SPD의 설치조건이 보호효과에 미치는 영향

이복희,이동문,이승칠,Lee, Bok-Hee,Lee, Dong-Moon,Lee, Seung-Chil 한국조명전기설비학회 2006 조명·전기설비학회논문지 Vol.20 No.2

This paper presents the protection effect of surge protective devices(SPDs) according to the conditions of installations. To propose the effective protection measures of information and communication equipments against lightning surges, actual-sized experiments in relation to the protection effects on the positions of installations of SPDs, the length of branch circuit, the wiring methods, and the materials of conduit, were conducted. The effective method of protecting information and communication equipments from lightning surges is to install SPDs in the vicinity of input terminals of each electronic equipments to be protected. The wiring method of connecting an SPD minimizing the length of leads is desirable when point-to-point wiring is to be used. 이 논문은 서지보호기의 설치조건에 따른 보호효과에 대하여 기술하였으며, 뇌서지로부터 정보통신설비를 효과적으로 보호하는 설치기법을 제안하기 위해 서지보호기의 보호효과에 미치는 설치위치, 분기회로의 길이, 배선방법, 전선관 재료의 영향에 대해서 실규모 조건에서의 실험을 수행하였다. 그 결과, 보호하고자 하는 각각의 전자기기의 입력단에 서지보호기를 설치하는 것이 효과적이며, 선간에 서지보호기를 설치할 때는 접속선의 길이가 최소가 되도록 하는 배선방법이 효과적이다.

인하도선의 길이가 과도접지임피던스에 미치는 영항

이복희,이수봉,정동철,Lee, Bok-Hee,Lee, Su-Bong,Jeong, Dong-Cheol 한국조명전기설비학회 2006 조명·전기설비학회논문지 Vol.20 No.4

본 논문은 인하도선의 설치에 따른 접지시스템의 임펄스전류에 대한 과도임피던스 특성을 다루었다. 임펄스전류를 심매설 봉상 접지전각과 그리드 접지전극에 인가하였을 때 임펄스전류의 상승시간과 인하도선의 길이에 따른 전위상승과 실효임펄스접지임피던스를 측정하고 분석하였다. 과도접지임피던스는 접지전극의 형상과 크기 및 임펄스전류의 파형과 인하도선의 길이에 강하게 의존하며, 인덕턴스가 최소화되도록 인하도선을 설치하는 기법이 과도접지 임피던스의 저감을 위한 중요한 요소이다. This paper presents the transient impedance behaviors according to the length of down conductors of grounding systems to lightning impulse currents. The potential rise and effective impulse ground impedance of the deeply-driven ground rod and grounding grid subjected to the impulse currents were measured and analyzed as a function of the rise time of impulse currents and lengths of down conductor. The transient ground impedances strongly depend on the configuration and size of grounding electrodes, the waveform of impulse currents and the length of down conductors, and the installation methods reducing the inductance of down conductors are an important factor to decrease the transient ground impedances.

봉상 접지전극 상호간의 전위간섭에 대한 평가

이복희,이수봉,이태형,정현욱,길형준,Lee, Bok-Hee,Lee, Su-Bong,Lee, Tae-Hyung,Jung, Hyun-Uk,Kil, Hyung-Jun 한국조명전기설비학회 2006 조명·전기설비학회논문지 Vol.20 No.5

본 논문은 봉상접지전극 주변에서 접지전극간 전위간섭에 대해 다루었다. 접지전극 상호간의 전위간섭을 저감하는 기법을 제안하기 위해서 실규모 접지전각에서 발생될 수 있는 대지전위와 전위간섭을 이론적 해석과 축소모델 실험을 이용하여 실험적으로 분석하였다. 반구형 수조모의접지 실험장치로 접지전극 상호간 이격거리에 따른 전위 상승과 전위간섭계수를 측정하고, CDEGS 소프트웨어를 이용하여 이들 현상을 해석하였다. 그 결과 전위상승과 전위간섭계수는 접지전극의 이격거리에 강하게 의존하였으며, 실측결과는 이론적 계산결과와 잘 일치는 결과를 얻었다. This paper deals with the potential interferences between ground rods. To propose a method for reducing the potential interference caused by grounding electrodes, the theoretical analysis and the reduced scale model tests, which we related to the measurement and computation of ground potential rise and potential interference caused by actual-sized grounding electrodes where current is injected, were carried out. The ground potential rise and potential interference coefficients were measured by using the hemispherical water tank grounding simulator and calculated by CDEGS software as a function of the distance between grounding electrodes. The ground potential rises and potential interference coefficients strongly depend on the distance between grounding electrodes, and the measured results were compared with the computer calculated data and were known in good agreement.

