• 제목/요약/키워드: Voltage surge and current surge

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Sintering and Electrical Properties of Mn-doped ZnO-$TeO_2$ Ceramics

  • Hong, Youn-Woo;Baek, Seung-Kyoung;Hwang, Hyun-Suk;Shin, Hyo-Soon;Yeo, Dong-Hun;Kim, Jong-Hee
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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    • pp.49-49
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    • 2008
  • ZnO-based varistors have been widely used for voltage stabilization or transient surge suppression in electric power systems and electronic circuits. Recently, It has reported that the varistor behavior with nonlinear coefficient of 6~17 in Mn-doped ZnO. In this study we have chosen the composition of ZnO-$TeO_2-Mn_3O_4$ (ZTM) system to the purpose of whether varistor behavior appeared in doped ZnO by the solid state sintering or not. We investigated the sintering and electric properties of 0.5~3.0 at% Mn doped ZnO-1.0 at% $TeO_2$ system. Electrical properties, such as current-voltage (I-V), capacitance-voltage (C-V), and impedance spectroscopy were conducted. $TeO_2$ itself melts at $732^{\circ}C$ in air but forms the $ZnTeO_3$ phase with ZnO as increasing temperature and therefore retards the densification of ZnO to $1000^{\circ}C$. The average grain size of sintered samples was at about $3{\mu}m$ and decreased with increasing Mn contents. It was found that a good varistor characteristics were developed in ZTM system sintered at $1100^{\circ}C$ (nonlinear coefficient $\alpha$ ~ 60). The results of C-V characteristics such as barrier height ($\Theta$), donor density ($N_d$), depletion layer (W), and interface state density ($N_t$) in ZTM ceramics were $4\times10^{17}cm^{-3}$, 0.7 V, 40 nm, and $1.6\times10^{12}cm^{-2}$, respectively. It will be discussed about the stability and homogeneity of grain boundaries using distribution parameter ($\alpha$) simulated with the Z(T)"-logf plots in ZTM system.

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저전력 VLSI 시스템에서 MTCMOS 블록 전원 차단 시의 전원신 잡음을 줄인 파이프라인 전원 복귀 기법 (Pipelined Wake-Up Scheme to Reduce Power-Line Noise of MTCMOS Megablock Shutdown for Low-Power VLSI Systems)

  • 이성주;연규성;전치훈;장용주;조지연;위재경
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제41권10호
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    • pp.77-83
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    • 2004
  • VLSI 시스템에서 전력 소모를 줄이기 위해서는 메가블록이 동작하지 않는 동안 전원을 차단하여 누설 전류를 억제하는 방법이 효과적이다. 최근 들어 다중 문턱 전압 CMOS를 사용하여 전원을 차단하는 방법이 널리 연구되고 있으나, 동작 주파수가 증가함에 파라 전원 복귀에 필요한 시간이 짧아지게 되고, 짧은 시간에 전원이 복귀되면서 전원선에 대량의 전류가 순간적으로 흐르게 된다. 이에 따라 매우 큰 전원 잡음이 생겨서 전원 전압이 안정적이지 못하고 흔들리게 되며 이는 많은 경우 시스템의 오동작을 초래하게 된다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 새로운 전원 복귀 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 메가블록의 전원이 차단되었다가 다시 복귀할 때 한꺼번에 전원을 켜는 것이 아니라 파이프라인 방식으로 몇 단계로 나누어 전원을 켬으로서 전원선에 흐르는 최대 전류 및 이에 따른 전원 잡음을 크게 억제한다. 제안하는 파이프라인 전원 복귀 기법을 검증하기 위해서 컴팩트 플래시 메모리 제어기 칩에 본 기법을 적용하여 곱셈기 블록의 전원을 차단하고 복귀할 때의 전원 잡음을 모의실험하고 분석하였다. 모의실험 결과, 제안하는 기법은 기존의 전원 차단 기법에 비해 전원 잡음을 매우크게 줄일 수 있음을 확인하였다.

