• 제목/요약/키워드: Short circuit protection

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Floating P-well 전압 감지 방법과 수평형 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터(LIGBT)를 이용한 새로운 1200V 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터(IGBT)의 보호회로 (A New 1200V PT-IGBT with Protection Circuit employing the Lateral IGBT and Floating p-well Voltage Sensing Scheme)

  • 조규헌;지인환;한영환;이병철;한민구
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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    • pp.99-100
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    • 2006
  • 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터 (Insuialed atc Bipolar Transistor : IGBT)는 높은 전류구동 능력과 높은 입력 임피던스 특성으로 인해 대전력 스위칭 소자로 널리 응용되고 있다. 특히, 대용량 모터 구동을 위해 응용되는 경우, 모터의 부하 특성상, 모터의 단락에 의한 단락 회로 (Short-circuit fault) 현상을 비롯한 클램핑 다이오드의 파손으로 인한 unclamped 유도성 부하 스위칭 (UIS) 상황에서 견딜 수 있도록 설계되어야 한다. 이를 위해, 이전 연구를 통해 Floating p-well을 600V급 IGBT에 도입함으로써 UIS 상황에서 IGBT가 견딜 수 있는 에너지(항복 에너지)륵 증가시키고 Floating p-weil 전압을 감지함으로써 단락 회로 상황에서 IGBT가 보호될 수 있도록 보호회로를 제안하고 검증하였다. 그러나 이 보호회로는 수평형 금속 산화막 반도체 전계 효과 트랜지스터 (Latcral MOSFET)로 제작됨으로써 보호회로 기능을 수행하기 위해서는 넓은 면적을 요구하였다. 또한, 정상적인 동작 상황에서 오류를 감지 (오류 감지: False detection)하는 동작으로 인해 추가적인 filter를 요구함으로써 보호회로 동작 속도를 감소시켰다. 이러한 단점을 해결하기 위해, 수평형 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터 (Lateral IGBT : LIGBT)를 보호회로에 적용함으로써 LIGBT의 높은 전류 구동능력을 이용하여 기존 보호회로 면적의 30% 수준의 보호회로를 구현하였다. 또한, 구현된 보호회로는 오류 감지 현상을 제거함으로써 보호회로의 동작 속도를 개선하였다. 제안된 보호회로와 1200V급 IGBT는 7장의 마스크를 이용한 표준 수평형 IGBT 공정을 이용하여 제작되었으며, 특히, 전자빔 조사를 이하여 턴오프 속도를 개선함으로써 고속 스위칭에 적합하도록 최적화 되었다.

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FPD 장비 습식공정에서의 안전한 히터 공급 계통도 및 제어 회로 (Safety Schematic Diagram and Sequence of Heater in FPD Wet Equipment)

  • 유흥렬;손영득
    • 전기전자학회논문지
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    • 제23권1호
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    • pp.107-111
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    • 2019
  • FPD(Flat Panel Display) WET(습식) 장비의 히터 사용은 필수로 사용된다. 히터 사용에 따른 단선과 과열로 인한 전기사고가 다발하여 안전적인 전기 계통도 및 인터락이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 FPD WET장비에 들어가는 전기 계통도 및 인터락을 제안하였다. 레벨센서, 과열방지기, SSR heater sink와 같은 하드웨어 인터락을 넣었으며, 전기 계통도로써는 ELB-MC-SSR-EOCR-Heater로 구성되어 있다. 인터락 발생시 마그네틱 컨텍터(MC)가 오프되어 Heater의 전원을 차단하는 방식이다. 전기적 과전류 보호장치인 EOCR 과전류, 부족전류, 단선 체크를 하면서 히터에 이상 있을 시 MC를 차단하는 인터락이 구성되어 있다. 이러한 회로 구성 및 인터락은 WET 장비 뿐만 아니라 히터가 들어가는 어떠한 장비에도 유용할 것으로 보인다.

