KR102206800B1 - 버스 타이 스위치 및 버스 타이 스위치 장치 - Google Patents

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KR102206800B1
KR102206800B1 KR1020190063315A KR20190063315A KR102206800B1 KR 102206800 B1 KR102206800 B1 KR 102206800B1 KR 1020190063315 A KR1020190063315 A KR 1020190063315A KR 20190063315 A KR20190063315 A KR 20190063315A KR 102206800 B1 KR102206800 B1 KR 102206800B1
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김승환
유두영
이승용
두짓 드라젠
울리시 가브리엘레
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현대일렉트릭앤에너지시스템(주)
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/08—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current
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    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
    • H02H9/04—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess voltage

Abstract

본 발명은, 단일 스위칭 소자가 채용되고 내부 전류 제한 인덕터와 프리 휠링 경로를 가진 반도체 소자가 적용된 버스 타이 스위치 및 버스 타이 스위치 장치에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 버스 타이 스위치는 직류 전력이 공급되는 직류 전력 버스(BUS) 사이에 형성된 버스 타이 스위치에 있어서, 상기 직류 전력 버스의 일측으로부터 직류 전력을 타측으로 전달하는 제1 다이오드 및 제4 다이오드와, 상기 타측으로부터의 직류 전력을 상기 일측으로 전달하는 제2 다이오드 및 제3 다이오드를 갖는 브리지 다이오드, 상기 직류 전력 버스의 상기 일측 또는 상기 타측에 이상이 발생되면 오픈되어 전류를 차단하는 단일 스위치, 상기 단일 스위치를 정격범위 내의 안전한 영역에서 차단을 위한 전류 제한 인덕터와 이때 저장된 자기에너지를 처리하기 위해 프리 휠링 경로를 제공하는 프리 휠링부를 포함할 수 있다.

Description

버스 타이 스위치 및 버스 타이 스위치 장치{BUS TIE SWITCH AND BUS TIE SWITCH APPARATUS}
본 발명은 반도체 소자가 적용된 버스 타이 스위치 및 버스 타이 스위치 장치에 관한 것이다.
일반적으로 기계식 차단기는 주로 교류 전기 선로 상에 설치되며, 과부하 또는 단락사고가 발생하였을 때 회로를 차단하여 부하 기기를 보호함은 물론 과부하나 단락사고로 인한 화재의 발생을 방지하고 인명을 보호하는 전기기기이다.
특히, 선박에는 버스(BUS)를 통해 다양한 부하에 전력을 공급하는 직류 배전 시스템이 에너지 효율 면에서 유리하여 최근 적용되는 추세이며 교류 배전 시스템에 비해 직류 배전 시스템은 전류 0점이 존재하지 않아 사고전류를 차단하는데 어려움이 있다. 버스 타이 스위치는 사용자의 요구에 따라 버스(BUS)와 버스(BUS)간 연결 및 분리하는 역할을 하며 배전 계통의 단락 사고 시, 단락 회로의 전류가 확립되기 이전에 빠른 동작으로 사고 지점을 분리시키는 역할을 한다. 이를 위해 반도체 소자가 동작할 수 있는 정격 범위 내 안전한 영역 안에서 고장 전류를 차단할 필요가 있다.
유럽 공개특허공보 EP3349233 중국 공개특허공보 CN106786403
본 발명의 일 실시예에 따르면, 단일 스위칭 소자가 채용되고 전류 제한 인덕터와 협조하는 반도체 소자가 적용된 버스 타이 스위치 및 버스 타이 스위치 장치가 제공된다.
