• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2017.07a
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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.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2017.07a
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• pp.325-326
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• 2017

태양광 발전의 DC 전압 출력 및 케이블을 이용한 해상풍력 발전과 같은 신재생 에너지 이용이 증대되고 있다. 또한, 에너지의 전력전송 대용량화에 따른 기존의 AC 전력전송 방식을 개선한 DC 전력전송에 대한 연구가 활발히 연구되고 있다. DC 전력전송은 송전선로의 원거리화 및 절연내력의 저감과 같은 장점이 있으나, 전류 차단 시 큰 아크로 인하여 고속차단기 구성이 매우 어렵다는 단점이 있다. 최근에는 DC 전력전송에 있어서 큰 과제인 고속차단을 위해 전자식 차단기에 대한 연구가 이루어지고 있다. 이러한 전자식 차단기를 구성할 경우 차단기 투입 시 큰 돌입전류와 입출력 절연저항이 기존 차단기보다 낮아지는 단점으로 인해 매우 큰 아크가 발생한다. 본 논문에서는 고 전압 대 전류에 적합하고 피크성 전압/전류에 강인한 소자인 SCR을 이용한 전자식 DC 차단기 연구를 진행하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.11a
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• pp.153-154
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• 2008

우리나라 전력수요의 지속적인 증가는 발전설비 및 송전망의 동반 성장으로 전력계통 규모가 꾸준히 확장되어 왔다. 그러나 이로 인해 전력계통 고장전류가 증가하는 문제가 발생하여, 그에 대한 대책으로 차단기 교체 등을 시행하고 있다. 이와 관련하여 고객서비스차원에서 한국전력은 전원 측 계통확장으로 인한 차단용량 부족 154kV 이상 수전고객에 대해서 차단기를 교체하도록 차단기 교체을 지원하기로 하였다. 이에 본 논문에서는 한국전력에서 시행하고자 하는 대용량고객 차단기 교체 지원내용에 대하여 알아보고자 한다.

• Electric Engineers Magazine
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• v.212 no.4
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• pp.42-48
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• 2000

현재 가장 많이 사용되고 있는 교류차단기는 72K이상에서는 SF 가스차단기이며 36K 이하에서는 진공차단기다. 그러나 현재에 이르기까지 교류차단기의 역사를 보면 전력 계통용기기 중에서도 그 형태, 성능 모두 놀라운 발전을 거듭해 온 기기다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2016.07a
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• pp.503-504
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• 2016

민감 부하와 분산 전원이 널리 보급됨에 따라 높은 전력품질을 제공할 수 있는 AC 반도체 차단기는 필수 요소이다. 기존의 AC반도체 차단기는 신속한 차단이 가능하나 동작책무를 수행할 수 없거나 복잡한 제어가 요구된다. 이러한 배경으로 본 연구에서는 간단한 구조의 AC 반도체 차단기를 제안한다. 제안하는 AC 반도체 차단기는 단락사고를 모의하여 시뮬레이션을 통해 동작특성을 검증한다. 본 연구는 높은 전력 품질을 제공하는 AC 그리드 시스템 설계 및 구현에 활용될 것으로 기대된다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07c
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• pp.1339-1340
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• 2006

일반적으로 저압계통의 고장전류를 차단하기 위해서, 기중차단기(LVPCB, ACB), 배선용차단기 등을 사용하고 있는데, 저압차단기는 저압계통의 고장전류를 차단할 수 있으나, 고장전류를 효과적으로 제한하지 못하며, 차단기 내부의 아킹시간이 상대적으로 길므로, 저압차단기는 물론 주변 전력기기에 전기적/열적/기계적 스트레스를 주게 된다. 또한 지속적인 부하의 증가로 인해 저압계통의 단락전류는 점점 증가하는 추세에 있으므로 저압계통은 물론 고압계통에서도 고장전류를 보다 빠르고 효과적으로 제한 및 차단을 할 수 있는 한류형 차단기가 제안되고 있다. 본 연구에서는 정온도계수(PTC, Positive Temperature Coefficient) 특성을 가지는 소자를 이용하여 저압계통에 적용가능한 한류소자를 개발하였으며, 기존 차단기에 직렬 혹은 병렬로 연결하여 저압계통의 고장전류를 매우 빠르고 효과적으로 제한 및 차단할 수 있으며, 아울러 저압계통의 차단보호 협조를 효과적으로 구현할 수 있는 한류형 차단기를 제안하였다. 한류소자를 전력기기에 적용하는 방법은 크게 기존 차단기와 직렬로 연결되는 방식과 기존 차단기를 수정하여 차단기 내부의 접점과 비직렬 연결되는 방식으로 구분 할 수 있는데, 본 논문에서는 직렬방식/비직렬방식으로 기존 차단기에 한류소자를 적용항에 있어서 대응가능한 대전류 PTC소자를 개발하였으며, 또한 각 방안에 대한 시제품을 제작하여 제한 성능을 검증하였다.

