• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.2231_2232
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• 2009

기술의 발전과 고도의 산업화로 인해 전력소비자들이 이전에 비해 더욱 고품질의 전력공급을 원하게 되었고 이에 부합하여 전력공급 신뢰도 향상과 전력품질이 현재 중요한 연구과제로 대두되어 왔다. 계통의 특성에 따라 다르지만, 대략 송전 계통에서 발생하는 전체 고장 의 75~90%는 일시고장이고 이러한 일시고장을 제거하기 위한 재폐로 과정을 수행시 계통의 신뢰도 및 안정도 향상을 위하여 적응적으로 무전압 시간을 조절하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 아크고장에 따른 무전압시간을 최소화시켜주는 HSGS(High Speed Grounding Switches)의 기능에 대해서 검토하고, EMTP로 모델링된 765kV 송전계통에 일시 고장을 발생시켜 HSGS의 투입여부에 따른, 1선 및 2선 지락사고에서의 2차아크 소호특성을 분석하였다.

• 천문학회보
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• 제42권2호
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• pp.48.1-48.1
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• 2017

1669년 이민철(李敏哲, 1631~1715)은 천문시계를 제작하였다. 이민철의 천문시계는 2단의 수호(水壺)와 부차(浮車), 수차로 구성된 수격식 동력시스템에 의해 작동된다. 이 중 부차는 2단의 수호 중 아래쪽 단에 위치한 소호(小壺) 안에 설치되어 있다. 위쪽 단에 위치한 수호로부터 아래쪽 단에 위치한 소호로 물이 차면 부차가 떠오른다. 부력에 의해 떠오른 부차는 수차를 회전시킨다. 수차로부터 발생된 동력은 기륜을 통해 전달되어 태양운행장치와 달운행장치, 시보장치를 작동시켜 시간을 알려준다. 이민철 천문시계의 수격식 동력시스템은 부력으로 부차를 움직여 수차가 일정하게 회전도록 하였다. 이와 같이 수차운행에서 부력을 활용하는 방식은 조선 중기에 제작된 천문시계에서만 적용된 방식이다. 우리는 이민철 천문시계의 수격식 동력시스템에 관한 연구를 수행하여 전체적인 형태과 작동메커니즘에 대해 추정하였다. 아울러 연구 결과를 바탕으로 개념설계를 진행하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2002년도 학술대회지
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• pp.123-126
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• 2002

Very frequently the compressible flow in an extinction nozzle of gas circuit breaker is simulated under no arc assumption, which can be reasonable for both high and low current breakings. In the present study, computations are performed to investigate the major features of the compressible flows inside the arc extinction nozzle of gas circuit breaker. A fully implicit finite volume scheme is applied to solve the two-dimensional, steady, compressible, Wavier-Stokes equations. The computed results are validated with the previous experimental data available. Several types of turbulence models are explored to reasonably predict the complicated flows inside the arc extinction nozzle. The obtained results show that the shock wave boundary layer interaction inside the nozzle significantly influences the whole performance of the gas breaker.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2008년도 춘계학술대회논문집
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• pp.695-698
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• 2008

Self-blast circuit breakers utilize the energy dissipated by the arc itself to create the required conditions for arc quenching during the current zero. During the arcing period, high pressure, temperature and radiation of the arc could burn in pure SF6 gas and PTFE nozzle. Ablated nozzle shape and $SF_6$-PTFE mixture vapor affect the performance of an self-blast circuit breaker. After a number of tests, nozzle in circuit breaker is disassembled, a section of ablated nozzle is investigated precisely. Using computational fluid dynamics, the conservation equation for the gas and temperature, velocity and electric fields within breaker is solved. Before applying a section model, developed program is verified with experimental data. Performance of ablated nozzle shape is compared with original model through analysis program.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.824-826
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• 2004

상용 CFD(Computational Fluid Dynamics) 프로그램인 PHOENICS를 이용하여 245kV $SF_6$ 가스 차단기의 진상소전류 차단성능을 평가하였다. 소전류 차단시에는 아크가 발생 즉시 소호되므로 $SF_6$ 가스를 전리가 일어나지 않은 냉가스로 취급할 수 있다. 그러므로 PHOENICS를 이용하여 극간의 $SF_6$ 가스밀도 및 전계의 변화를 계산하였으며 이것으로부터 극간 $SF_6$ 가스의 절연내력(Dielectric Strength)을 계산하였다. 계산된 $SF_6$ 가스의 절연내력과 아크 소호 후 극간에 인가되는 회복전압(Recovery Voltage)을 비교하여 차단기의 진상소전류 차단성능을 평가하였다. 245kV 차단기에는 전계를 완화하기 위한 목적으로 차단부에 쉴드가 설치되어 있으며 이 쉴드에 의한 소전류차단성능의 변화를 해석하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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• pp.54-55
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• 2017