상술한 본 발명의 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 버스 타이 스위치는 직류 전력이 공급되는 직류 전력 버스(BUS) 사이에 형성된 버스 타이 스위치에 있어서, 상기 직류 전력 버스의 일측으로부터 직류 전력을 타측으로 전달하는 제1 다이오드 및 제4 다이오드와, 상기 타측으로부터의 직류 전력을 상기 일측으로 전달하는 제2 다이오드 및 제3 다이오드를 갖는 브리지 다이오드, 상기 직류 전력 버스의 상기 일측 또는 상기 타측에 이상이 발생되면 오픈되어 전류를 차단하는 단일 스위치, 상기 단일 스위치의 오픈시 전류의 프리 휠링 경로를 제공하는 프리 휠링부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 하나의 스위칭 소자만을 사용하여 제어가 간단하고, 하나의 스위칭 소자와 전류 제한 인덕터를 직렬로 연결하여 단락 전류의 급격한 증가를 방지할 수 있으며, 전류 제한 인덕터와 프리 휠링 다이오드를 병렬 연결하여 인덕터에 저장된 자기 에너지를 프리 휠링하는 경로를 제공하여, 스위치의 과전압을 방지할 수 있어 빠른 고장 차단이 가능할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 버스 타이 스위치가 채용된 직류 배전 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 버스 타이 스위치의 개략적인 구성도이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 버스 타이 스위치의 전류 흐름 동작을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 버스 타이 스위치가 채용된 직류 배전 시스템의 전류 파형이다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 버스 타이 스위치가 채용된 직류 배전 시스템의 개략적인 구성도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 버스 타이 스위치가 채용된 직류 배전 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 버스 타이 스위치(100)는 직류 배전 시스템에 채용되며, 선박의 각 부하에 직류 전력을 전달하는 버스(BUS) 사이에 배치되어, 필요에 따라 버스와 버스간 연결 및 분리하는 역할을 하며 직류 전력 버스의 일측 또는 타측 중 하나에 이상이 발생되는 경우 전달되는 직류 전력의 흐름을 차단할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 버스 타이 스위치(100)가 직류 전력 버스의 양극 레일에 연결될 수 있으며, 도시되지 않았지만 버스 타이 스위치(100)는 상기 직류 전력 버스의 음극 레일에 연결될 수도 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 버스 타이 스위치의 개략적인 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 버스 타이 스위치(100)는 브리지 다이오드(D1, D2, D3, D4), 단일 스위치(S), 프리 휠링부(L, D5)를 포함할 수 있다.
브리지 다이오드(D1, D2, D3, D4)의 제1 다이오드(D1) 및 제4 다이오드(D4)는 버스의 일측(A)에서 타측(B)으로 직류 전력을 전달할 수 있다.
브리지 다이오드(D1, D2, D3, D4)의 제2 다이오드(D2) 및 제3 다이오드(D3)는 버스의 타측(B)에서 일측(A)으로 직류 전력을 전달할 수 있다.
제1 다이오드(D1)의 애노드(a)는 버스의 일측(A) 및 제3 다이오드(D3)의 캐소드(b)와 전기적으로 연결되고, 제1 다이오드(D1)의 캐소드(b)는 제2 다이오드(D2)의 캐소드(b)와 전기적으로 연결되며, 제2 다이오드(D2)의 애노드(a)는 제4 다이오드(D4)의 캐소드(b) 및 버스의 타측(B)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제3 다이오드(D3)의 애노드(a)와 제4 다이오드(D4)의 애노드(a)는 서로 전기적으로 연결된다.
단일 스위치(S)는 제1 다이오드(D1)의 캐소드(b) 및 제2 다이오드(D2)의 캐소드(b)의 연결점(a)과 프리 휠링부(L, D5) 사이(b)에 연결되어, 버스의 일측(A) 또는 타측(B)에 이상이 발생하는 경우 오픈되어 직류 전력의 흐름을 차단할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 버스 타이 스위치(100)는 과전압 제한 회로(V)를 포함할 수 있으며, 도시된 바와 같이 과전압 제한 회로(V)는 단일 스위치(S)에 병렬 연결될 수 있으며, 저항류, 커패시터류, 다이오드류, 전압 클램핑 소자들로 구성될 수 있다.
과전압 제한 회로(V)는 단일 스위치(S)의 오픈 시 차단된 일측 또는 타측의 표유 인덕턴스에 저장된 에너지의 도통 경로를 제공할 수 있어 단일 스위치(S) 양단에서 발생하는 과전압을 저감할 수 있다.
