• 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.

• 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.

• 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 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.

• 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.

• 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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• 제10권5호
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• pp.66-74
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• 1996

본 연구는 자계내에서 직류 차단설비의 아크소호 현상을 규명하기 위하여 침대 평판 전극에 부극성 직류 고전압 인가시 아크전압 및 전류 그리고 이들 파형특성을 자계세기의 변화에 따라 연구 검토하였다. 본 연구에서 얻은 중요한 결론은 다음과 같다. 자계가 인가되지 않았을 때는 아크동특성이 나타나지 않고 아크전압의 감소와 아트전류의 증가가 순간적으로 이루어진 후, 일정하게 유지되었을 뿐만아니라 전류 파형으로부터 아크방전이 연속적으로 발생됨을 알수 있었다. 자계가 인가되면 아크동특성이 나타난후, 서서히 아크전압이 감소되고 증가되고 아크전류는 감소되었다. 그리고 전류파형으로부터 아크방전은 단속적으로 됨에 따라 전류영점이 나타남을 알 수 있었고, 전류영점이 나타나는 주기와 아크방전의 단속 주기가 일치하였으며 자계가 증가될수록 주기도 증가되었다.

• 한국항행학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.250-256
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• 2015

손쉬운 제어성, 운용성 등 다양한 이유로 디지털 부하가 급증하고 있고 이와 함께 부하의 소비 패턴은 직류화 되고 있다. 그러나 공급되는 전력은 교류 전원이므로 실질적으로 필요로 하는 부하의 공급 전원인 직류 전원을 만족하기 위하여 교류 전원을 다시 직류로 변환하여 사용하고 있다. 태양광, 풍력, 연료전지 등 신재생 에너지원의 경우 직류 발전을 하는 발전원으로 교류로 변환을 통해 계통에 유입되고 다시 직류로 변환되어 부하에 공급하게 되는 다단 변환을 하게 되어 손실은 지속적으로 증가하게 된다. 에너지원의 효율적인 사용을 위한 직류 기반의 배전 시스템이 필요로 하나, 부하뿐만 아니라 보호 기능을 구현하기 위한 직류 배선용 차단기의 개발이 필요하다. 이에 본 연구에서는 영구 자석을 이용한 아크 소호 기술과 하이브리드 아크 소호 기술을 이용한 직류 아크 소호 기술에 대한 연구를 통하여 안정적인 직류 배전 시스템 운용을 위한 계통 및 기기 보호가 가능할 것으로 기대된다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.78-84
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• 2004

배선용 차단기(MCCB)는 신속한 고장전류 차단과 전원시스템의 안정성을 확보하기 위해 배선시스템에 폭넓게 사용되고 있다. 본 논문에서는 MCCB의 소호부 형상에 따른 차단성능을 파악하고 이를 통해 성능향상을 꾀하고자 3차원 자계해석을 이용한 차단성능 평가해석기법을 개발하고, 개발한 평가해석기법을 각 모델 차단기에 적용한 바를 기술하였다. 또한, 소호부내 아크런너의 형상을 불연속 통전경로로 구성하여 차단성능에 미치는 영향을 살펴보았다. 이상의 연구내용을 토대로 새로운 소호부 형상을 고안하여 국내 최초로 460 [V]/225 [A]/50 [kA] 대전력 단락시험에 성공한 결과를 제시하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.137-144
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• 2002

배선용 차단기(MCCB)는 신속한 고장전류 차단과 전원시스템의 안정성을 확보하기 위해 배전시스템에 폭넓게 사용되고 있다. 본 논문에서는 MCCB의 소호부 형상에 따른 차단성능을 파악하고 이를 통해 성능향상을 꾀하고자 3차원 자계해석을 이용한 차단성능 평가해석기법을 개발하고, 개발한 평가해석기법을 각 모델 차단기에 적용한 바를 기술하였다. 또한, 소호부내 3분할 다단형 아크런너을 구성하여 불연속 통전경로를 형성함으로 해서 차단성능에 미치는 영향을 살펴보았다. 끝으로, 이상의 연구내용을 토대로 새로운 소호부 형상을 고안하여 국내 최초로 460［V］/225［A］/50［kA］ 대전력 단락시험에 성공한 결과를 제시하였다.