케이블 구조의 LDPE 내 공간전하 특성 평가를 위한 수치해석 연구

Abstract

HVDC 케이블의 주요 절연 재료로써 고분자 물질이 널리 사용되고 있다. 하지만, DC 환경에서는 재료의 특성 상 공간전하 축적이 필연적으로 발생한다. 이는 절연물 내 국부적인 전계집중을 발생시킬 뿐만 아니라 절연파괴에 이르게 할 수있다. 따라서 본 논문에서는 공간전하 축적에 따른 전계 특성을 평가하기 위해 케이블 구조의 LDPE에 대한 수치해석을 수행하였다. 수치해석 결과, 음전하보다 더 많은 양의 양전하가 축적되었으며 도체와 시스 부근에 공간전하가 집중적으로 축적되는 것을 확인하였다. 최대전계강도 발생지점은 시간에 따라 시스 측으로 이동하였고 최대전계강도의 크기는 전압 인가 초기에 비하여 증가하였다. 또한, 수치해석 결과가 참고문헌에서 수행된 실험결과의 양상과 유사한 것을 확인하였다.