• 제목/요약/키워드: DC Circuit Breaker

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단상 AC Line 호환형 대용량 전원 장치 구현 방안 (Universal Single-Phase Line Compatible High Power AC/DC Converter)

  • 김병석;강경수;노정욱
    • 전력전자학회논문지
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    • 제20권4호
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    • pp.297-304
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    • 2015
  • A conventional single-phase high-power system typically generates a large AC line input current at universal 90 VAC condition. Sometimes, this phenomenon can block the Earth Leakage Circuit Breaker (ELCB), which causes problems. Replacing power facilities is essential to ensure smooth operations. Thus, this paper proposes a method that can drive higher power than the limit of conventional power facilities. The proposed method can reduce the large AC line input current by limiting the input power of Power Factor Correction (PFC). An additional battery circuit can supplement the power deficiency. Specifically, a bidirectional converter with charging and discharging functions was adopted for the battery circuit. Finally, the validity of the proposed system could be confirmed by modal analysis and simulation, and an experiment in 2 KW condition was implemented with a prototype sample as well.

유도형과 저항형 초전도한류기의 파라메타를 고려한 전력계통도입효과의 분석 및 성능평가에 관한 연구 (On the Current Limiting Characteristics and Parameters of Superconducting Fault Current Limiter Introduced to 345kV Electric Power System due to Resistive-Type, Reactive-Type and Their Performance Comparison)

  • 홍원표;김용학
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제16권3호
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    • pp.74-83
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    • 2002
  • 본 논문은 전력설비에 조기적용이 예상되는 초전도한류기의 파라메타를 정의하고 앞으로 개발방향을 제시하기 위하여 한류기의 동작원리, 특성 및 계통조기적용가능성들을 근거로 파라메타의 특성을 비교 ·평가하였다. 또한 한류기의 계통적용효과를 분석하기 위하여 SFCL이 기간 특고압 모델계통에 도입한 경우를 상정하여 3선지락 고장에서 저항형과 유도형 SFCL의 도입 효과에 대하여 RTDS (Real Time Digital Simulation)/EMTDC(Electromagnetic Transient DC)로 시뮬레이션하였다. 특히 저항형과 유도형의 한류효과의 비교 평가, 모선전압의 저하 억제 및 계통과 한류기의 파라메타와의 관련성에 대하여 검토하였다.

노즐용삭을 고려한 노즐모델의 정상상태 열가스 유동해석 (Steady State Hot Gas Flow Analysis for Nozzle Model Considering Nozzle Ab)

  • 이병윤;송기동;박경엽
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.622-624
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    • 2002
  • This paper describes a method for steady state hot gas flow analysis considering nozzle ablation for the nozzle of $SF_6$ gas circuit breaker. In order to take account of the effect of ablated nozzle material on the hot gas flow. the PTFE mass concentration equation is added to the established equations for hot gas flow analysis. The steady state simulations were carried out under the condition of DC current flows and the results are presented.

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자기적 아크소호 기법을 이용한 직류 차단기 개발 (Development of DC Circuit Breaker Using Magnet Arc Extinguisher)

  • 이성민;김두환;유태식;김효성
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2011년도 전력전자학술대회
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    • pp.263-264
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    • 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.

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전기철도 절연구분장치와 팬터그래프 인터페이스 최적화에 관한 연구 (The Study of relation most suitable betweenPantograp interface And Neutral Section)

  • 김인철
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2002년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.325-329
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    • 2002
  • This paper is intended as an investigation of the interface between Neutral section insulators and pantograph interface. Neutral section insulators are installed at the boundary between AC catenary system and DC catenary system, which should provide electrical insolation between two different catenary systems and pass the trains without interruption. As the number of the pantographs installed on the train increased, which is necessary for the VVVF inverter drive trains introduced in recent years, there occurs an serious aspects of the interaction between pantographs and Neutral section insulators. These effects hinder the automatic switch operation of MCB(Main Circuit Breaker) after passing through the section insulators, and lead to the extra-ordinary wear of FRP insulator material of section insulators. Countermeasures in terms of the interface between the Neutral secton insulators and electric collection system of train are provided too.

