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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 이복희
- 발행연도
- 2013
- 저작권
- 인하대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수1
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낙뢰로 인한 직격뢰 혹은 유도뢰 및 개폐서지에 대한 전기전자시스템을 보호하기 위하여 서지방호장치(Surge protective devices : SPD)는 매우 효과적인 보호장치이다. 서지방호장치를 설치할때에는 보호대상장비의 임펄스내전압 이하로 전압보호레벨을 갖는 서지방호장치를 필히 선택하여 설치해야 한다. 하지만 이런 요소를 고려하였더라도 보호대상장치의 입력단자에서 반사 및 진동현상으로 인해 보호대상장비의 단자전압은 서지방호장치의 전압보호레벨보다 높아질 수 있다.
본 논문에서는 SPD의 보호를 받는 대상에 대하여 적절한 보호 효과를 위하여 보호거리와 부하의 유형에 영향을 고찰하였다. 전압제한요소를 가지는 서지방호장치의 보호효과는 서지방호장치와 부하사이의 보호거리와 부하 유형의 함수로써 분석되어진다.
SPD에 의해 보호되는 보호대상장비의 입력임피던스를 R, L, C 및 R-L 직렬회로, R-C 병렬회로 5가지 경우로 두고, 각 유형의 임피던스 크기와 보호거리를 변화시켰으며 이때 부하의 단자에 인가되는 전압을 측정하고 분석하여 SPD의 보호효과를 검토하였다.
측정 결과 각 조건에서 보호거리가 긴 경우, 용량성부하 그리고 높은 입력저항을 갖는 보호대상장비의 경우 서지방호장치의 잔류전압보다 높게 나타났다. 이는 회로적 요인, 서지의 반사 및 진동현상 같은 복합적 요인들이 작용했기 때문이며 해당 조건에서 이런 현상을 고찰하고 분석하였다.
위와 같이 상이한 부하유형 및 보호거리에서 나타나는 부하단자의 전압 추이를 실측데이터를 기반으로 하여 EMTP를 통해 모의하였다. 단자전압의 실측파형을 비롯해 부하유형과 보호거리에 따른 추이를 모의해석 결과와 상호 비교하였으며 비교결과 상당히 유사한 형태로 나타났다. 이러한 모의해석기법은 SPD의 설치조건에서 적절한 수단임이 밝혀졌으며 SPD를 설치할 때는 단순히 SPD의 특성만을 고려할 것이 아니라 보호대상기기의 입력임피던스와 보호거리의 영향을 반영하여야 효과적인 SPD의 보호효과를 얻을 수 있다는 것이 알 수 있다.
본 논문에서는 SPD의 보호를 받는 대상에 대하여 적절한 보호 효과를 위하여 보호거리와 부하의 유형에 영향을 고찰하였다. 전압제한요소를 가지는 서지방호장치의 보호효과는 서지방호장치와 부하사이의 보호거리와 부하 유형의 함수로써 분석되어진다.
SPD에 의해 보호되는 보호대상장비의 입력임피던스를 R, L, C 및 R-L 직렬회로, R-C 병렬회로 5가지 경우로 두고, 각 유형의 임피던스 크기와 보호거리를 변화시켰으며 이때 부하의 단자에 인가되는 전압을 측정하고 분석하여 SPD의 보호효과를 검토하였다.
측정 결과 각 조건에서 보호거리가 긴 경우, 용량성부하 그리고 높은 입력저항을 갖는 보호대상장비의 경우 서지방호장치의 잔류전압보다 높게 나타났다. 이는 회로적 요인, 서지의 반사 및 진동현상 같은 복합적 요인들이 작용했기 때문이며 해당 조건에서 이런 현상을 고찰하고 분석하였다.
위와 같이 상이한 부하유형 및 보호거리에서 나타나는 부하단자의 전압 추이를 실측데이터를 기반으로 하여 EMTP를 통해 모의하였다. 단자전압의 실측파형을 비롯해 부하유형과 보호거리에 따른 추이를 모의해석 결과와 상호 비교하였으며 비교결과 상당히 유사한 형태로 나타났다. 이러한 모의해석기법은 SPD의 설치조건에서 적절한 수단임이 밝혀졌으며 SPD를 설치할 때는 단순히 SPD의 특성만을 고려할 것이 아니라 보호대상기기의 입력임피던스와 보호거리의 영향을 반영하여야 효과적인 SPD의 보호효과를 얻을 수 있다는 것이 알 수 있다.
목차
제 1장 서 론 11.1 연구 배경 및 필요성 11.2 연구 목적 및 범위 21.3 용어 및 기호 정의 2제 2장 이론 52.1 정보통신설비에 침입하는 뇌서지의 양상 52.1.1 뇌서지의 침입경로 52.1.2 전원선으로 침입하는 뇌서지 양상 52.1.3 정보통신기기의 뇌피해 양상 62.2 서지방호장치(SPD) 72.2.1 SPD의 종류 82.2.2 SPD의 등급시험 92.3 SPD의 적용 및 방전전류 112.4 저압 전기설비의 정격임펄스 내전압 13제 3장 실험장치 및 방법 173.1 실험장치 및 규격 173.2 실험내용 19제 4장 실험결과 및 모의해석 224.1 보호거리와 부하 단자전압 224.1.1 저항부하 224.1.2 유도성부하 274.1.3 용량성부하 294.1.4 저항과 인덕터가 직렬로 접속된 부하 324.1.5 저항과 커패시터가 병렬로 접속된 부하 344.2 모의해석 364.2.1 모의해석 과정 364.2.2 모의결과와 실측결과의 비교분석 39제 5장 결 론 51참 고 문 헌 53
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