프리 휠링부(L, D5)는 전류 제한 인덕터(L) 및 프리 휠링 다이오드(D5)를 포함할 수 있다.
전류 제한 인덕터(L)는 단일 스위치(S)의 오픈 시 전류 제한 리액터(Current Limit Reactor; CLR)로 기능하여 반도체 소자로 구성된 단일 스위치(S)가 소자 정격 범위 내의 안전한 영역에서 동작할 수 있도록 협조한다.
프리 휠링 다이오드(D5)는 단일 스위치의 오픈 시 전류 제한 인덕터(L)에 저장된 에너지의 프리 휠링 경로를 제공할 수 있다.
전류 제한 인덕터(L)와 프리 휠링 다이오드(D5)는 서로 병렬 연결될 수 있으며, 인덕터(L)의 일단(a) 및 프리 휠링 다이오드(D5)의 캐소드(b)는 단일 스위치(S)에 전기적으로 연결될 수 있으며, 전류 제한 인덕터(L)의 타단(b) 및 프리 휠링 다이오드(D5)의 애노드(a)는 제3 다이오드(D3)의 애노드(a) 및 제4 다이오드(D4)의 애노드(a)에 전기적으로 연결될 수 있다.
전류 제한 인덕터(L)와 프리 휠링 다이오드(D5) 사이에는 추가적으로 저항성 소자(R)가 더 연결될 수 있다. 즉, 전류 제한 인덕터(L)의 일단(a)과 프리 휠링 다이오드(D5)의 캐소드(b) 사이에, 또는 전류 제한 인덕터(L)의 타단(b)과 프리 휠링 다이오드(D5)의 애노드(a) 사이에 저항성 소자(R)가 전기적으로 연결될 수 있다. 저항성 소자(R)는 금속 산화물 배리스터(Metal Oxide Varistor; MOV)와 같은 전압 클램핑 장치 또는 저항(Resistor)일 수 있다.
저항성 소자(R)가 전류 제한 인덕터(L)의 일단(a)과 프리 휠링 다이오드(D5)의 캐소드(b) 사이에 배치되는 경우, 전류 제한 인덕터(L)의 일단(a)만이 단일 스위치(S)의 타단(b)에 전기적으로 연결될 수 있고,
저항성 소자(R)가 전류 제한 인덕터(L)의 타단(b)과 프리 휠링 다이오드(D5)의 애노드(a) 사이에 배치되는 경우, 전류 제한 인덕터(L)의 타단(b)은 제4 다이오드(D4)의 애노드(a)에 전기적으로 연결될 수 있고, 제3 다이오드(D3)의 애노드(a)에 전기적으로 연결될 수 있다.
도 2와 함께 도 1을 참조하면, 상기 프리 휠링부는 제1 부가 프리 휠링 다이오드(D6) 및 제2 부가 프리 휠링 다이오드(D7)을 더 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 버스 타이 스위치(100)가 직류 전력 버스의 양극 레일에 연결되는 경우 제1 부가 프리 휠링 다이오드(D6)의 캐소드는 버스의 일측(A)에 연결되고 제1 부가 프리 휠링 다이오드(D6)의 애노드는 직류 전력 버스의 음극에 연결될 수 있으며, 제2 부가 프리 휠링 다이오드(D7)의 캐소드는 버스의 타측(B)에 연결되고 제2 부가 프리 휠링 다이오드(D7)의 애노드는 직류 전력 버스의 음극에 연결될 수 있다.
도 1의 도시된 연결과 반대로, 본 발명의 일 실시예에 따른 버스 타이 스위치(100)가 직류 전력 버스의 음극 레일에 연결되는 경우 제1 부가 프리 휠링 다이오드(D6)의 애노드는 버스의 일측(A)에 연결되고 제1 부가 프리 휠링 다이오드(D6)의 캐소드는 직류 전력 버스의 양극에 연결될 수 있으며, 제2 부가 프리 휠링 다이오드(D7)의 애노드는 버스의 타측(B)에 연결되고 제2 부가 프리 휠링 다이오드(D7)의 캐소드는 직류 전력 버스의 양극에 연결될 수 있다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 버스 타이 스위치의 전류 흐름 동작을 나타내는 도면이다.
