• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.824-826
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• 2004

상용 CFD(Computational Fluid Dynamics) 프로그램인 PHOENICS를 이용하여 245kV $SF_6$ 가스 차단기의 진상소전류 차단성능을 평가하였다. 소전류 차단시에는 아크가 발생 즉시 소호되므로 $SF_6$ 가스를 전리가 일어나지 않은 냉가스로 취급할 수 있다. 그러므로 PHOENICS를 이용하여 극간의 $SF_6$ 가스밀도 및 전계의 변화를 계산하였으며 이것으로부터 극간 $SF_6$ 가스의 절연내력(Dielectric Strength)을 계산하였다. 계산된 $SF_6$ 가스의 절연내력과 아크 소호 후 극간에 인가되는 회복전압(Recovery Voltage)을 비교하여 차단기의 진상소전류 차단성능을 평가하였다. 245kV 차단기에는 전계를 완화하기 위한 목적으로 차단부에 쉴드가 설치되어 있으며 이 쉴드에 의한 소전류차단성능의 변화를 해석하였다.

• 전기학회논문지
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• 제56권9호
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• pp.1566-1570
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• 2007

[ $SF_6$ ] gas circuit breakers are widely used for short circuit current interruption in EHV(Extra High Voltage) or UHV(Ultra High Voltage) power systems. To develop $SF_6$ gas circuit breakers, the arc resistance value is necessary to compare experimental results to numerical ones. The arc resistance value can be obtained from a breaking test with a $SF_6$ gas circuit breaker. The direct testing or synthetic testing facility is widely used to verify the breaking ability for $SF_6$ gas circuit breakers. We employed the simplified synthetic testing facility to test a $SF_6$ gas circuit breaker prototype. The arc resistance characteristic was measured and calculated under the various experimental conditions. This arc resistance value can be used for verifying the numerical results from arc simulation in a circuit breakers.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.639-640
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• 2008

본 논문에서는 조작기에 의해 동작하는 초고압 SF6 가스 차단기의 냉가스 유동 해석에 대해 다룬다. 조작기 내에서 작용하는 힘들을 해석하여 나온 변위를 이용하여 차단기의 동작을 모의하였다. 차단기의 냉가스 유동 해석 시 FVFLIC 법을 이용하여 압력을 결정하였고 이것은 조작기의 힘 해석에 사용되었다. 해석 결과인 스트로크, 힘, 피스톤 전면 압력 상승은 실험 결과들과 비교하여 검증되었다.

• 한국기후변화학회지
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• 제4권3호
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• pp.269-278
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• 2013

$SF_6$ 가스는 $CO_2$에 비해 배출량은 적지만 GWP는 $CO_2$ 가스의 22,800배1)로 높으며, 최근 $non-CO_2$에 의한 온실가스 규제가 강화됨으로에 따라 온실가스 감축을 고려한 친환경 $SF_6$ 처리 기술 개발이 대두되고 있다. 본 연구에서는 전력설비 내에서 절연체로 사용되는 $SF_6$ 가스의 배출양상에 따른 배출 특성을 분석하고, 그에 따른 $SF_6$ 가스 저감기술을 살펴보았다. 주요 기술로는 사용 중의 유지보수와 폐기단계에 적용될 수 있는 가스의 회수율($85{\rightarrow}99%$)을 재고시키는 기술과 $SF_6$ 가스 제거를 위한 촉매 제조에 관한 기술 및 차단기 내부 점검 시 별도 $SF_6$ 가스 회수 없이 충전된 상태에서 내시경으로 차단기 내부를 점검하여 $SF_6$ 가스를 저감하는 기술이 있으며, 이러한 기술을 통해 대기 중 $SF_6$ 가스 저감이 이루어질 것으로 판단된다.

• 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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• 제55권3호
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• pp.155-158
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• 2006

$SF_6$ gas circuit breakers we widely used for short circuit current interruption in EHV or UHV power system. For a $SF_6$ gas circuit breaker development, the hot gas velocity measurement is necessary during $SF_6$ gas circuit breaker's trip operation. Small-gap flashover characteristics are used for this hot gas velocity measurement. This study sho was the hot gas velocity measurement results during $SF_6$ gas circuit breaker' trip operation.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.43-45
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• 2002

