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문제 정의
- 본 논문에서는 철편 그리드를 사용하여 아크 전류와 직교하는 자속을 증대시켜 아크 구동력을 향상하는 방법을 이론적 으 로 정립하고, 영구 자석에 의하여 자계를 인가하는 경우에 철편 그리드 구조에 따른 자속밀도 변화를 3차원 FEM을 통하여으로 해석한다. 그리고, 유체의 난류로 일어나는 항력(Drag force)의 개념을 도입하여 아크 구동속도를 해석하고, 아크 소호시간과 자속밀도의 상관관계를 이론적으로 정립한다.
- 본 연구에서는 대전류를 폐로 차단하는 장치의 아크 주 (柱) 형성 과정을 체계적으로 기술하고, 아크 주(柱)에 작용 하는 아크 구동력의 발생 원리를 이론적으로 정립하였다. 아크 주(柱)를 원통형 모델로 가정하고 아크 주에 작용하는 Drag Force를 도입하여 아크주의 구동속도를 계산하였다.
가설 설정
- 여기서, 아크주(柱)의 전류밀도는 9.5xlO6A/n"로 가정 한다. [11]
- 본 해석에서는 아크 주(柱)의 형상이 시간적으로 변화하 지 않고 온도변화에 따른 아크의 도전율 변화는 없는 것으로 가정하였다. 아크 주위 가스는 공기로 가정하고 공기밀 도는 °=1.
- 본 연구에서는 대전류를 폐로 차단하는 장치의 아크 주 (柱) 형성 과정을 체계적으로 기술하고, 아크 주(柱)에 작용 하는 아크 구동력의 발생 원리를 이론적으로 정립하였다. 아크 주(柱)를 원통형 모델로 가정하고 아크 주에 작용하는 Drag Force를 도입하여 아크주의 구동속도를 계산하였다. 3차원 FEM 해석을 통하여 제작과정에서 발생하는 오차에 의하여 자기적 특성의 변화가 적은 모델을 설겨], 제작하였다.
- 본 해석에서는 아크 주(柱)의 형상이 시간적으로 변화하 지 않고 온도변화에 따른 아크의 도전율 변화는 없는 것으로 가정하였다. 아크 주위 가스는 공기로 가정하고 공기밀 도는 °=1.3kg/m3으로 하였다.[7]
- 그림2 (c)는 X 축위의 아크 주에 흐르는 전류밀도를 나타낸다. 주파수 특성을 고려하지 않았으므로 균일한 전류 분포를 가지는 것으로 가정한다.
- 따라서, 아 크내의 모든 입자의 운동을 구할 수 있다면 아크의 움직임 을 정확히 알 수 있다. 하지만 실제로 모든 입자의 운동을 정확히 추적하는 것과 아크 주(柱)가 호 모양이나 나선형으 로 시간에 따라 변경되는 모양을 정확하게 예측하는 것이 어렵기 때문에 단순화하여 직선의 원통형 아크 주(柱)로 가 정하고, 아크 주 주위의 조건에 따라 아크 주의 직경은 변화 하지 않는 것으로 가정한다.
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