도 2와 함께, 도 3a를 참조하면, 직류 전력 버스의 일측(A)에서 타측(B)으로의 전류 흐름을 볼 수 있다.
제1 및 제4 다이오드(D1, D4)를 통해 전류가 도통되며, 다른 모든 다이오드로는 도통되지 않으며, 단일 스위치(S)와 전류 제한 인덕터(L)도 전류의 전달 경로를 형성한다.
도 3b를 참조하면, 직류 전력 버스의 타측(B)에서 일측(A)으로의 전류 흐름을 볼 수 있다.
제2 및 제3 다이오드(D2, D3)를 통해 전류가 도통되며, 다른 모든 다이오드로는 도통되지 않으며, 단일 스위치(S)와 전류 제한 인덕터(L)도 전류의 전달 경로를 형성한다.
한편, 직류 전력 버스의 일측(A) 또는 타측(B)에서 이상이 발생될 수 있으며, 예를 들어, 직류 전력 버스의 일측(A)에 이상이 발생되는 경우 도 3c를 참조하면, 직류 전력 버스의 타측(B)에서 일측(A)으로 전달되는 전류가 차단되는 동안의 전류 경로를 볼 수 있다.
즉, 단일 스위치(S)가 오픈되면, 버스 타이 스위치(100)를 통과하는 전류 경로가 과전압 제한 회로(V) 쪽으로 이동되며, 이때 배전 라인에 존재하는 직류 버스 표유 인덕턴스에 저장된 에너지는 순간적으로 중단될 수 없어 과전압 제한 회로(V)를 통한 경로로 도통, 저감되며 소멸된다. 또한 도 1의 경우와 같이 제6 및 제7 부가다이오드가 있는 경우 일측(A)에 사고가 발생했다면 일측의 표유 인덕턴스에 저장된 에너지는 제6 다이오드(D6)를 통해 프리 휠링 경로를 제공할 수 있어 타측의 배전 라인에 존재하는 표유 인덕턴스에 저장된 에너지만을 과전압 제한 회로(V)에서 처리하게 된다.
반도체 소자가 적용된 단일 스위치(S)가 소자 정격 내의 안전한 영역에서 동작하기 위해서 전류 제한 인덕터(L)와 협조하여 동작하게 되며 단일 스위치(S)가 오픈되면 전류제한 인덕터(L)에 저장된 에너지는 프리 휠링 다이오드(D5)로 저장된 에너지를 소멸시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 버스 타이 스위치가 채용된 직류 배전 시스템으로 일측에서 타측으로 전류가 도통되고 있을 때 타측에서 이상이 발생했을 경우 스위치의 오픈 시 일측에서 관측한 전류 파형이다.
도 2와 함께 도 4를 참조하면, 전류 제한 인덕터 (L)의 전류는 프리 휠링 다이오드 (D5)에서 프리 휠링할 수 있으므로 과전압 제한 회로(V)에서 소비되는 에너지와 무관한다.
프리 휠링 다이오드 (D5)에서 프리 휠링 전류가 감소하는 지속 시간은 전류의 초기 값에 따라 달라지며, 프리 휠링 다이오드 (D5)와 직렬로 연결된 저항 또는 금속 산화물 배리스터(MOV)와 같은 저항성 소자를 삽입함으로써 제한될 수 있다.
과전압 제한 회로(V)는 일측 또는 타측 버스(BUS)에 존재하는 표유 인덕턴스에 의한 영향으로 차단 시 단일 스위치(S)의 양단 또는 단일 스위치(S)와 인덕터(L) 양단에서 발생하는 과전압을 과전압 제한 회로(V)를 통해 전류의 경로를 만드는 것으로 클램프(clamp)한다.
