[논문]대전류 구간의 아크해석 결과를 이용한 SLF 차단성능 예측

이원호; 이종철; 서현석

대전류 구간의 아크해석 결과를 이용한 SLF 차단성능 예측
Prediction of SFL Interruption Performance from the Results of Arc Simulation during High-Current Phase 원문보기

이원호 (강릉원주대) , 이종철 (강릉원주대) , 서현석 (성균관대)

본 연구에서는 대전류 구간에서의 아크해석 결과를 이용하여 SLF 차단성능을 예측하기 위하여 과도회복전압 상승률에 따라 전류영점 후 수~수백 마이크로초 동안 $SF_6$ 아크현상 이력과 영점후전류를 계산하여 대전류 구간 마지막 시점에서의 10,000K 이하의 가느다란 잔류아크가 완전히 소호될지 아니면 아크가 다시 재발호될지 판단하였다.

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

본 논문에서는 대전류 구간에서의 아크해석 결과를 이용하여 SLF 차단성능을 예측하기 위하여 과도회복전압 상승률에 따라 전류영점 후 수~수백 마이크로초 동안 SF₆ 아크현상 이력과 영점후전류를 계산하여 대전류 구간 마지막 시점에서의 10,000K 이하의 가느다란 잔류아크가 완전히 소호될지 아니면 아크가 다시 재발호될지 판단하였다. 24kV/10kA 자력팽창 소호부에 적용한 결과, 온도분포 및 영점후전류 계산에서 모두 동일하게 한계 과도회복전압 상승률 (critical RRRV)은 약 1.
본 논문에서는 자력팽창식(self-blast) 소호부의 SLF(short line fault) 차단성능을 예측하기 위하여 과도회복전압 상승률(rate of rise of recovery voltage, RRRV)에 따라 전류영점 후 수~수백 마이크로초 동안 SF₆ 아크현상 이력(history)과 영점후전류(post-arc current)를 계산하였다.

제안 방법

대전류 구간동안 계산된 해석결과를 SLF 차단성능 평가에 적용하기 위해서 전류영점을 기준으로 대전류 구간과 전류영점 전후 구간으로 영역을 나누어 해석을 수행하였다. 전류영점 후 수~수백 마이크로초 동안 계산된 온도분포와 식(1)을 이용하여 과도회복전압(dV/dt)에 따른 영점 후전류를 계산하였다.

대상 데이터

본 논문의 해석 대상으로 선정한 차단부는 24kV/10kA 자력팽창 소호부이며, 그림 2에 개략도를 나타내었다. 대전류 구간에서의 아크해석 결과 검증을 위하여 고속카메라로 촬영된 차단과정의 아크형상 사진과 분압기 (voltage divider)로 측정된 아크전압[5]과 비교한 결과 좋은 일치를 나타내었다.

이론/모형

자세한 내용은 참고문헌[2]을 참고하기 바란다. 아크해석을 위한 복사열전달은 Liebermann and Lowke[3]에 의해 정의된 순방출계수 (net emission coefficient)를 이용한 간이방사모델 (approximate radiation model)을 사용하였고, 난류모델은 Zhang[4]에 의해 수정된 프란틀 혼합 거리 모델을 사용하였다.

성능/효과

아크현상 이력과 영점후전류를 계산하여 대전류 구간 마지막 시점에서의 10,000K 이하의 가느다란 잔류아크가 완전히 소호될지 아니면 아크가 다시 재발호될지 판단하였다. 24kV/10kA 자력팽창 소호부에 적용한 결과, 온도분포 및 영점후전류 계산에서 모두 동일하게 한계 과도회복전압 상승률 (critical RRRV)은 약 1.5kV/us 임을 알 수 있었다.
본 논문의 해석 대상으로 선정한 차단부는 24kV/10kA 자력팽창 소호부이며, 그림 2에 개략도를 나타내었다. 대전류 구간에서의 아크해석 결과 검증을 위하여 고속카메라로 촬영된 차단과정의 아크형상 사진과 분압기 (voltage divider)로 측정된 아크전압[5]과 비교한 결과 좋은 일치를 나타내었다.
대전류 구간에서의 아크해석 결과를 이용하여 과도회복전압 상승률에 따라 전류영점 후 수~수백 마이크로초 동안 SF₆ 아크현상 이력과 영점후 전류를 계산하면 대전류 구간 마지막 시점에서의 10,000K 이하의 가느다란 아크가 완전히 소호될지 아니면 아크가 다시 재발호 (reignition)될지 판단할 수 있다. 첫 번째로 그림 3과 같이 전류영점 부근(-40us), 전류영점(0us), SLF 차단구간(6us)에서의 온도이력이 대전류 구간동안 형성된 압력에너지에 의한 냉각작용으로 순차적으로 감소되는지 확인해야 하며, 반대로 전류영점 후 다시 온도이력이 상승하게 되면 SLF 차단실패로 연결될 확률이 높은 것을 의미한다.
두 번째로 그림 1과 같이 영점후전류를 이용하면 보다 이해하기 쉽게 SLF 차단성능을 평가할 수 있는데, 영점후전류 계산을 통해 전류가 0으로 수렴되면 열적 파괴를 극복하여 SLF 차단이 성공한 것이며, 반대로 영점후 전류가 계속 흐르게 되면 SLF 차단이 실패한 것으로 판단하면 된다. 그림 4와 같이 본 논문의 해석대상인 자력팽창 소호부의 한계 과도회복전압 상승률 (critical RRRV)은 약 1.

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증

대전류 구간의 아크해석 결과를 이용한 SLF 차단성능 예측
Prediction of SFL Interruption Performance from the Results of Arc Simulation during High-Current Phase 원문보기

초록
AI-Helper

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

제안 방법

대상 데이터

이론/모형

성능/효과

이 논문을 인용한 문헌

관련 콘텐츠

원문 보기

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

연합인증

대전류 구간의 아크해석 결과를 이용한 SLF 차단성능 예측 Prediction of SFL Interruption Performance from the Results of Arc Simulation during High-Current Phase 원문보기

초록 용어보기논문에서 용어와 풀이말을 자동 추출한 결과로, 시범 서비스 중입니다. AI-Helper

AI 본문요약 엑셀 다운로드 AI-Helper

문제 정의

제안 방법

대상 데이터

이론/모형

성능/효과

이 논문을 인용한 문헌

관련 콘텐츠

원문 보기

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

대전류 구간의 아크해석 결과를 이용한 SLF 차단성능 예측
Prediction of SFL Interruption Performance from the Results of Arc Simulation during High-Current Phase 원문보기

초록
AI-Helper

AI 본문요약
AI-Helper