선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 식물성 절연유를 BTA 0 ~ 50[ppm], 온도변화 20~80[℃]변화, 가속열화 500시간 시료를 사용하여 전도도를 측정하였다. 이 실험으로 BTA와 온도변화, 가속열화 정도가 전도도에 미치는 영향을 알아보았다. 한 데이터를 측정하는데 20[ml]의 시료를 사용하였고 전도도 측정기구는 ASTM 기준을 만족시킨다.
제안 방법
- 이때 사용된 미소 전류계는 KEITHLEY사 487 PICO AMMETER를 사용하여 측정하였고 데이터 전송은 GPIB(General Purpose Interface Board)를 사용하여 Labview 에 실험의 조건에 맞게 프로그램을 만든 후 데이터를 저장시켰다. BTA의 첨가는 0, 5, 10, 30, 50[ppm] 으로 차등화를 주어 유동대전방지제에 따른 유동대전의 변화를 관찰하였고 앞에 제시한 BTA의 물성 중 비중을 고려하여 절연유에 첨가하는 양을 결정하였다. 실험유에 따른 실험을 마친 후 실험장치에 절연유, 절연방지제 등 다양한 불순물이 표면에 부착되어 있을 것이라 예상하고 세척은 공업용휘발유로 1차 세척을, 그 후 벤젠으로 2차 세척을 함으로써 불순물의 영향을 최소화 하였다.
- 본 실험을 위해서 그림 2와 같이 대전발생장치를 제작하였다.[1] 실험용기 1에는 절연유를 담아 온도변화에 따른 절연유의 유동대전변화를 알아보기 위해 Heating tape을 사용하여 20[℃] ~ 80[℃]의 변화를 주고 Thermocouples를 사용해 변화됨을 측정하였으며 절연유 이동을 위해 화학적 영향을 미치지 않는 N2가스를 주입시켰다. 실험용기 2는 대전 발생부로서 절연지를 10×100[cm] 로 일정한 크기로 나선 상으로 감아 그림 2와 같이 절연지를 같은 모양으로 배치해 절연지 표면적을 일정하게 하여 표면적의 변화가 유동대전에 영향을 미치지 않게 하였다.
- 부가적으로 열화에 따른 화학구조의 변화가 일어나는지 알아보기 위해 FT-IR을 실시하였고 절연유의 열화가 구조변화에 미치는 영향과 연관지어 유동대전에 관계있는지 알아보았다. 그리고 도전율이 완화시간에 미치는 영향을 알아보고 완화시간과 유동대전의 실험값을 비교하였다. 다양한 인자관계를 분석한 후 유동대전 현상을 최소화 할 수 있는 최적의 조건을 조사하였다.
- 그리고 도전율이 완화시간에 미치는 영향을 알아보고 완화시간과 유동대전의 실험값을 비교하였다. 다양한 인자관계를 분석한 후 유동대전 현상을 최소화 할 수 있는 최적의 조건을 조사하였다.
- 도전율에 따른 유동대전의 변화를 알아보기 위해 식물유를 유동대전 발생장치 실험과 같은 조건으로 실험을 실시하였다. 식물성 절연유를 BTA 0 ~ 50[ppm], 온도변화 20~80[℃]변화, 가속열화 500시간 시료를 사용하여 전도도를 측정하였다.
- 유동대전에 영향을 줄 수 있는 인자는 고체의 재질, 모양 및 액체의 비중, 동점도, 인화성, 연소성, 증발량, 절연파괴전압, 비유전율, 유중미립자, 수분함유량 등이 변수로 작용되는 것으로 보고되고 있다[2,3]. 본 연구에서는 광유와 식물유의 가속열화, 온도, BTA에 따른 유동대전 변화를 분석하였다. 부가적으로 열화에 따른 화학구조의 변화가 일어나는지 알아보기 위해 FT-IR을 실시하였고 절연유의 열화가 구조변화에 미치는 영향과 연관지어 유동대전에 관계있는지 알아보았다.