TN-C-S계통에서 PEN도체의 단선고장의 위험성 및 보호대책

이복희,이규선,안창환,김한수,Lee, Bok-Hee,Lee, Kyu-Sun,Ahn, Chang-Hwan,Kim, Han-Su 한국조명전기설비학회 2007 조명·전기설비학회논문지 Vol.21 No.8

This paper presents the electric shock hazards and solutions of loss of the combined protective and neutral (PEN) conductor in TN-C-S system. In order to mitigate the touch voltage on exposed-conductive-parts in a break in the PEN conductor, the touch voltages on exposed-conductive-parts in a break in the PEN conductor were experimentally investigated as a function of the ground resistances of the source grounding electrode and customer's additional grounding electrode. As a result, the equipotential bonding is one of important requirements for installations supplied by TN-C-S system. A solution of mitigating the touch voltages on exposed-conductor-parts caused by a loss of the PEN conductor would be the installation of the additional grounding electrode at the customer's service entrance. The ground resistance of additional grounding electrode necessary to limit the touch voltage to a safety voltage of less than 50[V] depends on the load and circuit parameters. In addition, the undervoltage sensing devices oner affordable solutions to detect a loss of the PEN conductor in TN-C-S system. 본 논문은 TN-C-S계통에서 중성선 겸용 보호도체(PEN도체)의 단선고장시 감전의 위험성 및 보호대책에 관한 것으로 PEN도체의 단선고장시 노출도전성 부분의 접촉전압을 줄이기 위하여 전원측 접지저항과 수용가 추가접지 저항에 따른 PEN도체 단선시 노출도전성 부분에 나타나는 접촉전압을 실험적으로 조사하였다. 그 결과 TN-C-S 계통으로 공급되는 설비에 대하여 등전위본딩은 중요한 요건이다. 수용가의 인입구에 추가접지를 하는 것은 PEN 도체의 단선시 노출도전성 부분에 나타나는 접촉전압을 저감시키는 방법 중의 하나이다. 접촉전압을 안전전압 50[V]이하로 제한하는데 필요한 추가접지의 접지저항은 부하용량과 고장회로정수에 의하여 정해진다. 또한 부족전압계전기는 TN-C-S계통에서 PEN도체의 단선고장을 검출할 수 있는 적절한 해결방안이 될 수 있다.

SF₆/CO₂혼합기체 중에서 뇌임펄스코로나방전의 특성

이복희,백영환,오성균,안창환,Lee, Bok-Hee,Baek, Young-Hwan,Oh, Sung-Kyun,Ahn, Chang-Hwan 한국조명전기설비학회 2006 조명·전기설비학회논문지 Vol.20 No.1

본 논문은 불평등 전계의 $SF_6/CO_2$혼합기체 중에서 전구방전특성에 대한 실험결과를 제시한다. 임펄스 전구방전 진전을 코로나 전류와 방전광 이미지의 측정으로 조사하였다. 정 부극성의 전구방전 진전메커니즘은 기본적으로 같았으며, 초기스트리머코로나는 침전극의 끝단에서 발단되어 계단상으로 진전하는 리더에 의해 시험갭을 교락시킨다. 정극성에서 리더펄스의 휴지시간은 부극성에서보다 매우 짧았다. 또한 부극성에서 초기스트리머코로나와 절연파괴사이의 시간간격은 정극성에서보다 매우 길게 나타났다. 정극성에서 방전채널경로는 임의적으로 나타났으며, 부극성에서 리더 채널은 정극성에서 보다 굵고 밝게 나타났다. This paper presents experimental results relating to the preliminary breakdown characteristics in $SF_6/CO_2$ gas mixtures under a highly non-uniform electric field. The impulse pre-breakdown developments are investigated by the measurements of corona current and light emission images. As a result, the preliminary breakdown development mechanisms for both the positive and negative polarities were fundamentally same. The first streamer corona was initiated at the tip of needle electrode, and the leaders developed with a stepwise propagation and bridged the test gap. The pause time of leader pulses in the positive polarity was significantly shorter than that in the negative polarity. Also, the time interval between the first streamer corona onset and breakdown in the negative polarity was much longer than that in the positive polarity. The discharge channel path in the positive polarity was zigzag, and the leader channel in the negative polarity was thicker and brighter than that in the positive polarity.

