• 제목/요약/키워드: Lightning frequency

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모래의 수분함유량에 따른 비저항 및 비유전율의 주파수 의존성 (Frequency Dependent Resistivity and Relative Dielectric Constant with the Water Contents in Sand)

  • 이복희;차응석;최종혁;최영철;유양우;안창환
    • 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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    • 한국조명전기설비학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.348-351
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    • 2009
  • In order to evaluate the performance of a grounding system against lightning or fault currents including high frequency components, the grounding impedance should be considered rather than its ground resistance. Recently, some researches on the evaluation and modeling of the grounding impedances have been carried out but the results have not been yet sufficient. This paper deals with the frequency dependence of the resistivity and relative dielectric constant of sand associated with water contents. As a result, the resistivity of sand is getting lower with increasing water content and it is nearly independent on the frequency in the range of less than 1MHz, and is decreased over the frequency range of above 1MHz. Also, the relative dielectric constant is rapidly decreased with the frequency in the range of less than 10kHz, but it is nearly not dependent on the frequency over the frequency range of 10kHz. It was found from this work that the frequency dependance of resistivity and relative dielectric constant of soil should be considered in designing the grounding systems for protection against lightning or surges.

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접지전류의 입사점에 따른 정보통신설비용 수평접지전극의 과도전위상승 계산 방법 (Calculation Method of Transient Potential Rises of Horizontal Ground Electrodes Depending on Injection Point of the Ground Current)

  • 안창환
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권12호
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    • pp.197-203
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    • 2014
  • 뇌격전류가 정보통신설비의 접지시스템에 유입되었을 때 발생하는 과도전위상승에 대한 해석은 접지시스템을 효과적으로 설계하기 위해서 요구되는 사항 중에 하나이다. 접지시스템의 성능은 보통 접지시스템의 전기적 특성을 나타내는 접지임피던스와 과도전위상승으로 평가된다. 뇌격전류의 입사점에 따른 접지임피던스를 계산하는 방법을 제안하였다. 뇌격전류가 수평접지전극의 중앙에 입사되는 경우 델타갭소스 모델을 이용하여 접지임피던스를 계산하였다. 디바이 모델(Debye Model)을 이용하여 주파수의존적인 토양 파라미터를 적용할 수 있는 프로그램을 제안하였다. 그 이유는 접지시스템의 성능을 분석하는 상용프로그램은 주파수 의존적인 토양 파라미터 특성을 적용할 수 없기 때문이다. 동일한 조건에서의 시뮬레이션 결과의 신뢰성을 확인하기 위해서 실험을 수행하였다. 마지막으로, 토양 파라미터의 주파수의존성을 반영한 접지임피던스를 이용하여 뇌격전류파형에 따른 수평접지전극의 과도전위상승을 분석하였다.

직류전동차용 피뢰기 진단기술 (Diagnostic Techniques of Lightning Arresters for DC Electric Traction Vehicles)

  • 길경석;송재용;김일권;문승보;신광철
    • 한국철도학회논문집
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    • 제9권4호
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    • pp.357-361
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    • 2006
  • This paper dealt with the performance evaluation and the diagnostic techniques of lightning arresters for DC electric traction vehicle. Field Measurements on the protective operation of lightning arresters against surge currents were carried out on running vehicles to acquire the data necessary for the diagnosis. The frequency and the magnitude of surge events were analyzed. Surge currents of $1\sim3$ times were recorded in one running service route and their magnitudes were ranges of $150A\sim2kA$. Also, an acceleration experiment on a lightning arrester by the standard lightning impulse current of 8/20 us and 5 kA was performed to know the aging characteristics. After the surge current application of 3,000 times, the reference voltage decreased by 4.5 %, and the leakage current was below 10 uA at the continuous operating voltage and about 50 uA at the rated voltage. From the experimental results, we propose a decision level of leakage current for the arrester used in this paper and designed an arrester tester which analyzes arrester condition by the magnitude of leakage current.

