서지임피던스 측정기의 설계 및 제작

길경석(Gyung-Suk Kil),류길수(Keel-Soo Rhyu),김일권(Il-Kwon Kim),문병두(Byung-Doo Moon),김황국(Hwang-Kuk Kim),박찬용(Chan-Yong Park) 한국철도학회 2007 한국철도학회논문집 Vol.10 No.6

접지시스템은 고장전류를 대지로 방출시켜 대지전위상승을 억제하는 역할을 한다. 본 논문에서는 넓은 주파수 범위에서 접지임피던스를 분석하기 위하여 서지임피던스측정기를 설계ㆍ제작하였다. 본 측정기는 서지발생회로, 고속샘플/홀드회로 및 주변 전자회로로 구성되어 있으며, 서지발생회로는 상승시간 50㎱ ~ 500㎱ 범위에서 최대 5㎸까지 발생시킬 수 있다. 제작한 서지임피던스 측정기는 심타접지극으로 구성된 접지계에서 실질적 평가가 수행되었다. 실험결과로부터 접지계의 서지임피던스는 인가전압의 상승시간에 따라 증가하는 경향을 나타내므로, 접지임피던스는 여러 가지 고속의 서지파형으로 평가되어야함을 확인하였다. Ground systems flow fault currents into the ground, and suppress Ground Potential Rise (GPR) by the current. In this paper, we designed and fabricated a surge impedance meter to analyze the ground impedance in wide frequency ranges. The meter consists of a surge generator, a high speed sample/hold (S/H) circuit and an associated electronics. The surge generator produces surge voltage up to 5㎸ in ranges of 50 ~ 500㎱. Field tests were carried out to evaluate the surge impedance meter at a driven-rod ground system. The results showed that surge impedance of ground systems should be measured by various fast surge waveforms, since the impedance increases as the rise time of applied voltage increases.

자동화재탐지설비 보호를 위한 서지보호장치 실효성 검증시험

김구현(Guhyeon Kim),최지훈(Jihun Choi) 한국방재학회 2023 한국방재학회논문집 Vol.23 No.4

우리나라에서 연평균 약 115,000건의 낙뢰가 발생하고 있다. 낙뢰 등으로 인한 서지에 의해 자동화재탐지설비 구성품의 오동작 및 파손 가능성이 증대되고 장기간에 걸친 스트레스로 부품수명을 단축시킬 수 있다. 이에 본 연구에서는 과전압및 낙뢰 등으로부터 자동화재탐지설비의 수신기를 보호할 수 있는 서지보호장치의 실효성 검증 시험연구를 진행하였다. 국내⋅외 기준을 비교⋅적용하여 시험 조건을 선정하였으며, 서지보호장치 단품시험과 시험체 서지 인가시험을 통해 서지가자동화재탐지설비에 미치는 영향을 분석하였다. 서지보호장치 설치시 개방회로전압 10 kV, 단락회로전류 5 kA 이하에서 서지가 안전하게 방류되는 것과 반대로 미설치된 경우 전압 제한, 파손, 아크 발생 등의 현상을 확인하였다. 도출된 연구결과를바탕으로 소방설비 내 서지보호장치 설치에 대한 기초자료로 활용하고자 한다. Korea experiences ~ 115,000 lightning strikes annually, posing a significant risk to automatic fire alarm systems. These strikes can increase surge-related issues, increasing the possibility of false operation and component damage to automatic fire alarm systems. Additionally, the components’ life span might be shortened due to long-term stress. Therefore, in this study, a verification test was conducted to verify the effectiveness of SPD (Surge Protective Device) in protecting the receiver of an automatic fire detection facility from overvoltage and lightning-induced surges. The test conditions were selected by comparing and applying domestic and foreign standards. The study analyzed the effect of surge on automatic fire detection equipment systems through a single SPD test and a surge approval test. Our findings demonstrated that when the SPD was installed, the surge was effectively discharged, limiting the open circuit voltage to 10 kV and suppressing any short circuit to 5 kA or less. Conversely, when the SPD was not installed, various phenomena, such as voltage limitation, damage, and arc generation, were observed. This test study holds the potential to be used as primary data for installing SPD in firefighting facilities.

서지전류 변화에 따른 ZnO 배리스터의 제한 전압 특성에 관한 연구

여인식(In-Sik Yeo),김형배(Hyoung-Bae Kim),위진우(Jinwoo Wee) 산업기술교육훈련학회 2011 산업기술연구논문지 (JITR) Vol.16 No.2

In this paper, we are doing research on the effects of the injected number and amplitude of surge current on ZnO varistor limiting voltage versus change of injected surge current(10/350μs). We injected surge current under the same conditions until the varistor totally broke down and then took a measurement of voltage at that time. We analyze characteristics of surge currents on the performance of ZnO varistor, the measurement of voltage before and after the injection of the same surge current. As a consequence, the amplitude of average limiting voltage through ZnO varistor were increased with increasing surge currents. And we found that the number of injection on the surge current was increased for lower surge current.

