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문제 정의
- 본 논문에서는 원자력 설비에 사용되는 제어, 전력 케이블의 미약한 결함이 심각한 결함으로 확대되기 전에 사전 진단하기 위해 미약 손상 전후의 반사계수 차이를 이용한 진단법을 제안하였다. 이 방법은 종단 반사파의 리플 영향을 제거함으로써 미약 결함에 의한 미세 반사파를 감지하는 방법이며, 실험적으로 미약한 손상점을 진단 가능함을 확인할 수 있었다.
- 본 논문에서는 케이블의 미약한 손상을 감지하기 위해 상시 모니터링 시스템을 가정하고, 손상 전후의 반사계수 변화를 이용한 진단 방법을 제안한다. 이를 위해 미약한 손상에 의한 반사계수의 변화 모델을 유도하고, 모델의 유효성을 실험적으로 검증한다.
- 본 연구는 케이블의 상시 감시를 통해 케이블에 생긴 미미한 손상에 의한 작은 변화를 탐지하는 것을 목적으로 하기 때문에, 결함 부위에 의한 어드미턴스 변화량 Yd가 매우 작다고 가정할 수 있다. 즉, 미약한 손상으로 인한 어드미턴스 변화량이 전송선의 특성 어드미턴스보다 매우 작다고 (|Yd|≪|Y0|) 가정하면, 열화 케이블의 반사계수 식 (2)를 식 (3)으로 근사할 수 있다.
- 본 절에서는 결함 케이블의 전기적 등가 모델을 구하고, 이를 바탕으로 미세한 불연속을 감지할 수 있는 알고리즘을 제안한다.
- 식 (6)의 최종 결과를 앞으로 약한 반사 모델로 부르기로 한다. 이 결과식의 유효성은 측정 결과를 통해 확인하기로 한다.
가설 설정
- 케이블 피복의 물리적 손상은 주로 전송선을 구성하는 두 선로 사이의 병렬 어드미턴스 값의 변화를 유발하는 것으로 가정한다. 이는 케이블 피복의 손상은 도선을 둘러싼 유전체의 유실을 초래하기 때문에 주로 전기장 분포의 변화를 수반하기 때문이다.
- Yd는 케이블의 물리적 손상이 입력단에서 x 거리만큼 떨어진 위치에 발생했을 경우, 정상케이블과 비교하여 변화된 어드미턴스 양을 의미한다. 케이블의 기타 부분은 동일한 특성 어드미턴스와 전파 상수를 가지며, 케이블 종단은 개방된 것으로 가정한다.
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