다중 낙뢰에 의해서 발생한 전장 파형의 특성 (Characteristics of the Electric Fields Produced by Multiple Lightning Return Strokes)

  • 이복희;정동철;이동문
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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    • 제53권6호
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    • pp.330-336
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    • 2004
  • In this work, in order to obtain the detailed information about lightning electromagnetic pulses, the electric fields radiated from multiple lightning return strokes were measured and analyzed statistically. The electric field measuring system consists of a hemisphere antenna of 30cm in diameter, integrator and data acquisition device, and its frequency bandwidth ranges from 200Hz to 1.56MHz, and the sensitivity is 0.96㎷/V/m. The electric field signals are digitized every 200ns with the transient signal analyzer having the resolution of 12-bit and the recording length of 5 kilowords and are registered at personal computer. As a result, the electric fields produced by the first return stroke begin with a slow initial part or front, which starts just after or during the last stepped leader. On the average the rise times of the electric fields for the positive first, second and third strokes are 4.21${\mu}\textrm{s}$, 3.94${\mu}\textrm{s}$ and 2.75${\mu}\textrm{s}$, respectively, and those for the negative first, second and third strokes are 3.46${\mu}\textrm{s}$, 3.15${\mu}\textrm{s}$ and 2.79${\mu}\textrm{s}$, respectively. The zero-crossing times of the electric fields for first return strokes range from about 10 to 80${\mu}\textrm{s}$. The mean zero-crossing times for subsequent return strokes are shorter than those for first lightning return strokes.

RS-170a 영상 신호에 대한 EMI 및 낙뢰 간접영향 보호 설계 (Protection Design for EMI and Indirect Lightning Effect for RS-170a Video Signal)

  • 조성진;심용기;김성훈;박준현
    • 한국항행학회논문지
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    • 제23권5호
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    • pp.444-451
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    • 2019
  • 본 논문에서는 항공기 탑재장비의 RS-170a 영상 신호에 대한 EMI 및 낙뢰 간접영향에 대한 보호 대책을 설명한다. 항공기 탑재장비는 외부 환경으로부터 발생하는 전자파 간섭과 항공기 낙뢰 피격시 발생하는 낙뢰 간접영향으로 부터 발생하는 서지 전압에 의해 장비의 오작동이나 물리적 손상의 위험에 노출되어있다. 이러한 위험으로부터 장비를 보호하기 위해서는 전자파 간섭 및 간접 낙뢰 효과에 대한 보호 설계를 장비에 적용해야 하는데, 신호의 전압이 낮고 주파수 대역이 높을수록 보호 회로에 의한 신호 왜곡이 문제가 된다. 따라서 본 논문에서는 EMI 및 낙뢰 간접영향에 대한 일반적인 보호 설계 방법과, RS-170a 신호를 기준으로 보호 설계 적용에 따른 영상 신호 왜곡 현상을 최소화하기 위한 고려 사항을 소개한다. 그리고 이 과정에서 논한 고려 사항을 적용해 실제 장비 설계를 개선한 사례를 소개한다.

여름철 낙뢰 발생 시 정지궤도 위성의 휘도온도 특성 (Characteristics of Brightness Temperature of Geostationary Satellite on Lightning Events during Summer over South Korea)

  • 이윤정;서명석;엄효식;서은경
    • 한국지구과학회지
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    • 제30권6호
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    • pp.744-758
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    • 2009
  • 본 연구에서는 2006-2008년 여름(6-8월)에 발생한 12개 낙뢰 사례에 대하여 기상청의 낙뢰관측 자료와 MTSAT-1R 위성의 적외(IR1) 및 수증기(WV) 채널 휘도온도를 이용하여 낙뢰 발생 시 위성영상 특성을 분석하였다. 낙뢰가 발생하지 않은 경우 IR1 채널의 휘도온도는 290-295K, WV 채널의 휘도온도는 245K 부근에서 최대 분포를 보인다. 그러나 낙뢰가 발생하는 경우, 강한 대류의 영향으로 두 채널 모두에서 휘도온도가 215K 이하로 낮아졌으며, 두 채널의 휘도온도차는 약 -50K에서 0K로 급격히 증가하였다. 뇌우 시스템의 발달 단계에 따라 차이는 있지만 원형 또는 타원형의 중규모 대류복합체에서는 그 대류 중심에서 많은 낙뢰가 발생하고, 스콜선 형 뇌우에서는 낙뢰가 선상으로 발생하는 특징을 보이고 있다. 낙뢰 발생빈도와 휘도온도는 중규모 대류계에서는 휘도온도에 관계없이 비교적 높은 상관성을 보이나 스콜선 형에서는 휘도온도가 낮을 때만 높은 상관성을 보인다. 또한 낙뢰는 두 채널의 휘도온도가 215K 이하, 휘도온도 차가 -3-1K 이고, IR1 채널의 국지표준편차가 급격히 증가하다가 감소하는 지역에서 많이 발생하는 특징을 보였다. 그러나 위 조건은 선상으로 발생하는 낙뢰의 경우 탐지 정확도가 비교적 높지만, 중규모 대류복합체가 소멸단계에 이르러 모루운이 광범위하게 확장된 경우에는 탐지 정확도가 낮다. 따라서 휘도온도의 특성을 이용하여 낙뢰를 탐지하기 위해서는 보다 많은 사례와 다른 채널의 자료를 이용하여 낙뢰 발생시의 위성영상 특성을 정교화하여야 할 것이다.

