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제안 방법
- 모든 실험은 사전 데이터 설정이 완료된 후 컴퓨터 상에서 실험데이터를 자동 저장 및 기록한다. V-Q 측정 시는 최대인가 전압 7 KV까지 서서히 인가시키며 측정하였으며, Q-N 측정은 측정전압 9 KV 인가후 입력전압의 감쇄율 변화에 따른 방전계수를 측정 하기 위하여 INPUT ATT를 감쇄시키면서 값을 측정하였다. 이 동작을 500 ms의 속도로 15회 반복 측정하였다.
- 이와 같은 과정으로, 상부 및 하부 전극의 직경은 60 mm로 제작하였고, 전극 사이에 보이드를 인위적으로 만든 평판 시편을 삽입하였다. 그리고 계면에서 발생될 수 있는 방전을 방지하고자 계면에 실리콘 본드를 이용하여 프레스로 압착한 상태에서 부착시켰다. 제작된 시편은 표면에 부착된 각종 먼지, 불순물 등 오염물질을 제거하기 위아여 에틸알코올로 닦아내었다.
- 이런 실리콘 고무 시료에 전극을 연결하여 전압의 변화에 인가전압을 7 kV∼9 kV 일정하게 상승시켜 전체시간에 따른 방전전 하량, 방전발생 빈도 및 인가전압(T-QNV)을 측정하였으며, 개시전압 및 소멸전압 측정을 위한 인가전압에 따른 방전전하량(V-Q)을 측정하였다. 또한 일정 인가전압을 유지시킨 상태에서 방전전하량과 방전발생 수(Q-N)를 측정하여 그 특성을 분석하였다.
- 실리콘 고무시료에 전극을 연결하여 전압의 변화에 인가전압을 7 kV∼9 kV 일정하게 상승시켜 전체시간에 따른 방전전하량, 방전발생 빈도 및 인가전압(T-QNV)을 측정하였으며, 개시전압 및 소멸전압 측정을 위한 인가전압에 따른 방전전하량(V-Q)을 측정하였다. 또한 일정 인가전압을 유지시킨 상태에서 방전전하량과 방전발생 수(Q-N)를 측정하여 특성을 분석하였다 [7-11].
- 본 논문에서는 실리콘 보이드의 수에 의한 부분방전 측정 실험을 실시하였으며, 이를 통해 인가전압에 따른 방전 전하량(V-Q)측정 및 방전 전하량에 따른 방전 발생 수 (Q-N)를 측정하였다. 실험 결과를 정리하면 보이드에 갖는 시편에서 보이드의 크기가 2 mm일 때 보이드의 수가 증가함에 따라 개시전압 및 소멸 전압이 증가했음을 알 수 있다.
- 부분 방전 측정 시 실험실온도 18℃∼21℃, 습도 40%∼55%의 환경에서 실시하였다. 본 실험에서는 시료를 연결한 뒤 NPG-2 (20 pC)와 오실로스코프를 사용하여 교정치 값 1,000 pC/V를 적용하였다.
- )의 부분 방전 측정 시스템을 사용하였다. 부분방전 측정 시스템은 HV-30K05 가변 저항기와 변압기, 커플링 콘덴서 (BL코일), 교정전하 생성기 NPG-2, 오실로스코프, 자동화 부분방전측정기인 CD-6, 부분방전 검출 임피던스 DI-21, AC전압 측정장치 ACU-1, 그리고 데이터 기록 및 원격 자동화 측정 소프트웨어 CD-6AU 및 결과 분석 프로그램인 PDANALA가 탑재된 노트북 컴퓨터로 구성하였다.
- 실리콘 고무시료에 전극을 연결하여 전압의 변화에 인가전압을 7 kV∼9 kV 일정하게 상승시켜 전체시간에 따른 방전전하량, 방전발생 빈도 및 인가전압(T-QNV)을 측정하였으며, 개시전압 및 소멸전압 측정을 위한 인가전압에 따른 방전전하량(V-Q)을 측정하였다.
- 실제적으로 실리콘 절연체 내부에 형성될 수 있는 ㎛ 크기의 다양한 형태의 보이드를 인위적으로 일정한 형태와 크기로 형성시키는 것은 현실적으로 많은 어려움이 수반되므로 본 연구에서는 기초 연구로써 보이드의 크기를 2 mm로 제작하였다.
- 이런 실리콘 고무 시료에 전극을 연결하여 전압의 변화에 인가전압을 7 kV∼9 kV 일정하게 상승시켜 전체시간에 따른 방전전 하량, 방전발생 빈도 및 인가전압(T-QNV)을 측정하였으며, 개시전압 및 소멸전압 측정을 위한 인가전압에 따른 방전전하량(V-Q)을 측정하였다.
대상 데이터
- 따라서 본 논문에서는 절연재로 널리 사용하고 있는 실리콘 고무에 존재하는 보이드 결함을 진단하기 위해 보이드의 크기를 2∼4.5 mm로 준비하였다[4-6].
- 본 실험에 사용한 시료는 산업용 실리콘으로 널리 쓰이고 있는 pross oil 4 phr, base (gum) 44 phr의 무충진 시편을 170℃에서 5분 간 1차 경화를 하고, 200℃에서 4시간 동안 2차 경화를 하여 시편을 제작하였다. 이와 같은 과정으로, 상부 및 하부 전극의 직경은 60 mm로 제작하였고, 전극 사이에 보이드를 인위적으로 만든 평판 시편을 삽입하였다.
- NPG-2는 부분방전 시험 시 부분방전 측정시스템 전체 및 측정기 본체의 교정을 위한 교정전하 생성기이며 방전 파형을 100 PPS (pulses per second) 반복 주파수에서 발생하고, 교정전하는 0∼2,500 pC까지 임의로 생성할 수 있다. 본 실험에서는 50 pC로 설정하였다. CD-6는 컴퓨터 상에서 전환범위 설정 확인, 펄스 계수 확인, 측정값 현시 및 펄스 카운터를 내장함으로써 카운트 신호 출력을 얻을 수 있다.
- 실험 장치는 일본 NKS社 (Nihon Keisokuki Seizosho Co., Ltd.)의 부분 방전 측정 시스템을 사용하였다. 부분방전 측정 시스템은 HV-30K05 가변 저항기와 변압기, 커플링 콘덴서 (BL코일), 교정전하 생성기 NPG-2, 오실로스코프, 자동화 부분방전측정기인 CD-6, 부분방전 검출 임피던스 DI-21, AC전압 측정장치 ACU-1, 그리고 데이터 기록 및 원격 자동화 측정 소프트웨어 CD-6AU 및 결과 분석 프로그램인 PDANALA가 탑재된 노트북 컴퓨터로 구성하였다.
데이터처리
- 이 동작을 500 ms의 속도로 15회 반복 측정하였다. 실험 종료 후 컴퓨터에 저장된 결과 데이터를 PDANALA 프로그램을 통하여 확인 및 고찰하였다.
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