• 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
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• 제3권2호
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• pp.141-148
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• 2015

본 연구에서는 진공 차단기(Vacuum circuit breaker)의 동적 특성을 모사하기 위해 리커다인을 이용한 다물체 동역학 해석 모델이 개발 되었다. 진공 차단기는 VI(Vacuum interrupter)를 포함한 3 개의 주회로 부와, 구동 메커니즘을 포함한 기구부로 구성된다. 이 해석적 모델의 검증을 위해, 해석 결과와 실측을 통한 실험적 결과를 비교 하였다. 일반적으로, 원활한 사고 전류 차단을 위해서는 0.9~1.1m/s 의 차단속도(Opening velocity)가 필요하다. 차단 속도의 향상을 위해, 다구찌 기법을 이용하여 진공 차단기의 설계 변수 최적화를 수행하였다. 또한 향상된 차단기의 동적 특성을 검증하기 위해, 해석 결과와 개선된 샘플의 실험적 결과를 비교 분석 하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권1호
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• pp.121-130
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• 2021

Cascading failure is the main cause of large blackouts in electrical power systems; this paper analyzes a cascading failure in Hanbit nuclear power plant unit two (2) caused by a circuit breaker (CB) operation failure. This malfunction has been expanded to the loss of offsite power (LOOP). In this study, current practices are reviewed and then the methodologies of how to prevent cascading failures in protection power systems are introduced. An overview on the implementation of IEC61850 GOOSE messaging-based zone selective interlocking (ZSI) scheme as key solution is proposed. In consideration of ZSI blocking time, all influencing factors such as circuit breaker opening time, relay I/O response time and messages travelling time in the communication network should be taken into account. The purpose of this paper is to elaborate on the effect of cascading failure in NPP electrical power protection system and propose preventive actions for this failures. Finally, the expected advantages and challenges are elaborated.

• International Journal of Advanced Culture Technology
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• 제10권4호
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• pp.569-575
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• 2022

This is a research thesis on the development of a monitoring and diagnosis device that prevents the risk of an accident through monitoring and diagnosis of a modular Main Circuit Breaker (MCB) using Vacuum Interrupter (VI) for Korean high-speed rolling stock. In this paper, a comprehensive MCB monitoring and diagnosis was performed by converging vacuum level diagnosis of interrupter, operating coil monitoring of MCB and environmental temperature/humidity monitoring of modular box. In addition, to develop an algorithm that is expected to have a similar data processing before the actual field test of the MCB monitoring and diagnosis device in 2023, the cluster analysis and factor analysis were performed using the WEKA data mining technique on the big data of Korean railroad transformer, which was previously researched by Tae Hee Evolution with KORAIL.

• 한국기계가공학회지
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• 제21권9호
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• pp.78-84
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• 2022

An air circuit breaker (ACB) is an electrical protection device that interrupts abnormal fault currents that result from overloads or short circuits in a low-voltage power distribution line. The ACB consists of a main circuit part for current flow, mechanism part for the opening and closing operation of movable conductors, and arc-extinguishing part for arc extinction during the breaking operation. The driving mechanism of the ACB is a spring energy charging type. The faster the contact opening speed of the movable conductors during the opening process, the better the breaking performance. However, there is a disadvantage that the durability of mechanism decreases in inverse proportion to the use of a spring capable of accumulating high energy to configure the breaking speed faster. Therefore, to simultaneously satisfy the breaking performance and mechanical endurance of the ACB, its driving mechanism must be optimized. In this study, a dynamic model of the ACB was developed using the MDO(Mechanism Dynamics Option) module of CREO, which is widely used in multibody dynamics analysis. To improve the opening velocity, the Taguchi design method was applied to optimize the design parameters of an ACB with many linkages. In addition, to evaluate the improvement in the operating characteristics, the simulation and experimental results were compared with the MDO model and improved prototype sample, respectively.

• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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• 제6권4호
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• pp.393-397
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• 2020

무효전력 보상설비인 분로리액터는 전력계통의 부하 패턴에 따라서 하루에도 수 회 정도 차단기에 의해 운전되거나 정지된다. 분로리액터개폐 시 몇 가지 요인에 의해 발생하는 과전압은 차단기의 절연 성능을 저하시키며, 계통을 구성하는 전력기기에 심각한 전압 스트레스를 유발한다. 분로리액터 개폐 과정에서 발생하는 과도현상을 측정하는 것은 계통을 모의하여 차단기 성능을 검증하는 시험소 수준에서는 가능하나, 실제 계통 운전 중에 발생하는 과도현상을 측정하는 것은 여러 가지 제약으로 어려움이 있다. 따라서 본 논문에서는 실 계통에서 지상 소전류 차단과정에서 가혹한 과도회복전압(TRV: Transient Recovery Voltage)을 유발하는 재발호(reignition)나 전류재단(current chopping) 현상에 대한 해석을 위해 전자계과도해석프로그램(EMTP: Electro-magnetic Transients Program)을 활용한 모델링 과정과 이를 토대로 분로리액터 개폐 과정에서 차단기의 고장을 유발하는 주된 현상에 대해 해석하고자 한다.

