1.5 kV급 고속 DC차단기 아크구동 시뮬레이션 모델 개발 및 차단부 구동력 향상 방안 연구

Abstract

신재생 에너지 발전, 데이터 센터, 전기철도, 전기자동차 등의 수요가 증가함에 따라 안정적이고 지속적인 에너지 수급 대안에 대한 관심이 높아지면서 DC의 높은 신뢰성 및 용이한 제어 특성을 바탕으로 DC 배전 시스템이 주목받고 있다. 하지만 DC의 특성상 AC에서 나타나는 자연전류 영점(零點)이 존재하지 않기 때문에 기존 AC차단 기술의 적용이 어렵다. 이러한 DC 전류 특성은 DC 배전시스템 상용화 및 대용량화에 주요 장애요소로써 작용한다. 본 연구과제는 DC 배전시스템에 적용되는 고속 DC차단기 설계를 위한 기초 시뮬레이션 기법연구로써, DC차단기에 대한 개론적 고찰 및 구동력 향상방안에 대한 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 전자기법칙만을 고려한 시뮬레이션 기법연구가 진행되었으며, 아크이동을 모의할 수 있는 시뮬레이션 모델과 해석기법을 확보하였다. 도출한 시뮬레이션 기법들을 적용하여 아크 구동력 향상방안과 소호코일(blow-out coil)에 대한 시뮬레이션을 함께 수행하였다.