서지보호소자의 설치방식에 따른 기기의 뇌보호효과 검토

이동희,이영일,황규현 수원대학교 산업기술연구소 2004 산업기술연구소논문집 Vol.19 No.-

Lightning surge damages of low voltage equipments in building are increasing due to increase in electrical and communication networks in the information-oriented society. And electronic equipments contained electrical circuits with semiconductor are very weak against lightning surge. The surge protective devices for electronic circuit in electronic equipments and AC power lines are becoming more widely. To achieve effective method of surge protection, there are needs for correlation between lightning surge protective effect of electronic equipment and Installation method of surge protective device. This paper describes as a result of experiments for correlation between lightning surge protective effect and installation method of surge protective device.

비접촉식 서지카운터의 설계 및 제작

김세진(Se-Jin Kim),김민수(Min-Su Kim),길경석(Gyung-Suk Kil),최필수(Phil-Soo Choi) 한국철도학회 2013 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2013 No.5

본 논문에서는 전기철도 급전계통 또는 전력설비에 유입되는 과도전류의 측정을 위한 비접촉식 서지카운터의 제작에 대하여 기술하였다. 제안한 서지카운터는 과도전류 검출부, 정류기, 수동적분기 및 표시기로 구성된다. 서지카운터의 동작 전류는 IEC61000-4-5에 규정된 8/20 us 뇌임펄스발생장치로 교정하였다. 시제작한 서지카운터는 별도의 전원없이 유입되는 과도전류에 의해 구동되므로 영구적으로 사용할 수 있다. In this paper, a fabrication of a noncontact-type surge counter is described for measuring transient current flowing a feeder line or an electric power equipment of electric traction system. The proposed surge counter consists of a transient current detection, a rectifier, a passive integrator and a display. The set current of the surge counter was calibrated by using a lighting impulse current generator of 8/20 us specified in IEC61000 -4-5. The prototype surge counter can be used semi-permanently since it is operated by a incoming transient current without auxiliary power source.

침탄 열처리로 형성한 TiC/Ti 박막을 적용한 서지보호소자의 전기적 특성

이재원,이재신,김창도,김일원 한국물리학회 2009 새물리 Vol.58 No.4

Over-voltage protection is important with miniaturization of electronic device systems. Among various surge protection devices, gas-filled surge arresters (GFSA) with an insulation gap between the metal electrodes have advantages of fast response time, high-power handling capability, and relatively simple structures. One of key issues in GFSA is their reliability over repeated electric shocks. In this study, we investigated GFSA using TiC/Ti thin films as electrical shock resistant electrodes. Improvement in surge tolerance was found in GFSA fabricated from TiC/Ti thin films, when the surface was observed by using an optical microscope, after applying a high surge voltage. The Ti films with an added TiC layer showed a small voltage fluctuation of 10~15% when the change rate from the starting point of discharge was measured. As the carburizing temperatures were increased, the response speed was increased to 15~20% because of an enhancement in the resistance of the film's surface. 전자부품의 소형화에 따라 박막형 과전압 보호소자 개발의 중요성이 증가하고 있다. 여러 가지 바리스터형 서지보호기 중에서 금속 전극 사이의 절연 갭을 가지는 기체충전형서지보호기(Gas Filled Surge Absorber, GFSA)는 빠른 응답시간, 고전압 조절기능, 상대적으로 단순한 구조 때문에 장치에 사용하기 용이하다. 그러나 GFSA에서 중요한 한 가지 단점은 외부에서 인가되는 연속적인 전기 쇼크에도 잘 견딜 수 있는 신뢰성을 확보하는 것이다. 본 연구는 GFSA에 사용되는 TiC/Ti 박막이 외부 전기 방전에도 잘 견디는 저항 전극으로 사용 가능한 지 확인하기 위하여 전기적 특성을 조사하였다. TiC/Ti 박막의 서지 내구력은 박막에 높은 서지 전압을 인가한 후 나타나는 표면 변화를 광학 현미경과 전자현미경을 이용하여 조사하였다. 서지 전압이 인가되어 방전이 시작되는 시점에서 시료의 전압변화를 측정하였을 때 TiC 층이 첨가된 박막에서 약 10% 미만의 낮은 전압변화율이 관측되었다 진공열처리 온도가 증가함에 따라 방전 전압에 의한 TiC/Ti 박막의 반응 시간은 감소하였다.

