KR20050041542A - Power supply device having high-speed ground connection switch - Google Patents
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Abstract
개시된 본 발명은 통상의 전력시스템에 고속 접지스위치를 배치하여 이상전압 상승을 방지하고 이상상태에 대해 시스템을 보호할 수 있는 고속 접지 스위치를 갖는 전력공급장치에 관한 것으로서, 제1 과전류 계전기와 주변압기 1차측 차단기로 이루어져 있으며 송전소로부터 전송된 전력을 수전측 선로부터 공급받는 주변압기 1차측부; 1차 코일은 직접 접지되고, 2차코일은 리액터 접지되며, 상기 리액터 접지와 병렬로 고속 접지 스위치가 연결, 구성되어, 상기 리액터 접지가 단락되어 있는 경우 주변압기 1차측부로부터 공급되는 고압을 일정 레벨을 갖는 전압으로 강압시켜 공급하고, 상기 리액터 접지가 단선되는 경우 상기 고속 접지 스위치가 외부로부터 입력되는 절환신호에 응하여 상기 2차 코일을 자동으로 접지시키는 주변압기; 과전류 계전기와 주변압기 2차측 차단기로 이루어져 있으며 상기 주변압기에 의해 강압된 전압을 배전선로를 통해 공급되도록 하는 주변압기 2차측부; 상기 주변압기 2차측부로 공급되는 전원을 수용가 선로로 공급하는 배전 계통; 및 상기 배전선로의 전압을 감시하여 이상전압이 발생하는 경우 상기 1차측 차단기 및 2차측 차단기가 차단되도록 하고, 상기 고속 접지 스위치가 온되도록 절환신호를 출력하는 이상전압 계전기로 이루어진 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a power supply apparatus having a high speed grounding switch capable of preventing a voltage rise and protecting a system against an abnormal state by disposing a high speed grounding switch in a conventional power system, the first overcurrent relay and a peripheral voltage regulator. A primary side breaker consisting of a primary breaker and receiving electric power transmitted from a power station from a power receiving side line; The primary coil is directly grounded, the secondary coil is reactor grounded, and a high-speed ground switch is connected and configured in parallel with the reactor ground, so that when the reactor ground is shorted, the high voltage supplied from the primary side of the peripheral voltage is constant. A voltage transformer having a low voltage level and supplying the voltage, and the peripheral voltage transformer automatically grounds the secondary coil in response to a switching signal input from the outside when the reactor ground is disconnected; A secondary side breaker comprising an overcurrent relay and a secondary side breaker and supplying a voltage stepped down by the peripheral side through a distribution line; A power distribution system for supplying power supplied to the secondary side of the peripheral voltage to a customer line; And an abnormal voltage relay for monitoring the voltage of the distribution line so that the primary side breaker and the secondary side breaker are cut off when an abnormal voltage is generated, and outputting a switching signal to turn on the high speed ground switch.
Description
본 발명은 고속 접지 스위치를 갖는 전력공급장치에 관한 것이다.The present invention relates to a power supply having a fast ground switch.
특히, 통상의 전력시스템에 고속 접지스위치를 배치하여 이상전압 상승을 방지하고 이상상태에 대해 시스템을 보호할 수 있는 고속 접지 스위치를 갖는 전력공급장치에 관한 것이다.In particular, the present invention relates to a power supply apparatus having a high speed grounding switch capable of disposing a high speed grounding switch in a conventional power system to prevent an abnormal voltage rise and protect the system against an abnormal state.
일반적으로 송전소로부터 전송된 전력을 전력 수배전 시스템에서 받아 변전소의 강압용 전력변압기를 사용하여 전압을 알맞게 낮춘 다음 수용가에 전력을 공급한다. 이 경우, 전력변환을 하는 과정에서 수배전 계통을 보호하기 위해 변전소의 강압용 전력변압기를 접지 해야한다. 접지의 방식에는 직접접지, 리액터접지, 저항접지, 또는 비접지 등이 있다.In general, power received from a power station is received by a power distribution system, and a power transformer for substations in a substation is used to lower the voltage accordingly and then supply power to a customer. In this case, in order to protect the distribution system during power conversion, the step-down power transformer of the substation should be grounded. Grounding methods include direct grounding, reactor grounding, resistance grounding, or non-grounding.
