을 이용한 수치해석을 이용해 저장공동 주변의 2차원$.$3차원 온도분포를 추정하여 그 결과를 비교하였다. 또한, 공동의 크기에 대한 영향도 조사되었다.
Recently, underground transmission system is growing continuously according to the electric power demand increase in the downtown area. Even if domestic cable makers are manufacturing 154kV oil filled cable and joint, the design technology of cable-joint has not been fully self-reliance. This study is aimed at the detail heat transfer analysis of 154kV cable-joint. So, that is cut into the five sections in order to analyze a conjugate natural convection in two dimensional $r-{\theta}$ coordinate. The streamline and temperature distributions are obtained for each sections. Also the changes of those are analyzed with respect to the variation of transmission currents and cable-joint surface heat transfer coefficients. The same analyses are also shown in view point of the maximum temperature of conductor and local equivalent conductivity.
This paper proposes an algorithm of analyzing the conductor temperature distribution of underground power cables buried ill ducts. This algorithm used an equation of the permissible current-carrying capability of power cables. The algorithm will be given to an operator an ability to operate the underground power system in comfort.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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