송전선로뇌사고율의 간략화계산 (Simplified Calculation for Lightning Performance of Transmission Lines)

  • 지철근;이홍식
    • 대한전기학회논문지
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    • 제32권5호
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    • pp.170-175
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    • 1983
  • A simplified method for the estimation of lightning performance of transmission Lines is described. Only one stroke current wave shape was used and the potentials of tower top and crossarms were computed at the two time points to obtain the critical stroke current for insulator flashover. Variation of the critical stroke current due to power frequency voltage was also takes into account. An applied example on 345KV Line model was shown and the calculated result was compared with the estimating curve suggested by Clayton & Young.

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봉상접지전극의 접지임피던스의 주파수의존성의 분석 (Analysis of the Frequency Dependent Characteristics of Ground Impedance of a Ground Rod)

  • 이복희;엄주홍
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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    • 제53권8호
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    • pp.426-432
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    • 2004
  • This paper presents a systematic approach of measurement, modeling and analysis of grounding system impedance in the field of lightning protection system and intelligent power equipments. The measurement and analysis system of ground impedance is based on a computer aided technique. The magnitude and phase of ground impedance were determined by the novel measurement and analysis using the revised fall-of-potential method. The ground impedances of the ground rod of 50 m long are considerably dependent on the frequency. The ground impedance is mainly resistive in the frequency range of 3-20 kHz. At higher frequencies, the reactive components of the ground impedances are no longer negligible and the inductance of the ground rod was found to be the core factor deciding the ground impedance. Although the steady-state ground resistance of the ground rod of 50 m was less than that of the ground rod of 10 m, the ground impedances of the ground rod of 50 m over the frequency range of more than 60 kHz were much greater than those of the ground rod of 10 m. Furthermore, the equivalent circuit model based on the measured data was proposed. and the calculated results were in approximately agreement with the measured data.

AM방송안테나의 낙뢰와 접지에 관한 연구 (A Study of AM Broadcasting Antenna's Lightnning and Ground System)

  • 이문호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제4권1호
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    • pp.43-46
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    • 1979
  • 地域的으로 相異하게 發生하는 落雷는 6~9月이 至體의 80%를 차지하였고 山頂에 雷事故가 많았다. AM放送 안테나는 大地固有抵抗이 적은 곳인 粘土의 平野지대에 置局해야 하고 高周波 Choke, Sphere gap(75,000 V/inch) 그리고 反射電力檢出리레이 등을 設置하여 雷事故를 줄일 수 있음을 確認했다.

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뇌방전에 의하여 발생하는 전계파형의 측정과 분석 (The measurement and analysis of the electric field waveforms produced by lightning discharges)

  • 이복희;주문노;길경석;안창환
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1995년도 추계학술대회 논문집 학회본부
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    • pp.444-446
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    • 1995
  • This paper deals with semisphere-type sensor fo measuring the electric field waveforms by lightning discharges. The theoretical principle and design rule of the device are introduced, and also the calibration and application investigations are carried out. From the calibration experiments, the frequency bandwidth of the semisphere-type electric field measuring device ranges from 200 [Hz] to 1.56 [MHz], and the sensitivity of sensor is 0.96 [mV/V/m]. The electric field waveforms produced by lightning discharges were observed for June and August 1995. It is shown that the electric field waveforms produced at the distance of more than 50 [km] include only radiation component.

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