• 전력전자학회논문지
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• 제27권6호
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• pp.489-497
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• 2022

This work investigates the commutation characteristics of the current flowing through an electrical-contact-type switch to the semiconductor switch branch during the breaking operation of hybrid DC switchgear. A simple, reliable, low-cost natural commutation method is proposed, and the current commutation characteristics are analyzed in accordance with the conduction voltage drop of the semiconductor switch branch through experiments. A prototype 400 V/10 A class natural commutation type hybrid DC switchgear is set up. Its performance is verified, and its characteristics are analyzed.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.134-134
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• 2010

KBSI 부산센터에 건설중인 소형의 다중 양전하 중이온 가속기에 사용될 초전도 ECR 이온온은 최대 자기장 3 T, 최소 0.5 T의 자기 Mirror구조를 가지고 있으며 중심 부근의 1 T 자기장에서 28 GHz 전자공명에 의해 마이크로파의 에너지를 플라즈마로 전달한다. 최대 10 kW의 Gyrotron에서 TE02 모드로 발생하는 마이크로파는 모드변환기, 직류차단기 및 진공창을 통하여 플라즈마로 입사된다. 32.5 mm 지름의 원형 도파관에서 자기장 축방향으로 도입된 TE01 모드의 마이크로파를 Altar-Appleton-Hartree 분산관계식을 이용하여 군속도의 관점에서 살펴보았다. 플라즈마 밀도가 Cut-off에 근접하지 않는 한 마이크로파의 바깥 방향으로의 회절은 크지 않았으며, 전자공명 위치로 접근함에 따라 군속도의 방향이 바뀌어 오히려 중심 방향으로 향함을 알 수 있다. 즉 마이크로파가 플라즈마 챔버의 벽을 가열시킬 가능성은 크지 않은 것이다. 또한 뜨거운 전자 플라즈마의 Susceptibility를 이용하여 마이크로파의 플라즈마로의 전자 공명에 의한 흡수를 살펴본 결과, 운전 영역에 속하는 전자밀도가 제공되면 공명 지점에 이르기 전에 충분히 흡수되는 것을 확인하였으며, 이에 따라 챔버를 관통하여 인출부 벽에 충돌하는 마이크로파 에너지는 무시할 수 있을 것으로 보여진다. 이 결과들을 토대로 마이크로파 시스템을 설계 완료하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.299-304
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• 2018

An ideal circuit breaker should supply electric power to loads without losses in a conduction state and completely isolate the load from the power source by providing insulation strength in a break state. Fault current is relatively easy to break in an Alternating Current (AC) circuit breaker because the AC current becomes zero at every half cycle. However, fault current in DC circuit breaker (DCCB) should be reduced by generating a high arc voltage at the breaker contact point. Large fire may occur if the DCCB does not take sufficient arc voltage and allows the continuous flow of the arc fault current with high temperature. A semiconductor circuit breaker with a power electronic device has many advantages. These advantages include quick breaking time, lack of arc generation, and lower noise than mechanical circuit breakers. However, a large load capacity cannot be applied because of large conduction loss. An extinguishing technology of DCCB with polymeric positive temperature coefficient (PPTC) device is proposed and evaluated through experiments in this study to take advantage of low conduction loss of mechanical circuit breaker and arcless breaking characteristic of semiconductor devices.

• 한국초전도학회:학술대회논문집
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• 한국초전도학회 1999년도 High Temperature Superconductivity Vol.IX
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• pp.338-342
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• 1999

전력계통에 저항형과 유도형 초전도 한류기를 적용하였을 때 사고각별 전류제한 효과를 살펴보았다. S1 변전소로부터 S2 변전소까지 거리의 약 60%지점에서 사고가 발생하였을 때, 1선 지락사고에서 S1측 고장전류는 사고각 0 $^{\circ}$ 의 경우 약 39kA이었으며 이는 정상전류의 약 87배이었고, 5주기 이후의 전류값도 53배에 달하는 약 23 kA값을 보여주었다. 차단기 전단에 저항형과 유도형 초전도 한류기를 적용하였을 때 사고각별 전류제한효과를 보면, 사고각 0 $^{\circ}$ 인 경우 저항형은 사고발생 직후 최대 한류전류값이 최고 39 kA, 최종 한류전류값이 약 15 kA이었다. 이때 과도상태에서 직류분은 거의 발생하지 않았다. 유도형은 사고발생 직후 최고 39 kA와 최종 12 kA의 전류값을 나타내었다. 이때 직류분은 약 3 kA이었다. 2선 지락사고에서 고장전류는 사고각 0 $^{\circ}$ 의 경우 최고 약 56 kA이었으며 이는 정상전류의 약124배이었고, 5주기 이후의 전류값도 76배에 달하는 약 34 kA값을 보여주었다. 선로에 저항형과 유도형 초전도 한류기를 적용한 경우 사고각별전류제한 효과를 보면, 사고각이 0 $^{\circ}$ 일때 저항형은 사고발생 직후 최대 한류전류값이 최고 44kA, 최종한류전류값이 약 15 kA이었다. 이때 과도상태에서 직류분은 거의 발생하지 않았다. 유도형은 사고발생 직후 최고 44 kA와 최종 14 kA의 전류값을 보여주었다. 이때 직류분은 약 4 kA이었다. 1, 2선 지락사고를 종합해 보면 2선 지락사고가 사고전류의 크기와 유도형의 직류분 감쇄폭이 약간 컸을 뿐 전력계통에서 초전도 한류기의 적용은 같은 조건(초전도 한류기의 최종 임피던스100${\omega}$)하에서 전류제한 능력면에서는 유도형이 유리하고 초기 과도상태에서 직류성분의 발생측면은 저항형이 장점을 가지고 있음을 알 수 있었다. 아울러 앞으로는 quench 시간에 따른 전류제한 현상에 관한 simulation을 수행 하고자 한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.459-466
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• 2022