• 한국항행학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.360-366
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• 2012

공항과 같은 산업 설비에 사용되는 분전반에서는 주 개폐기로 배선용 차단기가 사용이 되고 있으며, 분기 개폐기는 누전 차단기가 사용되어 인체 보호 및 누전 화재 보호 기능을 수행하고 있을 뿐만 아니라, 과전류 보호, 단락 보호 겸용 기능을 포함하여 사용되어 지고 있다. 특히 공항용 분전반의 경우 사용자의 급증과 함께 급속한 첨단화와 기기의 대용량화, 다양화, 전원용량의 증대 등으로 공항의 안정적인 전원 공급을 위하여 사고에 대한 보호 증대가 필요하게 되었고, 분기 누전 차단기의 다량 사용에 의한 2열 배열의 접속 방법 등으로 분전반을 제작하여 설치 면적에 대한 이슈가 부각되어 차단기의 슬림화가 주요한 문제로 자리 잡고 있다. 본 논문에서는 이를 위하여 아크 소호 기구부의 설계, 접점이 운동 방향 변경을 고려하여 기구부를 설계하고, 누전 검출 회로의 소형화 및 역 접속 시에도 안적적인 동작이 가능하도록 설계하였으며, 이를 검증하기 위하여 단락 시험을 실시함으로써 성능 검증을 하였고, 사고 전류에 대한 보호 기능의 강화와, 차단기의 슬림화, 역접속시에서 누전 동작이 가능한 차단기를 개발함으로써 급속히 커져가는 공항용 분전반에서 발생하는 공간 사용의 문제점을 해결하는데 도움을 주고자 한다.

• 한국철도학회논문집
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• 제19권2호
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• pp.117-123
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• 2016

철도차량용 직류 고속도 차단기(HSCB)는 주 회로에 흐르고 있는 전류를 정상 차단시 아크 슈트 내부에서 발생아크를 소호하여 접지사고를 방지하는 기능으로 사용되고 있다. 선로에 사용되는 접촉기의 개방시에 발생하는 아크를 연구하기 위하여 아크 구현, 외부자계 등에 의한 효과적인 아크 소호의 방식 정립 및 아크 자기 구동력의 해석이 필요하다. 본 논문은 전자접촉기의 정상 차단시 발생하는 아크를 자속밀도 차와 로렌츠력을 통하여 소호능력을 예측하였다. 아크 슈트 내부의 그리드 개수와 형상은 내부 자계 형성에 영향을 미치므로, 유한 요소법을 이용하여 그리드의 변화에 따른 아크 소호능력을 연구하였으며 정격전압에 따른 그리드의 소호능력 평가와 그리드 형상 특성을 해석하였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1897-1902
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• 2008

The computer system is used in many application domains and any system error in these domains may either cause critical loss or threaten environment or human life. Though examples of these domains can be found in many areas, the system, which is used in domains for carrying passengers including rolling stocks in particular, is expected to show satisfactory operation all the time. The relay control logic, which is used in rolling stocks, is complex in hardware and occupies considerably large volume. Nevertheless, it has been used for a long time, to let the system safely operate even in the occurrence of an error in the computer system. However, the relay control logic circuit is so complex that the analysis of proper circuit operation and interlocking tends to be dependent only on the designer's experiences instead of being systematically performed. Especially, the analysis following a change, addition and deletion of a previous circuit according to the requirements from a source of demand is significantly limited. In this paper, the accuracy of relay control logic is verified by the use of properties of Petri Net model. In addition, how main circuit breaker (MCB) control circuit is modeled and analyzed by the design methodology is shown.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.53-55
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• 2003

It is indispensable to compensate the switching characteristic variation of circuit breakers in use due to the change of operating conditions in order to get the reliable performance of controlled switching. In this paper the compensation measures against main factors such as temperature, control voltage, idle time and operating number are described. And the performance of the proposed measure is verified through the experimental results.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2010년 춘계학술대회논문집
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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.