• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2002년도 추계학술대회 논문집 Vol.15
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• pp.552-556
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• 2002

The microstructure and electrical characteristics of A~C's ZnO varistors fabricated according to variable sintering condition, which sintering temperature is $1130^{\circ}C$ and speeds of pusher are A: 2mm/min, B: 4mm/min, C: 6mm/min, respectively, were investigated. In the microstructure, A~C's ZnO varist-ors fabricated variable sintering condition was consisted of ZnO grain(ZnO), spinel phase$(Zn_{2.33}Sb_{0.67}O_4)$ Bi-rich $phase(Bi_{2}O_{3})$, wholly. Varistor voltage of A~C's ZnO varistors sintered at $1130^{\circ}C$ increased in order A < B < C's ZnO varistors. C's ZnO varistor exhibited good characteristics that nonlinear exponent is 31.70. Leakage current of A~C's ZnO varistors exhibited below 2mA at rated voltage. Lightning impulse residual voltage of A's ZnO varistor suited standard characteristics, which is 3.85kV at 2.5kA, 4.4kV at 5kA and 5.16kV at 10kA. After multi lightning impulse residual voltage test of A's ZnO varistor exhibited good discharge characteristics which ZnO varistor reveals no evidence of puncture, flashover, cracking in visual examination. After high current impulse test of A's ZnO varistor exhibited good discharge characteristics, which variation rate of residual voltage is 0.4% before and after test, and revealed no evidence.

• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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• 제50권6호
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• pp.288-295
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• 2001

Predischarges in nonuniform electric field stressed by lightning impulse voltagesin SF(sub)6-$N_2$mixtures are initiated by streamer coronas. Due to field ehnancement at a protrusion point of electrodes new ionization processes occur and a precursor, which leads to a first leader, is created. The leader proceeds step by step to the opposite electrode and the final jump bridges the test gap. It was found that the predischarge is propagated with a leader mechanism of stepwise expansion from the predischarge current waveforms measured by a shunt. The predischarge current is closely related to the amplitude and polarity of applied voltages, the gas pressure and the gap geometry. The time intervals between step leaders for the positive and negative polarities were inversely proportional to V.P$^2$. When the gas pressure increases in the positive polarity, statistical time lag to statistical time lag to streamer corona inception increase slightly, but the formative time lag to flashover is significantly decreased.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.118-124
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• 2007

본 논문에서는 임펄스전류의 크기와 인가횟수가 ZnO바리스터의 수명에 미치는 영향에 관한 것으로 뇌임펄스전류가 ZnO바리스터의 성능에 미치는 영향을 분석하기 위하여 $8/20[{\mu}s]$임펄스전류가 인가되기 전후 ZnO바리스터의 상용주파수 교류전압에 대한 저항성 누설전류와 손실전력을 측정하였다. 그 결과 $8/20[{\mu}s]$임펄스전류의 인가횟수가 증가함에 파라 ZnO바리스터에 흐르는 저항성 누설전류는 증가하고 통과시간은 길어졌다. ZnO바리스터의 수명은 뇌임펄스전류의 크기와 인가횟수에 대해서 평가하는 것이 바람직하다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제29권4호
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• pp.95-101
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• 2015

This paper presents experimental results about characteristics of soil discharge as a function of moisture content when the $1.2/50{\mu}s$ lightning impulse voltage is applied. The laboratory experiments, for this study, were carried out based on factors affecting the transient behavior in soils. The electrical breakdown in soils was measured over a 0-6% range of moisture content for sands and a 0-4% range of moisture content for gravels. Needle-plane electrode systems was used As a result, the conduction current prior to ionization growth in dry soil is a little, but it in wet soil is increased with the applied voltage because the wet soil particles act as conductors. The soil impedance curves show an abrupt reduction just after breakdown. The general tendency measured in different soils is that the higher the water content, the lower the breakdown voltage and the shorter the time-lag to breakdown.