개폐서지는 전력시스템에서 발생하는 과전압 현상 중의 하나이며 변전소의 차단기 등 개폐장치의 동작이나 송전선로의 고장으로 인해 발생한다. 특히 송전선로의 절연설계를 위하여 개폐서지의 피크를 산정하는 것은 매우 중요하고 AC/DC 병가선로의 안정적인 운영을 위한 절연협조의 기본적인 검토항목이다. 본 논문에서는 새로운 AC/DC 병가구조의 전력시스템에 대한 상정해석을 위하여 AC 765kV와 DC ±500kV Bi-Pole 시스템이 조합된 송전선로를 대상으로 하였다. 일반적으로 교류 송전시스템의 절연설계를 위한 비정상적인 과전압은 외부과전압으로 낙뢰에 의한 과전압과 내부과전압으로 개폐에 의한 과전압을 고려한다. 직류 송전시스템의 경우에는 개폐에 의한 과전압 보다 송전선로의 중간에서 지락고장이 발생하면 인접한 정상선로에 유기되는 내부과전압을 개폐서지라하며 직류송전선로에 유기되는 가장 큰 일시적인 과전압을 의미한다. 본 논문의 연구목적으로 구성된 선로에 대하여 EMTDC 소프트웨어를 사용하여 모의하였으며, 다양한 AC/DC 혼합 형태에 대한 개폐과전압의 영향을 검토하였다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제29권3호
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• pp.41-49
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• 2024

본 논문에서 중전압 직류 시스템(MVDC)의 적용을 위한 초전도 한류기(SFCL)의 설계 최적화를 위한 시뮬레이션 결과를 검증한다. 신재생 에너지의 증가와 계통 연계의 관점에 있어서, 기존의 송전망이나 배전망이 아닌 신재생 에너지망의 에너지 밸런싱을 위한 중전압 시스템이 연구 개발 실증 중에 있다. 특히 DC 배전망의 고장 전류는 빠른 시간 내에 큰 고장 전류를 차단해야 하기 때문에 초전도 한류기와 같은 전류 제한 시스템은 직류 차단기의 동작에 많은 이점이 있다. 이러한 초전도 한류기의 개발에 있어 시제작 및 평가 전에 유한 요소 해석(FEM)과 장시간의 설계 과정을 거쳐야 한다. 이러한 설계과정에서의 시간을 줄이기 위해 차원축소모델(ROM)을 활용하여 설계 결과를 학습하고 유한요소 해석 설계 결과와 동일한 결과를 검증함으로 기존 공학 모델의 제작 및 양산 등의 설계 시뮬레이션을 최적화하는 것 적용할 수 있다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제25권7호
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• pp.105-113
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• 2011

The study about three-phase synthetic making test using DC power has been performed in order to increase the making test capacity on Vacuum Circuit Breaker. And, it made possible to solve the limitations that short-circuit testing facilities can not fulfill the testing requirements of VCB exceeding three-phase 36[kV] 31.5[kA]. By using DC power and high speed spark-gap switch, this method made the equivalence with the pre-arc that occurred during the making process under the fault condition of power system. As results, KERI(Korea Electrotechnology Research Institute) could have capacity to carry out type test for VCB under three-phase 52[kV] 40[kV], which satisfies the IEC Standard.

• 수산해양기술연구
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• 제14권2호
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• pp.89-95
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• 1978

A SCR static breaker was studied on the Resistive and inductive load, then on the overload break circuit using operational Amplifier. In this paper, the principal circuit required for forced commutation was voltage commutation by the introduction of a parallel Capacitor. The results obtained are follows; 1. In thecondition that the tima constant of R-C circuit is larger than the turn off time of SCR, the breaker has low transient phenomena and no recovery vol age. 2. By using OP Amplifier on the load circuit, overcurrent trip point will be able to adjust to the wide range of over current. 3. In the over current qrcuit, the power loss was reduced remarkably.

• 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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• 제55권8호
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• pp.396-402
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• 2006

Even the case DC circuit Breaker have good quality for interruption of high current like heavy load current, short-circuit current, the verification for small current breaking capability of circuit breaker should be performed. It comes from the reason DC small current breaking failure can be lead to break out second heavy fault condition and in the long run substation shutdown. In this paper, we can find the characteristics of DC small current and international test standard discription about small current breaking and one of the proper solution to get over it.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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• pp.1303-1308
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• 2004

This paper proposes a reduction method for the mis-operation analysis of the DC High Speed Circuit Breaker(HSCB) in electric railway substation system. The analysis method is based on present condition of operation which is a method for accuracy level up. There is reason to operation of HSCB that it is mis-operation of fault detection relay(50F), operation of ground fault relay(64P), and trouble of electric car. A countermeasure is relay resetting through field test, induction of GTOCB(Gate Turn Off Thyristor Circuit Breaker), HSVCB(High Speed Vacuum Circuit Breaker), coordination with electric car. The results presented in the paper can be used as a reference for maintenance free in electric railway substation system.