• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• summer
• /
• pp.824-826
• /
• 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.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2012.07a
• /
• pp.417-418
• /
• 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.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• summer
• /
• pp.1100-1102
• /
• 2004

열팽창 방식의 가스차단기는 아크 에너지 자체를 이용하여 압력상승을 얻고, 상승된 압력을 이용하여 전류 영점 부근에서 아크 방향으로의 유동을 형성하여 아크를 소호한다. 대전류 구간에서 노즐 폐색현상이 일어나면 노즐 용삭이 크게 일어나며 용삭된 노즐 물질은 팽창실의 압력과 온도를 상승시키게 된다. 따라서 차단 특성해석을 위해서는 노즐 용삭에 의한 압력 상승해석이 필요하다. 본 논문에서는 아크에너지에 따른 노즐 용삭비를 이용하여 용삭되는 노즐량을 계산하고, 이로 인한 back flow현상을 고려한 해석 방법을 제안한다. 개발된 프로그램을 제작한 차단부 모델에 적용한 결과, 열팽창실의 압력상승치는 시험결과와 잘 일치함을 확인하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2001.07b
• /
• pp.629-631
• /
• 2001

중저압 분야에서 가장 많이 사용되는 차단기는 진공차단기이다. 진공차단기는 $SF_6$에 비하여 간단하며, 아크소호 능력 또한 뛰어나다. 이런 진공차단기에서 차단성능에 가장 중요한 부분이 진공차단부이다. 본 논문에서는 constricted arc와 diffuse arc에 관하여 서술하였으며, contrate type 진공차단부의 다양한 형상변경에 따른 직교자계와 축자계에 대한 3차원 전자계 해석을 수행하였다. 3차원 전자계해석으로 얻어진 결과는 새로운 진공차단부 개발에 커다란 도움이 될 것으로 사료된다.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2001.10a
• /
• pp.6-8
• /
• 2001

차단기 내에 위치하는 이동부에서 작용하는 힘은 외부 조작력 외에도 여러 가지가 존재하며 이들 힘의 상호작용으로 인해 이동부의 스트로크 곡선이 결정된다. 또한, 이 힘들에 따라 차단기에서의 아크 소호시간, 차단기의 성능 등이 영향을 받으므로 이동부에서 작용하는 힘들의 해석이 필요하다. 이 힘들은 유체의 밀도와 압력, 이동부의 기계적 구조 등을 고려하여 해석이 되며, 이 힘들을 해석함으로써 결과적으로는 차단기의 동작특성을 파악할 수 있다. 본 논문에서는 이러한 힘들을 정의하고 이들 각각에 대하여 해석한다. 이동부에서 작용하는 힘들을 해석하기 위해서 먼저 이동부에서의 운동방정식을 세우고 이를 시뮬레이션하여 스트로크 곡선과 이동부에서의 힘들을 얻는다. 이렇게 얻어진 결과를 실험 값과 비교하고 이동부에서 작용하는 힘들에 대해 논의한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2011.07a
• /
• pp.263-264
• /
• 2011

최근 들어 디지털 제품의 급증으로 인해 직류를 사용하는 부하가 증가하고, 직류 배전망에 대한 관심이 높아 지고 있다. 하지만 직류는 교류와 다르게 직류 배전시 부하의 단락 사고가 발생하면 지속적으로 아크전압이 발생하는 문제가 있기 때문에 차단이 어렵다. 인체의 안전과 전력설비 및 기기의 안전성을 확보하기 위해서는 고장전류로부터 계통을 보호하기 위한 차단기술이 필요하다. 본 논문에서는 효과 적인 직류 차단에 대하여 실험적으로 연구하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2000.07b
• /
• pp.813-815
• /
• 2000

This paper is concerned with the development of PC based computer simulation and design tools for auto-expansion SF6 circuit breaker with the arc rotary. The simulation model takes into account radiation transport, turbulence enhanced momentum. energy transport. The conversation gas dynamic equation together with Maxwells equations are solved. For the arc simulation the straightforward procedure has been used. The temperature, gas density and velocity space distributions within the circuit breaker are simulated in details. The presented results show that the computer simulation of gas flow in SF6 interrupter is a subject of much interest for design and optimization of contacts. The presented results show that the shape and sizes of contacts are chosen by this tool from judiciously compromise between electrical breakdown strength and interruption ability that are functions of gas flow parameters.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2012.07a
• /
• pp.568-569
• /
• 2012

최근 태양광, 연료전지등과 같은 DC 에너지원의 증가와 컴퓨터 및 각종 DC 부하의 증가로 인하여, 보다 효과적인 DC 에너지 공급 시스템을 연구하고 있다. 본 연구에서는 DC 플러그를 전원에서 분리할 때 반도체 소자를 사용하여 전원과 부하가 끊어지므로 아크는 전혀 발생되지 않는 전자식 플러그를 제안하였다. 400V, 10A/port의 차단능력을 가지는 시작품을 제작하고, 이 플러그의 차단능력이 기존방식에 비하여 약 50us이상(약1/10배) 빨리 소호됨을 확인하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2001.04a
• /
• pp.44-46
• /
• 2001

This paper describes the use of the PHOENICS CFD package for the simulation of the high-current period of the arcing process in a hybrid rotating arc/auto expansion by interrupter. The operating principle of this device depends on rapid arc rotation due to the magnetic field created by the fault current through a coil which is mounted on contacts and also relies on the principle of thermal expansion created by arc energy in extinguishing chamber and finally causes pressure rise in expansion volume. This paper is divided into three main sections. The first gives a brief overview of the interrupter. The second section gives a full description of the methods used in the calculation. The final section presents some sample results for the hybrid interrupter.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2000.11b
• /
• pp.265-267
• /
• 2000

The RMU is a power apparatus which is used in loop network distribution system. This paper considers the development of the hybrid interrupter in RMU which adopts both rotating arc and thermal expansion technology. Because of the operating principle of this device, it has some merit, compared with other interrupter. In this research, the geometric construction of the interrupting techniques are given and experimental results of hybrid interrupter which is developed by new technology is introduced.