전력케이블의 絶緣材料로 사용하는 XLPE의 架橋度는 絶緣特性을 좌우하는 중요한 요인으로서 架橋度의 증감에 따라 機械的强度, 熱 安定性, 그리고 電氣的 特性이 변화하게 된다. 최근 사고 케이블의 架橋度 분석 結果를 살펴보면 전력 케이블에서의 架橋度는 80[%]이상 유지하도록 되어 있으나 絶緣體의 內道와 外道에서 저하되거나 전체적으로 기준치 이하인 경우, 특히 內道에서 현저하게 미치지 못하고 있다. 또한, 케이블의 잔존수명 예측을 위한 중요한 요소로서 架橋度에 따라 열화 가중치를 설정하는 방법이 硏究되어 왔으나 전기적 방법에 의한 硏究는 未盡한 상태이다. 케이블에서의 架橋度 分析은 물리·화학적 및 微細 構造的인 분석과 같은 非電氣的 분석에만 치중해 있기 때문에 信賴性을 높이기 위해서는 반드시 전기적인 특성을 힘께 考慮해야만 한다는 것을 意味한다. 따라서 本 硏究에서는 電氣的 方法을 통해 架橋度와 電氣트리의 進展特性을 고찰하기 위해 架橋溫度, 維持時間 등의 조건에 따라 0∼80[%] 범위로 架橋시켜 架橋度를 測定하고, 畵像計測이 가능하도록 沈澱極을 170[㎛] 두께로 제작하여 시료에 沈澱極을 揷入하고 電壓을 인가하여 전기트리의 진전 특성을 分析하고, 트리 成長과 架橋度 관계를 實驗하였다. 온도별 架橋度에 따라 전압을 인가하여 絶緣破壞電壓과 트리의 進展特性을 分析하고, 동일 架橋度에서 온도별 특성 비교와 일정온도에서 가교 시간에 따른 트리의 開始時間, 進展時間, 破壞電壓 등을 비교 考察하였다. 또한 케이블의 架橋過程에 나타나는 架橋溫度와 時間과의 관계를 考廬하기 위하여 未架橋와 逆架橋의 동일 특성에서 전기적 특성을 비교 분석하였다. 연구 결과, 架橋度가 낮을수록 전기적 특성이 低下되고 온도의 영향이 크고, 높을수록 트리 開始電壓이 높아지며, 트리成長과 劣化反應에 대한 抵抗性이 증가되며 온도에 다른 변화가 微細하였다. 동일한 架橋度의 架橋分枝의 생성과정인 未架橋보다 架橋分解 과정인 逆架橋가 전기적 특성이 저하되었다. 케이블의 架橋過程에서 발생되는 高溫에 의한 外道에서의 가교분지의 분해로 인한 가교도 저하는 溫度 傳達速度에 의한 內道의 架橋度 低下보다 전기적으로 더 영향을 나타내었고 따라서 케이블의 劣化診斷 및 壽命豫測에 있어 架橋度는 기계적 특성은 물론 전기적 특성에도 중요한 要因으로 작용하며, 최적의 架橋度를 유지하는 것은 절연성능에 直接的인 영향으로 나타났다.