- 본 연구에서는 광유와 식물유의 가속열화, 온도, BTA에 따른 유동대전 변화를 분석하였다. 부가적으로 열화에 따른 화학구조의 변화가 일어나는지 알아보기 위해 FT-IR을 실시하였고 절연유의 열화가 구조변화에 미치는 영향과 연관지어 유동대전에 관계있는지 알아보았다. 그리고 도전율이 완화시간에 미치는 영향을 알아보고 완화시간과 유동대전의 실험값을 비교하였다.
- 순수한 절연유와 가속 열화된 절연유의 온도와 대전방지제에 따른 유동대전을 알아보기 위해 직렬식 실험장치를 구성한 뒤 실험을 실시하였다. 실험 후 유동대전에 영향을 미치는 인자를 알아보기 위해 추가적으로 FT-IR과 대전도를 측정함으로써 유동대전에 미치는 영향을 알아보았다.
- 한 데이터를 측정하는데 20[ml]의 시료를 사용하였고 전도도 측정기구는 ASTM 기준을 만족시킨다. 시료를 측정기구에 담은 뒤 증류수와 온도를 맞춰주기 위해 15분간 중탕을 실시하였다.
- 도전율에 따른 유동대전의 변화를 알아보기 위해 식물유를 유동대전 발생장치 실험과 같은 조건으로 실험을 실시하였다. 식물성 절연유를 BTA 0 ~ 50[ppm], 온도변화 20~80[℃]변화, 가속열화 500시간 시료를 사용하여 전도도를 측정하였다. 이 실험으로 BTA와 온도변화, 가속열화 정도가 전도도에 미치는 영향을 알아보았다.
- 순수한 절연유와 가속 열화된 절연유의 온도와 대전방지제에 따른 유동대전을 알아보기 위해 직렬식 실험장치를 구성한 뒤 실험을 실시하였다. 실험 후 유동대전에 영향을 미치는 인자를 알아보기 위해 추가적으로 FT-IR과 대전도를 측정함으로써 유동대전에 미치는 영향을 알아보았다.
- BTA의 첨가는 0, 5, 10, 30, 50[ppm] 으로 차등화를 주어 유동대전방지제에 따른 유동대전의 변화를 관찰하였고 앞에 제시한 BTA의 물성 중 비중을 고려하여 절연유에 첨가하는 양을 결정하였다. 실험유에 따른 실험을 마친 후 실험장치에 절연유, 절연방지제 등 다양한 불순물이 표면에 부착되어 있을 것이라 예상하고 세척은 공업용휘발유로 1차 세척을, 그 후 벤젠으로 2차 세척을 함으로써 불순물의 영향을 최소화 하였다.
- 대전발생부는 타 부분의 영향을 최소화하기 위해 테프론을 사용하여 절연을 시켰다. 이때 사용된 미소 전류계는 KEITHLEY사 487 PICO AMMETER를 사용하여 측정하였고 데이터 전송은 GPIB(General Purpose Interface Board)를 사용하여 Labview 에 실험의 조건에 맞게 프로그램을 만든 후 데이터를 저장시켰다. BTA의 첨가는 0, 5, 10, 30, 50[ppm] 으로 차등화를 주어 유동대전방지제에 따른 유동대전의 변화를 관찰하였고 앞에 제시한 BTA의 물성 중 비중을 고려하여 절연유에 첨가하는 양을 결정하였다.
- 변압기유 물성 파악에는 주로 광학적 분석방법을 사용하고 있는데 모든 시료는 고유한 스펙트럼을 갖고 있으므로 그 스펙트럼의 분석은 물질의 분자구조에 대응하여 나타나게 된다. 이러한 특성을 활용해서 핵자기공명 스펙트럼(NMR)과 적외선 스펙트럼(FT-IR)을 이용해서 절연유의 종류를 구분, 특성을 확인할 수 있다. FT-IR 시험방법은 분자의 진동에너지와 회전에너지의 양자화된 특성을 이용하여 400~4000nm의 Mid-IR(Infra-Red) 에너지를 물질에 투과하여 물질 고유의 흡수 스펙트럼을 얻어 물질의 구조 및 특수한 작용기를 분석하여 물질의 정량 및 정성을 분석할 수 있다.