과전압 제한 회로(V)의 클램핑 전압은 버스 타이 스위치(100)가 작동하는 시스템의 설계에 따라 결정될 수 있다.
사고 시 버스 타이 스위치(100)의 차단 전류는 과전압 제한 회로(V)에 의해 결정되고, 0에 도달하면 인터럽션이 완료된다.
도 4에는, 직류 전력 버스의 일측 또는 타측에 이상이 발생했을 때 이상이 없는 타측 또는 일측에서 관측한 전류의 증가 및 차단을 나타낸다.
도 4에 도시된 바와 같이, 버스 타이 스위치(100)는 수 kA의 전류 레벨로 트립할 수 있으며, 직류 전력 버스의 고장이 T0 시점에서 발생하고 전류가 트립 레벨에 도달하면 TTrip 시점에 트립시킬 수 있다. 도 4의 그래프에는 8kA로 예시되어 있다.
트립 전류 레벨에 도달한 시점부터, 제어부는 고장 상태를 판별하여 단일 스위치(S)를 차단할지 결정하며 이 상태를 판별하는데 tc의 시간이 소요된다.
Tinterrupt 시점에 단일 스위치(S)가 오픈되고 직류 전력 버스의 전류 차단이 시작된다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 버스 타이 스위치가 채용된 직류 배전 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 버스 타이 스위치를 갖는 버스 타이 스위치 장치(200)는 서로 직렬 연결된 복수의 버스 타이 스위치를 포함하여 고압이 적용되는 시스템에서도 적용될 수 있으며 복수의 버스 타이 스위치 각각에는 전압 분배 회로(VS)가 병렬 연결될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 복수의 제1 부가 프리 휠링 다이오드(D61,D6n-1,D6n)가 직렬로 직류 전력 버스의 일측에 연결될 수 있고, 복수의 제2 부가 프리 휠링 다이오드(D71,D7n-1,D7n)가 직렬로 직류 전력 버스의 타측에 연결될 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 버스 타이 스위치(200)가 직류 전력 버스의 양극 레일에 연결되는 경우 복수의 제1 부가 프리 휠링 다이오드(D61,D6n-1,D6n) 중 첫번째 제1 부가 프리 휠링 다이오드(D61)의 캐소드는 버스의 일측에 연결되고 마지막 제1 부가 프리 휠링 다이오드(D6n)의 애노드는 직류 전력 버스의 음극에 연결될 수 있으며, 복수의 제2 부가 프리 휠링 다이오드(D71,D7n-1,D7n) 중 첫번째 제2 부가 프리 휠링 다이오드(D71)의 캐소드는 버스의 타측에 연결되고 마지막 제2 부가 프리 휠링 다이오드(D7n)의 애노드는 직류 전력 버스의 음극에 연결될 수 있다.
도 5에 도시된 연결과 반대로, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 버스 타이 스위치(200)가 직류 전력 버스의 음극 레일에 연결되는 경우 마지막 제1 부가 프리 휠링 다이오드(D6n)의 애노드는 버스의 일측에 연결되고 첫번째 제1 부가 프리 휠링 다이오드(D61)의 캐소드는 직류 전력 버스의 양극에 연결될 수 있으며, 마지막 제2 부가 프리 휠링 다이오드(D7n)의 애노드는 버스의 타측에 연결되고 첫번째 제2 부가 프리 휠링 다이오드(D71)의 캐소드는 직류 전력 버스의 양극에 연결될 수 있다.
본 발명에 따르면, 하나의 스위칭 소자만을 사용하여 제어가 간단하고, 하나의 스위칭 소자와 전류 증가율 억제용 리액터인 인덕터를 직렬로 연결하여 단락 전류의 급격한 증가를 방지할 수 있으며, 전류 증가율 억제용 리액터인 인덕터와 프리 휠링 다이오드를 병렬 연결하여 인덕터 내의 전류가 외부로 흐르지 않아 빠른 고장 차단이 가능할 수 있는 효과가 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 후술하는 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 구성은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 그 구성을 다양하게 변경 및 개조할 수 있다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.