• 전기학회논문지
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• 제61권10호
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• pp.1471-1476
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• 2012

A study on the dielectric characteristics of the Glass Fiber Reinforced Plastic (GFRP) is important for designing a reliable high voltage superconducting machines such as transmission superconducting fault current limiters, superconducting cables, and superconducting transformers. In this paper, dielectric experiments of the GFRP under lightning impulse voltage are conducted in liquid nitrogen($LN_2$) according to various experimental conditions such as the thicknesses of the GFRP, the diameters of electrode systems and the pressures. The dielectric characteristics of the GFRP are analyzed by using a Finite Elements Method(FEM) according to various field utilization factors. It has been reported that the electrical insulation design of the GFRP would be conducted by considering the mean electric field intensity($E_{mean}$) distributed inside the GFRP. In this study, it is found that the dielectric performance of the GFRP could be explained by not only $E_{mean}$ but also the maximum electric field intensity ($E_{max}$). Finally, the empirical formulae of the GFRP to estimate an electrical breakdown voltage at sparkover under the lightning impulse condition are deduced. It is expected that the presented experimental results in this paper are helpful to design electrically reliable high voltage superconducting machines using the GFRP as an insulation material.

• 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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• 한국조명전기설비학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.54-58
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• 2006

본 논문에서는 공동주택에 적합한 인하도선시스템과 접지시스템 설계를 위한 기본적 사항에 대하여 고찰하였다. 공동주택의 철근구조체는 전기적 연속성을 갖지만 철근들끼리의 결속선에 의한 접속은 전자기계력에 대한 내력이 부족하다. 따라서 전용의 인하도선을 설치하고 이들을 건물 양 측벽의 철근구조체와 본딩하여 낙뢰전류가 인하도선 및 철근구조체에 분산되어 흐르게 하는 인하도선시스템을 제시하였다. 한편 공동주택의 접지시스템은 건물기초접지극과 피뢰설비를 위한 환형 접지극으로 각각 구성하고 이들을 서로 본딩하는 접지시스템을 제시하였다. 또한 공동주택 각동의 건물기초접지극을 공동구의 철근구조체나 접지선을 이용하여 서로 연결함으로서 공동주택 단지에 거대한 총괄접지시스템을 구현하는 방안을 제시하였다. 하지만 이러한 피뢰시스템을 구축하기 위해서는 완벽한 본딩시스템의 구축이 전제되어야 한다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권2호
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• pp.147-153
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• 2016

정보통신설비의 피뢰설계는 정보통신기기 동작의 신뢰성을 향상시키기 위해서 매우 중요한 요소이다. 특히, 뇌격전류에 의한 접지전극의 과도전위상승은 전원설비 및 정보통신기기의 절연내력의 기초 자료가 되기 때문에 정확한 해석이 요구된다. 접지전극의 과도전위상승은 접지임피던스로부터 계산되어지며, 접지임피던스는 접지전극의 형상과 토양의 주파수의존성에 크게 의존적이다. 토양의 주파수의존성은 인가된 전계에 의한 토양의 유전체 특성을 해석할 수 있는 디바이식을 적용하였다. 또한 접지임피던스로부터 과도전위상승을 계산하는 방법을 제시하였다. 디바이식을 적용한 과도전위상승 결과를 분석하기 위해서 전송선로 모델과 대지저항률이 일정한 경우에 대해서 각각 시뮬레이션을 수행하였다. 수평접지전극은 30 m이며, 표준 뇌격전류파형에 대해서 대지저항률이 10, 100, $1000{\Omega}{\cdot}m$에 대해서 각각 분석하였다. 그 결과 디바이식을 적용하여 계산된 수평접지 전극의 과도전위상승이 다른 모델의 경우보다 더 낮게 나타났다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.103-109
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• 2010

