이상 전자기 펄스로부터 전력 시스템을 보호하는 방법 및 장치 document_id 1020127008260

[청구항 20] 이상 전자기 펄스가 전력 시스템의 자기 권선을 포함하는 전기 부품에 도달해서 동작 불능 상태로 만드는 것을 방지하는 장치로서, 상기 전기 부품은 상기 펄스를 수신하는 시스템의 도전 경로에 위치하는 장치에 있어서 a) 상기 펄스가 상기 전기 부품에 도달해서 동작 불능 상태로 만들기 전에 상기 도전 경로에서 상기 펄스의 존재를 검출하는 수단; 및 b) 상기 펄스가 상기 전기 부품에 도달해서 동작 불능 상태로 만들 수 있기 전에 상기 전기 부품을 우회하는 저인덕턴스 고전류 용량 단락 회로의 생성에 의해 상기 권선 내에 자기장을 붕괴시킴으로써 상기 펄스를 상기 전기 부품 주위로 우회시키는 수단을 포함하고, c) 상기 저인덕턴스 고전류 용량 단락 회로는, i) 원통 내부 전극, 내부 전극을 둘러싸는 적어도 하나의 원통 그리드 및 적어도 하나의 그리드를 둘러싸는 원통 외부 전극을 포함하는 고전압 냉음극 전계 방출 진공 전자관을 포함하고, 상기 내부 및 외부 전극 및 적어도 하나의 그리드는 공통의 주축을 공유하고, ii) 내부 전극 또는 외부 전극으로부터 인접한 그리드까지의 레이얼 스페이싱이 횡방향 전자기 모드를 지원하는 원형 도파관을 그 사이에 생성하도록 하는 것을 특징으로 하는 장치 [청구항 22] 제 20 항에 있어서,상기 전기 부품nan은변압기또는발전기포함하는것을특징으로 하는장치. [청구항 23] 제 20 항에 있어서,상기 검출 수단은 상기 전력 시스템 내로 진행하는 상기 펄스로부터 접지를 향해 발생되는 상기 도전 경로에서 과전압 조건을 검출하는수단포함하는것을특징으로 하는장치. [청구항 24] 제 20 항에 있어서,상기 검출 수단은 접지로부터 진행하는 상기 펄스로부터 상기 전기 부품을 향해 발생되는 과전류 조건을 검출하는수단포함하는것을특징으로 하는장치. [청구항 25] 제 20 항에 있어서,상기 검출 및 상기 우회는500피코세컨드미만발생하는것을특징으로 하는장치. [청구항 26] 제 20 항에 있어서,인덕턴스 고전류 용량 단락 회로는양방향인것을특징으로 하는장치. [청구항 27] 제 26 항에 있어서,인덕턴스 고전류 용량 단락 회로는 제 1 원통 그리드, 제 2 원통 그리드, 및 원통 외부 전극으로 차례로 둘러싸여지는 원통 내부 전극을 구비한 양 방향 고전압 냉음극 전계 방출 진공 전자관을 포함하고, 상기 내부 전극 및 상기 외부 전극과 상기 제 1 원통 그리드 및 상기 제 2 원통 그리드는 공통 주축을 공유하며;b) 내부 및 외부 원통 전극은 상기 전극을 거쳐 인가된 신호의 순간 극성에 따라 전계 방출 음극 또는 양극으로서, 양방향으로 개별적으로 기능하고, c) 상기 내부 전극으로부터 상기 제 1 원통 그리드로의 레이디얼 스페이싱은 그 사이에서 횡방향 전자기 모드를 지원하는 원형 도파관을 생성하도록 하는 것이고, 상기 제 2 원통 그리드와 상기 외부 전극 사이의 스페이싱은 그 사이에서 횡방향 전자기 모드를 지원하는 원형 도파관을 생성하도록 하고,d) 상기 제 1 원통 그리드와 상기 제 2 원통 그리드 사이의 레이디얼 스페이싱은 의도된 동작 전압에서 상기 제 1 원통 그리드와 상기 제 2 원통 그리드 사이의 플래시오버를 방지하는데충분한것을특징으로 하는장치. [청구항 29] 제 27 항에 있어서,상기 관은 제 1 도전성 하우징 부분 및 제 2 도전성 하우징 부분을 포함하는 진공 인클로저에 장착되고, 상기 제 1, 제 2 도전성 하우징 부분 각각은 중간 도전성 장착 플랜지에 기계적으로그리고도전적접속되는것을특징으로 하는장치. [청구항 30] 제 29 항에 있어서,인접 도체는 상기 제 1 도전성 하우징 부분 및 상기 제 2 도전성 하우징 부분과 중간 장착 플랜지를 통과하고;b) 상기 인접 도체는 상기 원통 내부 전극을 지지하고,c) 상기 중간 도전성 장착 플랜지는 상기 외부 원통 전극을 포함하고접지연결되는것을특징으로 