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
- 이러한 계면의 불균일성에 대한 개선과 관련하여 본 논문에서는 반도전층과 절연층간의 계면에서의 XLPE 절연 특성을 향상시키기 위한 노력의 일환으로 라멜라 밀도와 절연파괴 강도와의 상관관계와 XLPE의 몰폴러지 특성에 미치는 첨가제 종류 및 가교, 냉각 조건에 대한 영향을 기술하였다. 이를 위하여 두 가지 서로 다른 첨가제를 혼합한 반도전 컴파운드를 제조하여 냉각조건을 달리한 몰딩 시편을 제작하여, 첨가제 및 냉각 조건에 따른 라멜라 밀도와 AC 절연 파괴 시험을 수행하였다.
제안 방법
- AC 절연파괴 시험을 위하여, 저압 천극(Ground Electro de)으로써 전도성의 페이스트를 이용하여 60mm 의 지름을 가진 원반 모양으로 도포하였다. 이렇게 제작된 시편에 대하여 첨가제 종류 및 냉각 조건별 시편을 20-25 개 이상 제작하여 AC 파괴 시험올 수행하였다.
- 이용하여 관찰하였다. XLPE 절연층의 라멜라 밀도 분석을 위한 투과전자 현미경 관찰을 위해서는 사전에 염색과정과 50-80nm 단위로 매우 얇게 시편을 채위하는 과정이 매우 중요하며, 본 연구에서는 자체 제조한 2 wt%의 산화 루테늄 용액을 이용하여 24시간 상 70nm 두께의 시편을 메쉬 그리드에 채취하여 10, 000-25,000배의 배율로 투과전자현미경 관찰을 수행하였다. 또한 투과전자현미경 관찰을 통한 라멜라 밀도의 정성적 비교와 함께 청량적 비교를 위하여 결정 구조의 변형과 라멜라 밀도의 변화량올 XRD(X-Ray Diffraction Spectroscopy) 분석법으로 측정하였다.
- 또한 첨가제의 투입량에 따른 파괴 특성을 조사하기 위하여 deca 계열의 첨가제의 투입량을 달리하여 컴파운드를 제작하여 시편 제작 후 위 샘플들과 같은 시험을 아래와 같이 수행하였다.
- XLPE 절연층의 라멜라 밀도 분석을 위한 투과전자 현미경 관찰을 위해서는 사전에 염색과정과 50-80nm 단위로 매우 얇게 시편을 채위하는 과정이 매우 중요하며, 본 연구에서는 자체 제조한 2 wt%의 산화 루테늄 용액을 이용하여 24시간 상 70nm 두께의 시편을 메쉬 그리드에 채취하여 10, 000-25,000배의 배율로 투과전자현미경 관찰을 수행하였다. 또한 투과전자현미경 관찰을 통한 라멜라 밀도의 정성적 비교와 함께 청량적 비교를 위하여 결정 구조의 변형과 라멜라 밀도의 변화량올 XRD(X-Ray Diffraction Spectroscopy) 분석법으로 측정하였다.
- 몰폴러지 특성은 투과전자현미경 (LEO 912 Omega, Carl Zeiss, Germany, Installed at Korea Basic Science Institute)을 이용하여 관찰하였다. XLPE 절연층의 라멜라 밀도 분석을 위한 투과전자 현미경 관찰을 위해서는 사전에 염색과정과 50-80nm 단위로 매우 얇게 시편을 채위하는 과정이 매우 중요하며, 본 연구에서는 자체 제조한 2 wt%의 산화 루테늄 용액을 이용하여 24시간 상 70nm 두께의 시편을 메쉬 그리드에 채취하여 10, 000-25,000배의 배율로 투과전자현미경 관찰을 수행하였다.
- 5mm로 유지되도록 금형을 설계하였다. 반구 형상의 반도전 전극 및 XLPE 절연 시편은 금형을 이용하여 130C에서 10분간 몰딩 프레스하여 제작하였다.
- 가진 원반 모양으로 도포하였다. 이렇게 제작된 시편에 대하여 첨가제 종류 및 냉각 조건별 시편을 20-25 개 이상 제작하여 AC 파괴 시험올 수행하였다. AC 파괴 시험은 상온에서 진행되었으며 전압 상승을 속도는 5 00 V/min 으로 설정하여 진행하였다.
- 기술하였다. 이를 위하여 두 가지 서로 다른 첨가제를 혼합한 반도전 컴파운드를 제조하여 냉각조건을 달리한 몰딩 시편을 제작하여, 첨가제 및 냉각 조건에 따른 라멜라 밀도와 AC 절연 파괴 시험을 수행하였다. 라멜라 밀도를 평가하기 위하여 투과전자현미경(TEM) 과 XRD(X-ray Diffraction Spectroscopy)를 사용하였으며, 절연 파괴 특성을 평가하기 위하여 케이블 형상을 모델링한 AC 파괴 시험용 시편을 제작, 평가여 Weibull parameter로 분석하였다.