도 1은 종래 기술에 따른 고속 접지 스위치를 갖는 전력공급장치를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a power supply having a high speed ground switch according to the prior art.
첨부 도면 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 과전류 계전기(14)와 주변압기 1차측 차단기(12)로 이루어져 있으며 송전소로부터 전송된 전력을 수전측 선로부터 공급받는 주변압기 1차측부(1)와, 1차 코일(2A)은 직접 접지되고, 2차 코일(2B)은 리액터(21) 접지되며, 상기 리액터(21) 접지와 병렬로 수동형 접지 스위치(22)가 연결, 구성되어, 상기 리액터(21) 접지가 단락되어 있는 경우 주변압기 1차측부(1)로부터 공급되는 고압을 일정 레벨을 갖는 전압으로 강압시켜 공급하고, 상기 리액터(21) 접지가 단선되는 경우 작업자에 의해 상기 수동형 접지스위치(22)가 눌려지는 경우 상기 2차 코일(2B)을 자동으로 접지시키는 주변압기(2)와, 제2 과전류 계전기(35)와 주변압기 2차측 차단기(31)로 이루어져 있으며 상기 주변압기(2)에 의해 강압된 전압을 배전선로(41)를 통해 공급되도록 하는 주변압기 2차측부(3)와, 상기 주변압기 2차측부(3)로 공급되는 전원을 수용가 선로(Nx)로 공급하는 배전 계통(4)과, 상기 배전선로(41)의 전압을 감시하여 이상전압이 발생하는 경우 상기 1차측 차단기(12) 및 2차측 차단기(31)가 차단되도록 하는 이상전압 계전기(34)로 구성된다.As shown in FIG. 1, a first overcurrent relay 14 and a peripheral voltage transformer primary circuit breaker 12 and a peripheral voltage primary side portion 1 receiving electric power transmitted from a power station from a power receiving side line are provided. And, the primary coil (2A) is directly grounded, the secondary coil (2B) is the reactor 21 is grounded, the passive ground switch 22 is connected and configured in parallel with the reactor 21 ground, the reactor (21) When the ground is shorted, the high voltage supplied from the primary side of the peripheral pressure transformer 1 is stepped down to a voltage having a predetermined level, and when the ground of the reactor 21 is disconnected, the manual grounding switch is operated by an operator. When the 22 is pressed, it is composed of a peripheral voltage transformer (2) for automatically grounding the secondary coil (2B), the second overcurrent relay 35 and the peripheral voltage secondary circuit breaker (31) and the peripheral voltage (2) The voltage stepped down by) is supplied through the distribution line 41. The secondary side portion (3) of the peripheral pressure transformer, the power distribution system (4) for supplying the power supplied to the secondary side portion (3) of the peripheral pressure to the customer line (Nx) and the voltage of the distribution line 41 When the abnormal voltage is generated by monitoring, the primary circuit breaker 12 and the secondary circuit breaker 31 are configured to shut off.
상기와 같이 구성된 전력공급장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the power supply device configured as described above are as follows.
종래의 수동형 접지스위치(22)를 이용한 전력시스템에서는 첨부도면 도 1에 도시된 바와 같이, 변압기 1차 코일(2A) Y결선의 중성점에 직접 접지(23)를 하고, 변압기 2차 코일(2B)의 결선에는 중성점 접지전류 제한용 리액터(21)접지를 하는 방식이 널리 사용되고 있다. 이러한 시스템에서는 변압기 2차측부(3)에 지락사고가 발생한 경우에 리액터(21)의 임피던스 성분에 의하여 단락전류를 제한함으로써 변압기 2차측부의 지락에 의한 단락전류가 적게 흐르도록 한다. 이렇게 함으로써, 단락전류에 의한 변압기 권선의 전자력 및 줄(Joule)열에 의한 소손을 방지한다.In the conventional power system using the passive grounding switch 22, as shown in FIG. 1, the ground 23 is directly connected to the neutral point of the Y primary of the transformer primary coil 2A, and the transformer secondary coil 2B. For the wiring of the neutral point ground current limiting reactor 21, the grounding method is widely used. In such a system, when a ground fault occurs in the transformer secondary side 3, the short circuit current is limited by the impedance component of the reactor 21 so that the short circuit current due to the ground fault in the transformer secondary side flows. This prevents burnout by the electromagnetic force and Joule heat of the transformer winding due to a short circuit current.
