• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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• pp.54-55
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• 2017

배전계통에서 병렬아크는 전선이나 노후된 설비의 절연파괴에 따른 합선에 의하여 발생하고 직렬아크는 차단기, 소켓-플러그, 커플러 등 접속기에서 부하와 전원이 분리되는 경우에 발생한다. 이러한 아크현상에 대응하기 위해서는 아크의 특성을 해석하고 그에 따른 아크소호방법이 제시되어야 한다. 병렬아크는 1889년 발견된 Paschen의 법칙에 따르며, 평행한 금속판 사이에 아크방전이 시작되는 항복전압이 매질가스의 종류 및 압력과 개리거리에 따른 함수로 규정된다. 반면, 직렬아크는 아직까지 명확한 해석방법이 제시되어있지 못하다. 본 논문에서는 직류 차단기에서 발생하는 직렬 차단 아크의 촉발과 지속적인 발생, 소호에 대한 특성을 분석하여 3가지 특성을 기반으로 하는 직렬 차단아크전류 모델을 제안하고 실험을 통하여 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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• pp.471-472
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• 2017

DC 전력전송은 송전선로의 원거리화 및 절연내력의 저감과 같은 장점이 있으나, 전류 차단 시 큰 아크로 인하여 고속 차단기 구성이 어렵다는 큰 단점이 있다. 최근 소용량 DC 전력전송에 있어서 큰 과제인 고속차단을 위해 전자식 차단기에 대한 연구가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 변압기와 결합한 SCR을 이용한 새로운 전자식 차단기를 제안한다. 제안된 방식은 SCR 오프시 변압기를 이용하여 SCR에 역전압을 인가하므로 전류를 소호하는 방식이다. 또한 Psim을 이용한 시뮬레이션을 통하여 제안된 방식의 타당성 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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• pp.52-53
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• 2017

이상적인 차단기는 도통시 손실없이 부하에 전력을 공급하며 차단시 절연내력을 확보하여 전원과 부하사이를 완벽히 분리하여야 한다. 교류차단기의 경우 매 반 사이클 마다 전류가 스스로 제로가 되는 점이 발생하므로 사고전류의 차단이 비교적 용이하지만, 직류차단기의 경우 차단기 접점에서 높은 아크전압을 발생시켜서 사고전류를 감소시켜야 한다. 직류차단기가 충분한 아크전압을 확보하지 못하고 사고전류의 지속적 흐름을 허용하게 되면 고온의 아크전류로 인하여 대형화재로 이어질 수 있다. 전력전자소자를 사용한 반도체 차단기의 경우 기계적 차단기와 비교하여 차단시간이 빠르고 아크가 발생하지 않으며 소음이 적다는 장점이 있으나, 도통손실이 커서 대용량의 적용이 불가능하다는 문제가 있다. 본 논문에서는 기계적 차단기의 낮은 도통손실과 반도체 소자의 arc-less 차단특성의 장점을 살리는 차단기술로써 PPTC 소자를 사용한 직류차단기의 아크소호기술을 제시하고 실험을 통하여 성능을 증명한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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• pp.304-305
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• 2017

AC 그리드에 비해 DC 그리드는 전류의 영교차점이 없으므로 사고전류를 신속하게 차단하지 못 한다면 아크나 스파크에 의한 전기화재가 발생하여 큰 피해가 따른다. 본 연구에서는 신속한 차단과 전류 커패시터를 쉽게 충전할 수 있는 구조가 간단한 새로운 DC SSCB를 제안한다. 제안하는 DC SSCB는 단락사고를 모의하여 시뮬레이션 및 실험을 통해 동작특성을 검증한다. 본 논문에서 연구한 DC SSCB는 향후 DC 그리드 시스템의 설계 및 구현에 활용될 것으로 기대된다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.57-58
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• 2014

최근 디지털제품의 급증으로 인하여 직류전원을 사용하는 부하의 비율이 증가하고 있고, 태양광 등 직류형 분산전원체계가 확산되면서 직류배전망에 대한 관심이 높아지고 있다. 직류배전 계통은 기존의 교류배전 계통에 비하여 여러 가지 장점이 있어서 널리 보급될 것으로 전망 되지만, 아크가 지속되는 문제가 있어서 인체 안전성과 전력설비 및 기기의 안전성을 확보하기 위한 적절한 차단기술이 필요하다. 본 논문은 자기소호방식과 부하역기전력 억제회로를 결합한 하이브리드 소호방식을 사용한 직류전용 차단기를 제안한다. 실험을 통하여 유도성 부하에서 다양한 전압레벨에 대한 제안된 직류차단기의 특성을 분석하고 제안된 직류 차단기가 안정적으로 적용 가능한 전원전압 레벨의 범위를 제시한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2010년도 추계학술대회
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• pp.76-77
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• 2010