전기적 과도현상으로부터 통신망의 보호대책 (The Protection methods of Telecommunication Network from Electrical Transient Phenomena)

  • 최만호;김현덕;김병철
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2005년도 추계종합학술대회
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    • pp.693-696
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    • 2005
  • 국내의 통신망은 효율적인 유지보수를 위하여 도로를 따라 기반시설이 구축되고 있기 때문에 전력망과 통신망의 교차와 병행이 가속화되고 있다. 전력망은 전력유도를 발생시킬 뿐만 아니라, 낙뢰와 같은 전기적 과도현상으로부터 그 자체가 전송매체로 되기 때문에 전력망 지중 접지체와 통신망 지중 접지체간을 통하여 낙뢰서지 및 지락선 과도 현상이 통신망에 유도되어 악영향을 초래한다. 본 연구에서는 통신망의 보호대책으로 지중접지체간의 이격거리를 통한 귀로전류의 차단과 양쪽 단자의 유휴심선을 접지하여 전력유도전압을 차폐하는 방법이 우수한 효과를 나타냄을 확인 할 수 있었다.

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PV 모듈 내 바이패스 다이오드 손상에 의한 열적 전기적 특성 변화 분석 (Analysis on thermal & electrical characteristics variation of PV module with damaged bypass diodes)

  • 신우균;정태희;고석환;주영철;장효식;강기환
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제35권4호
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    • pp.67-75
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    • 2015
  • PV module is conventionally connected in series with some solar cell to adjust the output of module. Some bypass diodes in module are installed to prevent module from hot spot and mismatch power loss. However, bypass diode in module exposed outdoor is easily damaged by surge voltage. In this paper, we study the thermal and electrical characteristics change of module with damaged bypass diode to easily find module with damaged bypass diode in photovoltaic system consisting of many modules. Firstly, the temperature change of bypass diode is measured according to forward and reverse bias current flowing through bypass diode. The maximum surface temperature of damaged bypass diode applied reverse bias is higher than that of normal bypass diode despite flowing equal current. Also, the output change of module with and without damaged bypass diode is observed. The output of module with damaged bypass diode is proportionally reduced by the total number of connected solar cells per one bypass diode. Lastly, the distribution temperature of module with damaged bypass diode is confirmed by IR camera. Temperature of all solar cells connected with damaged bypass diode rises and even hot spot of some solar cells is observed. We confirm that damaged bypass diodes in module lead to power drop of module, temperature rise of module and temperature rise of bypass diode. Those results are used to find module with a damaged bypass diode in system.

주회로차단기 투입전원 위상제어를 위한 지능형 제어기 개발 (A Development of Intelligent Controller for Phase Control in Main Circuit Breaker)

  • 오용국;김재원;류준형
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권11호
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    • pp.755-761
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    • 2017
  • 교류 철도차량에 사용되는 주회로차단기 (Main Circuit Breaker)는 전차선 전원을 차량 내 투입 또는 차단하는 기능을 한다. 일반적으로 주회로차단기는 판토그라프와 주변압기 사이에 위치하며, 주회로차단기의 동작시점에 따라 차량에 투입되는 전원의 위상이 변화하게 된다. 투입전원의 위상에 따라 차량 내 돌입전류, 서지전압 등의 형태로 차량 전기장치 내 의도하지 않은 과도현상이 야기될 수 있으므로, 주회로차단기의 동작은 전차선 전원의 위상각에 따라 능동적으로 제어되어야 한다. 하지만 주회로차단기는 동작신호 인가 이후, 실제 개폐 동작 시까지 일정하지 않은 동작지연시간이 존재한다. 따라서 동작 지연시간을 예측하고, 이를 고려하여 주회로차단기를 개폐시점을 제어하는 지능형 제어기가 필요하다. 본 논문에서는 주회로차단기의 투입전원 위상 제어를 위하여 동작 메카니즘 및 동작 지연요소를 분석하였다. 그리고 차단기 및 구성품 별 반복동작시험을 통하여 동작 지연시간을 분석하고, 이를 예측하기 위한 이동평균 (Moving Average) 알고리즘을 제안하였다. 또한 지능형 제어기 개발 및 제작을 통하여 제안된 알고리즘을 구현하였으며, 주회로차단기와의 연동시험을 통하여 알고리즘의 성능을 검증하였다.