그러나, 주변압기 2차측 결선의 접지전류 제한용 리액터(21)가 단선되었을 경우에는 배전선로(41)와 접지선(24) 사이의 전압은 정상상태의 전압보다 상당히 크게 높아진다. 따라서, 주변압기 2차측부(3)에 연결된 절연물, 기기 등의 절연파괴를 유발하여 배전계통(4)의 2차적인 사고를 일으키거나, 배전계통(4)이후에 연결되는 수용가에 공급되는 전압을 정상전압보다 높게 함으로써 가정이나 공장에서 사용되는 가전제품 또는 산업기기 등의 소손을 가져오게 된다. 이 경우, 배전선로(41)의 전압이 이상전압이 되면 이상전압 검출용 변압기(33)에 의해 과전압 계전기(34) 접점이 작동되어 차단기(31)가 동작함으로써 주변압기 2차측부(3) 이후를 보호한다. However, when the ground current limiting reactor 21 of the secondary voltage secondary connection is disconnected, the voltage between the distribution line 41 and the ground line 24 becomes significantly higher than the voltage in the normal state. Therefore, it causes a secondary breakdown of the distribution system 4 by causing an insulation breakdown of the insulator, equipment, etc. connected to the secondary side of the peripheral voltage, or a voltage supplied to a customer connected after the distribution system 4. By higher than the normal voltage, home appliances or industrial appliances used in homes or factories will be burned. In this case, when the voltage of the distribution line 41 becomes an abnormal voltage, the overvoltage relay 34 contacts are operated by the abnormal voltage detecting transformer 33 to operate the breaker 31 to operate the secondary voltage after the peripheral voltage side 3. To protect.
단선된 리액터(21)를 점검하거나 보수할 때에는 수동 접지스위치(22)를 작동시키고, 다시 주변압기 2차측부(3)에 전력을 공급한다, When checking or repairing the disconnected reactor 21, the manual ground switch 22 is operated, and the electric power is supplied to the secondary side of the peripheral pressure transformer 3 again.
그러나, 종래와 같이 수동 접지스위치를 작동시켜 다시 주변압기 2차측부 다시 전력을 공급하게 되는 경우 수용가에 정전시간이 길어지면서 산업상 또는 가정의 전기이용에 불편과 손실이 따른다는 문제점이 있었다.However, when the manual ground switch is operated to supply power again to the secondary side of the peripheral pressure as in the related art, there is a problem that the power failure time is increased and the inconvenience and loss is caused by the industrial or household electricity use.
본발명은 이와 같은 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 통상의 전력시스템에 고속 접지스위치를 배치하여 이상전압 상승을 방지하고 이상상태에 대해 시스템을 보호할 수 있는 고속 접지 스위치를 갖는 전력공급장치을 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a high speed grounding switch that can prevent an abnormal voltage rise and protect the system against an abnormal state by arranging a high speed grounding switch in a conventional power system. It is to provide a power supply having a.
본 발명의 다른 목적은 종래의 전력시스템에 고속 접지스위치를 이용함으로써 빠른 시간 내에 시스템을 안정시킬 수 있는 전력시스템을 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a power system capable of stabilizing a system in a short time by using a high speed grounding switch in a conventional power system.