약한 계통에 연계된 풍력발전기의 과도안정도 해석 (Transient Stability Analysis of Wind Turbine Generator Connected to a Weak Grid)

  • 서규석;박지호
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권7호
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    • pp.4494-4499
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    • 2014
  • 약한 계통은 단락비가 작고 임피던스가 크므로 과도 안정도 여유도가 매우 낮다. 약한 계통에 사고가 발생하면 보호 시스템은 사고 선로를 개방함으로써 사고를 제거하는데 이것은 시스템의 안정도를 더욱 약하게 만든다. 그러므로 약한 계통의 안정도 여유를 증가시키기 위한 하나의 방법은 시스템에 추가적인 발전기를 연결하는 것이다. 본 논문에서는 약한 계통의 안정도 여유도를 증가시키기 위하여 기존의 동기발전기를 추가하는 경우와 풍력발전기의 를 추가하는 경우의 안정도 여유도를 비교한다. PSSE를 이용한 과도안정도 시뮬레이션 결과 풍력발전기가 충분한 제동력을 제공하고 안정도 여유를 증가시킴을 확인할 수 있었다. 풍력발전기를 추가할 때 안정도 여유도는 CCT 기준으로 5배까지 향상되었다.

피크전류 제한 기능을 갖는 초전도한류기의 계통 적용에 따른 보호기기간 동작특성 분석 (Analysis on the Operational Characteristic between the Protective devices and Superconducting Fault Current Limiter with a Peak Current Limiting Function in the Power Distribution System)

  • 조용선;김진석;김재철;임성훈
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제26권11호
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    • pp.75-80
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    • 2012
  • In this paper, the operational characteristics due to the introduction of the superconducting fault current limiter(SFCL) with a peak current limiting function were analyzed in the power distribution system. The parallel structure of the superconducting element can operate the peak current limiting function depending on the transient amplitude of fault current. We studied the operating characteristics of the introduction of the SFCL with a peak current limiting function in the power distribution system. Furthermore, we were analyzed between the SFCL with a peak current limiting function and the protection devices in the power distribution system, through the short circuit experiments.

규격화된 분전반 제작을 위한 표준작업절차(SOP)의 공정 개발 (Process Development of a Standard Operating Procedure (SOP) for the Manufacturing of Standardized Distribution Boards)

  • 고완수;이병설;최충석
    • 한국안전학회지
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    • 제33권5호
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    • pp.21-27
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    • 2018
  • The purpose of this study is to develop a SOP (Standard Operating Procedure) for a distribution board that can monitor the leakage current of a load distribution line in real time. The developed distribution board was fabricated by applying IEC 61439-1. It consists of the distribution board and an alarm device. The work process for making the distribution board was compliant with the KEMC (Korea Electrical Manufacturers Cooperative) regulations. And the AC distribution board range is 1,000 V. In addition, the voltage in DC is less than 1500 V. The distribution board receives a 3-phases and 4-wires power supply system and can supply power to the load of a maximum of 32 single or three phase distribution circuits. Also, leakage current measured on the power distribution board was used by sensors installed. The SOP of the developed distribution board consists of the installation standards for the short circuit alarm device and sensor, the surge protection device, switches and indication lamps, and other devices. The operation procedure was prepared so that each manufacturing step of the distribution board must be confirmed by the persons in charge of preparation, production, quality control and approval before moving forward to the next step.

동일 병렬 저항을 이용한 초전도 저항형 한류소자 직렬연결방안 및 전압용량 증대 (Increase of the Voltage Rating of Resistive Type Superconducting Fault Current Limiter Using Equal Shunt Resistors)

  • 차상도;김혜림;심정욱;한용희;현옥배
    • 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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    • 제52권7호
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    • pp.327-334
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    • 2003
  • We have investigated the quench behavior of the series connection of resistive type superconducting fault current limiter (SFCL) components based on YBCO films. Equal shunt resistors $R_s$ across individual SFCL components successfully produced simultaneous Quenches for 5 components in series, resulting in equal application of voltage to all components. If the two components having the highest and the lowest critical currents ($I_c$) quench safely, others quench altogether The highest shunt resistance is to guarantee the safe quenches of all components, leading to the equal voltage applications within the first half cycle after a fault in the short circuit test. The highest $R_s$ was found to be 28 [$\Omega$] for the components in the given quench environment. Considering the safe quenches and protection coordination, the optimal $R_s$ was suggested to be approximately a half of the highest $R_s$,, allowing wide selection of $R_s$ and $I_c$'s. This design provides a practical wav of connecting small SFCL components in series for high voltage application.

