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릴레이 접점의 자기적 아크 저감 분석
Analysis of Magnetic Arc Reduction of Relay Contacts 원문보기

전기전자재료학회논문지 = Journal of the Korean institute of electronic material engineers, v.32 no.3, 2019년, pp.234 - 240  

최순호 (구미대학교 전기에너지과) ,  허창수 (인하대학교 전기공학과)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this work, the magnetic arc reduction phenomena encountered in AC relay contacts were analyzed. To this end, arc duration, instantaneous voltage, and current changes due to changes in the magnetic field were observed. The arc generated at the contact point was affected by the magnitude of the app...

주제어

#Magnetic arc reduction   #AC power relay   #Contact degradation   #Contact arc energy  

표/그림 (14)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 자계를 이용한 방식과 다르게 전자소자를 이용하여 릴레이 접점 작동 시 순간적인 우회회로를 만들어 아크 발생을 최소화하는 방식도 제안되고 있다. 본 논문에서는 자기적 아크 저감 방식을 사용하여 접점에 미치는 자계의 크기(접점과 자석의 배치 간격) 변화와 영구자석의 배치에 따른 아크 지속시간과 아크에너지를 계산하였고, 이를 통해 접점의 아크에 미치는 영향을 알아보았다.

가설 설정

  • 아크는 전극의 재질, 절연기체, 전류, 전압 등 다양한 원인에 의해서 변화한다. 아크기둥(arc column)은 전극물질이 일정할 때, 아크길이에 정비례하며 아크길이와 발열량은 정비례한다. 접점 개폐에 따른 아크의 대략적인 파형은 그림 2와 같이 나타낼 수 있다 [4-6].
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
접점의 장기적 수명과 신뢰성을 확보하기 위한 다양한 방법은 무엇이 있는가? 이런 이유로 접점의 장기적 수명과 신뢰성을 확보하기 위해 다양한 방법이 제시되고 있다 [2]. 릴레이 접점부에 절연가스(SF6, N2)를 주입하여 아크 소호시간과 절연회복시간을 짧게 하는 방식이 있다. 또한, 자기적 아크 저감 방식으로 아크가 발생하는 부분에 자계를 흐르게 하여 접점의 표면 손상을 줄이는 방식이 있다. 자계를 이용한 방식과 다르게 전자소자를 이용하여 릴레이 접점 작동 시 순간적인 우회회로를 만들어 아크 발생을 최소화하는 방식도 제안되고 있다. 본 논문에서는 자기적 아크 저감 방식을 사용하여 접점에 미치는 자계의 크기(접점과 자석의 배치 간격) 변화와 영구자석의 배치에 따른 아크 지속시간과 아크에너지를 계산하였고, 이를 통해 접점의 아크에 미치는 영향을 알아보았다.
전력용 릴레이의 역할은? 전력용 릴레이는 용도에 따라 다양한 소재의 접점을 사용하여 손쉽게 전기 제어를 할 수 있다. 이런 특징 때문에 단순한 기계장치부터 복합적인 제어까지 가능하다.
아크가 릴레이 열화에 가장 큰 원인이 되는 이유는? 릴레이의 열화를 진행하는 다양한 요인 중 가장 큰 원인은 아크이다. 아크는 릴레이 make/break 상황 모두에서 발생하는 것으로 접점 손상 및 표면물질의 소모를 급격히 일으킨다. 이런 이유로 접점의 장기적 수명과 신뢰성을 확보하기 위해 다양한 방법이 제시되고 있다 [2].
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참고문헌 (6)

  1. Y. Kayano and H. Inoue, Proc. 27th International Conference on Electrical Contacts (Akita University, Akita, 2014) p. 635. 

  2. S. H. Choi, K. S. Kim, J. M. Ryu, and C. S. Huh, J. Korean Inst. Electr. Electron. Mater. Eng., 28, 115 (2015). [DOI: https://doi.org/10.4313/JKEM.2015.28.2.115] 

  3. A. Vassa, E. Carvou, S. Rivoirard, L. Doublet, C. Bourda, D. Jeannot, P. Ramoni, N. Ben Jemaa, and D. Givord, Proc. 2010 Proceedings of the 56th IEEE Holm Conference on Electrical Contacts (IEEE, Charleston, 2010) p. 1. 

  4. J. Sekikawa and T. Kubono, Proc. 2008 Proceedings of the 54th IEEE Holm Conference on Electrical Contacts (IEEE, Orlando, 2008) p. 21. 

  5. J. Sekikawa, N. Ban, and T. Kubono, Proc. 2010 Proceedings of the 56th IEEE Holm Conference on Electrical Contacts (IEEE, Charleston, 2010) p. 1. 

  6. K. Yoshida, K. Sawa, K. Suzuki, M. Watanabe, and H. Daijima, Proc. 2011 IEEE 57th Holm Conference on Electrical Contacts (Holm) (IEEE, Minneapolis, 2011) p. 1. 

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