온도변화에 따른 SF6/N2 혼합가스의 임펄스 절연파괴특성 (Impulse breakdown Characteristics in SF6/N2, Gas Mixtures with a Temperature Variation)

  • 이봉;이복희
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제22권12호
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    • pp.79-86
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    • 2008
  • 본 논문은 온도변화에 따른 $SF_6/N_2$ 혼합가스 중에서 높은 불평등전계의 임펄스절연파괴특성에 대한 실험적인 결과를 기술하였다. 온도범위는 $-25{\sim}25[^{\circ}C]$로 정하여 실험을 수행하였다. 임펄스 전구방전진전은 방전전류와 방전 광신호의 측정에 의해 분석되었다. 결과로써, 절연파괴전압은 정극성보다 부각성에서 온도변화에 대한 의존성이 강하게 나타났다. 온도가 상승함에 따라 부극성에서의 리더진전 스텝핑시간이 정극성보다 더 길게 나타났다. 본 연구 결과는 뇌서지에 대하여 우수한 성능을 가지는 가스절연선로의 설계에 유용한 정보가 될 것이다.

진공차단기용 전자식 센서의 선정 및 노이즈 시험에 관한 연구 (A Study on the selection and noise test of elelctronic sensor for Vacuum Circuit Breaker)

  • 이기선;박정철;추순남
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제18권10호
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    • pp.2503-2508
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    • 2014
  • 본 연구는 진공차단기 기계식 보조접점(MOC)의 구조적인 취약성을 해결하기 위해 전자식 센서 기술을 이용한 전자식 보조접점(EOC) 개발에 선행되어야할 센서의 선정 및 노이즈 시험에 관한 것으로, 기존 기계적 보조접점(MOC)에서 발생하는 반복적인 떨림 및 반동 현상에 의한 접점 오동작을 최소화하는 제품을 개발하는 것을 최종 목표로 하였다. 실험 결과, 차단기 투입 및 개방시 개방시의 써지전압 상승속도가 투입시 보다 4.2배 빠른 것으로 측정되었고, 소음크기는 각각 120dB, 110dB로 측정되었다. 상용주파과전압 60kV를 인가하였을 때 진공차단기 투입 및 개방시 센서에서 출력되는 파형은 일그러짐이 없이 정상적으로 동작됨을 알 수 있었다. 그리고 150kV $1.2{\times}50{\mu}s$의 충격파를 인가하였을 때 센서의 투입 및 개방측 출력접점의 전압파형이 일그러짐이 없이 정상상태를 유지하였으며, 2500A의 전류를 인가하였을 때 자계 잡음을 측정한 결과, 전압파형이 일그러짐이 없이 정상적으로 동작하였다.

태양광발전장치의 낙뢰보호 시스템 (Lightning Protection System of Solar Power Generation Device)

  • 윤용호
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제23권2호
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    • pp.157-162
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    • 2023
  • 태양광발전 설비의 고장 중 서지에 의한 고장이 전체 고장률의 20% 차지하고 있으며 발전 중 수십에서 수백[A]의 에너지 방출과 인버터, 접속반 등의 전기적 손상은 전기안전사고로 이어지고 있다. 특히 낙뢰의 경우 전기회로에 이상 전압이 유기되어 절연을 파괴할 뿐만 아니라 이때 흐르는 전류는 화재의 원인이 되고 부품의 열화를 촉진하는 요인으로 작용한다. 이러한 작용으로 도심 밖에서 주택, 아파트, 관공서 등의 도심 내부로 확산하고 있는 태양광 발전장치의 전기 안전 문제가 대두되고 있다. 낙뢰는 필드 기반 및 전도성 전기 간섭을 유발하기에 이 효과는 케이블 길이 또는 도체 루프 증가와 관련하여 증가한다. 또한 서지는 태양광 모듈, 인버터 및 모니터링장치뿐만 아니라 건물 설비의 장치도 손상하기에 최종적으로는 태양광발전시스템의 화재로 인한 운영 중단과 이에 따른 재정손실을 유발하게 시킬 수 있다. 따라서 본 논문에서는 태양광발전시스템의 낙뢰발생으로 인한 화재 및 전기안전사고 증가로 인하여 재산피해 및 인명피해를 줄일 수 있는 목적으로 태양광발전장치의 낙뢰보호 시스템을 연구하고자 한다.