지하철 직류보호계전시스템의 동작특성에 관한 연구 (A Study on Operational Characteristics of DC protective relay systems on the Subway)

  • 정현기;정종진;안태풍
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.451-465
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    • 2008
  • 지하철에서는 직류보호계전시스템으로 정한시과전류계전기(76i)와 저전압계전기(Mid-point Relay, 80A)를 사용하여 직류급전계통을 보호하고 있었으나, 최근에는 보호방식으로 고장선택계전기(50F)를 주로 적용하고 있다. 본 연구에서는 현재 서울메트로 3 4호선에 적용하여 사용하고 있는 76i/80A와 50F 각각의 직류급전계통 보호방식을 비교하기 위해 단락고장계산식을 이용하여 분석하였으며 PSCAD/EMTDC 과도프로그램을 통한 시뮬레이션으로 연구하였다. 분석한 결과 80A는 고장저항의 크기에 따라 동작여부가 달라지고, 50F의 경우 고장저항의 크기나 선로의 길이가 변하더라도 일정시간이 지나면 설정값에 따라 동작함을 확인하였다. 이에 향후 직류보호계전시스템의 운영에 있어 합리적인 적용을 제시하고자 한다.

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3상 유도전동기 구동을 위한 새로운 제어방식의 인버어터에 관한 연구 (A Study on the New Controlled Method of the Inverter for Three Phase Induction Motor Drive)

  • 서윤철;김영민;박현철;이성룡;유철로
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1996년도 추계학술대회 논문집 학회본부
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    • pp.336-338
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    • 1996
  • Inverter is classified into voltage source and current source by the circuit's configuration. VSI (voltage source inverter) has the excellent generality, economical effects and high power-factors. CSI (current source inverter) is proper to frequent acceleration and deceleration of induction motor, the energy recovering accomplished to ac power line without any other device. But CSI inverter have some troubles such that the numbers of components are increased and the circuits are complicated. To solve these problems, a new inverter is proposed in this paper. This method gives protection of inverters when appears both an instantaneous load-open circuits and an instantaneous load-short circuits, and it has the both merits of both VSI and CSI.

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440V, 500KVA IGBT Type 인버터의 개발 (The Development of 440V, 500KVA Inverter System using the IGBT Devices)

  • 김종구;최욱돈;정명길;김명찬;윤재학;손진근
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1993년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.749-752
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    • 1993
  • This paper deals with the development of three phase 440[V], 500[KVA] Inverter system using the IGBT Devices. IGBT's have been used very successfully in variable frequency induction motor drive equipment. Problems associated with power devices characteristics when power devices are operated in parallel, such as balanced switching behavior and thermal stability, can be solved by using NPT type IGBT's. By Experimental results, it is confirmed that the voltage overshoot and reverse recovery current was very low. The equipment had proved to be reliable and short circuit proof. In addition, the performances in term of thermal characteristics, protection functions and stability are satisfactory.

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Radiation testing of low cost, commercial off the shelf microcontroller board

  • Fried, Tomas;Di Buono, Antonio;Cheneler, David;Cockbain, Neil;Dodds, Jonathan M.;Green, Peter R.;Lennox, Barry;Taylor, C. James;Monk, Stephen D.
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제53권10호
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    • pp.3335-3343
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    • 2021
  • The impact of gamma radiation on a commercial off the shelf microcontroller board has been investigated. Three different tests have been performed to ascertain the radiation tolerance of the device from a nuclear decommissioning deployment perspective. The first test analyses the effect of radiation on the output voltage of the on-board voltage regulator during irradiation. The second test evaluated the effect of gamma radiation on the voltage characteristics of analogue and digital inputs and outputs. The final test analyses the functionality of the microcontroller when using an external, shielded voltage regulator instead of the on-board voltage regulator. The results suggest that a series of latch-ups occurs in the microcontroller during irradiation, causing increased current drain which can damage the voltage regulator if it does not have short-circuit protection. The analogue to digital conversion functionality appears to be more sensitive to gamma radiation than digital and analogue output functionality. Using an external, shielded voltage regulator can prove beneficial when used for certain applications. The collected data suggests that detaching the voltage regulator can extend the lifespan of the platform up to approximately 350 Gy.