- 절연유의 열화특성을 알아보기 위해 샘플은 절연유 1.35[ℓ], 절연지 86[g], 철심 1344[g], 동코일 586[g]을 같은 규격으로 제작한 뒤 140[℃]로 일정하게 유지하고 있는 오븐에서 500, 1000, 1500, 2000시간으로 열화 시켰다.
- 측정은 Computerized Multichannel Conductivity Meter를 이용하였고 절연유를 담은 실험기구는 n-헥산을 사용하여 세척 후 건조하였다. 측정횟수는 5분 간격으로 50번 측정하였으며 실험결과를 평균하는 방법으로 전도도를 측정하였다.
대상 데이터
- 본 실험을 위해서 그림 2와 같이 대전발생장치를 제작하였다.[1] 실험용기 1에는 절연유를 담아 온도변화에 따른 절연유의 유동대전변화를 알아보기 위해 Heating tape을 사용하여 20[℃] ~ 80[℃]의 변화를 주고 Thermocouples를 사용해 변화됨을 측정하였으며 절연유 이동을 위해 화학적 영향을 미치지 않는 N2가스를 주입시켰다.
- 실험에서 사용된 절연유는 동남석유(주) 광유 1종(1종 2호), 식물유(BIOTRAN-35)로 각 시료의 물성은 표 1과 같고 유동대전방지제 BTA의 특성은 표 2와 같다.
- 실험용기 2는 대전 발생부로서 절연지를 10×100[cm] 로 일정한 크기로 나선 상으로 감아 그림 2와 같이 절연지를 같은 모양으로 배치해 절연지 표면적을 일정하게 하여 표면적의 변화가 유동대전에 영향을 미치지 않게 하였다.
- FT-IR 시험방법은 분자의 진동에너지와 회전에너지의 양자화된 특성을 이용하여 400~4000nm의 Mid-IR(Infra-Red) 에너지를 물질에 투과하여 물질 고유의 흡수 스펙트럼을 얻어 물질의 구조 및 특수한 작용기를 분석하여 물질의 정량 및 정성을 분석할 수 있다. 이때 사용된 FT-IR Vacuum Spectrometer는 Bruker사 VERTEX 80V모델을 사용하였다. 이 분석을 통하여 열화에 따른 절연유의 변화를 알 수 있다.
이론/모형
- 절연유의 열화 온도와 시간은 아레니우스(Arrhenius) 가속모델을 사용하여 정하였다. 주어진 부하와 온도에서 시간에 가속열화 가중치 Faa는 아래의 식 (2.
- 측정은 Computerized Multichannel Conductivity Meter를 이용하였고 절연유를 담은 실험기구는 n-헥산을 사용하여 세척 후 건조하였다. 측정횟수는 5분 간격으로 50번 측정하였으며 실험결과를 평균하는 방법으로 전도도를 측정하였다.
성능/효과
- 이것은 20~40[℃] 부근까지의 도전율의 증가정도가 완화시간에 영향을 미치지 못할 정도이다가 40~80[℃]에서는 도전율의 증가로 인해 완화시간의 감소로 이어지고 결국 유동대전의 감소로 나타나기 때문으로 보인다. 완화시간과 도전율의 관계를 종합해 볼 때 유동대전의 두 인자는 유동대전에 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다. 그림 12, 13과 같이 유동대전의 감소를 위해 사용되는 대전방지제 벤조트리아졸은 유동대전 감소를 시킬 수 있지만 어느 정도 이상을 사용하면 광유, 식물유 모두 지나친 유동대전 감소를 일으켜 반전을 일으킬 수 있다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.