Characteristics of ionic Wind in a DC Corona Discharge in Needle-to-punched plate Geometry

이복희,길형준,엄주홍,안창환,Lee, Bok-Hee,Kil, Hyeong-Joon,Eom, Ju-Hong,Ahn, Chang-Hwan The Korean Institute of IIIuminating and Electrica 2003 조명·전기설비학회논문지 Vol.17 No.4

직류 고전압이 침 대 평판전극에 인가된 불평등전장에서 코로나방전이 발생하게 되면 하전입자들의 이동에 의한 이온풍이 발생한다. 코로나 방전현상은 오존발생장치, 전기집진장치, 정전 냉각과 도색 등의 응용분야에서 다각도로 연구되어 왔으며, 최근 이온풍은 열전달장치, 공기순환장치 등에 이용되기도 한다. 본 연구에서는 침 대 중공평판전극에 직류 고전압을 인가하였을 때 발생하는 이온풍의 속도와 풍량의 제어 특성을 분석할 목적으로 인가전압, 중공의 크기, 전극간 거리의 변동에 따른 풍속의 변화를 측정하였다. 결과로서 이온풍에 의한 기류가 침전극으로부터 평판전극을 향하는 방향으로 발생하였으며, 중공평판전극의 후면의 100~200 [mm]지점에서 측정한 이온풍의 풍속은 인가전압에 따라 1~3[㎧]의 범위에서 증가하였다. Ionic wind is produced by a corona discharge when a DC high voltage is applied across the point-to-plane gap geometry. The corona discharge phenomena have been investigated in several beneficial application fields such as electrostatic cooling, ozone generation, electrostatic precipitation and electrostatic spraying. Recently ionic wind might be used in aerodynamic, for example, heat transfer, airflow modification, and etc. In this work, in order to analyze the control behavior of the velocity and amount of ionic wind produced by the positive DC corona discharges. The ionic wind velocity was measured as a function of the applied voltage, diameter of the punched hole on plate electrode and separation between the point-to-plate electrodes. As a results, the airflow is generated from the tip of needle to the plate electrode in the needle-to-punched-plate electrode systems. The ionic wind velocity is linearly increased with an increase in applied voltage and ranges from 1 to 3 m/sec at the locations of 100-200 mm from the punched-plate.

직류와 60 Hz 교류가 중첩된 전압에 대한 산화아연 피뢰기 소자의 누설전류 특성

이복희,강성만,박건영,Lee Bok-Hee,Kang Sung-Man,Pak Keon-Young 대한전기학회 2005 전기학회논문지C Vol.54 No.1

This paper presents the characteristics of leakage currents flowing through ZinC Oxide(ZnO) surge arrester blocks under mixed direct and 60 Hz alternating voltages. A mixed voltage, in which an alternating voltage is superimposed upon a direct voltage, appears on the HVDC system network. The mixed direct and alternating voltage generator with a peak open-circuit of 10 kV was designed and fabricated. The leakage currents and V-I curves for the fine and used ZnO surge arrester blocks were measured as a function of the voltage ratio k, where the voltage ratio k is defined as the ratio of the peak of alternating voltage to the peak of the mixed voltages. The resistive component in the leakage current in the low conduction region is significantly increased with increasing the voltage ratio k. The V-I characteristic curves for the mixed voltages lies between the direct and alternating characteristics, and the cross-over phenomenon in the high conduction region was appeared.

낙뢰에 의해 방사된 전계와 자계 파형의 파라미터

이복희,백영환,이우철,Lee, Bok-Hee,Baek, Young-Hwan,Lee, Woo-Chul 한국조명전기설비학회 2006 조명·전기설비학회논문지 Vol.20 No.5

