KCI우수등재
군사용 레이더 시스템 보호를 위한 낙뢰서지 방호장치의 설계 = Design of Lightning Surge Protective Device to Protect Military Radar Systems
저자
안창환 (인하공업전문대학)
발행기관
학술지명
전자공학회논문지(Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers )
권호사항
발행연도
2023
작성언어
Korean
주제어
등재정보
KCI우수등재
자료형태
학술저널
발행기관 URL
수록면
84-91(8쪽)
제공처
본 논문은 군사용 레이더 시스템에 적용되는 인버터의 출력단에 설치되어 낙뢰로 부터 인버터와 레이더 시스템을 보호하기 위한 새로운 서지 방호장치를 제안한다. 일반적으로 저압 배전계통에 사용되는 인버터는 입력측에 서지방호장치가 설치되어 있으나, 군사용 레이더 시스템에서는 인버터와 전동기가 물리적으로 떨어져 있기 때문에 구조물에 뇌격이 침입하면 인버터와 전동기에 연결된 케이블이 낙뢰전류의 유도 영향을 받게 된다. 따라서 이러한 구조적인 특성으로 인해 출력단에도 서지 방호장치가 필요하다. 또한, 저압 배전계통의 전원 주파수는 60Hz이지만, 인버터의 출력주파수는 PWM(Pulse Width Modulation) 제어를 통해 수 kHz로 출력된다. 따라서 인버터의 출력주파수는 서지 방호장치를 설계하고 적용하는데 반드시 고려해야 할 중요한 요소 중 하나이다. 본 연구에서는 이러한 고주파 환경에서 효과적으로 동작할 수 있는 새로운 서지 방호장치를 설계하고 잔류전압과 누설전류에 대한 동작 특성을 분석하였다. 본 연구의 결과는 유사한 조건에서 서지 방호장치를 설계하거나 선택할 때 유용한 정보를 제공할 것으로 기대된다.
더보기This paper proposes a new surge protective device that is installed at the output side of an inverter applied to military radar systems to protect the inverter and radar system from lightning strikes. Generally, inverters used in low-voltage distribution systems is installed surge protective devices on the input side, but military radar systems, the inverter and motor are physically separated. When a lightning strike invades the structure, the cables connected to the inverter and motor are influenced by the induced effects of lightning currents. Consequently, due to these structural characteristics, surge protective devices are also required at the output side. Additionally, while the power frequency of low-voltage distribution systems is 60Hz, the output frequency of the inverter is in the range of several kHz due to Pulse Width Modulation (PWM) control. Thus, the output frequency of the inverter is one of the crucial factors to consider when designing and implementing surge protective devices. In this study, we designed new surge protective devices capable of effectively operating under such high-frequency environment and analyzed their operational characteristics such as residual voltage and leakage current. The results of this study are expected to provide valuable information for designing and selecting surge protective devices under similar conditions.
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