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전기학회논문지 = The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers, v.66 no.11, 2017년, pp.1575 - 1583
김진영 (Dept. of Electrical Eng., Pukyong Nat. University) , 김인동 (Dept. of Electrical Eng., Pukyong Nat. University)
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With the development of DC distribution, DC circuit breaker is required to ensure the stability of the DC grid. Unlike a mechanical circuit breaker that blocks after several tens of milliseconds, a DC SSCB(Solid-State Circuit Breaker) can break the fault well within 1 [ms], so it can prevent the dam...
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| 핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
|---|---|---|
| DC 반도체 차단기의 장점은? | 기계식 차단기는 물리적 구조로 인해 10 [ms] 이후에 차단이 가능하므로 신속한 차단이 불가능하여 피해 방지가 어렵다[4]. 이에 비해 DC 반도체 차단기(Solid-State Circuit Breaker : SSCB)는 1 [ms] 이내로 차단이 가능하여 사고 최대 전류 보다 매우 낮은 전류에서 차단 동작이 이루어지므로 사고의 피해를 줄일 수 있다. | |
| DC 전송의 안정상 문제점은? | 하지만 AC 전송에 비해 DC 전송은 안정성에 관한 기술이 부족한 실정이다[1-2]. 전류의 영교차점(Zero Crossing Point)을 갖는 AC 그리드에 비해 DC 그리드는 전류의 영교차점이 없으므로 사고 전류를 신속하게 차단하지 못하면 아크나 스파크에 의한 전기 화재를 동반하게 되므로 더 큰 피해가 발생하게 된다[3]. 따라서 DC 그리드에 적용되는 차단기는 신속한 차단 기능을 가져야 한다. | |
| 기존의 DC SSCB의 단점은? | 민감 부하가 널리 보급됨에 따라 DC 그리드의 높은 전력품질을 위해서는 DC SSCB는 필수 요소이다. 기존의 DC SSCB는 전류 커패시터를 충전하기 위한 스위칭 소자가 많이 요구되거나 제어가 복잡하다. 또한 지속적인 충전 동작으로 인해 차단 동작을 즉시 수행하지 못하여 차단 기능의 신뢰성이 낮아졌다. 따라서 본 연구에서는 구조가 간단한 새로운 DC SSCB를 제안한다. |
D. Salomonsson and A. Sannino, "Low-Voltage DC Distribution System for Commercial Power Systems With Sensitive Electronic Loads," Power Delivery, IEEE Transactions on, vol. 22, pp. 1620-1627, 2007.
Chan-Nan Lu and Cheng-Chieh Shen, "Estimation of Sensitive Equipment Disruptions Due to Voltage Sags," IEEE Transactions on power delivery, Vol. 22, No. 2, pp. 1132-1137, April 2007.
G. Parise and L. Parise, "Unprotected faults of electrical and extension cords in AC and DC systems," IEEE Trans. Ind. Appl., Vol. 50, No. 1, pp.4-9, Jan. 2014.
S. Lee and H. Kim, "A study on low-voltage DC circuit breakers," IEEE International Industrial Electronics Symposium on Industrial Electronics (ISIE), pp. 1-6, 2013.
C. Meyer, S. Schroder, and R. W. De Doncker, "Solid-State circuit breakers and current limiters for medium-voltage systems having distributed power systems," IEEE Trans. Power Electronics, Vol. 19, No. 5, pp. 1333-1340, Sep. 2004.
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Steurer M, Ferohlich K, Holaus W and Kaltenegger K, "A Novel Hybrid Current-limiting Circuit Breaker for Medium Voltage Principle and Test Results," IEEE Transaction on Power Delivery, vol. 18, pp. 460-467, April 2003
Fang Luo and Jian Chen, "A novel solid state fault current limiter for DC power distribution network," Applied Power Electronics Conference and Exposition. APEC 2008, pp. 1284-1289.
Jianguo Mu, Li Wang and Jie Hu, " Analysis and design of topological structure for DC solid-state circuit breaker", 2009 World Non-Grid-Connected Wind Power and Energy Conference, pp. 1-5, Sep. 2009.
Jin-Young Kim, In-Dong Kim and Eui-Cheol Nho, " A Novel DC Solid-State Circuit Breaker for DC Grid", The Transactions of the Korean Institute of Power, vol. 17, pp. 368-376, Aug. 2012
Mu Jian-guo and Wang Li, "Research on main circuit topology for a novel DC solid-state circuit breaker," the 5th IEEE Conference on Industrial Electronics and Applications (ICIEA), 2010, pp. 926-930.
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