전력케이블의 絶緣材料로 사용하는 XLPE의 架橋度는 絶緣特性을 좌우하는 중요한 요인으로서 架橋度의 증감에 따라 機械的强度, 熱 安定性, 그리고 電氣的 特性이 변화하게 된다. 최근 사고 케이블의 架橋度 분석 結果를 살펴보면 전력 케이블에서의 架橋度는 80[%]이상 유지하도록 되어 있으나 絶緣體의 內道와 外道에서 저하되거나 전체적으로 기준치 이하인 경우, 특히 內道에서 현저하게 미치지 못하고 있다. 또한, 케이블의 잔존수명 예측을 위한 중요한 요소로서 架橋度에 따라 열화 가중치를 설정하는 방법이 硏究되어 왔으나 전기적 방법에 의한 硏究는 未盡한 상태이다. 케이블에서의 架橋度 分析은 물리·화학적 및 微細 構造的인 분석과 같은 非電氣的 분석에만 치중해 있기 때문에 信賴性을 높이기 위해서는 반드시 전기적인 특성을 힘께 考慮해야만 한다는 것을 意味한다. 따라서 本 硏究에서는 電氣的 方法을 통해 架橋度와 電氣트리의 進展特性을 고찰하기 위해 架橋溫度, 維持時間 등의 조건에 따라 0∼80[%] 범위로 架橋시켜 架橋度를 測定하고, 畵像計測이 가능하도록 沈澱極을 170[㎛] 두께로 제작하여 시료에 沈澱極을 揷入하고 電壓을 인가하여 전기트리의 진전 특성을 分析하고, 트리 成長과 架橋度 관계를 實驗하였다. 온도별 架橋度에 따라 전압을 인가하여 絶緣破壞電壓과 트리의 進展特性을 分析하고, 동일 架橋度에서 온도별 특성 비교와 일정온도에서 가교 시간에 따른 트리의 開始時間, 進展時間, 破壞電壓 등을 비교 考察하였다. 또한 케이블의 架橋過程에 나타나는 架橋溫度와 時間과의 관계를 考廬하기 위하여 未架橋와 逆架橋의 동일 특성에서 전기적 특성을 비교 분석하였다. 연구 결과, 架橋度가 낮을수록 전기적 특성이 低下되고 온도의 영향이 크고, 높을수록 트리 開始電壓이 높아지며, 트리成長과 劣化反應에 대한 抵抗性이 증가되며 온도에 다른 변화가 微細하였다. 동일한 架橋度의 架橋分枝의 생성과정인 未架橋보다 架橋分解 과정인 逆架橋가 전기적 특성이 저하되었다. 케이블의 架橋過程에서 발생되는 高溫에 의한 外道에서의 가교분지의 분해로 인한 가교도 저하는 溫度 傳達速度에 의한 內道의 架橋度 低下보다 전기적으로 더 영향을 나타내었고 따라서 케이블의 劣化診斷 및 壽命豫測에 있어 架橋度는 기계적 특성은 물론 전기적 특성에도 중요한 要因으로 작용하며, 최적의 架橋度를 유지하는 것은 절연성능에 直接的인 영향으로 나타났다.
The crosslinked degree is an important factor to determine dielectric properties of crosslinked polyethylene(XLPE) which used for the insulation material of a power cable. Recently, though it is necessary to examine electrical properties according to the crosslinked degree as a part of the whole cha...
The crosslinked degree is an important factor to determine dielectric properties of crosslinked polyethylene(XLPE) which used for the insulation material of a power cable. Recently, though it is necessary to examine electrical properties according to the crosslinked degree as a part of the whole characterization of cable, it has not been examined closely yet. In this study, crosslinked degree of sample was measured according to the temperature and holding time of crosslinking and electrical tree characteristics of these samples were analyzed by the crosslinked degree and applied temperature that was changed from normal to operation in power cables. As a result, when the crosslinked degree was low, dielectric properties were decreased and influence of temperature was increased, but the crosslinked degree was high, initiation voltage of treeing was increased and dielectric properties were batter. It is proved that the optimum crosslinked degree was one of most important factor to effect aging time and residual lifetime in power cable.
The crosslinked degree is an important factor to determine dielectric properties of crosslinked polyethylene(XLPE) which used for the insulation material of a power cable. Recently, though it is necessary to examine electrical properties according to the crosslinked degree as a part of the whole characterization of cable, it has not been examined closely yet. In this study, crosslinked degree of sample was measured according to the temperature and holding time of crosslinking and electrical tree characteristics of these samples were analyzed by the crosslinked degree and applied temperature that was changed from normal to operation in power cables. As a result, when the crosslinked degree was low, dielectric properties were decreased and influence of temperature was increased, but the crosslinked degree was high, initiation voltage of treeing was increased and dielectric properties were batter. It is proved that the optimum crosslinked degree was one of most important factor to effect aging time and residual lifetime in power cable.
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