100: 버스 타이 스위치
200: 버스 타이 스위치 장치
D1, D2, D3, D4: 제1 내지 제4 다이오드, 브리지 다이오드
S: 단일 스위치
V: 과전압 제한 회로
L: 전류 제한 인덕터
D5: 프리 휠링 다이오드
D6, D7: 제1 및 제2 부가 프리 휠링 다이오드
VS: 전압 분배 회로

Claims (9)

  1. 직류 전력이 공급되는 직류 전력 버스(BUS) 사이에 형성되어 상기 직류 전력 버스의 일측 또는 타측 중 하나에서 이상이 발생되면 버스 연결을 분리하는 버스 타이 스위치에 있어서,
    상기 직류 전력 버스의 상기 일측으로부터 직류 전력을 상기 타측으로 전달하는 제1 다이오드 및 제4 다이오드와, 상기 타측으로부터의 직류 전력을 상기 일측으로 전달하는 제2 다이오드 및 제3 다이오드를 갖는 브리지 다이오드;
    상기 직류 전력 버스의 상기 일측 또는 상기 타측에 이상이 발생되면 오픈되어 전류를 차단하는 단일 스위치; 및
    상기 단일 스위치의 오픈시 발생하는 자기 에너지의 프리 휠링 경로를 제공하는 프리 휠링부를 포함하고,
    상기 프리 휠링부는
    상기 단일 스위치에 직렬 연결되어 상기 단일 스위치를 정격범위 내 안전한 영역에서 오픈시키는 전류 제한 인덕터; 및
    상기 전류 제한 인덕터에 병렬 연결되어 상기 전류 제한 인덕터와 함께 상기 단일 스위치 오픈시 발생하는 자기 에너지의 프리 휠링 경로를 제공하는 프리 휠링 다이오드를 포함하며,
    상기 전류 제한 인덕터의 일단 및 상기 프리 휠링 다이오드의 캐소드는 상기 단일 스위치에 전기적으로 연결되고,
    상기 전류 제한 인덕터의 타단 및 상기 프리 휠링 다이오드의 애노드는 상기 제3 다이오드의 애노드 및 상기 제4 다이오드의 애노드에 전기적으로 연결되는 버스 타이 스위치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 단일 스위치는 과전압 제한 회로를 포함하는 버스 타이 스위치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 프리 휠링부는
    상기 전류 제한 인덕터와 상기 프리 휠링 다이오드 사이에 배치되는 저항성 소자를 더 포함하는 버스 타이 스위치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 브리지 다이오드의 제1 다이오드의 애노드는 상기 직류 전력 버스의 상기 일측에 연결되고, 상기 제1 다이오드의 캐소드는 상기 단일 스위치의 일단 및 상기 제2 다이오드의 캐소드에 연결되며,
    상기 제2 다이오드의 애노드는 상기 직류 전력 버스의 상기 타측 및 상기 제4 다이오드의 캐소드에 연결되고,
    상기 제3 다이오드의 캐소드는 상기 직류 전력 버스의 상기 일측에 연결되고, 상기 제3 다이오드의 애노드는 상기 프리휠링부에 연결되며,
    상기 제4 다이오드의 애노드는 상기 제3 다이오드의 애노드 및 상기 프리휠링부에 연결되는 버스 타이 스위치.
