• 제목/요약/키워드: thermal runaway current

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Zn-Pr-Co-Cr-Er 산화물계 바이스터의 전기적 성질 (Electrical Properties of Zn-Pr-Co-Cr-Er Oxides-based Varistors)

  • 남춘우;류정선
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제14권5호
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    • pp.362-369
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    • 2001
  • The electrical properties of varistors consisting of Zn-Pr-Co-Cr-Er oxides were investigated in the Er$_2$O$_3$content range of 0.0 to 2.0 mol%. the varistors without Er$_2$O$_3$ exhibited a relatively low nonlinearity, which was 14.24 in the nonlinear exponent and 21.47 $\mu$A in the leakage current. However, the varistors with Er$_2$O$_3$ sintered at 1335$^{\circ}C$ for 1h exhibited very high nonlinear exponent of 70, in particular, reaching a maximum value of 78.05 in 2.0 mol% Er$_2$O$_3$, and those sintered at 1335$^{\circ}C$ for 2h exhibited the nonlinear exponent close to 50, in particular, reaching a maximum value of52.76 in 0.5 mol% Er$_2$O$_3$. The others except for 0.5 mol% Er$_2$O$_3$-added varistors exhibited very high instability resulting in a thermal runaway within a short time, even a weak DC stress. Increasing soaking time decreased the nonlinearity, but increased the stability. The varistors containing 0.5mol% Er$_2$O$_3$ sintered for 2h exhibited excellent stability, in which the variation rate of the varistor voltage and nonlinear exponent was -1.70% and -7.15%, respectively, under more severe DC stress such as (0.80 V$_{1mA}$/9$0^{\circ}C$/12h)+(0.85 V$_{1mA}$/115$^{\circ}C$/12h)+(0.90 V$_{1mA}$/12$0^{\circ}C$/12h)+(0.95 V$_{1mA}$/1$25^{\circ}C$/12h)+(0.95 V$_{1mA}$/15$0^{\circ}C$/12h).TEX>/12h).

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뇌충격전류에 의한 산화아연형 피뢰기 소자의 전기적 특성변화 (Change of Electrical Characteristics of ZnO Arrester Blocks by Lightning Impulse Current)

  • 길경석;한주섭;박영호
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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    • 제48권7호
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    • pp.550-555
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    • 1999
  • This paper deals with the effect of lightning impulse current on electrical characteristics of ZnO blocks used in distribution lightning arrester. The electrical characteristics of ZnO blocks are degraded by overtime impulse current, and the degraded ZnO block is brought to a thermal runaway and finally destroyed. It is therefore important to estimate the change of electrical characteristics of ZnO blocks. In this study, an impulse current generator which can produce 8/20$[\mus]$, 3[㎄] and 4/10$[\mus]$, 5[㎄] waveform is designed and fabricated to simulate the lightning impulse current of power systems. Total energy applied to the ZnO blocks at each time is 739[J] in 8/20$[\mus]$, and 523[J] in 4/10$[\mus]$, impulse current, respectively. From the experimental results, the 3rd harmonic of the leakage current increases continuously with the number of applied impulse current, but no significant changes in residual voltage and in reference voltage are observed until the ZnO block is destroyed. Also, it is confirmed that the main factor on degradation of ZnO blocks is rather the total energy applied to ZnO blocks than the peak value of the impulse current.

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되메움재 특성을 고려한 전력구 열환경 변화 예측 수치해석모델 개발 (Development of numerical model for estimating thermal environment of underground power conduit considering characteristics of backfill materials)

  • 김경훈;박상우;김민주;이대수;최항석
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제19권2호
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    • pp.121-141
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    • 2017
  • 최근 전력구 지중 송전선의 허용 전류용량에 대한 정부규제로 인해 전력구 공사에 현장 되메움재의 열적 거동에 대한 연구가 중요해졌다. 점차 증대되는 고용량 전력공급에 대한 수요와 더불어, 허용 전류용량을 산정하기 위해, 전력 케이블 주변 온도 증가를 유발하는 요인을 예측하고 분석하는 것이 시급하다. 전력구 내부의 과도한 열확산으로 인한 지중 송전선로 주변의 온도 증가는 지중 송전선 자체의 열저항을 증가시켜 절연 파괴 및 열 폭주 현상을 야기한다. 따라서 전력구 설계 및 시공시, 되메움재에 따른 전력구 현장 열거동 메커니즘을 규명하는 것이 매우 중요하다. 본 논문에서는 현장 시험시공을 기반으로, 전력구내부와 주변지반의 온도 변화 및 열저항을 산정하기 위한 수치해석 모델을 개발하였다. 전력구 열거동 파악을 위한 수치해석은 현장시험 시공시 획득한 4개의 다른 종류의 되메움재의 열적 그리고 물리적 물성치를 기반으로 수행되었다. 또한, 실내 시험을 통해 산정한 각 되메움재의 열저항을 수치해석 모델에 입력변수로 적용했다. 전력구 내부에 일정한 열량이 공급될 때, 되메움재의 단위중량, 함수비, 열적 특성 등 여러 변수를 고려한 열거동 메카니즘을 모사할 수 있도록 열거동 수치해석 모델을 구성하고 1년 동안의 수행된 현장계측값과 비교를 통하여 개발된 수치해석 모델을 검증하였다.