이 논문은 동축원통형 전극계에서 임펄스전류에 의한 토양의 절연파괴특성에 관한 것으로 4종의 토양에 대한 절연파괴전압과 전류를 측정하고, 절연파괴를 일으키는 전계의 세기, 절연파괴까지의 지연시간과 전압-전류곡선을 분석하고 검토하였다. 그 결과, 절연파괴전압과 전류 파형은 토양입자의 크기에 의존하며, 자갈과 모래의 절연파괴 전압과 전류 파형은 마사토와 황토의 파형과는 다르게 나타났다. 절연파괴를 일으키는 전계의 세기는 자갈, 모래, 황토, 마사토의 순으로 높았으며, 모든 시료의 전압-전류곡선은 ${\infty}$모양의 교차폐곡선을 나타내었다. 또한 자갈과 모래의 절연파괴까지의 시간지연은 마사토나 황토보다 길게 나타났다. 본 연구 결과는 토양의 이온화를 고려하여 낙뢰전류가 입사되는 접지전극시스템의 과도적 성능의 향상을 위한 설계에 유용한 정보가 될 것이다.

• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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• 제50권9호
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• pp.456-465
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• 2001

In this paper, breakdown voltages in $SF_6-N_2$ mixtures were experimentally investigated to understand characteristics of dielectric strength and physical phenomena in nonuniform field disturbed by a needle shape protrusion. The test voltages are the lightning impulse$(\pm1.2/44 \mus)$ and the damped oscillatory impulse$(\pm400 ns / 0.83 MHz)$ voltages which can be occurred by the operation of disconnecting switches in gas-insulated switchgears(GIS). The effects of the polarity and wave shape of the test voltages, and the gas pressure on the V-t characteristics were in detail examined. The V-t characteristic curves were measured in different two ways : (1) one is the method by taking the maximum voltage recorded at or prior to breakdown against the time to breakdown, that is, the Procedures recommended in IEC 60060-1, (2) the other is the method by taking the voltage at the instant of chopping against the time to breakdown. As a result, the V-t characteristics of $SF_6-N_2$ mixtures in nonuniform electric field were significantly affected by the polarity and wave shape of the applied voltages. The positive breakdown voltages resulted in lower breakdown voltages in the time ranges considered, and the V-t curves for the negative oscillatory impulse voltage were extended over the longer time range. For the lightning impulse voltages, the V-t curves obtained by IEC Pub. 60060-1 were nearly same with the V-t curves obtained by the voltage at the instant of chopping against the time to breakdown. It is clear that the actual breakdown voltages were much lower than the maximum voltages appearing at or prior to breakdown because of the displacement current produced as a result of the dV/dt during the oscillatory transient voltage app1ication. The scattering of the negative actual breakdown voltages was much larger than that of the positive.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제37권8호
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• pp.33-44
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• 2000

고전압 전류 특성의 낙뢰는 안테나를 통해 지상에 설치된 이동 통신 기지국으로 도입될 수 있으며, 이를 방지하기 위한 장치가 서지 어레스터이다. 본 논문에서는 서지 어레스터의 개념, 종류, 동작 원리, 설계 및 제작 등을 검토하고, 이를 기반으로 현재 국내외에서 이용되고 있는 이동 통신 서비스인 셀룰라, GSM 및 PCS 등과 차세대 이동 통신 서비스인 IMT-2000의 기지국에 적용 가능한 서지 어레스터들을 설계하였다. 초기 설계된 서지 어레스터들은 고주파 3차원 구조 시뮬레이터 상에서 특성 예측을 위한 컴퓨터 모의 실험과 서지 어레스터의 전자기적 특성 개선을 위한 내부 구조 최적화 작업이 수행되었다. 서지 어레스터의 최종 설계도를 기반으로 실제 IMT-2000 기지국용 4분의 1 파장 단락 스터브 방식의 서지 어레스터를 제작하였으며, 전자기적 전송 특성 측정과 낙뢰 전달 테스트를 수행하여 제작된 서지 어레스터의 성능을 측정하였다. 측정 결과, 전압 정재파 비는 1.05 이하, 삽입 손실은 -0.035 dB이하, 상호변조 특성은 -150 dBc 이하의 특성을 얻었으며, 잔여 전압 특성은 7∼ll V 정도의 특성을 보였다.