본 발명의 또 다른 목적은 종래의 전력시스템에 고속 접지스위치를 이용하여 정전시간을 단축시킴으로써 정전에 따른 산업상 손실을 최소화시킬 수 있는 전력시스템을 제공하기 위한 것이다.It is still another object of the present invention to provide a power system capable of minimizing industrial losses due to a power failure by shortening a power failure time by using a high speed grounding switch in a conventional power system.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 제1 과전류 계전기와 주변압기 1차측 차단기로 이루어져 있으며 송전소로부터 전송된 전력을 수전측 선로부터 공급받는 주변압기 1차측부; 1차 코일은 직접 접지되고, 2차코일은 리액터 접지되며, 상기 리액터 접지와 병렬로 고속 접지 스위치가 연결, 구성되어, 상기 리액터 접지가 단락되어 있는 경우 주변압기 1차측부로부터 공급되는 고압을 일정 레벨을 갖는 전압으로 강압시켜 공급하고, 상기 리액터 접지가 단선되는 경우 상기 고속 접지 스위치가 외부로부터 입력되는 절환신호에 응하여 상기 2차 코일을 자동으로 접지시키는 주변압기; 과전류 계전기와 주변압기 2차측 차단기로 이루어져 있으며 상기 주변압기에 의해 강압된 전압을 배전선로를 통해 공급되도록 하는 주변압기 2차측부; 상기 주변압기 2차측부로 공급되는 전원을 수용가 선로로 공급하는 배전 계통부; 및 상기 배전선로의 전압을 감시하여 이상전압이 발생하는 경우 상기 1차측 차단기 및 2차측 차단기가 차단되도록 하고, 상기 고속 접지 스위치가 온되도록 절환신호를 출력하는 이상전압 계전기로 이루어진 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object consists of a first over-current relay and the peripheral voltage transformer primary side breaker and the peripheral voltage primary side receiving the power transmitted from the power station from the receiving line; The primary coil is directly grounded, the secondary coil is reactor grounded, and a high-speed ground switch is connected and configured in parallel with the reactor ground, so that when the reactor ground is shorted, the high voltage supplied from the primary side of the peripheral voltage is constant. A voltage transformer having a low voltage level and supplying the voltage, and the peripheral voltage transformer automatically grounds the secondary coil in response to a switching signal input from the outside when the reactor ground is disconnected; A secondary side breaker comprising an overcurrent relay and a secondary side breaker and supplying a voltage stepped down by the peripheral side through a distribution line; A distribution system unit for supplying power supplied to the secondary side of the peripheral voltage to a customer line; And an abnormal voltage relay for monitoring the voltage of the distribution line so that the primary side breaker and the secondary side breaker are cut off when an abnormal voltage is generated, and outputting a switching signal to turn on the high speed ground switch.
이하, 본 발명의 상세한 설명을 첨부 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the detailed description of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 고속 접지 스위치를 갖는 전력공급장치를 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining a power supply having a fast ground switch according to the present invention.
첨부 도면 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 과전류 계전기(14)와 주변압기 1차측 차단기(12)로 이루어져 있으며 송전소로부터 전송된 전력을 수전측 선로부터 공급받는 주변압기 1차측부(1)와, 1차 코일(2A)은 직접 접지되고, 2차 코일(2B)은 리액터(21) 접지되며, 상기 리액터(21) 접지와 병렬로 고속 접지 스위치(25)가 연결, 구성되어, 상기 리액터(21) 접지가 단락되어 있는 경우 주변압기 1차측부(1)로부터 공급되는 고압을 일정 레벨을 갖는 전압으로 강압시켜 공급하고, 상기 리액터(21) 접지가 단선되는 경우 상기 고속 접지 스위치(25)가 후술하는 이상전압 계전기(34)로부터 입력되는 절환신호에 응하여 상기 2차 코일(2B)을 자동으로 접지시키는 주변압기(2)와, 제2 과전류 계전기(35)와 주변압기 2차측 차단기(31)로 이루어져 있으며 상기 주변압기(2)에 의해 강압된 전압을 배전선로(41)를 통해 공급되도록 하는 주변압기 2차측부(3)와, 상기 주변압기 2차측부(3)로 공급되는 전원을 수용가 선로(Nx)로 공급하는 배전 계통(4)과, 상기 배전선로(41)의 전압을 감시하여 이상전압이 발생하는 