하는장치. [청구항 31] 제 30 항에 있어서,상기 관은 상기 진공 인클로저 내에 형성된 rf 억제 필터를 더 포함하고; 상기 필터는 제 1 커패시터 플레이트를 형성하는 상기 인접 도체의 외면과 상기 제 1 도전성 하우징 부분 및 상기 제 2 도전성 하우징 부분 중 하나 또는 둘 다에 기계적으로 그리고 도전적으로 접속된 관형 도체에 의해 형성되는 제 2 커패시터 플레이트 사이에 형성된커패시터적어도포함하는것을특징으로 하는장치. [청구항 33] 제 20 항에 있어서,상기 전기 부품에 인가된 라인 전압의 2 사이클 이하의, 전기 부품을 우회하는 저인덕턴스 고전류 용량 단락 회로의 상기 생성의 온셋에 후속하는 소정 기간 후에 상기 전기 부품을 절연시키는수단더포함하는것을특징으로 하는장치. [청구항 34] 제 33 항에 있어서,상기 절연 수단은 상기 도전 경로에서의 gic 펄스의 결과로서 감지되는 과전압 다음에 상기 저인덕턴스 고전류 용량 단락 회로를 통합하는회로의출력응답하는것을특징으로 하는장치. [청구항 35] 제 33 항에 있어서,상기 절연 수단은 상기 도전 경로에서의 nemp 또는 nnemp의 결과로서 감지되는 과전압 다음에 상기 저인덕턴스 고전류 용량 단락 회로를 통합하는회로의출력응답하는것을특징으로 하는장치. [청구항 36] 제 20 항에 있어서,인덕턴스 고전류 용량 단락 회로는 컨포멀 도전성 크롬 피복층으로 커버된 다음 컨포멀 도전성 구리 피복층에 의해 커버되는 가늘고 긴 도전성 스테인레스 스틸 코어로 형성된 자기 지지 절연 도체 상에 수직으로 장착된 스위치를 포함하고;b) 상기 자기 지지 절연 도체의 일단부는접지접속되는것을특징으로 하는장치. [청구항 37] 제 36 항에 있어서,구리 도전성 피복은 컨포멀 내부식성 유전체 보호층에 의해커버되는것을특징으로 하는장치. [청구항 38] 제 36 항에 있어서,치수에 따른 절연된 자기 지지 도체의 도전성 부분의 단면은 상기 주 치수에 따라 둥글게 된 에지를 갖는 편평한 직사각형 치밀체를형성하는것을특징으로 하는장치. [청구항 47] 제 20 항에 있어서,상기 우회는100피코세컨드발생되는것을특징으로 하는장치. [청구항 48] 제 20 항에 있어서,인덕턴스 고전류 용량 단락 회로는 자기 권선을 포함하는 전기 부품에 물리적으로 근접하여위치되는것을특징으로 하는장치. [청구항 49] 제 48 항에 있어서,인덕턴스 고전류 용량 단락 회로는 두 개의 주 전류 운반 단자 및 적어도 하나의 제어 전극을 갖는 스위치를 포함하고,b) 상기 검출은 스위치에 물리적으로 가까운 적어도 하나의 제어 전극을 위해 바이어싱 회로를 사용하는 것을포함하는것을특징으로 하는장치. [청구항 50] 제 20 항에 있어서,인덕턴스 고전류 용량 단락 회로는 자기 지지 절연 도체 상에 장착된 스위치를 포함하고, 상기 자기 지지 절연 도체는 둥글게 된 에지를 갖는 평평한 직사각형 치밀체를 형성하는, 도체의 길이를 따르는 단면을 갖는 가늘고 긴 도체로 형성되며,b)상기자기지지절연도체의일단부가접지연결되는것을특징으로 하는장치. [청구항 51] 제 50 항에 있어서,직사각형치밀체의 종횡비는 10:1보다 큰 것특징으로 하는장치. [청구항 52] 제 20 항에 있어서,상기 펄스의 존재의 검출은 핵 전자기 펄스, 비핵 전자기 펄스 및 지자기 유도 전류로부터 발생된 일시적인 전자기 펄스 중 각각 하나를 검출하는능력포함하는것을특징으로 하는장치. [청구항 53] 제 27 항에 있어서,상기 관은 일단부에서 대부분 폐쇄되는 원통 형상 부분 및 림 부분에 의해 둘러싸이는 개방된 단부를 각각 갖는 한 쌍의 도전성 탑 햇 형상의 소켓을 포함하는 오목한 연결 수단 내에 장착되고, 개방된 단부는 서로를 향하고 림 부분은 외부 회로에 상기 관을 연결시키기 위한 수단으로서역할하는것을특징으로 하는장치. [청구항 54] 제 36 항에 있어서,상기 자기 지지 절연 도체는 전기 도체를 둘러싸는유전체포함하는것을특징으로 하는장치. [청구항 55] 제 