• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.838_839
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• 2009

차단기는 전력계통에서 고장이 발생한 경우, 고장전류가 퍼져나가는 것을 방지하고 고장전류에 의해 계통에 연결된 다른 기기들이 손상을 입는 것을 방지하는 전력기기이다. 그 중 진공 차단기는 친환경성과 우수한 절연특성으로 배전급 중.저압용 차단기로 널리 사용되고 있다. 차단기는 크게 조작부와 차단부로 구분되는데 진공 차단기의 조작부 메커니즘은 스프링 구동방식과 영구자석형 마그네틱 액츄에이터(PMA)를 사용하여 구동하는 방식으로 나뉜다. 본 논문에서는 진공차단기의 조작부인 영구자석형 마그네틱 액츄에이터(PMA)의 개방.투입 유지력과 동작특성을 유한요소법을 이용하여 해석하였다. 정밀한 해석을 위해 물질의 비선형성을 고려하였으며, 외부회로와 결합한 전자계 해석을 하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2003.10b
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• pp.107-109
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• 2003

본 논문은 전력기기 중 저압 재폐로(Recloser) 차단기에 대한 FEM을 이용한 조작부 구동메커니즘의 동작특성에 대해 연구하였다. 중 저압 차단기는 크게 차단부와 조작부로 분리할 수 있는데 조작부메커니즘은 동작특성의 영향을 많이 받기 때문에 차단동작특성이 좋고 신뢰성 및 반복성이 우수한 영구자석형 마그네틱 액추에이터를 사용하였다. 그리고, 정확한 동작 특성 해석을 위해 물질의 비선형 특성을 고려하였고, 외부회로와 결합하여 2-D FEM을 통한 전자계 해석을 하였다. 또한, 실험을 통한 최종적인 기계적인 힘과 FEM으로 해석한 액추에이터의 힘을 비교 검증하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2001.10a
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• pp.6-8
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• 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 KIEE Conference
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• 2005.07b
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• pp.1065-1067
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• 2005

본 논문은 기존의 가스차단기와는 다른 차단동작을 가지는 새로운 형태의 가스차단기에 대한 특징을 검토한 것이다. 기존의 차단기에서 움직이던 가동부가 고정되고, 반대로 고정부이던 피스톤이 움직인다. 또한 기존 차단기의 고정부였던 고정 아크접점에 MDDM(Motor direct drive mechanism)을 채용하고, 반대편에 피스톤과 연결되는 소형 유압식 조작기를 설치함으로서 양방향 차단기(dual motion circuit breaker)를 구현하였다. 국내에서는 처음으로 MDDM을 실제 차단기에 적용한 사례로 판단되며, 기본 차단동자특성을 분석하여 향후 초고압 차단기에 적용할 수 있는 가능성을 검토하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2005.07b
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• pp.996-998
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• 2005

전기철도나 지하철 분야에 사용되고 있는 고속 DC 차단기의 조작부는 solenoid actuator 방식이나 motor charging 방식을 주로 채택하고 있으나 구조가 복잡하고 부품수가 많아 부피가 크다는 단점이 있다. 이에 반해 magnetic actuator 방식은 동작시간과 제어가 용이하고 부품수가 감소하여 신뢰성과 반복성이 뛰어나다. 본 논문에서는 고속 DC 차단기 조작부를 영구자석 엑추에이터(PMA)방식으로 적용하고자 영구자석(PM)의 개략적 설계 및 이를 이용한 PMA 설계를 하였고, 유한요소 해석을 통해 이들의 동작특성을 해석하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• summer
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• pp.1016-1018
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• 2004

최근 배전용 차단기의 조작방식은 스프링 구동 방식에서 영구자석 엑츄에이터(PMA) 구동방식으로 바뀌고 있다. PMA로 작동하는 중고압 차단기는 여자전류 권선의 수에 의해 단권선형과 이권선형으로 구분한다. 본 논문에서는 PMA의 동특성을 해석하기 위하여 유한요소법과 외부회로 방정식을 결합하였다. 가동부의 움직임을 고려하여 자계분포를 해석하였으며 가동부의 속도와 흡인력을 구하여 비교하였다. 해석된 결과는 PMA 설계에 이용될 수 있을 것으로 기대한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.408-409
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• 2015