경우 상기 1차측 차단기(12) 및 2차측 차단기(31)가 차단되도록 하고, 상기 고속 접지 스위치(25)가 온되도록 절환신호를 출력하는 이상전압 계전기(34)로 구성된다.As shown in FIG. 2, the first overcurrent relay 14 and the peripheral transformer primary side breaker 12, and the peripheral voltage primary side (1) receiving the power transmitted from the power station from the receiving line And the primary coil 2A is directly grounded, the secondary coil 2B is grounded in the reactor 21, and the high speed ground switch 25 is connected and configured in parallel with the reactor 21 ground, so that the reactor is (21) When the ground is shorted, the high voltage supplied from the primary side of the peripheral voltage transformer 1 is stepped down to a voltage having a predetermined level, and when the reactor 21 is grounded, the high speed grounding switch 25 A peripheral voltage transformer 2 for automatically grounding the secondary coil 2B in response to a switching signal input from an abnormal voltage relay 34 to be described later, and the second overcurrent relay 35 and the peripheral voltage transformer secondary circuit breaker 31. ) And the stepped down by the peripheral pressure (2) And a peripheral pressure secondary side portion 3 for supplying pressure through the distribution line 41, and a power distribution system 4 for supplying power supplied to the secondary pressure secondary side portion 3 to the customer line Nx. When the abnormal voltage is generated by monitoring the voltage of the distribution line 41, the primary side breaker 12 and the secondary side breaker 31 are cut off, and the switching signal is turned on so that the high speed ground switch 25 is turned on. It consists of the abnormal voltage relay 34 which outputs.
상기와 같이 구성된 본 발명이 적용된 고속 접지 스위치를 갖는 전력공급장치의 작동을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the power supply having a fast ground switch to which the present invention configured as described above is applied as follows.
먼저, 첨부 도면 도 2에 도시된 바와 같이 주변압기(2)의 2차측 결선의 접지전류 제한용 리액터(21)에 병렬로 연결되어 있는 도1의 종래의 수동형 접지스위치(22) 대신에 자동형 고속 접지스위치(25)를 사용함으로써 종래기술의 문제점을 해결하고자 한 것이다.First, as shown in FIG. 2, an automatic type instead of the conventional manual ground switch 22 of FIG. 1 connected in parallel to the ground current limiting reactor 21 of the secondary side connection of the peripheral pressure transformer 2 is shown. By using the high speed ground switch 25 is to solve the problems of the prior art.
본 발명에 따른 전력공급장치는 상기 주변압기 1차측부(1)에 주변압기 1차측 차단기(12), 변류기(13), 및 상기 차단기(12)와 상기 변류기(13)에 병렬로 연결된 제1 과전류 계전기(14)가 연결되어 있다. The power supply apparatus according to the present invention has a peripheral pressure primary side breaker 12, a current transformer 13, and a first connected in parallel to the peripheral pressure primary side portion 1, the circuit breaker 12 and the current transformer 13; The overcurrent relay 14 is connected.
또한, 상기 주변압기 2차측부(3)에는 주변압기 2차측 차단기(31)와 변류기(32), 및 상기 차단기(31)와 상기 변류기(32)에 병렬로 연결된 제2 과전류 계전기(35)가 연결되어 있다. In addition, the peripheral pressure transformer secondary side part 3 has a peripheral overvoltage secondary circuit breaker 31 and a current transformer 32, and a second overcurrent relay 35 connected in parallel with the circuit breaker 31 and the current transformer 32. It is connected.
