• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.541-542
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• 2015

초고압 차단기는 개방 또는 투입 기능을 수행시 과도현상에 의한 개폐서지(Switching Surge)가 발생하여 차단기 구성품들에 부담이 가해진다. 초고압 차단기용 개폐제어 장치는 이러한 차단기의 개폐 동작시 차단기 접점의 분리 또는 접촉 순간을 제어하여 개폐서지를 최소화함으로써 접점의 마모와 구성품에 가해지는 스트레스를 감소시키는 장치이다. 즉, 차단기에 인가되는 전압의 위상을 기준으로 원하는 개폐시점에서 개방 및 투입이 일어나도록 제어하는 기기이다. 국외에서는 해외 선진사들이 이미 초고압 차단기용 개폐제어 장치를 상용화하여 현장에 적용하고 있으며, 국내에서는 기술의 검토 단계를 지나서 장치를 개발하고 시험하여 상용화하는 단계로 진입하고 있다. 본 논문에서는 상용화를 위하여 개발된 초고압 차단기용 개폐제어 장치에 대하여 하드웨어 구성을 소개하고, 운영 소프트웨어를 설명하며, 개폐제어 장치의 개폐제어 동작 성능을 자체 모의시험과 GIS(Gas Insulated Switchgear) 차단부와의 연계 시험을 통하여 평가한다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 2010.05a
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• pp.201-207
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• 2010

In this study, we calculated arc discharges happened in high-voltage circuit breakers for understanding the complex physics and the probability of thermal breakdown. The four main parts of arc model for this virtual-reality are radiation, PTFE abaltion, Cu evaporation and turbulence. Among these important parts the turbulence model can be critical to the reliability of computation results during high-current period because the plasma flow is affected by high eat energy and mass momentum. Two kinds of turbulence model, zero-equation model and two-equation model, are applied for these calculations and are compared with the measured pressure data inside a chamber.

• Journal of computational fluids engineering
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• v.15 no.3
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• pp.9-15
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• 2010

In this study, we calculated arc discharges and flow characteristics driven by arcs in a thermal puffer chamber, which is one of most outstanding high-voltage interrupters, for understanding the complex physics and the probability of thermal breakdown. The four main parts of arc model for this virtual-reality are radiation, PTFE ablation, Cu evaporation, and turbulence. Among these important parts the turbulence model can be critical to the reliability of computation results during the whole arcing history because the plasma flow is affected by high heat energy and mass momentum. Two turbulence models, the Prandtl's mixing length model and the standard $k-\varepsilon$ model, are applied for these calculations and are compared with pressure-rise inside chamber and arc voltage between the contacts as well as flow characteristics near current zero.

• NEWSLETTER 전기공업
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• no.95-16 s.137
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• pp.36-39
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• 1995

• 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 Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2000.05a
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• pp.64-67
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• 2000

이 논문에서는 대전류 차단과정에 가스차단기의 차단부내에서 발생하는 아크를 해석하기 위한 기법을 기술한다. 차단부내에서 아크 및 아크에 의해 가열된 가스의 흐름을 해석하기 위해 상용의 유동해석 프로그램인 Phoenics를 이용하였다. 이 프로그램에 아크의 방사에 의한 열전달을 고려하기 위해 아크 모델을 사용자 코딩을 이용하여 결합하였다. 또한 아크전류에 의해 발생한 자계와 전류가 유동에 미치는 영향을 포함시켰으며 유동의 난류특성을 Prandtl의 혼합거리모델을 이용하여 모의하였다. 본 논문에서 제안된 아크해 하여 보았다. 시험결과와의 비교가 여의치 않았으나 계산된 결과로부터 제안된 아크해석기법의 활용가 계산을 확인할 수 있었다. 향후 시험결과와의 비교를 실시할 예정이며 본 연구의 최종적인 목표인 SF6 가스차단기의 대전류 차단성능 평가에 적용 가능하도록 프로그램을 수정 보완해 나갈 것이다.

• 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.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• summer
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• pp.1100-1102
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• 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 KSME Conference
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• 2007.05b
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• pp.2494-2499
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• 2007

Self-blast circuit breakers utilize the energy dissipated by the arc itself to create the required conditions for arc quenching during the current zero. The high-current simulation provides information about the mixing process of the hot PTFE cloud with $SF_6$ gas which is difficult to access for measurement. But it is also hard to simulate flow phenomenon because the flow in interrupter with high current, $SF_6$-PTFE mixture vapor and complex physical behavior including radiation, calculation of electric field. Using a commercial computational fluid dynamics(CFD) package, the conservation equation for the gas and temperature, velocity and electric fields within breaker can be solved. Results show good agreement between the predicted and measured pressure rise in the thermal chamber.