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자기애자 캡의 금구-시멘트 계면 건전성 평가를 위한 초음파법 활용에 대한 연구
A Study on the Application of Ultrasonic Testing for The Interface Integrity Evaluation between Iron and Cement of Porcelain Insulator Cap 원문보기

한국안전학회지 = Journal of the Korean Society of Safety, v.33 no.6, 2018년, pp.58 - 65  

윤영근 (인천대학교 안전공학과) ,  최인혁 (한국전력공사 전력연구원 차세대송변전연구소) ,  손주암 (한국전력공사 전력연구원 차세대송변전연구소) ,  오태근 (인천대학교 안전공학과)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The life span of the porcelain insulator was made to be 30 years, but currently many of the 154kV NGK porcelain insulators using in Korea are found to have passed the production life. Accidents caused by aged mechanical breakdown can lead to disruption of power supply in some areas, large economic l...

주제어

#porcelain insulator   #ultrasonic testing   #interface integrity evaluation   #attenuation coefficient   #reflected energy  

표/그림 (16)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 또한, 접착매질의 유무, 수중 물체 탐상 등 2개 이상의 매질에 대한 건전성을 평가하기 위한 다양한 연구가 있다 11-17) . 본 연구 에서는 이와 관련하여 초음파법을 활용해 자기애자 캡의 금구-시멘트 계면의 건전성을 평가하기 위한 이론과의 비교/검증 및 다양한 분석을 통한 결과를 제시하였다. 본 연구결과를 통해 향후 경년 자기애자의 건전성 평가의 정확도 개선 및 결함 진단을 위한 기초자료로 활용하고자 한다.
  • 본 연구 에서는 이와 관련하여 초음파법을 활용해 자기애자 캡의 금구-시멘트 계면의 건전성을 평가하기 위한 이론과의 비교/검증 및 다양한 분석을 통한 결과를 제시하였다. 본 연구결과를 통해 향후 경년 자기애자의 건전성 평가의 정확도 개선 및 결함 진단을 위한 기초자료로 활용하고자 한다.

가설 설정

  • 0 dB을 기준으로 50%감쇠가 발생한 것으로 분석되며, 감쇠가 50%보다 작은 경우 음의 값, 감쇠가50%보다 큰 경우 양의 값으로 나타난다. 초음파 감쇠계수가 증가한다는 것은 반사에코 에너지가 상대적으로 감소함을 의미한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
애자란 무엇인가? 애자는 송전탑의 전력선을 전기적으로 절연 및 기계 적으로 고정시키기 위해 사용되는 절연 지지체이다. 또한 가공송전선과 전주와의 절연간격을 확보해주는 역할을 하는 등 송전선의 신뢰성을 결정하는 중요한 역할을 담당하고 있다 2) .
자기 애자의 상태평가를 위해 분석 방법은 무엇이 있는가? 이와 관련하여 국내에서는 전력재난 사고를 미연에 방지하기 위해서 방사선법, 초음파법, 동적거동 등의 비파괴 방법을 이용하여 자기 애자의 건전성 평가 및 잔존수명을 예측하는 연구가 지속적으로 진행 중이다 5-8) .방사선법의 일종인 X-선 이미징 방법을 통하여 애자 내부의 결함이나 기공의 크기 및 분포를 확인할 수 있다 9) .
국내에서 운영 중인 대용량, 장거리 에너지 송전에 사용되는 선로는 무엇인가? 동시에 안정적인 전력공급이 요구되어 전력설비의 신뢰성이 중요하게 대두되고 있다. 현재 국내에서 운영 중인 대용량, 장거리 에너지 송전에 사용되는 선로는 주로 345 kV, 154 kV있으며, 송전 선로의 구성으로는 철탑, 전선, 애자 등이 있다. 이 중 한국전력공사의 송전설비 고장 분석 및 대책 자료에서는 전선의 고장에 이어 애자의 고장 사례가 높은 것으로 분석되었다 1) .
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참고문헌 (24)

  1. I. H. Choi, T. K. Kim, Y. B. Yoon, J. Yi and S. W. Kim, "Lifetime Assessments on 154 kV Transmission Porcelain Insulators with a Bayesian Approach", J. Korean Inst. Electr. Electron. Mater. Eng., Vol. 30, No. 9, pp. 551-557, 2017. 

  2. J. S. T. Looms, "Insulators for High Voltages", IEE Series, 1988. 

  3. S. C. Kim and T. Y. Kim, "Application Trends and Technology Trends of Domestic and Foreign Suspension Insulators", The Korean Institute of Electrical Engineers, Vol. 48, No. 12, pp. 22-26, 1999. 

  4. I. H. Choi, J. Y. Park and D. H. Kang, " Technology Status of Transmission Insulator", KEPCO Journal on Electric Power and Energy, Vol. 2, No. 3, pp. 365-375, 2016. 

