평등 및 불평등 전계하에서 순수 Ar, $N_2$가스와 Ar/$N_2$혼합 가스의 교류절연파괴 특성 = AC Breakdown Characteristics of Pure Ar, $N_2$ Gas and Ar/$N_2$ Gas Mixutres under Uniform and Non-Uniform Fields

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 평등 및 불평등 전계하에서 58.8~137.3[kPa]의 가스 압력변화에 따른 순수 Ar 및 $N_2$가스의 교류절연파괴 특성을 조사하였다. 그리고 가스 압력 변화에 따른 Ar/$N_2$ 혼합 가스의 교류절연파괴 특성과 비교하였다. 실험 결과를 요약하면, 평등 및 불평등 전계하에서 순수 $N_2$가스의 압력 변화에 따른 교류절연파괴 특성은 순수 Ar 가스에 비해 약 4.8배 1.1배 증가된 것으로 나타났으며, 압력이 증가됨에 따라 교류절연파괴전압은 증가되었다. Ar/$N_2$혼합 가스의 절연파괴전압은 순수 $N_2$가스의 혼합비가 적을수록 감소되었으며, 혼합 가스 압력이 101.3[kPa]일 때, 순수 Ar 가스에 비해 Ar 가스 혼합 비율이 각각 85[%] 및 70[%] 인 경우, 교류절연파괴전압은 평등 전계하에서는 약 1.5 및 2.1배 증가되었으며, 불평등 전계하에서는 약 1.1 및 1.3배 증가되었다. 또한 불평등 전계하에서 Ar(70%)$N_2$(30%) 혼합 가스의 코로나개시전압은 순수 Ar 가스에 비해 약 1.5배 증가되었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In this paper, the AC breakdown characteristics of pure Ar and $N_2$gas with gas pressure range of 58.8~137.3[kPa] under uniform and non-uniform fields were investigated, and the measured values were compared with those in Ar/$N_2$gas mixtures with pressure varying. Summarizing the experimental results, the breakdown voltages of pure $N_2$gas, under uniform and non-uniform fields, were increased about 4.8 and 1.1 times than those of pure Ar gas, and the AC breakdown voltage increased with the pressure increasing. The breakdown voltages of Ar/$N_2$ gas mixtures were decreased with decreasing the mixture ratio of $N_2$gas. In case of Ar(85%)/$N_2$(15%) and Ar(70%)/$N_2$(30%) gas mixtures comparing to the pure Ar gas, the breakdown voltages under uniform field were increased about 1.5 and 2.1 times, and under non-uniform field were increased about 1.1 and 1.3 times at the pressure of 101.3[kPa]. Also, corona inception voltage of Ar(70%)/$N_2$(30%) gas mixtures under non-uniform field were increased about 1.5 times than those of pure Ar gas.