가스차단기의 성능은 노즐재질, 접점분리 속도 차단기의 치수 그리고 마크시간 등에 좌우되며 이러한 일련의 현상을 고찰하기 위한 유동현상을 모의하기 위해서는 기본적으로 두 접점의 상대운동 및 접점 사이에서 발생하는 아크 플라즈마(arc plasma)에 의한 전도, 대류, 복사현상 뿐만 아니라 아크전류에 의한 로랜츠힘(Lorentz's force), 용삭(ablation)에 의한 화학작용 등과 같은 매우 복잡한 물리적 현상을 고려해야 한다. 본 연구에서는 차단과정 중 대전류 영역에서의 아크특성과 마크에서 방출되는 강한 복사에너지에 의해 발생하는 PTFE 증기에 의한 영향을 고려하기 위해서 상용 CFD 프로그램인 PHOENICS에 아크 모델링과 고온에서의 $SF_6$-PTFE 혼합가스의 물성치 대입을 위한 보조 프로그램을 작성하여 해석을 수행하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.20-27
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• 2007

정보화 시대로 변화함에 따라 고품질 전력의 중요성이 강조되고 있으며 이를 보장하기 위한 전력기기 운전의 신뢰성 향상이 선결과제로 대두되었다. 특히 대용량 전력기기 중 개폐기와 차단기의 성능을 일정 수준 이상으로 유지하기 위한 예방진단기술이 발달되어 왔다. 개폐기와 차단기에서 많이 사용되는 $SF_6$ 가스의 절연성능을 검출하여 유지보수 여부를 결정하는 것이 매우 중요하다. 본 연구에서는 이러한 $SF_6$ 가스의 절연성능을 검출하기 위해 사용되는 여러 가지 방법 중에 전기방전에 의해 나타나는 여러 현상을 검출하는 센서들의 기초특성을 확인하고 파악된 특성을 통해 복수의 검출센서를 사용할 것을 제안하였다. 즉 코로나 방전이나 아크방전 시에도 사용할 수 있는 UHF 센서와 방전전류 검출기를 병용하는 것이 $SF_6$ 가스의 절연성능 확인에 유리할 것으로 판단되었다. 이외에도 가스센서를 이용한 $SF_6$ 가스의 절연상태 검출을 시도해 그 가능성을 시험해 보았다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2000년도 춘계학술대회 논문집 유기절연재료 방전 플라즈마
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• pp.64-67
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• 2000

이 논문에서는 대전류 차단과정에 가스차단기의 차단부내에서 발생하는 아크를 해석하기 위한 기법을 기술한다. 차단부내에서 아크 및 아크에 의해 가열된 가스의 흐름을 해석하기 위해 상용의 유동해석 프로그램인 Phoenics를 이용하였다. 이 프로그램에 아크의 방사에 의한 열전달을 고려하기 위해 아크 모델을 사용자 코딩을 이용하여 결합하였다. 또한 아크전류에 의해 발생한 자계와 전류가 유동에 미치는 영향을 포함시켰으며 유동의 난류특성을 Prandtl의 혼합거리모델을 이용하여 모의하였다. 본 논문에서 제안된 아크해 하여 보았다. 시험결과와의 비교가 여의치 않았으나 계산된 결과로부터 제안된 아크해석기법의 활용가 계산을 확인할 수 있었다. 향후 시험결과와의 비교를 실시할 예정이며 본 연구의 최종적인 목표인 SF6 가스차단기의 대전류 차단성능 평가에 적용 가능하도록 프로그램을 수정 보완해 나갈 것이다.

• 전기산업
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• 제15권4호
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• pp.39-51
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• 2004

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2002년도 학술대회지
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• pp.365-368
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• 2002

The design of industrial arc plasma systems is still largely based on trial and error although the situation is rapidly improving because of the available computational power at a cost which is still fast coming down. The desire to predict the behavior of arc plasma system, thus reducing the development cost, has been the motivation of arc research. To interrupt fault current, the most enormous duty of a circuit breaker, is achieved by separating two contacts in a interruption medium, $SF_{6}$ gas or air etc., and arc plasma is inevitably established between the contacts. The arc must be controlled and interrupted at an appropriate current zero. In order to analyze arc behavior in $SF_{6}$ gas circuit breakers, a numerical calculation method combined with flow field and electromagnetic field has been developed. The method has been applied to model arc generated in the Aachen nozzle and compared the results with the experimental results. Next, we have simulated the unsteady flow characteristics to be induced by arcing of AC cycle, and conformed that the method can predict arc behavior in account of thermal transport to $SF_{6}$ gas around the arc, such as increase of arc voltage near current zero and dependency of arc radius on arc current to maintain constant arc current density.