Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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2000.05a
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pp.480-483
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2000
We developed a home electric panel board with surge protection device to protect home electric appliances from transient overvoltages and electromagnetic(EM) noise. In this paper, electrical characteristics of the home electric panel board are described. From the performance test using a combination surge generator standardized in IEC 610004-5, it is confirmed that the proposed home panel board has an excellent surge protection performance. Also, EM noise reduction characteristics of the panel board in ranges from 150 kHz to 30 MHz is estimated by using a network analyser, and the results showed that the panel board has an over 20 45 noise reduction performance.
Electronic equipments made from electrical circuits with small-sized semiconductor are very weak against lightning surge. So, electronic equipments is protected by SPD(surge protective devices) such as Zno varistor. The SPD protect electronic circuit in electronic equipments and AC power lines from the lightning surge. Therefore to achieve effective method of surge protection, there are needs for correlation between lightning surge protective effect and installation method of surge protective device. Therefore this paper describes as a result of experiments for correlation between lightning surge protective effect and installation method of surge protective device.
Geon Hui Lee;Jae Hyun Park;Kyung Jin Jung;Sung-Man Kang;Seung-Kyu Choi;Jeong Min Woo
Journal of Wind Energy
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v.14
no.4
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pp.50-56
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2023
With the abnormal weather phenomena caused by global warming, the frequency and intensity of lightning strikes are increasing, and lightning accidents are becoming one of the biggest causes of failures and accidents in offshore wind turbines. In order to secure generator operation reliability, effective and practical measures are needed to reduce lightning damage. Because offshore wind turbines are tall structures installed at sea, the possibility of direct lightning strikes is very high compared to other structures, and the role of surge protection devices to minimize damage to the electrical and electronic circuits inside the wind turbine is very important. In this study, a varistor, which is a key element for a class 1 surge protection device for direct lightning protection, was developed. The current density was improved by changing the varistor composition, and the distance between the electrode located on the varistor surface and the edge of the varistor was optimized through a simulation program to improve the fabrication process. Considering the combined effects of heat distribution, electric field distribution, and current density on the optimized varistor surface, silver electrodes were formed with a gap of 0.5 mm. The varistor developed in this study was confirmed to have an energy tolerance of 10/350 ㎲, 50kA, which is a representative direct lightning current waveform, and good protection characteristics with a limiting voltage of 2 kV or less.
Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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v.28
no.6
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pp.91-98
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2014
For the purpose of designing and applying the optimum surge protection scheme, multi-stage coordinated surge protective device(SPD) system is suitable to successfully fulfill its tasks; first, to divert a large amount of the transient energy, second, to clamp the overvoltage to the level below the withstand impulse voltage of the equipment to be protected. The length of SPD connecting leads shall be as short as possible. Long connecting leads will degrade the protection effect of SPDs. In this paper, the influences of the length of connecting leads on the energy sharing in a coordinated SPD system were investigated experimentally, and the simulation of determining the energy sharing and protection voltage level of each SPD depending on the length of connecting leads was carried out by using P-spice program. It was confirmed that the protection voltage level and energy sharing in coordinated SPD systems are strongly influenced by the length of connecting leads.
Kim, Dong Jin;Kim, Young Sun;Park, Jae Jun;Lee, Ki Sik
The Transactions of The Korean Institute of Electrical Engineers
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v.62
no.9
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pp.1302-1307
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2013
MOV(Metal Oxide Varistor) is the most important part of SPD(Surge Protective Device) which can protect electric facilities from an impulse current such as a lightning. So far, the fault of MOVs have decided only by surge count without considering magnitude of surge current and an amount of input energy. This paper proposed the fault prediction algorithm for the MOV using look up table made by surge count and input current data which have non-linear characteristics for input current and are estimated by high voltage experimental results. Proposed algorithm was proved by experiment on verification at a high voltage laboratory.
This paper deals with the lightning surge protective devices with combination of varistor and LC filter. UP to now, the varistor alone were used as overvoltage protection devices fer the AC power mains. In this work, in order to improve the cutoff performance of surge protective device, the hybrid circuit surge protective device for an AC single phase mains was designed and investigated. The first stage of hybrid circuit is to remove most of any large surge energy and protect the second stage components. The purpose of the second is to protect the load and increase the cutoff capacity of surge protective devices. Also LC filter attenuates the remnant that travels downstream from the first stage component and the high frequency noises. As a consequence, it was found that the proposed hybrid surge protective device for AC power mains has a variety of advantages such as low and tight clamping voltage, high frequency noise reduction and large cutoff capacity.
Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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v.29
no.4
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pp.116-125
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2015
This paper presents experimental results obtained from actual installation conditions of surge protective devices (SPDs), with the aim of understanding the coordination of cascaded Class I and Class II SPDs. This paper also proposes effective methods for selecting and installing coordinating cascaded SPDs. The residual voltage of each SPD and the energy sharing of an upstream Class I tested SPD and a downstream Class II tested SPD were measured using a $10/350{\mu}s$ current wave. In coordinating a cascaded voltage-limiting SPD system, it was found that energy coordination can be achieved as long as the downstream SPD is a metal oxide varistor with a higher maximum continuous operating voltage than the upstream SPD; however, it is not the optimal condition for the voltage protection level. If the varistor voltage of the downstream SPD is equal to or lower than that of the upstream SPD, the precise voltage protection level is obtained. However, this may cause serious problems with regard to energy sharing. The coordination for energy sharing and voltage protection level is fairly achieved when the cascaded SPD system consists of two voltage-limiting SPDs separated by 3 m and with the same varistor voltage.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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v.19
no.4
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pp.93-102
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2018
This paper reports a Surge Protective Device (SPD) that is used to protect an automatic metering interface (AMI) power supplies of communication equipment on a low-voltage distribution system from a lightning current. The surge protective device (SPD) can be classified as one-port SPDs and two-port SPDs with decoupling elements depending on the connection type. The protection of internal systems against the lightning current may require a systematic approach consisting of coordinated SPDs. To deal with this, the definition of a lightning protection zone (LPZ) was studied and interpreted through a theoretical review. Because the lightning current resulting from a lightning surge is considerably high, there is limited protection from one SPD; therefore, coordinated cascaded MOV-based SPDs are installed to solve this problem. Regarding the power grid mentioned in this paper, a class II SPD for the low-voltage distribution system installed on the border of LPZ1 and LPZ2, which establish a protection coordination with the Arrester (LA, SA) that corresponds to the LPZO installed on the MOF stage connected to one system were designed to protect various communication (control) equipment, including the automatic meter reading system inside the branch-type electric supply panel of a building, not the incoming side of one system. In addition, performance-related tests were done by a comparison with the existing method through testing, and the optimal design was achieved for the 1-port SPD that uses a series connection and can bleed load current without any decoupling element.
Park, Dae-Won;Seo, Hwang-Dong;Song, Jae-Yong;Han, Joo-Sup;Kil, Gyung-Suk
Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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v.9
no.1
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pp.277-280
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2005
This paper dealt with the development of a surge protection device (SPD) that can protect high speed computer network devices from overvoltages caused by switching operations or lightning surges. The designed SPD is a form of hybrid circuit which is composed of a gas tube having large current diverting capability, high response bi-directional avalanche diodes, and fast recovery diodes to reduce insertion loss on high frequency domain. Surge protection and signal transmission characteristics of the fabricated SPD was tested according to the international standards, IEC 61000-4-5 and IEC 61643-21. From the test results, the SPD is satisfied with the international standards and the high cut-off frequency was 204MHz. Also, the SPD showed a good performance without an insertion loss on a field test of 100Mbps class Local Area Network
Seo, Hwang-Dong;Song, Jae-Yong;Han, Ju-Seop;Kim, Yoon-Sik;Kil, Gyung-Suk
Proceedings of the Korean Society of Marine Engineers Conference
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2005.06a
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pp.1161-1165
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2005
Due to the miniaturization of electrical components and assembles on signal circuits, transient overvoltages caused by switching operation or lightning surges have become more interesting concern to the field of electrical engineering. In this paper, the development of surge protective devices(SPDs) that can protect sensitive signal device on shipboard from overvoltages are described. Two kinds of SPDs are designed and tested by using a combination surge generator which can produce the standard impulse current of 8/20${\mu}s$ 2.1kA according to the IEC 61000-4-5 standard. From the simulation and experimental results, it is confirmed that the proposed SPDs have an enough protection performance with a low insertion loss and a low clamping voltage.
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