• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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• pp.456-457
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• 2007

ATCB의 구조 중 아크 소호부는 공기 중에 노출된 금속(그리드)이 일정한 간격을 두고 적층되어 있는 모양을 하고 있다. 아크 소호부의 주기능은 아크를 소호실 안쪽으로 유도하여(기중 차단방식) 여러 개의 짧은 아크로 분할시키며 아크를 냉각, 소멸시켜 전류 차단을 빠르게 하는 것이다. 아크를 구동시키는 소호살의 형상과 구조에 따라 아크의 구동력은 많은 차이를 보이게 된다. 여기서는 신개념의 자동절체 스위치인 ATCB(Automatic Transfer Circuit Breaker)의 그리드의 구조에 따라 아크 구동력을 비교하여 아크 소호부의 최적 형상과 절연구조를 설계, 모델링하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.1330-1331
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• 2008

MCCB와 같은 저압차단기는 접점사이에서 발생한 아크를 금속의 소호그리드로 유입하여 아크를 소호하게 된다. 일반적으로 고장 전류 차단시에 저압차단기에서 발생한 아크는 고압.고열이므로 아크에너지에 의해 소호부의 압력이 크게 상승하게 되며 압력에 의해 아크의 거동은 큰 영향을 받게 되므로 아크 구동력의 증가를 위해서는 압력에 의해 아크거동이 어떠한 영향을 받는지에 대한 정보가 필요하다. 본 연구에서는 압력파의 영향을 명확하게 하고 다른 요소에 의한 영향을 배제하여 압력파와 아크거동간의 상호작용만을 실험하기 위해 시험용 소호부를 고안하여 시험용 소호부에서 아크의 압력과 거동을 측정.분석하여 아크거동과 압력파의 관계를 연구하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제36권2호
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• pp.321-326
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• 2012

배선용 차단기(MCCB)를 구성하는 개폐기구부, 아크(Arc)소호부, 트립(Trip)부는 차단기의 성능을 결정짓는 중요한 요소들이다. 그 중 아크소호부는 차단시 발생한 아크를 소호실 안쪽으로 유도하여 여러개의 짧은 아크로 분할시키며 아크를 냉각, 소멸시켜 차단을 빠르게 하는 구조이다. 본 연구에서는 새로운 소호구조를 제안하였고, 차단 성능이 우수한 변수에 대한 최적화 실험을 하였으며, 이를 토대로 실제 실험제품에 적용하여 성능 향상에 대한 연구를 수행하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.247-247
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• 2011

차단기의 주 임무는 사고전류를 차단하는 것이다. 진공 인터럽터는 진공차단기의 차단부로서 진공차단기의 핵심부이다. 사고전류 발생시 전극이 분리되면서 아크가 발생한다. VI의 아크소호 방식에는 크게 축자계 방식과 횡자계 방식이 있는데 본 논문은 횡자계 방식에 관한 것이다. 교류전류에서는 전류가 일시적으로 공급되지 않는 전류영전에서 아크소호가 가능하다. 전류영점에서 아크가 소호된 직후 극간저항은 거의 0에서부터 무한대까지 급격하게 변화하는데 이때 이 저항의 증가에 비례하여 과도회복전압이 발생한다. 하지만 잔류플라즈마의 소멸에는 일정시간이 소요되며 아크가 소호된 이후에도 종종 극간에 금속증기가 존재하게 된다. 잔류플라즈마는 전기전도도를 가지므로 극간에 과도회복전압이 걸리면 전류영점 직후에 아크를 통해 흘러 결국 아크의 재점호를 야기시키는 post arc current를 발생시킬 수 있다. 따라서 전류영점의 충분한 시간 이전에 아크를 확산아크로 전환시켜 극간에 존재하는 잔류 플라즈마 량을 최소화시켜야 한다. VI 내부의 아크거동에 미치는 인자에는 접점재료와 VI 용기내부의 진공도 이외에도 전극의 직경, 쉴드, 전극의 개극속도, 최종 극간거리 등이 있다. 본 연구에서는 나선형 VI 접점을 대상으로 두 접점 사이의 비틀림 각도에 따른 아크제어성능을 비교분석하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.1438-1439
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• 2007

저압기중차단기의 한류성능 분석 및 개선을 위해서는 ACB에서 발생하는 아크전압에 대한 정보가 필요하다. 그러나 아크의 비선형적 특성 때문에 이론적 접근에는 한계가 있으므로, 실험적 접근을 통해 아크전압을 계측하고 분석하였다. 고온고압하의 아크 발생 환경에서 소호그리드간의 아크전압을 측정하기 위해서 열적, 절연적 특성이 우수한 테플론 피복 케이블을 적용하였다. 소호그리드의 배치를 변화시켜 가면서 입출력 단자간 전압과 소호그리드간 전압을 측정하고 분석하였다. 이와 같은 연구를 통해 소호그리드의 아크전압상승 영향에 대한 기초적인 결과를 얻을 수 있었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.191_192
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• 2009

