The Transactions of The Korean Institute of Electrical Engineers
/
v.58
no.1
/
pp.119-125
/
2009
This paper deals with the characteristics of soil ionization affecting the dynamic performance of grounding systems under lightning impulse voltage. A concentric hemispherical electrode system was employed in order to facilitate the field calculation and analysis of the experimental results. The parameters such as the ionization threshold and breakdown field intensity, the pre-ionization and the post ionization resistances, the time-lag to ionization, the transient impedance, the equivalent ionized radius for various soil media were measured and analyzed. The dynamic characteristics of ionization processes under lightning impulse voltage are strongly dependent on the types of soil and water content. As a result, a soil ionization reduces the ground resistance and there is a little effect of applied impulse polarity on the soil ionization threshold field intensity. Although the ionization threshold field intensity of wet clay with 30% water content is the highest, its ionized zone was found to be the smallest amongst the test samples.
This paper presents the characteristics of soil ionization for different water contents, and the parameters associated with the dynamic properties of a simple model grounding system subject to lightning impulse currents. The laboratory experiments for this study were carried out based on factors affecting the soil resistivities. The soil resistivities are adjusted with water contents in the range from 2 to 8% by weight. A test cell with a spherical electrode buried in the middle of the hemispherical container was used. As a result, the electric field intensity $E_c$ initiating ionization is decreased with the reduction of soil resistivities. Also, as the water content increased, the pre-ionization resistance $R_1$ and the post-ionization resistance $R_2$ became lower with increasing current amplitude. The time-lag to ionization $t_1$ and the time-lag to the second current peak $t_2$ at high applied voltages were significantly shorter than those of low applied voltages. It was found that the soil ionization behaviors are highly dependent on the water content and the applied voltage amplitude.
The Transactions of The Korean Institute of Electrical Engineers
/
v.65
no.12
/
pp.1971-1978
/
2016
In this paper, electrical and physical characteristics associated with the ionization growth of soil under impulse voltages in a coaxial cylindrical electrode system to simulate a horizontally-buried ground electrode were experimentally investigated. The results were summarized as follows: Transient ground resistances decreased significantly by soil ionization. The voltage-current (V-I) curves for non-ionization in soil lined up in a straight line with the nearly same slope that is the ground resistance, but they showed a 'cross-closed loop' of ${\infty}$-shape under ionization. The conventional ground resistance and equivalent soil resistivity were inversely proportional to the peak value of injected impulse currents. On the other hand, the equivalent ionization radius and time-lag to the maximum value of ionization radius were increased with increasing the incident impulse voltages. An analysis method for the transient ground resistances of the ground electrode based on the ionization phenomena was proposed. The proposed method can be applied to analyze the transient performances of grounding systems for lightning protection in power system installations.
The Transactions of The Korean Institute of Electrical Engineers
/
v.66
no.2
/
pp.363-369
/
2017
This paper presents the experimental results related to soil ionization and electrical breakdown in a concentric hemispherical electrode system under lightning impulse voltages. Dynamic voltage-current and impedance-time characteristics of soil ionization were measured and analyzed. Also the electrical breakdowns of the soil gap were investigated. The time-lag to the peak current corresponds to the soil ionization propagation. The time of ionization propagation in wet sand is found to decrease with increasing the impulse currents. A drastic decrease in ground resistance was observed during the impulse current spreading in sand. The electrical breakdown appears at the wave tail of impulse voltage and results in a wide scatter in V-t curves. The voltage-current curves have a fan-like shape attributed to ionization processes which result in increasing current and decreasing voltage.
The electrical characteristics of the soil where a ground electrode is buried vary with regions, seasons and environmental factors. Electrical discharge in the vicinity of the ground electrode will occur differently and significantly affect the performance of the grounding system. It is necessary to analyze discharge and ionization characteristics of soils when the grounding system is designed. The aims of this investigation are to understand correlation between the soil ionization and the transient ground impedance. This paper presents the experimental results on the soil ionization parameters and the transient ground resistance due to the soil ionization around a hemispherical ground electrode stressed by lightning impulse voltages.
Park, Geon-Hun;Kim, Hoe-Gu;Kim, Jung-Cheol;Kim, Ki-Bok;Lee, Bok-Hee
Proceedings of the KIEE Conference
/
2008.07a
/
pp.1301-1302
/
2008
The resistivity of soils around ground electrodes is changed considerably according to the factors such as soil types, water contents, grain size, temperature and pressure. In this study, ionization characteristics of different soil types containing the same amount of water content due to the impulse voltages are investigated. In order to analyze soil ionization phenomena, critical electric field intensity for ionization and pre-ionization and post-ionization resistances are measured and discussed.
Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
/
v.22
no.12
/
pp.87-94
/
2008
This parer presents the soil ionization phenomena and parameters associated to characterize the transient performances of grounding system under lightning impulse Currents. Ionization properties in occurring some soil media were experimentally investigated. The cylindrical test cell was employed in order to facilitate the analysis of soil breakdown field intensity and ionized radius. The soil breakdown field intensity, dependence of impedance on the amplitude of impulse current, V-I curves and transient impedances were discussed based on the voltage and current oscillograms. It was found that the ionization process and dynamic behaviors were strongly dependent on the types of soil and two current peaks were not observed in highly water-saturated soils. The results presented in this paper will provide useful information on the improvement of transient performance of a grounding system subjected to lightning impulse Current considering the soil ionization.
Park, Geon-Hun;Kim, Hoe-Gu;Choi, Jong-Hyuk;Yang, Soon-Man;Lee, Bok-Hee
Proceedings of the Korean Institute of IIIuminating and Electrical Installation Engineers Conference
/
2008.05a
/
pp.305-308
/
2008
This paper presents characteristics of soil ionization when high currents such as lightning and switching surge currents are injected into a grounding rod. Soil ionization phenomena are investigated by using both voltage and current signals recorded by oscilloscope. As a result, a critical electric field intensity($E_C$) for ionization is decreased with reduction of grain size. The pre-ionization resistance($R_1$) and post-ionization resistance($R_2$) at the sand with fine grain size are getting lower with increasing current magnitude. Finally, the time to ionization($t_1$) and ionization current peak($t_2$) of fine grain size are significantly shorter than those of medium grain size.
Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
/
v.23
no.6
/
pp.78-84
/
2009
This paper presents measurement results of transient impedance for small-sized ground electrodes in a discharge region of soil. For a realistic analysis of ionization characteristics near the ground electrode, three types of ground rod installed outdoors and high voltage impulse generator were used for injecting test current. From the analysis of response voltage and current flowing ground electrode to earth, it is verified that the ionization near the ground electrode contributes to reduction of ground impedance and limits the ground potential rise effectively in high resistivity soil. As a threshold electric field density for ionization is small in low resistivity soil, the shape of ground electrode rarely contributes to the transient impedance. And, from the experiment result with shape of ground electrode, the rod with needles is more effective to reduce the transient impedance than the plate electrode in the voltage range including with ionization regions of soil.
KIEE International Transactions on Electrophysics and Applications
/
v.4C
no.2
/
pp.60-63
/
2004
The electrical breakdown characteristics of different types of soil samples have been measured. It is shown that the threshold soil breakdown strength is affected by many factors, such as types of soil, grain size, and soil compaction. The breakdown process in the test soil samples appears to be due to air ionization in the voids between the soil particles. The results have been compared with the relevant experimental results of other researchers.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.