지락전류를 제한하기 위해 주변압기(2)의 2차측 결선의 접지선에 연결된 리액터(21)가 단선(斷線)되었을 경우에는 배전계통(4)에 이상전압이 발생한다. 이 때, 이상전압 검출용 변압기(33)가 작동하고 동시에 이상전압 계전기(34)가 동작하여 주변압기 1, 2차측의 차단기(12)와 차단기(31)가 작동하여 배전선로(41)가 분리되어 수용가는 정전으로 이어진다. When the reactor 21 connected to the ground line of the secondary side connection of the peripheral voltage transformer 2 is disconnected to limit the ground current, an abnormal voltage is generated in the distribution system 4. At this time, the abnormal voltage detection transformer 33 operates and at the same time the abnormal voltage relay 34 operates so that the breaker 12 and the breaker 31 on the primary and secondary side of the peripheral voltage are operated to separate the distribution line 41. The customer leads to a power outage.
이때, 이상전압 계전기(34)에서 발생한 전기적 신호를 고속 접지스위치(25)에 보내 단선된 리액터(21)를 수십 ms 이내에 단락시킴으로써 배전선로(41)의 이상전압을 억제하고 주변압기 2차측부(3) 이후의 회로를 분리하기 위한 차단기(31)에 전기적 신호를 보내지 않으므로 수용가에 정전을 일으키지 않는다. At this time, the electrical signal generated by the abnormal voltage relay 34 is sent to the high-speed ground switch 25 to short-circuit the reactor 21 disconnected within several tens of ms to suppress the abnormal voltage of the distribution line 41 and suppress the peripheral voltage secondary side ( 3) Since no electrical signal is sent to the circuit breaker 31 for separating the circuit afterwards, no power failure occurs in the customer.
이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시 예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다. The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications and changes can be made by those skilled in the art, which are included in the spirit and scope of the present invention as defined in the appended claims.
따라서, 본 발명은 본 발명은 전력시스템에 고속 접지스위치를 배치하여 이상전압 상승을 방지하고 이상상태에 대해 시스템을 보호하며, 빠른 시간 내에 시스템을 안정시킬 수 있고, 나아가 정전시간을 단축시킴으로써 정전에 따른 산업상 손실을 최소화시킬 수 있는 전력시스템을 제공하는 효과를 갖는다. Therefore, the present invention is to provide a high-speed grounding switch in the power system to prevent an abnormal voltage rise, to protect the system against abnormal conditions, to stabilize the system in a short time, and further to reduce the power failure time There is an effect of providing a power system that can minimize the industrial losses.
도 1은 종래 기술에 따른 고속 접지 스위치를 갖는 전력공급장치를 설명하기 위한 도면,1 is a view for explaining a power supply having a fast ground switch according to the prior art,
도 2는 본 발명에 따른 고속 접지 스위치를 갖는 전력공급장치를 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining a power supply having a fast ground switch according to the present invention.
*** 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 ****** Explanation of symbols on main parts of drawing ***
1 : 주변압기 1차측부 2 : 주변압기1: peripheral pressure primary side 2: peripheral pressure
3 : 주변압기 2차측부 4 : 배전계통3: peripheral pressure secondary side 4: distribution system
11 : 수전측 선로 12 : 주변압기 1차측 차단기11: power receiving line 12: peripheral pressure primary circuit breaker
13 : 주변압기 1차측 변류기 14 : 제1 과전류 계전기13 peripheral current transformer primary side current transformer 14 first overcurrent relay
21 : 리액터 23 : 접지21: reactor 23: ground
24 : 접지선 25 : 고속 접지스위치24: ground wire 25: high speed ground switch
31 : 주변압기 2차측 차단기 32 : 주변압기 2차측 변류기31: secondary transformer breaker 32: secondary transformer current transformer
33 : 이상전압 검출용 변압기 34 : 이상전압 계전기33: abnormal voltage detection transformer 34: abnormal voltage relay
35 : 제2 과전류 계전기35: second overcurrent relay
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| KR (1) | KR20050041542A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100696984B1 (en) * | 2005-06-18 | 2007-03-20 | 한국철도기술연구원 | Pilot ground fault protective relaying scheme in traction power supply system |
-
2003
- 2003-10-31 KR KR1020030076751A patent/KR20050041542A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100696984B1 (en) * | 2005-06-18 | 2007-03-20 | 한국철도기술연구원 | Pilot ground fault protective relaying scheme in traction power supply system |
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