    원문보기 상세보기 crossref

  5. W. K. Lee, I. H. Choi, K. C. Hwang and H. Y. Choi, "A Study on Life Expectancy Forecast for Porcelain Insulators", The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers, Vol. 2008, No. 7, pp. 16-18, 2008. 

  6. H. G. Jo, D. H. Han and I. H. Choi, "Degradation and Diagnosis Technology of Ultra High Voltage Insulator "Transfer Insulator", Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers, Vol. 17, No. 3, pp. 32-39, 2004. 

  7. I. H. Choi, J. H. Choi, Y. H. Jung, D. I. Lee and T. Y. Kim, "Characteristic Test on the Leakage Current of Transmission Insulators", The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers, Vol. 2003, No. 7, pp. 479-481, 2003. 

  8. J. J. Park, "Analysis of Leakage Current Waveforms for Transmission Line Porcelain Insulators due to ESDD Contamination", The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers, Vol. 61, No. 10, pp. 1461-1470, 2012. 

    원문보기 상세보기 crossref

  9. J. Y. Cho, S. G. Ji, J. W. Han, H. S. Ahn, T. W. Kim, I. H. Choi and C. Park, "Microstructure based Evaluation of Degradation of Aged Porcelain Suspension Insulators used in Transmission Line", The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers, Vol. 2017, No.7, pp. 1165-1166, 2017. 

  10. L. Chen and J. Q. Wang, "Related Problems in Ultrasonic Detection of Porcelain Insulator", 17th World Conference on Nondestructive Testing, No. 23, pp. 25-28, 2008. 

  11. S. I. Park and N. Y. Chung, "Measurement of Crack Length by Ultrasonic Attenuation Coefficients on Interfaces of Al/Epoxy Bonded Dissimilar Materials", The Korean Society of Mechanical Engineers, Vol. 2003, No. 11, pp. 1109-1114, 2003. 

  12. N. Y. Chung, "Measurement of Interfacial Crack Length by Ultrasonic Scattering Compensation Depending on Thickness Variations of Bonded Dissimilar Components", Transactions of KSAE, Vol. 14, No. 2, pp. 67-75, 2006. 

  13. R. S. Dwyer-Joyce, B. W. Drinkwater and A. M. Quinn, "The Use of Ultrasound in the Investigation of Rough Surface Interfaces", Transactions of the ASME, Vol. 123, pp. 8-16, 2001. 

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  14. P. B. Nagy "Ultrasonic Classification of Imperfect Interfaces", Journal of Nondestructive Evaluation, Vol. 11, No. 3/4, pp. 127-139, 1992. 

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  15. W. Chen, R. Mills and R. S. Dwyer-Joyce "Direct Load Monitoring of Rolling Bearing Contacts using Ultrasonic Time of Flight", Proc. R. Soc. A: Mathematical, Physical and Engineering, Vol. 471, pp. 1-21, 2015. 

  16. B. Mojskerc and T. Kek, J. Grum "Pulse-Echo Ultrasonic Testing of Adhesively Bonded Joints in Glass Facades", Journal of Mechanical Engineering, Vol. 62, No. 3, pp. 147-153, 2016. 

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  17. L. W. Schmerr, "Fundamentals of Ultrasonic Nondestructive Evaluation", Plenum Press, 1998. 

  18. "Ultrasonic Testing of Materials at Level 2," A Technical Document Issued by the International Atomic Energy Agency, Vienna, Iaea-Tecdoc-462, 1988. 

  19. D. R. Kim, S. Y. Lim and S. G. Chung, "A Debonding Detection Technique for FRP/Rubber Interface by Ultrasonic Phase Reversal", The Korean Society of Propulsion Engineers, Vol. 13, No. 2, pp. 9-16, 2009. 

  20. J. M. Baik and R. B. Thompson, "Ultrasonic Scattering from Imperfect Interfaces : A Quasi-Static Model", Journal of Nondestructive Evaluation, Vol. 4, No. 3/4, pp. 177-196, 1984. 

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  21. B. C. Woo, S. W. Han and H. G. Cho, "Stress Response of Cement Interface on Manufacturing Process of a Suspension Insulator", The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers, pp. 1448-1450, 2003. 

  22. M. A GONI RODRIGO, "The Ultrasonic Pulse-Echo Immersion Technique And Attenuation Coeeficient Of Particulate Composites", University of Rhode Island Press, London, pp. 65-69, 2013. 

  23. Y. G. Young, I. B. Lee, M. H. Sa and T.K. Oh, "A Study on the Statistical Distribution of Ultrasonic Velocities for the Condition Evaluation of Concrete Wide Beam", J. Korean Soc. Saf., Vol. 32, No. 2, pp. 98-104, 2017. 

  24. M. H. Sa, Y. G. Young, I. B. Lee and T. K. Oh, "A Study on the Statistical Distribution of Rebound Number and Ultrasonic Pulse Velocity in RC and PSC Concrete Structures", J. Korean Soc. Saf., Vol. 32, No. 4, pp. 53-58, 2017. 

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