열경화성 잉크 에폭시의 두께 변화에 따른 마이크로 퓨즈 용단의 최적 조건 (Optimum Condition of Micro Fuse Fusing as a Function Changed Thickness of Thermosetting Ink Epoxy)

  • 김도경;황능환;길태홍;이수화;서대만;김민호;김종식
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제27권10호
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    • pp.623-629
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    • 2014
  • For the semiconductor device safety from over current in the digital electronic circuit system must be surely designed that it's surface mount type micro fuse device. In this paper, We has analysed to the fusing character of micro fuse as a function changed thickness of thermosetting ink epoxy. To the change of thermosetting ink epoxy thickness with in production lot, in the electrically character (fusing test in the 2 multiple over current and 10 multiple over current, surface temperature test in the 1.25 multiple over current) of micro fuse has been tested. According to the electrically character result, changed thickness of thermosetting ink epoxy in designed micro fuse withheld direct effect in both end resistance changes. Also, because high thermal energy in the micro fuse test of over current was occurred to effect such as thermal runaway and explosion. Therefore, screen printing process in the design of micro fuse using thermosetting ink epoxy is very important for production quality improvement.

ZnO-$Pr_6O_{11}$-CoO-$Cr_2O_3-Dy_2O_3$계 바리스터의 써지전류 특성 (Surge Current Characteristics of ZnO-$Pr_6O_{11}$-CoO-$Cr_2O_3-Dy_2O_3$-based Varistors)

  • 김명준;유대훈;박종아;남춘우
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1631-1633
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    • 2004
  • The surge current characteristics of ZnO-$Pr_6O_{11}$-CoO-$Cr_2O_3-Dy_2O_3$-based varistors were investigated with various $Dy_2O_3$ contents. The sintered density decreased in the range of $5.2{\sim}4.6g/cm^3$ with increasing $Dy_2O_3$ content. The incorporation of $Dy_2O_3$ markedly enhanced the nonlinear properties of varistors above 10 times in nonlinear exponent, compared with the varistor without $Dy_2O_3$. The varistor ceramics doped with 0.5 mol% $Dy_2O_3$ exhibited the highest electrical stability. However, the remainder varistors resulted in thermal runaway due to low density of varistor ceramics. The clamping voltage ratio exhibited a minimum value of 2.03 in 1.0 mol% $Dy_2O_3$ at surge current of 100 A(8/20 ${\mu}s$).

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냉동기운전 고온초전도코일의 안정성평가기준에 관한 연구 (A study on stability criterion for cryocooler-operating HTS coils)

  • 석산돈사;정수지사;김석범;한경희
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.587-589
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    • 2000
  • In this paper, the stability criterion for cryocooler-cooled high-temperature superconducting (HTS) coils is discussed. We choose the current, Itr at which "thermal runaway" occurs, as a stability criterion and adopt the relationship between the cooling power of GM cryocooler and the heat generation in coil system to evaluate Itr. We also investigate the transient behavior during a quench process in HTS coils by a newly developed FEM computer program.

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InGaP/GaAs HBT를 이용한 900 MHz 대역 1 W급 고선형 전력 증폭기 MMIC 설계 (Highly Linear 1 W Power Amplifier MMIC for the 900 MHz Band Using InGaP/GaAs HBT)

  • 주소연;한수연;송민건;김형철;김민수;노상연;유형모;양영구
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제22권9호
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    • pp.897-903
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    • 2011
  • 본 논문에서는 InGaP/GaAs hetero-junction bipolar transistor(HBT)를 이용하여 900 MHz에서 동작하는 1 W급 선형 전력 증폭기를 설계 및 검증하였다. 온도 변화에 따른 증폭기의 특성 변화를 최소화하기 위해 능동 바이어스 회로를 구성하였다. 전류 붕괴(current collapse)와 열 폭주(thermal runaway)를 방지하기 위하여 ballast 저항을 삽입하여 전력 증폭기의 성능 및 신뢰성을 최적화하였다. 제작된 선형 전력 증폭기는 중심 주파수 900 MHz의 one-tone 신호를 사용하였을 때, 17.6 dB의 전력 이득과 30 dBm의 OP1dB를 가지며, 이때 44.9 %의 PAE를 갖는다. 또한, two-tone 신호를 인가하였을 때, 20 dBm의 평균 출력 전력에서 47.3 dBm의 매우 높은 OIP3를 갖는다.

