• 한국전자통신학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.441-448
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• 2022

배전분야 전력계통에 적용되는 보호기기류는 변전소 차단기, 배전선로의 리클로저, 최소 전류 용량 회로, 고장구간 차단기 등이 있다. 이들은 부분 정전이나 대규모 사고를 방지하고 선로의 순간고장 또는 영구고장 발생 시 정상 계통이 건전성을 유지할 수 있도록 광역 정전 파급을 방지한다. 그러나 사고가 발생할 경우 변전소 차단기와 배전선로 보호기기 간의 보호협조 미비로 인하여 광역 정전을 초래할 수 있다. 더 좋은 전력시스템의 건전성을 확보하기 위하여 1주기(16ms) 이내로 동작하는 차단기를 개발할 필요성이 요구된다. 본 연구에서는 친환경 가스절연 방식의 고속도 차단기를 개발하였으며, IEC 62271-111 표준에 기반한 시험에서 우수한 결과를 얻었다. 이 기기는 고장구간을 정확하고 빠르고 신속하게 분리하여 광역 정전 예방에 기여할 것으로 기대된다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제27권5호
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• pp.81-88
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• 2013

A low voltage circuit breaker protects electrical equipments from over current and short faults of system by cutting the power supply. The breaker use a thermal magnetic type trip device from the past. In recent years, electronic type relays are applied due to useful functions and services. The purpose of this development is full digitalizing of relay functions of a low voltage breaker. It includes separation of current sensor from current transformer, digital signal processing, high speed relaying, and voltage measuring for power meter. The suggestions are tested and implemented by making prototype and testing its all relay functions.

• 전기의세계
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• 제28권7호
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• pp.49-55
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• 1979

본논문은 Thyristor를 이용하여 교류회로의 고장전류를 차단하는 기구에 대한 것이다. 즉 Thyristor 한류차단회로를 설정하고 게이트제어회로 과전류검출기를 설계하고 동작과정을 확인하였다. 결과에 있어서 (1) 고속차단이 가능하다(60Hz 교류에서 4ms이내) (2) 이 방식에 의하면 차단용량을 감소시킬 수 있다. (3) 적은 신호로 지체없이 동작한다. (4) 기계적부분이 없으므로 반영구시 수명을 가진다.

• 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.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.3370-3377
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• 2015

전동차는 대용량 교통수단으로서 정시 운행 및 높은 안전성이 요구되기 때문에, 고장 분석을 체계적으로 수행하여 신뢰도를 향상시키기 위한 수단으로서 고장 영향의 심각도 및 치명도를 정량적으로 평가하는 FMECA (Failure Modes, Effects and Criticality Analysis) 기법이 적용되고 있다. 그러나, 아직까지 전동차에 특화된 FMECA 규격 및 절차는 정립되어 있지 않고 자동차 산업 등 다른 산업분야의 FMECA 규격을 그대로 적용하고 있기 때문에 전동차의 고유한 운영 및 유지보수 여건을 충분히 반영하지 못하고 있다. 본 논문에서는 산업계 각 분야에서 적용되고 있는 FMECA 규격에 대한 분석을 토대로, 전동차 분야에 적합한 FMECA 기법으로서 고장 영향 분석과 치명도 분석을 단계별로 나누어 수행하고 고장 영향의 심각도에 중점을 두어 치명도를 분석하는 기법을 제시하였다. 제안 기법을 전동차의 핵심 안전 장치인 고속차단기에 적용하여 도시철도 현장에서의 15년 동안의 전동차 유지보수 데이터를 이용하여 분석한 결과, 고속차단기 부품 중에서 특히 아크 슈트의 절손이 심각도 3등급, 치명도 5등급으로 위험도가 가장 높았으며, 뒤를 이어서 전자변 파손 및 접촉 불량, 실린더 파손 등이 심각도 3등급, 치명도 4등급으로 위험도가 높은 것으로 나타났다. 이상의 분석 결과는 전동차 고속차단기의 설계 및 유지보수 업무의 개선에 활용할 수 있다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제31권7호
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• pp.777-783
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• 2007

Since the performance of the circuit breaker mainly depends on the spring operating mechanism, the analysis of the spring operating mechanism is required. The spring, especially closing spring, stores the deformation energy due to the compression and then accelerates the big loads rapidly in the circuit breaker. To accurately carry out the kinematic and dynamic analysis of the circuit breaker, the precise modeling of the spring behavior is necessary. In this paper, the static stiffness of the spring is captured by using the tester. A simple mechanism similar to the spring operating mechanism was designed to generate the release motion of the spring. A high speed camera was used to capture the behavior of the spring. Three types of spring models such as a linear spring model, modal spring model, and nodal spring model are suggested and compared with the experimental results.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권11호
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• pp.755-761
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• 2017