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직류차단기의 아크특성 모델링 (Modeling for arc characteristics of DC circuit breaker)

  • 김용중;김효성
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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    • pp.54-55
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    • 2017
  • 배전계통에서 병렬아크는 전선이나 노후된 설비의 절연파괴에 따른 합선에 의하여 발생하고 직렬아크는 차단기, 소켓-플러그, 커플러 등 접속기에서 부하와 전원이 분리되는 경우에 발생한다. 이러한 아크현상에 대응하기 위해서는 아크의 특성을 해석하고 그에 따른 아크소호방법이 제시되어야 한다. 병렬아크는 1889년 발견된 Paschen의 법칙에 따르며, 평행한 금속판 사이에 아크방전이 시작되는 항복전압이 매질가스의 종류 및 압력과 개리거리에 따른 함수로 규정된다. 반면, 직렬아크는 아직까지 명확한 해석방법이 제시되어있지 못하다. 본 논문에서는 직류 차단기에서 발생하는 직렬 차단 아크의 촉발과 지속적인 발생, 소호에 대한 특성을 분석하여 3가지 특성을 기반으로 하는 직렬 차단아크전류 모델을 제안하고 실험을 통하여 검증하였다.

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PPTC 소자를 사용한 직류차단기의 아크소호기술 (Arc extinguishment for DC circuit breaker by PPTC device)

  • 김용중;나재호;김효성
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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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.

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전원전압에 따른 하이브리드 직류차단기의 특성 (Characteristics of Hybrid DC Circuit Breaker according to Voltage Level)

  • 나재호;김성준;김효성
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.57-58
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    • 2014
  • 최근 디지털제품의 급증으로 인하여 직류전원을 사용하는 부하의 비율이 증가하고 있고, 태양광 등 직류형 분산전원체계가 확산되면서 직류배전망에 대한 관심이 높아지고 있다. 직류배전 계통은 기존의 교류배전 계통에 비하여 여러 가지 장점이 있어서 널리 보급될 것으로 전망 되지만, 아크가 지속되는 문제가 있어서 인체 안전성과 전력설비 및 기기의 안전성을 확보하기 위한 적절한 차단기술이 필요하다. 본 논문은 자기소호방식과 부하역기전력 억제회로를 결합한 하이브리드 소호방식을 사용한 직류전용 차단기를 제안한다. 실험을 통하여 유도성 부하에서 다양한 전압레벨에 대한 제안된 직류차단기의 특성을 분석하고 제안된 직류 차단기가 안정적으로 적용 가능한 전원전압 레벨의 범위를 제시한다.

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직렬형 하이브리드 굴절차량용 대용량 LPB 팩의 적용 및 성능 평가 (Performance Evaluation for Application of Large Capacity LPB Pack Equipped to Series Hybrid Articulated Vehicle)

  • 이강원;목재균
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제25권11호
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    • pp.930-937
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    • 2012
  • Newly developed Series hybrid low-floor articulated vehicle which can meet both road and railway running conditions. It has the rated driving speed of 80 km/h and three driving modes with hybrid(engine+battery) driving mode, engine driving mode, battery driving mode. The battery driving mode requires the several 10 km running without additional charging operation. The vehicle has been equipped with LPB (lithium polymer battery) pack for the series hybrid propulsion system. LPB pack consists of 168 cells (3.7 V in a cell, 80 Ah) in series, DC Circuit breaker, mechanical rack, BMS (battery management system). This paper has shown the design process of LPB pack and application to the vehicle. Driving results in the road was successful to be satisfied with the requirement of the series hybrid vehicle.

그린 스마트 홈의 직류배전용 누전 차단기에 관한 연구 (Research on Earth Leakage Circuit Breaker for DC-Based Green Home)

  • 김혜진;백종복;서갑수;최규식;배현수;조보형
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2010년도 추계학술대회
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    • pp.76-77
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    • 2010
  • 최근 가정이나 산업용 건물에서 컴퓨터, TV, LED 조명 등 제품 내에서 직류를 사용하는 부하가 증가함에 따라 직류배전 도입에 대한 요구가 증가하고 있다. 직류배전을 통해 가전기기 내부의 전력변환단계를 줄임으로써 에너지 효율을 높일 수 있다. 또한, 직류기반의 태양광발전, 배터리 등의 배전 연계가 용이해진다. 하지만 직류배전의 도입을 위해서는 안전성을 위한 직류 배전용 누전차단기, 배전용 차단기의 개발이 필요하다. 본 논문에서는 상용 교류용 누전차단기의 직류배전 적용 가능성을 알아보고 직류배전에서의 누전차단기 동작특성을 분석한다.

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