• 제목/요약/키워드: arc-extinguisher

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탠덤형 자석 소호기를 사용한 760V급 직류 개폐기의 차단 특성 (760 V-Class DC Switch Breaking Characteristics Using Tandem Type Magnet Extinguisher)

  • 김효성
    • 전력전자학회논문지
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    • 제27권3호
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    • pp.175-179
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    • 2022
  • Magnetic arc extinguishing technology is effective as an extinguishing device for low-voltage direct current (DC) circuit breakers with a resistive load of ≤4 kW. The separation distance between the magnet and the electrical contact must be shortened to increase the magnetic arc extinguishing force. However, if the magnet is installed too close to the electrical contact points, the magnet is exposed to high temperatures due to the arc current generated when the load current is cut off and the magnetism is lost. To solve this problem, the effective magnetic flux density at the electrical contact can be maintained high by placing the arc extinguishing magnet in a tandem structure with the electrical contact point between them, and the proper separation distance between the contact points and the magnet can be maintained. In addition, an electric arc extinguishing technology that emits arc energy using a series circuit of diode and resistor is used to suppress the continuous arc voltage generated by the inductive load. For the proposed circuit breaker, the breaking characteristics are analyzed through the breaking test for the DC load of the 760 V level, the load power of 4 kW, and the time constant of 5 ms, and an appropriate arc extinguishing design guideline is proposed.

개선된 자기소호회로와 아크전압 억제회로를 사용한 유도성 부하의 직류차단 특성 실험 (Experiment on DC Circuit Breaker for Inductive Load by Improved Magnetic Arc-extinguisher and Arc-Attenuation Circuit)

  • 이성민;김효성
    • 전력전자학회논문지
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    • 제17권6호
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    • pp.495-499
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    • 2012
  • Recently, DC distribution systems become hot issues since DC type loads increase rapidly according to the expansion of IT equipment such as computers, servers, and digital devices; DC type loads will cover 50% for all electricity loads in 2020 which was mere 10% in 2000. DC distribution systems are also accelerated by the expansion of renewable power systems since they are easy to be interfaced with DC grids rather than AC grids. However, removing the fault current in DC grids is comparably difficult since the current in DC grids has non zero-crossing point like in AC grids. Thus, developing dedicated DC circuit breakers for DC grids is necessary to get safety for human and electrical facilities. Magnet arc extinguishing method is proper to small size DC circuit breakers. However, simple Magnet arc extinguishing method is not enough to break inductive fault currents. This paper proposed a novel DC circuit breaker against inductive fault current defined by IEEE C37.14-2004 Standard for Low-Voltage DC Power Circuit Breakers Used in Enclosures. The performance of the proposed DC circuit breaker was verified by an experimental circuit breaker test system built in this research.

자기적 아크소호 기법을 이용한 직류 차단기 개발 (Development of DC Circuit Breaker using Magnet Arc Extinguisher)

  • 이성민;김효성
    • 전력전자학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.21-26
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    • 2012
  • In recent years, DC distribution systems are becoming hot issue due to the increase in digital loads and DC generation systems according to the expansion of renewable energy technologies. However, removing the fault current in DC grids is comparably difficult since the current in DC grids has no zero-crossing point like in AC grids. Thus, developing dedicated DC circuit breakers for DC grids is necessary to get safety for people and electrical facilities. This paper proposes magnet arc extinguishing method to develop a 300[$V_{DC}$]/10[A] DC circuit breaker. The performance of the proposed DC circuit breaker was verified by an experimental circuit breaker test system built in this research.

개선된 자기소호회로와 아크전압 억제회로를 사용한 유도성 부하의 직류차단 특성 실험 (Experiment on DC Circuit Breaker for Inductive Load by Improved Magnetic Arc-extinguisher and Arc-attenuation Circuit)

  • 이성민;유태식;김효성
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.417-418
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    • 2012
  • 최근 들어 디지털 제품의 급증으로 인해 직류를 사용하는 부하가 증가하고, 태양광, 풍력발전 등의 직류를 생산하는 신재생에너지원의 발달로 인하여 부하에 직류를 직접 공급 할 수 있게 되었다. 직류배전은 가전기기 내부의 전력 변환단계를 줄임으로써 교류배전에 비해 에너지 변환 효율을 높일 수 있는 장점이 있다. 하지만 직류는 교류와 다르게 고장 전류의 차단이 어렵다. 본 논문은 유도성 부하에서 효과적인 직류차단을 위한 자기소호회로와 아크전압 억제회로를 제안하고 실험을 통하여 그 효과를 검증하였다.

