• Title/Summary/Keyword: 전계해석

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Discharge Analysis in Dielectric Media Considering Ionic Dissociation And Thermal Characteristics Employing Multiphysics Analyzing Technique (다중물리해석기법에 의한 이온의 해리 및 열특성을 고려한 유전체의 방전해석)

  • Lee, Ho-Young;Lee, Se-Hee
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2011.07a
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    • pp.1584-1585
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    • 2011
  • 분자의 전리(ionization)작용과 이온의 해리(dissociation)작용에 의한 유전체 내 방전해석을 위해서 전자, 양이온, 음이온의 생성과 소멸, 전자부착, 재결합 과정을 포함한 전하연속방정식, 전계에 의한 푸아송 방정식, 유전체 온도에 관한 열확산 방정식을 결합하여 해석하였다. 전계 방출 조건과 열전자 방출 조건이 경계조건으로 부여되었고 에너지 최소화 정류조건을 따르는 유한요소법(finite element method)을 이용하여 해석하였다. 비교적 작은 값을 가지는 확산성을 무시하고 대류성에 역점을 두어 발생하는 수치적 불안정은 인공확산항(artificial diffusion technique)을 도입하여 안정화하였다. 본 논문에서는 IEC standard 60897의 표준규격에 따른 2차원 축대칭 침-구 전극에 적용하여 제안된 다중물리해석기법의 타당성을 입증하였다.

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송전선의 도체표면 및 지표면 전계 강도 계산법

  • 김정부;민석원;박종근
    • 전기의세계
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    • v.39 no.3
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    • pp.21-25
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    • 1990
  • 지금까지의 송전 선로 전계 강도계산은 무한 경계치를 갖는 2차원 문제로 간략화하여 계산하지만 실제의 경우는 매우 복잡한 경계치를 갖는 3차원 문제이다. 예로 송전 선로 치하에 있는 동치물 및 물체에 유도되는 전자계의 경향을 해석하기 위해서는 3차원 물치 계산법이 요구된다. 따라서 이 분야의 연구자들은 3차원 수치 계산법과 측정 기법에 대한 연구, 개발을 계속해야 할 것으로 생각된다.

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Characteristics analysis of momentum transfer cross section and electron energy distribution funtions of $CO_2$ gas ($CO_2$기체의 운동량 변환충돌단면적 및 전자에너지분포함수 특성해석)

  • 하성철;윤상호
    • Electrical & Electronic Materials
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    • v.6 no.1
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    • pp.63-68
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    • 1993
  • CO$_{2}$기체의 운동량변환, 진동여기, 전자여기 및 전리충돌 단면적의 결정은 온도 293[.deg.K], 상대전계의 세기 E/N은 1.0[Td].leq.E/N.leq.200[Td]의 범위에서 볼츠만 방정식을 Backward-Prolongation 방법으로 해석하여 전자 이동속도의 계산값을 산출하고 이것을 M. T. Elford에 의해 실험적으로 측정된 이동속도의 값과 비교하였다. 본 연구에서 운동량변환충돌단면적은 Hake & Phelps의 값을 기초로 하였으며 온도 293[.deg.K], 상대전계의 세기 E/N은 3.0[Td].leq.E/N.leq.50[Td]인 범위 전자에너지분포함수 및 전자특성에너지는 상대전계의 세기 E/N이 1.0[Td].leq.E/N.leq.200[Td]인 범위에서 산출하였다.

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Numerical Analysis of Arcs in SF6 Gas Circuit Breaker ($SF_6$ 차단기의 열가스 수치해석)

  • Bae, Chae-Yoon;Kim, Hong-Kyu;Jung, Hyn-Kyo
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2000.07b
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    • pp.816-818
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    • 2000
  • 본 논문에서는 $SF_6$ 차단기 내의 대전류 아크에 대한 수치적인 해석을 모의하는 도구를 제시한다. 대전류의 차단을 위해서 해석을 통해 열적 파괴를 예측하는 것이 필수적이다. 본 논문에서 사용한 방법은 FVFLIC(finite volume fluid in cells)이며 지배방정식은 압축성 오일러 방정식으로 아크와 유동의 상호 작용을 해석한다. 아크는 기본적으로 에너지 보존식에서 열소스항으로 나타나며 주울열과 복사항으로 표현된다. 주울열은 플라즈마 영역내의 전계해석을 통해 계산되며 복사항은 방출과 흡수항의 합으로 나타내어지고 이것은 국소적인 온도와 압력의 함수이다. 본 논문에서는 수정된 방출과 흡수 모델로 복사 열전달을 계산하였다.