교류 철도차량에 사용되는 주회로차단기 (Main Circuit Breaker)는 전차선 전원을 차량 내 투입 또는 차단하는 기능을 한다. 일반적으로 주회로차단기는 판토그라프와 주변압기 사이에 위치하며, 주회로차단기의 동작시점에 따라 차량에 투입되는 전원의 위상이 변화하게 된다. 투입전원의 위상에 따라 차량 내 돌입전류, 서지전압 등의 형태로 차량 전기장치 내 의도하지 않은 과도현상이 야기될 수 있으므로, 주회로차단기의 동작은 전차선 전원의 위상각에 따라 능동적으로 제어되어야 한다. 하지만 주회로차단기는 동작신호 인가 이후, 실제 개폐 동작 시까지 일정하지 않은 동작지연시간이 존재한다. 따라서 동작 지연시간을 예측하고, 이를 고려하여 주회로차단기를 개폐시점을 제어하는 지능형 제어기가 필요하다. 본 논문에서는 주회로차단기의 투입전원 위상 제어를 위하여 동작 메카니즘 및 동작 지연요소를 분석하였다. 그리고 차단기 및 구성품 별 반복동작시험을 통하여 동작 지연시간을 분석하고, 이를 예측하기 위한 이동평균 (Moving Average) 알고리즘을 제안하였다. 또한 지능형 제어기 개발 및 제작을 통하여 제안된 알고리즘을 구현하였으며, 주회로차단기와의 연동시험을 통하여 알고리즘의 성능을 검증하였다.

• 전기학회논문지
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• 제65권3호
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• pp.526-531
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• 2016

This paper presents an experimental study on the optimal settings for the selected DC fault relay (50F) to improve the operating performance for the high-speed circuit breaker on DC feeding system which ensure safety within rolling stock maintenance depot. In this study, current supplied to overhead contact wire was calculated on 1 ms interval to analyze the correction values of DC fault selective relay for the operation of current supply cutout. Particularly, standards for the accurate detection of accidents between an electric railway vehicle and the electric power facilities are shown by investigating the optimal correction values for detection of fault current, and the results indicated that it takes about 213 ms for the DC fault selective relay(50F) to fully open. In the future, the correction values of DC fault selective relay suggested in this paper will be used as the reference values of protective relay for the safe operation of DC electric railroad system such as urban railway.

• 전기학회논문지
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• 제56권11호
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• pp.1925-1929
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• 2007

This paper is studied on a novel Electric Safety Protection Device (ESPD) of high speed for incapable operation of Earth Leakage Circuit Breaker (ELB) and Molded_case Circuit Breaker (MCCB) using the low voltage distribution line. The major causes of electrical fire are classified to short circuit fault, overload fault, electric leakage and electric contact failure. The occurrence factor of the fire is electric arc or spark accompanied with electrical faults. Residual Current Protective Device (RCD), that is ELB and MCCB, of high sensitivity type used at low voltage wiring cuts off earth leakage and overload, but the RCD can't cut off electric arc or spark to be a major factor of electrical fire. As the RCDs which are applied low voltage distribution panel are prescribed to rated breaking time about 30[ms] (KS C 4613), the RCDs can't perceive to the periodic electric arc or spark of more short wavelength level. To be improved on such problem, this research development is proposed to a novel ESPD of high speed to trip of distribution line on electric arc or spark due to electrical fire. Some experimental results of the proposed ESPD are confirmed to the validity of the analytical results.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권1호
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• pp.25-30
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• 2014

가스회로차단기의 거동특성은 스프링 래치 시스템을 가진 고속 작동메커니즘에 좌우된다. 고속회로차단기의 차단시간을 줄이기 위해서 연구가 많이 이루어지고 있다. 본 연구에서는 고속회로차단기의 차단시간을 단축하기 위하여 래치의 윤곽최적설계에 관한 연구가 수행된다. 회로차단기의 거동특성을 분석하기 위해서 상용 다물체 동역학 해석프로그램인 MSC/ADAMS 를 이용하였으며, 시뮬레이션 결과는 시험을 통하여 매칭하였다. VisualDOC 를 도입하여 래치의 최적윤곽을 구하였다. 최적설계 수행결과 가스회로차단기의 차단시간을 약 8.6% 개선하였다.