지락고장 발생 시 재폐로 동작을 위하여 필요한 조건은 이차아크의 소호 여부이다. 본 논문에서는 1선 지락고장 발생 시 고장상의 전압 파형에 포함되는 짝수 고조파가 이차아크 소호 판단에 유용한지 분석해 보았다. 모의실험은 765kV 모의계통에 아크 지락고장 모델을 적용하여, 다양한 고장 조건하에 이루어졌다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.344-344
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• 2011

진공인터럽터는 진공차단기에서 실제 사고전류차단시 발생하는 아크소호 및 차단을 담당하는 매우 중요한 부분이다. 일반적으로 교류차단기는 일시적으로 에너지가 공급되지 않는 전류 영점에서 아크소호 및 전류차단이 이루어진다. 일반적으로 아크가 발생하는 전극분리시점에서 아크가 소호되는 전류영점까지의 시간을 아크지속시간(arcing time)이라고 한다. 일단 진공 인터럽터 내부의 접점이 분리됨과 동시에 아크가 발생하게되면 이때 진공인터럽터는 아크지속시간동안 고온의 아크에 의한 접점손상을 최소화하기 위해 아크의 거동을 적절히 제어하여 아크에너지를 접점표면상에 골고루 분산시켜야 한다. 현재 진공인터럽터에 사용되는 아크제어 방식에는 크게 횡자계 방식과 축자계 방식이 있다. 본 논문에서는 횡자계 방식 중 spiral type 접점을 사용하여 25 kA의 전류차단시험을 진행하면서 아크전압을 취득하는 동시에 아크이미지를 촬영하여 아크지속시간동안의 아크의 거동을 분석하였는데 특히 본 실험에서는 전체 아크지속시간동안의 아크상태천이과정이 가장 잘 관찰되는 비교적 긴 아크지속시간을 설정하여 실험을 진행하였으며 이때 접점손상이 아크거동 및 차단성능에 미치는 영향을 중점적으로 다루었다.

• 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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• 제55권3호
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• pp.146-154
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• 2006

We derived a theory of increasing electromagnetic force which acts on arc column for reducing arcing time between electric contacts. A simulation method of arc velocity is presented by calculating blowout force using 3D FEM and drag force acting on arc column. This paper proposes 3 types arc extinguish chamber of different flux path and presents the specific electromagnetic force and arc velocity of each model by the analysis. The result of analysis and experimental proposes the prediction method of arc time when all conditions are same except external magnetic field.

• 한국철도학회논문집
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• 제19권2호
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• pp.117-123
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• 2016

철도차량용 직류 고속도 차단기(HSCB)는 주 회로에 흐르고 있는 전류를 정상 차단시 아크 슈트 내부에서 발생아크를 소호하여 접지사고를 방지하는 기능으로 사용되고 있다. 선로에 사용되는 접촉기의 개방시에 발생하는 아크를 연구하기 위하여 아크 구현, 외부자계 등에 의한 효과적인 아크 소호의 방식 정립 및 아크 자기 구동력의 해석이 필요하다. 본 논문은 전자접촉기의 정상 차단시 발생하는 아크를 자속밀도 차와 로렌츠력을 통하여 소호능력을 예측하였다. 아크 슈트 내부의 그리드 개수와 형상은 내부 자계 형성에 영향을 미치므로, 유한 요소법을 이용하여 그리드의 변화에 따른 아크 소호능력을 연구하였으며 정격전압에 따른 그리드의 소호능력 평가와 그리드 형상 특성을 해석하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.495-496
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• 2011

기존에 사용되고 있는 초고압 가스차단기(GCB : gas circuit breaker)는 대부분 퍼퍼형(puffer type) 소호방식의 가스 차단기를 사용하였다. 퍼퍼형 소호방식은 차단동작에 있어서 대단히 큰 조작력이 요구되고 소호부 size가 큰 단점을 가지고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 아크 자체의 에너지를 아크 소호에 필요한 압력상승을 일으키는 데 이용하는 자력소호방식(self-extingishing type)에 작은 체적의 퍼퍼 실린더를 병용하는 복합소호방식(hybrid extingishing type) 차단부가 개발되어 사용이 확대되고 있다. 본 논문에서는 차단기의 소호방식별 특성을 비교 분석하고 최근 사용이 확대되고 있는 복합소호방식 차단기의 고장사례 분석을 통해 개선대책을 제시하였다.