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Optimum Latch Contour Design for Improving Gas Circuit Breaker Performance

가스회로차단기의 성능 개선을 위한 윤곽 최적설계

  • Choi, Gyu Seok (Graduate school of Mechatronics Engineering, Pukyong Nat'l Univ.) ;
  • Cha, Hyun Kyung (Graduate school of Mechatronics Engineering, Pukyong Nat'l Univ.) ;
  • Sohn, Jeong Hyun (Dept. of Mechanical & Automotive Engineering, Pukyong Nat'l Univ.) ;
  • Yoo, Wan Suk (Dept. of Mechanical Engineering, Pusan Nat'l Univ.)
  • 최규석 (부경대학교 대학원 메카트로닉스공학과) ;
  • 차현경 (부경대학교 대학원 메카트로닉스공학과) ;
  • 손정현 (부경대학교 기계자동차공학과) ;
  • 유완석 (부산대학교 기계공학부)
  • Received : 2012.05.15
  • Accepted : 2013.11.12
  • Published : 2014.01.01

Abstract

The dynamic characteristics of a gas circuit breaker depend on the underlying high-speed operating mechanism with a spring-actuated latch system. Many studies have been carried out to reduce the breaking time of circuit breakers. In this study, the optimum latch contour design is determined for reducing the breaking time of a circuit breaker. A multi-body dynamic model of the latch is established for analyzing the dynamic behaviors of the circuit breaker by using the MSC/ADAMS program. Simulation results are matched against experimental data. VisualDoc is employed for determining the optimal latch contour. From the optimum design, the breaking time of a gas circuit breaker is improved by about 8.6%.

가스회로차단기의 거동특성은 스프링 래치 시스템을 가진 고속 작동메커니즘에 좌우된다. 고속회로차단기의 차단시간을 줄이기 위해서 연구가 많이 이루어지고 있다. 본 연구에서는 고속회로차단기의 차단시간을 단축하기 위하여 래치의 윤곽최적설계에 관한 연구가 수행된다. 회로차단기의 거동특성을 분석하기 위해서 상용 다물체 동역학 해석프로그램인 MSC/ADAMS 를 이용하였으며, 시뮬레이션 결과는 시험을 통하여 매칭하였다. VisualDOC 를 도입하여 래치의 최적윤곽을 구하였다. 최적설계 수행결과 가스회로차단기의 차단시간을 약 8.6% 개선하였다.

Keywords

References

  1. Tsujiuchi, N., 1995, " Optimum Design for Dynamic Characteristic of VCB" Asua-Pacific Vib, Conf., pp.810-815.
  2. Ahn, K. Y. and Jeong, K. Y., 2004, "Optimization of The Spring Design Parameters of a Circuit Breaker for Satisfying Specified Dynamic Characteristics," Journal of the KSPE, Vol.21, No.3, PP.132-138.
  3. Pisano, A.P. and Freudenstein, F., 1983, "An Experimental Analytical Investigation of the Dynamic Response of High-Speed Cam-Follower System Part:2 A Combined, Lumped/Distributed Parameter Dynamic Model," Transaction, ASME-Journal of Mechanisms, Transmission, and Automation in Design, Vol. 105, pp. 699-704. https://doi.org/10.1115/1.3258539
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  6. VisualDOC user Manual.
  7. Ok, J. k., 2005, "Optimum Design of A Torsion- Beam Suspension Mechanism Using ADAMS and VisualDOC" Pukyong National University, master, Thesis.