배전계통에서 병렬아크는 전선이나 노후된 설비의 절연파괴에 따른 합선에 의하여 발생하고 직렬아크는 차단기, 소켓-플러그, 커플러 등 접속기에서 부하와 전원이 분리되는 경우에 발생한다. 이러한 아크현상에 대응하기 위해서는 아크의 특성을 해석하고 그에 따른 아크소호방법이 제시되어야 한다. 병렬아크는 1889년 발견된 Paschen의 법칙에 따르며, 평행한 금속판 사이에 아크방전이 시작되는 항복전압이 매질가스의 종류 및 압력과 개리거리에 따른 함수로 규정된다. 반면, 직렬아크는 아직까지 명확한 해석방법이 제시되어있지 못하다. 본 논문에서는 직류 차단기에서 발생하는 직렬 차단 아크의 촉발과 지속적인 발생, 소호에 대한 특성을 분석하여 3가지 특성을 기반으로 하는 직렬 차단아크전류 모델을 제안하고 실험을 통하여 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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• pp.52-53
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• 2017

이상적인 차단기는 도통시 손실없이 부하에 전력을 공급하며 차단시 절연내력을 확보하여 전원과 부하사이를 완벽히 분리하여야 한다. 교류차단기의 경우 매 반 사이클 마다 전류가 스스로 제로가 되는 점이 발생하므로 사고전류의 차단이 비교적 용이하지만, 직류차단기의 경우 차단기 접점에서 높은 아크전압을 발생시켜서 사고전류를 감소시켜야 한다. 직류차단기가 충분한 아크전압을 확보하지 못하고 사고전류의 지속적 흐름을 허용하게 되면 고온의 아크전류로 인하여 대형화재로 이어질 수 있다. 전력전자소자를 사용한 반도체 차단기의 경우 기계적 차단기와 비교하여 차단시간이 빠르고 아크가 발생하지 않으며 소음이 적다는 장점이 있으나, 도통손실이 커서 대용량의 적용이 불가능하다는 문제가 있다. 본 논문에서는 기계적 차단기의 낮은 도통손실과 반도체 소자의 arc-less 차단특성의 장점을 살리는 차단기술로써 PPTC 소자를 사용한 직류차단기의 아크소호기술을 제시하고 실험을 통하여 성능을 증명한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.57-58
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• 2014

최근 디지털제품의 급증으로 인하여 직류전원을 사용하는 부하의 비율이 증가하고 있고, 태양광 등 직류형 분산전원체계가 확산되면서 직류배전망에 대한 관심이 높아지고 있다. 직류배전 계통은 기존의 교류배전 계통에 비하여 여러 가지 장점이 있어서 널리 보급될 것으로 전망 되지만, 아크가 지속되는 문제가 있어서 인체 안전성과 전력설비 및 기기의 안전성을 확보하기 위한 적절한 차단기술이 필요하다. 본 논문은 자기소호방식과 부하역기전력 억제회로를 결합한 하이브리드 소호방식을 사용한 직류전용 차단기를 제안한다. 실험을 통하여 유도성 부하에서 다양한 전압레벨에 대한 제안된 직류차단기의 특성을 분석하고 제안된 직류 차단기가 안정적으로 적용 가능한 전원전압 레벨의 범위를 제시한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.417-418
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• 2012

최근 들어 디지털 제품의 급증으로 인해 직류를 사용하는 부하가 증가하고, 태양광, 풍력발전 등의 직류를 생산하는 신재생에너지원의 발달로 인하여 부하에 직류를 직접 공급 할 수 있게 되었다. 직류배전은 가전기기 내부의 전력 변환단계를 줄임으로써 교류배전에 비해 에너지 변환 효율을 높일 수 있는 장점이 있다. 하지만 직류는 교류와 다르게 고장 전류의 차단이 어렵다. 본 논문은 유도성 부하에서 효과적인 직류차단을 위한 자기소호회로와 아크전압 억제회로를 제안하고 실험을 통하여 그 효과를 검증하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 B
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• pp.969-971
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• 2005

본 논문에서는 전력용 차단기의 성능 평가시험용 설비인 간이합성시험설비의 안전성과 신뢰성을 향상시키기 위해 새롭게 설계 및 제작하여 성능평가시험을 통해 개발한 고역전압율을 가진 자기소호형 필름콘덴서를 소개하고, 이것을 적용한 새로운 간이합성시험설비용 전류원 콘덴서뱅크 구조를 제안하고자 한다.