상수관망에서 서지 릴리프밸브의 최적 설계 방법론

김현준,허지성,김건지,백다원,김상현 대한상하수도학회 2017 상하수도학회지 Vol.31 No.1

Surge pressure is created by rapid change of flow rate due to operation of hydraulic component or accident of pipeline. Proper control of surge pressure in distribution system is important because it can damage pipeline and may have the potential to degrade water quality by pipe leakage due to surge pressure. Surge relief valve(SRV) is one of the most widely used devices and it is important to determine proper parameters for SRV’s installation and operation. In this research, determining optimum parameters affecting performance of the SRV were investigated. We proposed the methodology for finding combination of parameters for best performance of the SRV. Therefore, the objective function for evaluate fitness of candidate parameters and surge pressure simulation software was developed to validate proposed parameters for SRV. The developed software was integrated into genetic algorithm(GA) to find best combination of parameters.

선박용 LED 조명기기의 서지보호기술

장운용(Un-Yong Jang),박성주(Sung-Ju Park),박대원(Dae-Won Park),길경석(Gyung-Suk Kil),류길수(Keel-Soo Rhyu) 한국마린엔지니어링학회 2010 한국마린엔지니어링학회 학술대회 논문집 Vol.2010 No.4

We measured the magnitude and the frequency of surge voltages in a shipboard lighting system to practical use for the design of surge protective circuit of shipboard LED lamps. Shipboard electronic device such as LED lamp are exposed to surge voltages because many large capacity power facilities are set up at a small space in shipboard, We installed an surge recorder (PWV-002) which is connected with a lighting power line in a room, and measured surge voltage for four days operation. The magnitude of the measured surge voltage was in ranges of 120 [V]~l,250 [V]. The front time and the duration were in ranges of 3 [㎲]~7 [㎲] and of 30 [㎲]~60 [㎲], respectively. In case of this paper, metal oxide varistor (MOV) with 470 [V<SUB>ref</SUB>] and 2.5 [㎄] for 8/20 [㎲] is sufficient for the surge protective device of shipboard LED lamps.

250마력 급 차량용 터보차저 서지현상에 대한 실험적 연구

이형창(Hyungchang Lee),한재영(Jaeyoung Han),이명희(Myeonghee Lee),임석연(Seokyoen Im),유상석(Sangseok Yu) 대한기계학회 2015 大韓機械學會論文集B Vol.39 No.1

터보압축기의 서지는 압축기의 불안정 운전영역으로 주로 소음과 맥동을 유발하며 수회 지속될 시 압축기 시스템 전반에 걸쳐 막대한 피해를 입힌다. 압축기의 안전한 운전을 위해서는 서지현상에 대한 특성파악과 제어전략 수립이 중요하다. 서지현상의 제어는 주로 압축가스의 통과유동량 증대, 필요한 헤드 저감, 압축기 회전수 감속, 가스의 바이패스를 통하여 이루어진다. 본 연구에서는 차량용 터보 차저에 서지를 유발했을 때 각 운전 구간별 발생되는 압력변동 특성을 연구하고자 한다. 서지 특성 확인을 위한 파라미터는 압축기 입구 유량과 출구 유량, 관경, 회전수 등으로 선정하였다. 입구단과 출구단 유량을 조절하여 서지 압력 변동을 조사한 결과, 출구단 보다는 입구단 유량의 급격한 변화가 서지와 압축기 내구에 더 영향이 크다는 것을 확인하였다. A surge phenomenon cause noise and pulsations in a turbo compressor, which is an unstable operating regime. Because surge protection ensures a safe compressor operation, it is important to understand the physics of the surge phenomenon. In this study, the surge characteristics of a 250-hp class turbo-compressor were evaluated experimentally. The experimental parameters were the rotational speed, opening angles of the inlet guide vane and exit valve, and inlet pipe diameter and flow rates of the inlet gases. The results showed that the compressor surge was very sensitive to the gas flow rates, exit pressure, rotational speed, and bypass flow rates.

열교환 변수에 따른 터보열펌프의 서지특성 변화

김혜림(Hye Rim Kim),박정찬(Jung Chan Park),송성진(Seung Jin Song) 대한설비공학회 2010 대한설비공학회 학술발표대회논문집 Vol.2010 No.6

This paper presents a analysis of the effect of cooling water inlet temperature variations on the surge characteristics of turbo heat pumps. An analytical model capable of predicting surge in turbo heat pumps has been developed. In compression systems, surge is mostly caused by the compressor work exceeding the mechanical inertia of the system. In refrigeration systems, heat transfer in the condenser and evaporator can influence surge characteristics. The predictions demonstrate that the new model can accurately predict the limit cycle of behavior of turbo heat pumps after the surge onset. Also, predictions show that surge can be stabilized by sufficient increase in the cooling water inlet temperature T<SUB>cw,0</SUB>.