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자기적 아크소호 기법을 이용한 직류 차단기 개발 (Development of DC Circuit Breaker Using Magnet Arc Extinguisher)

  • 이성민;김두환;유태식;김효성
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2011년도 전력전자학술대회
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    • pp.263-264
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    • 2011
  • 최근 들어 디지털 제품의 급증으로 인해 직류를 사용하는 부하가 증가하고, 직류 배전망에 대한 관심이 높아 지고 있다. 하지만 직류는 교류와 다르게 직류 배전시 부하의 단락 사고가 발생하면 지속적으로 아크전압이 발생하는 문제가 있기 때문에 차단이 어렵다. 인체의 안전과 전력설비 및 기기의 안전성을 확보하기 위해서는 고장전류로부터 계통을 보호하기 위한 차단기술이 필요하다. 본 논문에서는 효과 적인 직류 차단에 대하여 실험적으로 연구하였다.

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아크 소호재의 종류 및 입도에 따른 휴즈의 차단 특성에 관한 연구 (Interrupting Characteristics of Fuses Element in Different Fillers)

  • 김인성;한동희;장문순;이세현
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 추계학술대회 논문집 학회본부 C
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    • pp.900-902
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    • 1999
  • This paper deals with the interrupting characteristics of fuses element in different media of arc extinguisher. Aluminum hydro-oxide, boron nitride, silica and there size have been investigated here for their prospects as filling media in heavy current, high breaking capacity fuses. The result of these study are compared with those on silica sand at high current. This study demonstrates that silica sand is far superior filler in fuses for heavy current interrupting then the compound tested.

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열동전자식 MCCB의 열적 스트레스에 따른 소손 패턴 및 작동 특성 (Damage Pattern and Operation Characteristics of a Thermal Magnetic Type MCCB according to Thermal Stress)

  • 이재혁;최충석
    • 한국안전학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.69-73
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    • 2013
  • The purpose of this paper is to analyze the carbonization pattern and operation characteristics of an MCCB. The MCCB is consisted of the actuator lever, actuator mechanism, bimetallic strip, contacts, up and down operator, arc divider or extinguisher, metal operation pin, terminal part, etc. When the actuator lever of the MCCB is at the top or the internal metal operation pin is in contact with the front part, the MCCB is turned on or off. It means trip state if the actuator lever or the internal metal operation pin moves to back side. In the UL 94 vertical combustion test, white smoke occurred from the MCCB when an average of 17~24 seconds elapsed after the MCCB was ignited and black smoke occurred when an average of 45~50 seconds elapsed. It took 5~6 minutes for the MCCB surface to be half burnt and took an average of 8~9 minutes for the MCCB surface to be entirely burnt. In the UL 94 test, the MCCB trip device operated when an average 7~8 minutes elapsed. If the MCCB trip has occurred, it may have been caused by an electrical problem such as a short-circuit, overcurrent, etc., as well as fire heat. From the entire part combustion test according to KS C 3004, it was found that the metal operation pin could be moved to the MCCB trip position without any electrical problems.

PCITS에 의해 소손된 1Φ 2 W MCCB의 탄화 패턴 및 작동 특성 (Carbonization Patten and Operation Characteristics of a 1Φ 2 W MCCB Damaged by PCITS)

  • 이재혁;최충석
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제28권5호
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    • pp.8-13
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    • 2014
  • 본 연구에서는 대전류공급장치시스템(PCITS)을 이용하여 열동전자식 배선용차단기(MCCB)에 과전류를 인가하였을 때 소손된 패턴을 해석하는 데 있다. MCCB의 트립바가 소손된 상태에서 PCITS로 과전류 150 A를 5 s 동안 흘렀을 때 우측에 위치한 온도 조절 장치의 표면이 심하게 탄화되었다. 동일한 조건에서 300 A의 과전류를 5 s 동안 흘렸을 때 온도 조절 장치의 전체가 열화(劣化)되어 납작하게 밀착되었다. 과전류 450 A를 5 s 동안 흘렸을 때 온도 조절 장치의 코일은 융융 및 단선이 발생하였다. 또한 접점, 외함 및 상부 덮개 등에서 탄화 흔적 및 변형이 확인되었다. 과전류600 A를 공급하고 3 s 정도가 경과되었을 때 MCCB의 내부에서 흰색 연기가 발생하였고, 불꽃이 외부로 방사되었다. 그리고 탁(딱)하는 소리와 동시에 과전류의 공급이 중단되었다. 동일한 MCCB를 일반 화염으로 소손시켰을 때 작동 손잡이, 단자, 소호 장치 및 온도 조절 장치 등의 표면에 탄화가 고르게 형성된 것을 알 수 있다. 또한 작동 기구부의 트립바는 녹아 흘러 내렸으며, 작동 금속핀은 트립 상태로 이동된 것이 확인된다.