Using multi wrapped copper by polyimide film for HTS transformer, the breakdown and V-t characteristics of two type models for turn-to-turn, one is point contact model, the other is surface contact model, were investigated under ac and impulse voltage at 77 K. A material that is Polyimide film (Kapton) 0.025 mm thickness is used for multi wrapping of the electrode. Statistical analysis of the results using Weibull distribution to examine the wrapping number effects on V-t characteristics under at voltage as well as breakdown voltage under ac and impulse voltage in $LN_2$ was carried. Also, survival analysis was performed according to the Kaplan-Meier method. The breakdown voltages for surface contact model are lower than that of the point contact model, because the contact area of surface contact model is wider than that of point contact model. At the same time, the shape parameter of the point contact model is a little bit larger than the of the surface contact model. The time to breakdown tn is decreased as the applied voltage is increased, and the lifetime indices slightly are increased as the number of layers is increased. According to the increasing applied voltage and decreasing wrapping number, the survival probability is increased.
본 논문에서는 RF 고전력 스트레스에 의한 SAW 디바이스의 신뢰성 분석을 위하여 향상된 내전력 시험시스템 및 시험방법을 제안하고 고장분석을 통해 고장메카니즘을 분석하였다. 광학현미경, SEM(Scanning Electron Microscope) 및 EDX(Energy Dispersive X-ray Spectro-scopy)장비를 이용하여 고장 분석한 결과, SAW 디바이스의 고장메카니즘은 고전류 밀도 및 고온 조건에서 줄열에 의한 Electromigration으로 분석하였다. Electromigration은 IDT전극에 void와 hillock을 생성하고, 그 결과로 전극이 단락과 단선되어 삽입손실이 증가하는 것이다. 제안된 내전력 시험시스템과 방법을 이용하여 450MHz CDMA용 SAW 필터의 가속수명시험을 수행하고, 아이링 모델과 와이블 분포를 이용하여 SAW 필터의 $B_{10}$수명은 98,500시간으로 추정하였다.
전력 수요는 매년 증가추세에 있으며, 이에 따라 발전소에서 동작하는 모든 장비들과 대용량의 장거리 전력수송을 위한 장비들은 신뢰할 수 있는 수준에서 완전한 상태로 동작하여야 한다. 발전소에서 생산한 고전압 전력을 전달하기 위해 사용하는 케이블은 주로 6.6 kV XLPE 케이블(또는 CV케이블)이다. 제작 기술, 설치환경 및 사용조건에 다르겠지만, 케이블은 동작함과 동시에 열화과정이 진행된다. 접속재의 경우, 제조 결함이나 공사 결함이 있는 경우 대체로 동작 후 약 3 년 내에 고장을 일으키며, 그렇지 않는 경우 수명이 20-30 년을 지속하는 경우가 많다. 우리는 케이블의 열화 상태를 감시하기 위한 장비를 개발하여 충남 태안의 한국서부발전주식회사(Korea Western Power Co. Ltd.)에 설치하였다. 우리는 이 논문에서 케이블의 열화 판정의 기준을 설정하고, 기준에 따른 열화정도를 판정하고, 케이블의 대체여부를 결정함으로써 발전소에서 설치된 활선 케이블의 동작 상태를 감시한 결과와 케이블을 구성하고 있는 절연체와 방식층이 절연저항 특성에 미치는 영향 및 케이블의 동작에 미치는 영향을 연구한 결과를 제시한다.
A one-shot system (device) refers to a system that is stored for a long period of time and is then disposed of after a single mission because it is accompanied by a chemical reaction or physical destruction when it operates, such as shells, munitions in a defense weapon system and automobile airbags. Because these systems are primarily related with safety and life, it is required to maintain a high level of storage reliability. Storage reliability is the probability that the system will operate at a particular point in time after storage. Since the stored one-shot system can be confirmed only through inspection, periodic inspection and maintenance should be performed to maintain a high level of storage reliability. Since the one-shot system is characterized by a large loss in the event of a failure, it is necessary to determine an appropriate inspection period to maintain the storage reliability above the reliability goal. In this study, we propose an optimal inspection policy that minimizes the total cost while exceeding the reliability goal that the storage reliability is set in advance for the one-shot system in which periodic inspections are performed. We assume that the failure time is the Weibull distribution. And the cost model is presented considering the existing storage reliability model by Martinez and Kim et al. The cost components to be included in the cost model are the cost of inspection $c_1$, the cost of loss per unit time between failure and detection $c_2$, the cost of minimum repair of the detected breakdown of units $c_3$, and the overhaul cost $c_4$ of $R_s{\leq}R_g$. And in this paper, we will determine the optimal inspection policy to find the inspection period and number of tests that minimize the expected cost per unit time from the finite lifetime to the overhaul. Compare them through numerical examples.