한국전력공사에서는 2015년 4월말 기준 808개의 변전소를 운전 중에 있다. 변압기 용량으로 보면 299,734MVA에 달하고 있으며, 매년 증가하는 전력수요에 맞추어 신규 변전소 건설과 더불어 변전설비가 계속하여 확충되고 있다. 또한, 계절별 및 시간대별 부하변동에 따른 변전소 모선의 전압변동에 대응하기 위하여 Sh.C(Shunt Condenser), Sh.R(Shunt Reactor), SVC(Static Var Compensator) 등 다양한 무효전력보상 및 조절 설비들이 지속적으로 설치되고 있다. 이들 무효전력보상 설비들은 주로 변전소 모선에 전용 차단기를 통하여 연결되어 운전되고 있으며, 전용 차단기는 매일 시간대별 부하변동에 대응하여 개폐빈도가 많은 다빈도 차단기로서 잦은 개폐조작에 따른 내구성이 필요하며 변전소 모선전압을 기준전압 범위 이내로 안정적으로 유지하기 위한 신뢰성이 요구되고 있다. 본 논문에서는 345kV Sh.R 개폐용 동일유형의 345kV 50kA 1점절 다빈도 차단기에서 차단조작시 발생한 차단부 절연파괴 고장의 원인을 분석하고 재발방지를 위한 대책에 대하여 논하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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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.

• The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers C
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• v.55 no.7
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• pp.367-372
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• 2006

A novel coil gun type actuator has been proposed and tested for its possibility as an actuator for a high voltage circuit breaker by experimental method. The 20kJ capacitor bank with the electrolytic condensers was charged up to 500V and discharged to a couple of 100 turn coils connected with parallel through a thyristor switch. The repulsive force between coil and the actuator made by copper conductor of 20kg reached up to 23,000 N, and over 800J of energy was transferred to the kinetic energy of the conductor. The experimental results showed that the coil gun type actuator has a good possibility for the high voltage circuit breaker.

• 전기의세계
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• v.40 no.3
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• pp.57-61
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• 1991

계통에 대한 정보, 즉 구간의 부하 상태, 차단기 및 스위치들의 현 개폐상태, 그리고 고장 검출기 동작상태 등은 통신망을 통하여 중앙 제어소로 전송되어지며 계통운용의 책임을 지고 있는 오퍼레이터(operator)는 이들 정보를 근거로 하여 계통의 현 상황을 파악하여 적절한 조치를 취하게 된다. 좀 더 자세히 말하면, 먼저 고장이 발생하지 않은 평상시(normal state)에는 계통의 부하 상태를 감시하여 운전손실 및 전압강하를 최소화 하는 계통으로의 변경을 원격조정 스위치 조작을 통하여 쉽고도 신속하게 실행시킴으로써 보다 효율적이고 경제적인 계통운전을 이룩할 수 있게 될 것이다. 또한 선로에 고장이 발생했을 경우, 변전소 차단기가 트립되기 전의 고장전류를 경험하게 되는 위치에 있는 스위치의 고장 검출요소(FD)가 동작하게 되며, 이러한 고장 검출기 동작상태, 스위치들의 현 개폐 상태 및 차단기의 트립 정보등은 중앙 제어소로 전송되어지며 오퍼레이터는 이들 정보로부터 고장구간을 판별하여 원격 조정 스위칭을 통하여 고장구간을 신속히 분리시키고, 정전구역에 대하여 운전 제약 조건을 위반하지 않는 복구계획을 수립하여 실행함으로써 보다 빠른 고장 위치 판단과 사고복구를 실현할 수 있으며 수용가의 공급 지장 시간을 최대한도로 줄여 배전 계통의 공급신뢰도를 높일 수 있다. 고장 발생시 이와 같은 일련의 과정은 크게 고장 구간 판별(Fault Location Identification) 및 정전 복구(Service Restoration)로 나눌 수 있으며 각각에 대하여 다음에 기술한다.