- 절연체로는 상용되고 있는 초고압용 XLPE 컴파운드를 사용하였으며 시편 평가를 위하여 아래 그림 L과 같은 모양의 파괴 시험용 샘플을 제작하였다’ 먼저 반도전 전극과 XLPE 절연 시편을 각각 제작하여 최종적으로 금형 안에서 접착시킨 상태로 17이:에서 20분간 가교시킨후 아래 그림 2.와 같이 정해진 냉각 조건에 따라 시편을 제작하였으며, 반도전 전극과 절연층 간의 최단 거리가 0.5mm로 유지되도록 금형을 설계하였다. 반구 형상의 반도전 전극 및 XLPE 절연 시편은 금형을 이용하여 130C에서 10분간 몰딩 프레스하여 제작하였다.
- 첨가제 함량에 따른 AC 파괴 전압 특성을 그림 6, 에 나타내었다’ 그림에서 보듯이 첨가제 투입량에 따라 AC 파괴 전압은 선형으로 증가하는 것이 아니라, 일정량 이상의 첨가제가 투입된 경우 파괴 전압은 오히려 첨가제를 투입하지 않은 경우보다 낮아지는 결과를 보였다, 이러한 현상에 대한 원인을 조사하기 위하여 투과전자현미경 관찰을 실시하였다. 그림 7.
대상 데이터
- 본 연구에서는 첨가제로 저분자 폴리올레핀(LMP)과 Deca 계열의 계면활성제(S)를 사용하였다. 첨가제 종류 및 냉각 조건에 따른 파괴특성을 조사하기 위하여 사용한 시편에 따른 샘플명은 아래 Table 1.
데이터처리
- 이를 위하여 두 가지 서로 다른 첨가제를 혼합한 반도전 컴파운드를 제조하여 냉각조건을 달리한 몰딩 시편을 제작하여, 첨가제 및 냉각 조건에 따른 라멜라 밀도와 AC 절연 파괴 시험을 수행하였다. 라멜라 밀도를 평가하기 위하여 투과전자현미경(TEM) 과 XRD(X-ray Diffraction Spectroscopy)를 사용하였으며, 절연 파괴 특성을 평가하기 위하여 케이블 형상을 모델링한 AC 파괴 시험용 시편을 제작, 평가여 Weibull parameter로 분석하였다.
- 서로 다른 냉각 조건에서 첨가제의 종류에 따른 XLPE 의 절연파괴 강도를 Weibull distribution 으로 하였으며, 전기적 강도는 Weibull distribution 적용에서 63.2% 확률의 parameter 값으로 비교했다. 위 결과에서 보듯이반도전 원재료에 첨가제를 넣은 경우와 AC 파괴 전압이상승하는 것을 알 수 있으며, 냉각 조건에 있어서는 서냉 조건하에서 보다 높은 파괴 전압을 보였다.
- AC 파괴 시험은 상온에서 진행되었으며 전압 상승을 속도는 5 00 V/min 으로 설정하여 진행하였다. 파괴 시험 후에는 정확한 파괴 전계 산출을 위하여 모든 파괴 시편에 대하여 반도천 전극으로부터 파괴된 XLPE 계면까지의 거리를 광학 현미경과 이미지 프로세서를 이용하여 측정한 결과로 파괴 전계를 계산하여 Weibull 파라미터로 분석하였다.
성능/효과
- 2% 확률의 parameter 값으로 비교했다. 위 결과에서 보듯이반도전 원재료에 첨가제를 넣은 경우와 AC 파괴 전압이상승하는 것을 알 수 있으며, 냉각 조건에 있어서는 서냉 조건하에서 보다 높은 파괴 전압을 보였다.
- 이것은 첨가제가 경계면에 더 가깝게 확산층을 만든 것을 의미하여 따라서 경계면에서 절연파괴 강도가 증가했다는 것을 입증하는 결과로 보인다. 이로부터 우리는 XLPE 절연층에서의 라멜라의 밀도와 성장 방향이 절연 파괴강도에 커다란 영향을 준다는 것을 확인할 수 있었다.
- 절연파괴 시험 결과에서 보듯이 LMP and S 첨가제로 보강한 시편의 경우, 서냉 조건으로 제작한 시편의 63.2% 파괴 확률을 가지는 절연파괴 강도는 급냉 조건에서 제작한 것보다 더 높게 나타났다. 이것은 첨가제가 경계면에 더 가깝게 확산층을 만든 것을 의미하여 따라서 경계면에서 절연파괴 강도가 증가했다는 것을 입증하는 결과로 보인다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.