  6. 직류 전력이 공급되는 직류 전력 버스(BUS) 사이에 형성되어 상기 직류 전력 버스의 일측 또는 타측 중 하나에서 이상이 발생되면 버스 연결을 분리하는 버스 타이 스위치에 있어서,
    상기 직류 전력 버스의 상기 일측으로부터 직류 전력을 상기 타측으로 전달하는 제1 다이오드 및 제4 다이오드와, 상기 타측으로부터의 직류 전력을 상기 일측으로 전달하는 제2 다이오드 및 제3 다이오드를 갖는 브리지 다이오드;
    상기 직류 전력 버스의 상기 일측 또는 상기 타측에 이상이 발생되면 오픈되어 전류를 차단하는 단일 스위치; 및
    상기 단일 스위치의 오픈시 발생하는 자기 에너지의 프리 휠링 경로를 제공하는 프리 휠링부를 포함하고,
    상기 프리 휠링부는
    상기 단일 스위치에 직렬 연결되어 상기 단일 스위치를 정격범위 내 안전한 영역에서 오픈시키는 전류 제한 인덕터;
    상기 전류 제한 인덕터에 병렬 연결되어 상기 전류 제한 인덕터와 함께 상기 단일 스위치 오픈시 발생하는 자기 에너지의 프리 휠링 경로를 제공하는 프리 휠링 다이오드; 및
    사고가 발생한 일측 또는 타측 버스(BUS) 라인의 표유 인덕턴스에 저장된 에너지를 프리 휠링 시키기 위해 부가 프리휠링 다이오드를 포함하는 버스 타이 스위치.
  7. 서로 직렬 연결된 복수의 버스 타이 스위치;
    상기 복수의 버스 타이 스위치 각각에 병렬 연결되는 전압 분배 회로; 및
    직류 전력이 공급되는 직류 전력 버스의 일측 및 타측에 각각 연결되는 복수의 부가 프리 휠링 다이오드를 포함하고,
    상기 복수의 버스 타이 스위치 각각은
    상기 직류 전력 버스의 상기 일측으로부터 직류 전력을 상기 타측으로 전달하는 제1 다이오드 및 제4 다이오드와, 상기 타측으로부터의 직류 전력을 상기 일측으로 전달하는 제2 다이오드 및 제3 다이오드를 갖는 브리지 다이오드;
    상기 직류 전력 버스의 상기 일측 또는 상기 타측에 이상이 발생되면 오픈되어 전류를 차단하는 단일 스위치;
    상기 단일 스위치의 오픈시 발생하는 자기 에너지의 프리 휠링 경로를 제공하는 프리 휠링부를 각각 갖는 버스 타이 스위치 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 단일 스위치는 과전압 제한 회로를 포함하는 버스 타이 스위치 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 프리 휠링부는
    상기 단일 스위치에 직렬 연결되어 상기 단일 스위치를 정격범위 내 안전한 영역에서 오픈시키는 전류 제한 인덕터; 및
    상기 전류 제한 인덕터에 병렬 연결되어 상기 전류 제한 인덕터와 함께 상기 단일 스위치 오픈시 발생하는 자기 에너지의 프리 휠링 경로를 제공하는 프리 휠링 다이오드
    를 포함하는 버스 타이 스위치 장치.


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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101522414B1 (ko) * 2013-12-31 2015-05-21 주식회사 효성 Ｚ-소스 회로장치
KR101586003B1 (ko) * 2013-10-22 2016-01-18 명지대학교 산학협력단 대용량 고전압 하이브리드 ｄｃ 차단기 및 그 구동 방법
KR101665368B1 (ko) * 2014-07-03 2016-10-12 대우조선해양 주식회사 선박과 육상 전력망 간의 전력 전달 및 분배 장치 및 방법

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106786403B (zh) 2016-11-22 2020-01-10 华北电力大学 一种带续流回路的直流固态断路器
EP3349233A1 (en) 2017-01-13 2018-07-18 Siemens Aktiengesellschaft Dc power switching unit

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101586003B1 (ko) * 2013-10-22 2016-01-18 명지대학교 산학협력단 대용량 고전압 하이브리드 ｄｃ 차단기 및 그 구동 방법
KR101522414B1 (ko) * 2013-12-31 2015-05-21 주식회사 효성 Ｚ-소스 회로장치
KR101665368B1 (ko) * 2014-07-03 2016-10-12 대우조선해양 주식회사 선박과 육상 전력망 간의 전력 전달 및 분배 장치 및 방법

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