최근 가정이나 산업용 건물에서 컴퓨터, TV, LED 조명 등 제품 내에서 직류를 사용하는 부하가 증가함에 따라 직류배전 도입에 대한 요구가 증가하고 있다. 직류배전을 통해 가전기기 내부의 전력변환단계를 줄임으로써 에너지 효율을 높일 수 있다. 또한, 직류기반의 태양광발전, 배터리 등의 배전 연계가 용이해진다. 하지만 직류배전의 도입을 위해서는 안전성을 위한 직류 배전용 누전차단기, 배전용 차단기의 개발이 필요하다. 본 논문에서는 상용 교류용 누전차단기의 직류배전 적용 가능성을 알아보고 직류배전에서의 누전차단기 동작특성을 분석한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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• pp.299-300
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• 2019

본 논문에서는 MVDC(Medium-Voltage DC) 차단기의 성능평가를 수행하기 위해 사용되는 단락 시험 설비의 새로운 구조를 제시한다. 단락 시험 설비는 직류 고전압과 고전류를 발생시키고 이러한 조건에서 차단기의 개폐 성능을 검증한다. 고전압과 고전류를 단일 회로로 합성하는 구조의 경우, 단락 시험 설비의 규모와 전력용량이 매우 크다. 제시하는 단락 시험 설비는 별개의 회로인 고전류원과 고전압원으로 구성된다. 각 회로에서 직류 고전압과 고전류를 발생시켜 단락 시험을 수행하는 구조이다. 제시하는 단락 시험 설비의 구조와 동작 원리를 설명하고 시뮬레이션 분석을 통하여 그 성능을 검증하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제26권3호
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• pp.29-34
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• 2012

본 논문에서는 소방전원 및 소방전원 부족시 용량 보완을 위한 인터록 시스템의 한계점 등을 분석하고 소방전원 보존형 발전기(RFP)의 작동방법 등을 제시하여 화재와 같은 상황에 효율적으로 대응할 수 있는 방법을 제시하는데 있다. 소방전원보존형 발전기에서 일괄제어방식은 발전기에 과부하가 걸리면 소방전원보존용 제어기에서 신호를 발신하여 소방부하는 남겨두고 비상부하용 주차단기를 일괄 차단하고, 발전기가 마지막까지 소방부하에 전원이 공급되도록 한 시스템이다. 순차제어방식은 과부하가 걸리면 소방전원보존용 제어기에서 1차 신호를 발신하여 설정된 비상부하의 1단계 부하를 차단한다. 그리고 지속적인 감시 상태에서 소방부하가 증가하여 발전기가 다시 과부하가 걸리면 제어기에서 2차 신호가 발신하여 비상부하의 2단계 부하를 차단하는 시스템이며 각각의 작동 상태를 표시하는 표시장치를 가진다.

• 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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• 제11권6호
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• pp.96-103
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• 1997

본 논문은 뇌임펄스전압에 대한 누전 차단기의 오동작 특성에 관한 것으로 한국공업규격 KS C 4613의 규정과 서지보호장치를 갖는 모의회로의 조건에서 누전차단기의 부동작 특성을 실험적으로 조사하고 검토하였다. 실험 결과, 본 연구에 사용한 30[A]용 고감도형 누전 차단기인 모든 시료는 증폭회로의 전원부에 설치된 서지보호장치에 의해 입사되는 차동모드의 뇌임펄스전압에 차단되는 성능을 가지고 있었다. 4종의 시료는 KS C 4613에 정의된 뇌임펄스 부동작시험조건을 만족시키지 못하였으며, 그때의 오동작을 유발한 전압은 약 5∼6.5[kV]로 비교적 높았다. 서지보호장치가 설치된 경우를 모의한 시험조건에서는 3종의 누전차단기가 오동작하였으며, 누전차단기가 오동작을 일으키는 전압도 약 3∼5[kV] 정도로 비교적 낮았다.

• 전력전자학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.278-286
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• 2008

본 논문은 대용량 더블컨버젼 방식 $30^{\sim}500[KVA]$ 무정전전원공급장치 UPS(Uninterruptible Power Supply)의 고장발생유형과 출력정지현상의 원인을 살펴보고, 부하 측면에서 전원공급의 신뢰성을 높일 수 있는 고장 검출방식을 제안한다. 인버터 출력의 전원품질을 검출하여 이상으로 판단 시 바이패스 시키는 방식의 기존 UPS 제어방식의 경우, 만일 내부(전력변환소자, 컨트롤러, CPU)소손이 발생되는 경우에는 부하전원 공급이 중단되는 현상이 발생되었고 이를 실험파형과 장비 운용결과를 통하여 증명하였다. 본 논문은 이러한 사고의 경우에도 출력전원의 공급에는 문제가 없도록 하기 위하여 기존 UPS의 제어시스템과는 별도로 독립적으로 고장검출장치, 바이패스 제어장치, 3중전원공급장치를 구축한 상태에서, 고장검출위치를 최종출력스위치 전단으로 변경하고, 고장판단 기준값을 기존 UPS제어시스템과 충돌이 없도록 변경하고, 사고확산을 차단할 수 있는 장치를 하였다. 이 시스템을 통신전원공급용 UPS 242대에 적용한 결과 2006년 이후 2년간 서비스장애가 발생되지 않았다.