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일측(A)과 타측(B)을 연결하는 DC 선로에 연결된 메인스위치와,상기 메인스위치와 병렬연결되고, DC 선로의 일측에 고장이 발생하면 각각 직렬로 연결된 제 1 ~ n(n은 자연수) 커패시터(C1 내지 Cn) 및 제 1 ~ n 저항(R1 내지 Rn)을 통해 순차적으로 RC 방전을 발생하는 복수개의 R/C 방전회로와, 상기 메인스위치 및 복수개의 R/C 방전회로를 통해 각각 폐회로를 형성하도록 스위칭하는 1 ~ n개의 제 4 스위칭소자와,상기 메인스위치와 직렬연결되고, 상기 R/C 방전회로에 병렬연결되어 양방향 전류 흐름을 스위칭하여 RC 방전이 발생하도록 하여 상기 커패시터에서의 충전전압의 극성을 반전시키도록 하는 제 1 스위칭소자로 구성되는 것을 특징으로 하는 충전된 커패시터를 사용한 초고속 DC 차단기
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제 1 항에 있어서, 상기 메인스위치와 R/C 방전회로의 양측 사이에 연결되어 상기 폐회로를 형성하도록 스위칭하는 제 2 스위칭소자 및 제 3 스위칭소자를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 충전된 커패시터를 사용한 초고속 DC 차단기
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제 1 항에 있어서,상기 R/C 방전회로는 사고의 종류 및 사고 전류의 크기에 따라 제 1 ~ n 커패시터(C1 내지 Cn)의 방전량을 각각 조절하여 초고속 DC 차단기가 동작하도록 제로 크로싱(Zero-crossing)을 생성하는 것을 특징으로 하는 충전된 커패시터를 사용한 초고속 DC 차단기
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제 3 항에 있어서,상기 R/C 방전회로를 통한 차단이 실패했을 경우, 다음 단에 위치하는 R/C 방전회로를 통해 RC 방전을 발생하여 순차적으로 초고속 DC 차단기가 동작하도록 제로 크로싱(Zero-crossing)을 생성하는 것을 특징으로 하는 충전된 커패시터를 사용한 초고속 DC 차단기
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제 1 항에 있어서,상기 R/C 방전회로는 제 2 스위칭소자 및 상기 제 3 스위칭소자와 서로 순방향으로 연결되고, 각각 고전압 DC 선로를 따라 전류(Idc)가 일측(A)에서 타측(B)으로 흐르는 경우에 전류(Idc)의 흐르는 방향과 동일한 순방향으로 제 2 스위칭소자 및 제 3 스위칭소자에 각각 구비되는 애노드나 캐소드 단자가 배치되는 것을 특징으로 하는 충전된 커패시터를 사용한 초고속 DC 차단기
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제 1 항에 있어서,상기 제 3 스위칭소자는 상기 R/C 방전회로와 직렬연결되도록 복수개의 R/C 방전회로에 연결된 제 1 ~ n 저항(R1 내지 Rn)과 상기 DC 선로에 연결되어 제 1 ~ n 커패시터(C1 내지 Cn)에 충전된 -Vc 전압이나 +Vc 전압에 의해 발생되는 전류 펄스가 상기 메인스위치로 공급되도록 스위칭하는 것을 특징으로 하는 충전된 커패시터를 사용한 초고속 DC 차단기
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제 1 항에 있어서,상기 1 ~ n개의 제 4 스위칭소자는 순차적으로 스위칭되도록 제어하여 첫 번째 위치하는 제 4 스위칭소자(150a)가 온(on)되어 첫 번째 위치하는 R/C 방전회로(160)를 통한 초고속 DC 차단기의 1차 제로 크로싱(Zero-crossing)을 생성하고, 상기 1차 제로 크로싱을 통한 차단이 실패했을 경우, 상기 첫 번째 위치하는 제 4 스위칭소자(150a)가 오프(off)되고 두 번째 위치하는 제 4 스위칭소자(150b)가 온(on)되어 상기 두 번째 위치하는 R/C 방전회로(160)를 통한 초고속 DC 차단기의 2차 제로 크로싱(Zero-crossing)을 생성하여 차단을 수행하며, 위와 같은 방법으로 사고전류의 차단이 성공될 때까지 순차적으로 복수의 R/C 방전회로(160)를 통해 제로 크로싱(Zero-crossing)을 순차적으로 생성하여 사고전류 차단을 수행하는 것을 특징으로 하는 충전된 커패시터를 사용한 초고속 DC 차단기
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제 1 항에 있어서,상기 제 1 내지 제 4 스위칭소자는 하나 이상의 전력 반도체 스위치(G1,G2)를 통해 이루어지며,이때, 상기 전력 반도체 스위치는 다이오드(diode), 사이리스터(thyristor), GTO, IGCT, IGBT 중 어느 하나로 구현되는 것을 특징으로 하는 충전된 커패시터를 사용한 초고속 DC 차단기
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