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A study on Insulation Characteristics on Contact Force of Main Contact of Gas Insulated Switchgear (초고압 차단기 메인 접점의 압점력에 따른 절연 특성 연구)

  • Shin, Hansu;Kim, Myounghoo;Oh, Jinseok;Hwang, Dongik;Lim, Hyoungwoo;Cha, Gueesoo
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2015.07a
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    • pp.431-432
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    • 2015
  • 본 논문은 초고압 가스절연개폐장치의 메인 접점의 압점력에 따른 절연 특성에 대한 연구이다. 차단기 접점의 접촉이 잘 이루어지지 않는 현상이 발생하게 되면 접촉저항이 증가하여 차단기의 투입 및 개방 시에 전류에 의하여 접점에 손상이 발생한다. 그리고 차단기의 접점의 압점력이 커질수록 큰 조작력이 필요하므로 차단기의 동작에도 영향을 미치는 것은 많이 알려져 있다. 그러나 압점력과 절연 특성의 관계에 대한 연구가 미비하므로 이에 대한 연구가 필요하다. 본 연구는 초고압 가스절연개폐장치의 메인 접점의 압점력에 차이에 따른 전계를 해석하고, 고정측 접점의 쉴드 유무에 따른 절연 내력을 비교 및 분석하였다. 전계 해석 결과를 통해서 메인 접점의 압점력과 절연특성과 고정측 접점 쉴드의 영향을 비교함으로써 차단기 인터럽터 내부의 전계 분포를 확인하고, 전계 강도를 확인함으로 가스절연계폐장치의 적절한 절연내력 확보를 목적으로 한다.

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Three-dimensinal electro static field calculation of thin film dielectric substance using boundary integral equation method. (경계 적분법을 이용한 박막유전체의 3차원 정전장 해석)

  • Kim, Yong-Il;HwangBo, Hoon;Choi, Hong-Soon;Park, Il-Han
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2005.07b
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    • pp.1123-1125
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    • 2005
  • 본 논문에서는 3차원 공간에 종이와 같은 박막형 유전체가 있을 때 임의의 점에서의 전계$\vec{E}$를 구하기 위해 유전체의 분극벡터$\vec{P}$를 미지수로 하는 경계적분법(Boundary integral method)을 사용한다. 경계적분법의 사용으로 FEM 3차원 해석에 있어서의 요소분할의 난이성 및 계수 행렬의 대형화로 인한 컴퓨터 수행능력의 한계를 극복할 수 있다. 여기서 분극벡터$\vec{P}$를 구하기 위해 전하에서의 전계${ves{E}}_s$에 의한 유전체내의 분극벡터$\vec{P}$를 수식으로 정리하여 $[\vec{K}][\vec{P}]=[\vec{E}]$ 형태의 $\vec{P}$를 미지수로 하는 system matrix를 구성한다. 위의 system matrix 통해 구해진 분극벡터 $\vec{P}$를 이용하여 유전체 밖의 한 점에서의 전계세기 ${\vec{E}}_m$를 구한 후 우리가 구하고자 하는 전계$\vec{E}$를 계산한다.

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Electrical analysis of Metal-Ferroelectric - Semiconductor Field - Effect Transistor with SPICE combined with Technology Computer-Aided Design (Technology Computer-Aided Design과 결합된 SPICE를 통한 금속-강유전체-반도체 전계효과 트랜지스터의 전기적 특성 해석)

  • Kim, Yong-Tae;Shim, Sun-Il
    • Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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    • v.12 no.1 s.34
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    • pp.59-63
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    • 2005
  • A simulation method combined with the simulation program with integrated circuit emphasis (SPICE) and the technology computer-aided design (TCAD) has been proposed to estimate the electrical characteristics of the metal-ferroelectric-semiconductor field effect transistor (MFS/MFISFET). The complex behavior of the ferroelectric property was analyzed and surface potential of the channel region in the MFS gate structure was calculated with the numerical TCAD method. Since the calculated surface potential is equivalent with the surface potential obtained with the SPICE model of the conventional MOSFET, we can obtain the current-voltage characteristics of MFS/MFISFET corresponding to the applied gate bias. Therefore, the proposed method will be very useful for the design of the integrated circuits with MFS/MFISFET memory cell devices.

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Study on the Insulation Design Improvement in the Main Winding of an Ultra-high Voltage Power Transformer (극초고압 변압기 주권선부 절연설계 개선 연구)

  • Lee, Chan-Joo;Seok, Bok-Yeol;Kim, Yong-Han;Kim, Dong-Hae;Hur, Jong-Sung
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2008.07a
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    • pp.802-803
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    • 2008
  • 본 연구에서는 변압기의 권선간 전계 및 절연안전율 예측알고리즘을 개발하였으며, 이를 활용하여 극초고압 변압기의 절연구조개선 연구를 수행하였다. 개발된 알고리즘을 사용하면 한 번의 기본모델의 수치해석 결과만을 이용하여 다양한 권선간 거리 및 고체절연물의 개수 변화에 따른 전계 및 절연안전율의 예측이 가능하다. 본 알고리즘을 극초고압 변압기 주권선부 개선에 적용시킨 결과, 권선간 고체 절연물 개수를 조절하면 절연신뢰성 저하없이 주권선부 거리를 단축시킬 수 있음을 확인하였다. 또한, 본 예측 알고리즘의 활용가능성을 검증하고자 개선 모델의 절연안전율을 수치해석적 방법으로 계산하여 이를 예측 결과와 비교하였다. 그 결과, 본 예측 알고리즘으로 계산된 결과는 수치해석적 방법에 의한 결과에 비해 약 $1{\sim}2%$ 정도의 작은 차이가 발생하는 것으로 확인되었다. 따라서 본 연구를 통하여 개발된 전계분포 및 절연안전율 예측기법을 실제 설계에 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

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