IEC 61400-1 requires design lifetime of wind turbines at least 20 years, thus wind turbine should be assured for structural safety through load assessment. DLCs have been defined with respect to the load assessment in IEC 61400-1. In addition, if the extreme design values for DLC1.3 are equal or exceed the extreme design value for DLC1.1, DLC1.1 may be omitted. To omit DLC1.1, scale factor (c) will be increased in DLC1.3. However, this particular adjustment is not specified guidelines. Thus, this study was conducted. DLC1.1 was calculated for extrapolation of 50 years-extreme events using several probability distribution functions and fitting methods. And DLC1.3 was calculated for up to seven different values of scale factor (c) with $2{\leq}c{\leq}5$ in steps of 0.5. Finally, in this study, scale factor (c) that was the value of 4.51 was determined.
A water-pump located in the cooling area of a car circulates cooling water. A particular bearing element, known as a water-pump bearing, installed in the rotating part carries the entire load. The failure of this water-pump bearing has a direct impact on the failure of the automobile engine, and so securing its reliability is crucial. Several researchers have examined the design principles of the water-pump bearing, but there are no reports on the life characteristic of the bearing yet. Herein, we report the construction of test equipment to reproduce the spalling of the roller contact, which is the main failure mode of the chosen water-pump bearing. We chose the radial load as an accelerated stress factor and validated the failure mode by monitoring the surface defects. We conducted the accelerated life test after determining the accelerated stress level through a combination of finite element analysis and a preliminary test. In the life tests, we used an accelerometer to perform failure diagnosis. In the last stage of this study, we present a statistical reliability analysis. Thus, we fully estimated the shape parameter of the water-pump bearing, accelerating level on the load , and the lifetime (MTTF and B10 life) under real use conditions, and finally proposed an interval estimation value considering the uncertainty of the estimated value.
카본 에폭시로 제작된 복합재 압력용기의 노화 특성과 구조 사용 수명 평가를 위해 실내와 실외에서 10년과 15년간 자연노화 시켰다. 노화 특성의 통계적 분포를 구하기 위해 노화된 압력용기로부터 링 시편을 채취하여 수압 파괴 시험을 실시하였다. 그리고 섬유와 수지 계면의 노화 특성 확인을 위해 시험 파편 계면을 SEM을 이용하여 관찰하였다. 섬유 인장 파손 변형률의 와이블 파라미터 값 기준으로 실내에서 10년, 15년 노화되었을 경우 각각 19%와 23% 저하되었으나, 실내와 실외의 노화 특성 차이는 크지 않았다. 그러나 압력용기 외면에 적용한 표면 페인트는 노화 방지에 큰 효과를 나타내었다.
이 논문은 사용한지 13년 지난 운전 중 22 kV 케이블시스템을, 7년 동안 절연저항을 측정하여 그 결과를 연구한 논문이다. 우리는 발전소에서 설치 운전 중인 고전압 케이블이 시간에 따라 성능이 악화되는 현상의 추세를 결정하는 수명지수를 파악하였다. 위한 논문이다. 케이블 시스템은 시간에 따라 절연 저항이 감소한다. 초기 케이블 시스템은 아레니우스 열화 곡선을 따른다. 초기에는 수명 지수 n값이 9로 설계하였고, 이후 n값을 상향하여 16으로 결정하였다. 이유는 고전압에서 케이블이 동작할 경우, n값이 클 때 파괴특성이 높지 않고, n값이 낮은 값에서 파괴특성이 높았기 때문이다. 그러나 전압열화에 의하여 와이블 프롯을 따른 v-t 특성에 의하여 n값은 10~11의 값을 갖는 것을 확인하였다. 과거 케이블 설계 시 정한 n=9의 이론적 근거와 n=16 으로 높아진 원인을 파악함으로써 누설 전류 및 절연 저항의 선형적인 변화를 확인하였다. 단기적으로는 운전 중 케이블 시스템의 진단 평가에 활용되며, 장기적으로는 발전소 부하에서 동작 중인케이블 시스템의 설치 및 운영에 있어서 원가를 절감하기 위한 노력에 기여하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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