• NEWSLETTER 전기공업
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• no.99-22 s.239
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• pp.39-45
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• 1999

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.13 no.1
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• pp.15-21
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• 2008

This paper presented a actual conditions on a false-tripping of ELB(Earth Leakage Breakers) and an assessment of the harmonics due to non-linear electronic equipment such as personal computers, rectifier, electric furnace and test equipments in factory electrical installation. Actual conditions on a failure of ELB were surveyed and analyzed by making up a question to safety managers of factory electrical installation. Also, power quality measurements such as harmonic currents, voltage and current waveform and current imbalance were made at various factory electrical installation where nuisance tripping of ELB is often occurred. The results of this study can be used in making decisions regarding cause of ELB trip and operating and tripping characteristics test of ELB when subjected to distorted current waveform.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2000.07a
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• pp.14-17
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• 2000

KSTAR 핵융합 장치에 초전도 코일을 사용하는 경우 코일의 저항이 제로에 가까우므로 낮은 전압으로 20kA 이상의 전류를 흘릴 수 있어 많은 전력을 필요로 하지 않는 장점이 있다 그러나 초전도 코일 내부의 한 부분에서 온도가 상승하여 저항이 증가하는 치 현상이 자주 일어날 수 있으며 이 경우 코일이 손상된다 이를 막기 위한 회로가 치 보호회로이며 대전류 차단기와 에너지를 소비시킬 저항으로 구성되어 있다 초전도 코일에 적용 되는 전원장치의 용량은 20kA에서 35kA에 이르며 치 보호를 위해 직류 대전류 차단기를 필요로 한다. 그러나 현재 상업적으로 생산되고 있는 기계적 차단기는 교류에서만 동작하며 직류 차단이 가능한 차단기들은 용량이 위의 값에 미치지 못하며 크기와 가격 및 반복성에 있어서 제약을 가지고 있다. 따라서 기계적 스위치의 장점과 반도체 싸이리스터 스위치의 장접을 결합한 직류 대전류 차단기를 개발함으로써 시스템의 크기와 가격을 낮추어 경제적으로 더 나은 효과를 가져오며 신뢰성 및 반복성을 높인 회로를 개발하여 KSTAR 토카막 초전도 코일 치 보호시스템에 적용하고자 한다.일 치 보호시스템에 적용하고자 한다.하고자 한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2017.07a
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• pp.132-133
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• 2017

본 논문은 DC 배전용 반도체 차단기를 모델링하고, 바리스터 동작 특성을 MATLAB/SIMULINK를 이용해 실험 결과와 비교 분석하였다. 단락 전류 차단을 위한 반도체 소자는 전력용 반도체 스위치인 IGBT를 이용하였으며, 회로 차단 시 인덕턴스 성분에 의해 발생하는 과전압으로부터 차단기를 보호하기 위해 바리스터를 IGBT에 병렬 연결하였다. 바리스터는 수학적 모델링을 통해 로그 스케일에서 파라미터를 산출하였으며, 비선형 저항 특성을 시뮬레이션 환경에서 표현하였다. DC 반도체 차단기는 MATLAB 기반으로 모델링하였으며, 산출된 파라미터는 바리스터 모델에 적용하여 시뮬레이션하였다. 또한, 1kV/1.5kA 차단 실험 결과를 비교 분석하여 제안된 DC 배전용 반도체 차단기의 모델의 특성을 검증하였다.