아크 특성 매개변수를 고려한 교류용 KEMA 아크 모델의 저압 직류 차단기 적용성 평가

Abstract

차단기 내부의 아크 동작을 이해하기 위해 많은 아크 모델이 개발되었고 블랙박스 아크 모델은 이러한 모델 중 하나이다. 과거 연구 결과에 따르면 블랙박스 아크 모델은 주로 교류 아크 특성을 분석하는데 많이 사용되어 왔으며 직류 차단기에 대한 블랙박스 모델의 적용 사례는 거의 없었다. 따라서, 본 논문에서는 직류 차단기에 대하여 블랙박스 아크 모델 중 하나인 Mayr 와 Cassie 아크 모델의 특성을 결합한 KEMA 아크 모델의 적용 가능성을 검증하였다. 차단 시 발생하는 아크를 세 구간으로 구분하고 각 구간에 대한 시정수와 냉각 상수를 선정한 후 KEMA 모델에 있는 매개변수 k1, k2, k3를 최적화 하여 직류 차단기에 적용하였다. 결과적으로, 직류 차단기에 KEMA 아크 모델 적용성을 검증하였고 적절한 매개변수 선정을 통하여 직류 아크 거동성을 예측하였다.