본 논문은 낙뢰에 의해서 방사된 전계와 자계 파형의 물리적 특성과 파라미터분석에 대한 것으로 낙뢰에 의한 전계와 자계 파형은 각각 평판형 전계센서와 루프형 자계센서로 검출되고, 측정된 신호는 12 비트의 해상도, 10[MS/s] 샘플링, 10[ms]의 기록시간을 가지는 데이터취득시스템으로 기록하였다. 낙뢰에 의해 발생한 전계와 자계 파형의 극성의존성은 거의 없었으며, 상승시간은 $13[{\mu}s]$이내이고 정 부극성의 평균값은 각각 $4.1[{\mu}s],\;4.2[{\mu}s]$이었다. 정 부각성의 영점교차시간은 각각 $65.2[{\mu}s],\;67.0[{\mu}s]$이고, 반전딥의 깊이는 38.0[%], 40.3[%]이었다. This paper deals with the physical properties and statistical analysis of waveform parameters of electric and magnetic folds radiated from lightning return strokes. The lightning electric and magnetic fields were detected by an plate-type electric field sensor and a loop-type magnetic field sensor respectively, and they were recorded by a data acquisition system having a resolution of 12bits, a sampling rate of 10[MS/s] and recording length of 10[ms]. As a result, a little difference between the parameters of electric and magnetic fields for positive and negative polarities was observed. The rise times of electric and magnetic fields were within the range of less than $13[{\mu}s]$ and the average values for positive and negative polarities were $4.1[{\mu}s]\;and\;4.2[{\mu}s]$, respectively. The average values of the zero-to zero crossing times were $65.2[{\mu}s]\;and\;67.0[{\mu}s]$, and the average depths of the dip to opposite polarity were 38.0[%] and 40.3[%], for positive and negative polarities, respectively.

접지전극의 형상에 따른 과도접지임피던스

이복희,이수봉,이태형,정현욱,정동철,Lee, Bok-Hee,Lee, Su-Bong,Lee, Tae-Hyung,Jung, Hyun-Uk,Jeong, Dong-Cheol 한국조명전기설비학회 2006 조명·전기설비학회논문지 Vol.20 No.1

본 논문은 임펄스전류에 따른 접지시스템의 과도 특성에 관한 것으로 임펄스 전류를 심매설 봉상 접지전극과 그리드 접지전극에 인가하였을 때 나타나는 과도접지임피던스를 조사하였다. 과도접지임피던스는 인가전류의 상승시간과 접지전극의 크기 및 형태에 강하게 의존하며, 접지전극의 인덕턴스는 짧은 시간 영역에서 접지시스템의 과도 접지임피던스에 크게 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한 심매설 봉상접지전극은 짧은 시간영역에서 과도접지임피던스를 줄이는데 효과적이었다. This paper presents the transient behaviors of grounding system impedance against lightning impulse currents. The dynamic characteristics of the deeply driven ground rod and grounding grid subjected to the impulse current were investigated. The transient ground impedance strongly depends on the configuration and size of grounding electrodes and the shapes of impulse currents, and the inductance of grounding electrodes has a significant affect on the transient ground impedance of grounding system Also, the deeply-driven ground rod was effective to reduce the transient ground impedance in time domain of miceroseconds.

Features and Statistics on the Magnetic Field Waveforms Radiated by Intracloud Discharges

이복희,이동문,조성철,Lee, Bok-Hee,Lee, Dong-Moon,Cho, Sung-Cheol The Korean Institute of IIIuminating and Electrica 2005 조명·전기설비학회논문지 Vol.19 No.6

본 논문은 운방전에 의해서 방사된 전자계 펄스의 특징과 통계에 관한 것으로 LabVIEW 기반의 시변성 자계측정시스템을 구성하였다. 이 자계측정시스템의 주파수대역은 $300[Hz}{\sim}1[MHz]$이고, 응답감도는 2.78[mV/nT]이며, 검출된 자계 파형의 기록에는 수직해상도와 최대기록시간이 각각 12비트와 100[ms]인 데이터취득시스템이 적용하였다. 운방전에 의해서 발생한 전자계 펄스는 파두부분에 하나 또는 둘 이상의 빠른 펄스가 중첩된 양방성 파형으로 나타났다. 운방전의 평균지속시간은 약 $1.05{\pm}0.32[ms]$이었으며, 평균 8개의 양방성 펄스가 발생하였다. This paper presents some features and statistics of electromagnetic pulses radiated from intracloud lightning discharges. The LabVIEW based-measurement system of time-dependent electromagnetic fields was constructed. The frequency bandwidth of the measuring system ranged from 300[Hz] to 1[MHz], and the response sensitivity was 2.78(mV/nT). The resolution and the maximum recording length of the data acquisition system were 12(bits) and 100[ms], respectively. In the electromagnetic pulses radiated from intracloud discharges, a pronounced bipolar pulse appeared with one or more fast pulses superimposed on the initial front part of the bipolar pulse. The mean duration of intracloud discharges was $1.05{\pm}0.32[ms]$, and an average of about 8 outburst pulses appeared for a period.