소결온도에 따른 Zn-Pr-Co-Cr-La 산화물계 바리스터의 DC 가속열화 특성 (DC Accelerated Aging Characteristics of Zn-Pr-Co-Cr-La Oxides-Based Varistors with Sintering Temperature)

  • 김명준;유대훈;박종아;남춘우
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2004년도 추계학술대회 논문집 Vol.17
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    • pp.383-386
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    • 2004
  • DC accelerated aging characteristics of Zn-Pr-Co-Cr-La oxides-based varistors were investigated with various sintering temperatures. The varistors sintered at $1240^{\circ}C$ exhibited the highest nonlinearity, with a nonlinear exponent of 79.3 and a leakage current of $0.3\;{\mu}A$, whereas completely degraded because of thermal runaway owing to low sintered density. The varistors sintered at $1250^{\circ}C$ exhibited not only a high nonlinearity with the nonlinear exponent 61.4 and the leakage current 0.7 ${\mu}A$, but also a high stability with the variation rates of varistor voltage and nonlinear exponent are -1.01% and -10.67%, respectively, under DC stress condition such as $(0.85\;V_{1mA}/115^{\circ}C/24\;h)+(0.90\;V_{1mA}/120^{\circ}C/24\;h)+(0.95\;V_{1mA}/125^{\circ}C/24\;h)+(0.95\;V_{1mA}/150^{\circ}C/24\;h)$.

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뇌충격전류에 의한 저압용 산화아연형 바리스터의 전기적 특성변화 (Changes of Electrical Characteristics of Low-voltage ZnO Varistors by a lightning Impulse Current)

  • 이종혁;한주섭;길경석;권장우;송동영;최남섭
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제4권4호
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    • pp.793-801
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    • 2000
  • 본 논문에서는 저전압 교류회로에서 과도이상전압에 대한 보호소자로 사용되는 산화아연형 바리스터의 뇌충격전류에 대한 영향에 대하여 기술하였다. 산화아연형 바리스터는 뇌충격전류에 의해 열화가 진행되며, 열화된 바리스터는 정상 운전전압에서도 열폭주에 도달하여 파괴되므로, 바리스터의 전기적 특성변화를 평가 하는 것은 대단히 중요하다. 바리스터를 가속열화시키기 위하여 국제규격 IEC 61000-4-5에 규정된 뇌충격전류를 적용하였으며, 1회의방전에 바리스터에는 약 12(J)의 에너지가 인가된다. 뇌충격전류의 인가에 따른 바리스터의 누설전류, 정격전압 등을 측정하였으며, 또한 바리스터에 뇌충격전류를 200회 인가 후 초기상태의 미세구조와 비교하였다. 실험결과로부터 바리스터는 뇌충격전류의 인가에 따라 누설전류는 증가하고 정격전압은 감소하는 경향을 나타내면서 전기적 성능이 저하됨을 확인하였다.

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Dy2O3가 첨가된 ZPCCD계 바리스터의 DC 가속열화 특성 (DC Accelerated Aging Characteristics of Dy2O3-Doped ZPCCD-Based Varistors)

  • 남춘우;박종아;김명준
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제16권12호
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    • pp.1071-1076
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    • 2003
  • The nonlinear properties and their stability of ZPCCD- based varistors, which are composed of ZnO P $r_{6}$ $O_{ll}$ - CoO-C $r_2$ $O_3$-D $y_2$ $O_3$-based ceramics, were investigated in the D $y_2$ $O_3$ content range of 0.0∼2.0 mol%. The incorporation of D $y_2$ $O_3$ greatly affected the nonlinear properties and the best nonlinearity was obtained from 0.5 mol% D $y_2$ $O_3$ with nonlinear exponent of 66.6 and leakage current of 1.2 $\mu$A. Further addition of D $y_2$ $O_3$ deteriorated the nonlinear properties. In stability against DC accelerated aging stress state: 0.95 $V_{1mA}$/15$0^{\circ}C$/24 h, the 0.5 mol% D $y_2$ $O_3$-doped varistor exhibited the highest stability, in which the variation rate of varistor voltage and nonlinear exponent are -1.9% and 10.5%, respectively. The remainder varistors resulted in thermal runaway due to low density of ceramics.s.s.