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연복희(B. H. Youn),김동욱(D. W. Kim),김정년(J. N. Kim),김성윤,이상진(S.J. Lee),김종수(J. S. Kim),이인호(I. H. Lee),임철헌(C. H. Lim),W.K Park,H. Y. Shin 대한전기학회 2006 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2006 No.10
송전전압이 점차 초고압화되면서 절연체의 유선특성을 개선하여 송전용량을 향상시키고, 절연내력을 높여 케이블 외경을 저감시키려는 시도에 따라 우수한 유전특성 및 절연내력을 갖는 폴리머 절연층과 기계적 특성, 절연유와의 적합성이 우수한 크라프트지의 장점을 혼합시킨 반합성지가 개발되어 전력케이블의 주절연재료로 사용되고 있다. 본 논문은 LS전선이 국내최초로 개발한 400 ㎸급 반합성지 전력케이블 및 접속함 개발과정 및 이와 관련된 요소기술에 대해 기술하였다. 송전시스템에서 요구되는 유전특성의 반합성지를 설계 제작하여, 기존 크라프트 절연지 대비 유전손실 은 50% 수준, 절연내력은 125%이상의 반합성지를 개발하였고, 반합성지 고 유의 특성인 팽윤율을 조절하여 케이블을 제조하였다. 반합성지 절연 케이블에 필요한 접속함에서는 보강절연재로 케이블과 동일한 반합성지를 사용하여 전체적인 크기를 감소시키고, 열저항성을 줄이고자 노력하였다. 또한, 접속함 조립공정에 필요한 저온연공법을 개발하여 반합성지에 열적 스트레스를 최소화하였다. 상기 관련기술의 개발 결과로, LEC 60141, AEICCS2-97 및 NGTS 3.5.1에 근거하여 400 ㎸급 반합성지 OF 케이블 및 접속함에 대해 국제 공인기관인 KEMA로부터 Type Test을 인증받았다.
XLPE 전력케이블용 반도전재료의 첨가제 확산에 의한 계면특성향상
연복희(B. H. Youn),심성익(S. I. Shim),이상진(S. J. Lee),김종수(J. S. Kim) 대한전기학회 2006 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2006 No.10
본 논문은 초고압용 XLPE 케이블의 절연/반도전의 계면특성 향상을 위해 계면활성제 부가를 통한 절연파괴전압 향상에 관한 것으로, 계면구조의 변화와 이에 따른 절연파괴전압의 상관성을 밝히고자 하였다. 이를 위해, 계면활성제의 함량에 따른 절연/반도전 계면에서의 결정 미세구조 (라멜라 밀도와 분자배향)를 스침각 X-ray와 TEM분석을 통해 밝히고, 이 를 절연파괴 특성과의 상관성을 맑혔다. 연구결과, 사용되는 기저고분자와 첨가제 간의 정합성과 최적의 첨가제 함량이 절연재료의 파괴강도에 큰 영향이 있음을 알 수 있었다. 즉, 과도한 첨가제의 부가로 인하여 계면으로 이동한 계면활성제 간에 인력으로 뭉치게 되고(aggregation), 결국 국부적인 도매인을 형성하여 절연파괴 개시부로 작용할 수 있게 된다. 이를 스침각 X-ray (GI-SAXS)를 통하여 라멜라 멸도 및 배향을 정량화 할 수 있으며, 이는 XLPE 전력케이블의 반도전 재료의 처방 및 계면특성 정량화 기법으로 유효하게 사용될 수 있을 것이다.
김종수(J. S. Kim),손시호(S. H. Son),연복희(B. K. Youn),이인호(I. H. Lee),조한수(H. S. Cho),정봉래(B. L. Jeong) 대한전기학회 2007 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2007 No.11
반합성지 절연 전력케이블 시스템은 유전체 손실을 줄이고 절연두께 저감할 수 있으며 경제성면에서도 유리하다는 장점 때문에 많은 사용검토가 이루어져 왔다. 본 논문은 최근 LS전선이 국내 최초로 개발한 400㎸급 초고압 반합성지 전력케이블의 반합성지 설계, 케이블 및 접속함 개발, 그리고 인증 Type Test 및 장시간 실증시험등 주요 개발과정을 기술하였다. OF 전력케이블의 오랜 경험과 다양한 연구결과를 바탕으로 반합성지 전력케이블 시스템을 단기 내에 개발하여 전력 케이블 및 접속함에 대하여 국제공인기관인 KEMA로부터 IEC 60141-1에 따른 인증서를 획득하였고, 장시간 실증시험에 성공적으로 완료함으로써 반합성지 절연 전력케이블 시스템 전체의 신뢰성을 확인할 수 있었다.