50 항에 있어서,상기 자기 지지 절연 도체는 전기 도체를 둘러싸는유전체포함하는것을특징으로 하는장치. [청구항 56] 이상 전자기 펄스가 통상 dc 전압인 전력 시스템의 전기 부품에 도달하여 동작 불능으로 만드는 것을 방지하기 위한 장치로서, 상기 전기 부품은 상기 펄스를 수신하는 상기 시스템의 도전 경로 내에 위치되는 장치에 있어서, a) 상기 펄스가 상기 전기 부품에 도달해서 동작 불능 상태로 만들기 전에 상기 도전 경로에서 상기 펄스의 존재를 검출하는 수단; 및 b) 상기 펄스가 상기 전기 부품에 도달해서 동작 불능 상태로 만들 수 있기 전에 상기 전기 부품을 우회하는 단일 방향의 저인덕턴스 고전류 용량 단락 회로의 생성에 의해 상기 펄스를 상기 전기 부품 주위로 우회시키는 수단을 포함하고, c) 상기 저인덕턴스 고전류 용량 단락 회로는, i) 원통 내부 전극, 내부 전극을 둘러싸는 적어도 하나의 원통 그리드 및 적어도 하나의 그리드를 둘러싸는 원통 외부 전극을 포함하는 고전압 냉음극 전계 방출 진공 전자관을 포함하고, 상기 내부 및 외부 전극 및 적어도 하나의 그리드는 공통의 주축을 공유하고, ii) 내부 전극 또는 외부 전극으로부터 인접한 그리드까지의 레이얼 스페이싱이 횡방향 전자기 모드를 지원하는 원형 도파관을 그 사이에 생성하도록 하는 것을 특징으로 하는 장치 [청구항 57] 양 방향 고전압 냉음극 전계 방출 양 방향 진공 전자관으로서, a) 제 1 원통 그리드, 제 2 원통 그리드, 및 원통 외부 전극으로 차례로 둘러싸여지는 원통 내부 전극을 포함하고, 상기 내부 전극 및 상기 외부 전극과 상기 제 1 원통 그리드 및 상기 제 2 원통 그리드는 공통 주축을 공유하며, b) 내부 및 외부 원통 전극은 상기 전극을 거쳐 인가된 신호의 순간 극성에 따라 전계 방출 음극 또는 양극으로서, 양방향으로 개별적으로 기능하고, c) 상기 내부 전극으로부터 상기 제 1 원통 그리드로의 레이디얼 스페이싱은 그 사이에서 횡방향 전자기 모드를 지원하는 원형 도파관을 생성하도록 하는 것이고, 상기 제 2 원통 그리드와 상기 외부 전극 사이의 스페이싱은 그 사이에서 횡방향 전자기 모드를 지원하는 원형 도파관을 생성하도록 하고, d) 상기 제 1 원통 그리드와 상기 제 2 원통 그리드 사이의 레이디얼 스페이싱은 의도된 동작 전압에서 상기 제 1 원통 그리드와 상기 제 2 원통 그리드 사이의 플래시오버를 방지하는 데 충분한 것을 특징으로 하는 전자관 [청구항 58] 제 57 항에 기재된 전자관 및 상기 관을 위한 오목한 전자관 소켓의 결합 구조이며, 오목관 소켓은 일단부에서 대부분 폐쇄된 원통 형상 부분 및 림 부분에 의해 둘러싸이는 개방된 단부를 각각 갖는 한쌍의 도전성 탑 햇 형상의 소켓을 포함하고, 개방된 단부는 서로를 향하고 림 부분은 상기 전자관의 전극으로서 역할을 하는 것을 특징으로 하는 결합 구조 [청구항 59] 이상 전자기 펄스가 전력 시스템의 자기 권선을 포함하는 전기 부품에 도달하여 동작 불능으로 만드는 것을 방지하기 위한 장치로서, 상기 전기 부품은 상기 펄스를 수신하는 상기 시스템의 도전 경로 내에 위치되는 장치에 있어서, a) 상기 펄스가 상기 전기 부품에 도달해서 동작 불능 상태로 만들기 전에 상기 도전 경로에서 상기 펄스의 존재를 검출하는 수단; 및 b) 상기 펄스가 상기 전기 부품에 도달해서 동작 불능 상태로 만들 수 있기 전에 상기 전기 부품을 우회하는 저인덕턴스 고전류 용량 단락 회로의 생성에 의해 상기 펄스를 상기 전기 부품 주위로 우회시키는 수단을 포함하고, c) 상기 저인덕턴스 고전류 용량 단락 회로는 컴포멀 도전성 크롬 피복층으로 커버된 다음 컨포멀 도전성 구리 피복층에 의해 커버되는 가늘고 긴 도전성 스테인레스 스틸 코어로 형성된 자기 지지 절연 도체 상에 장착된 스위치를 포함하고, d) 상기 자기 지지 절연 도체의 일단부가 접지에 연결되는 것을 특징으로 하는 장치 [청구항 60] 이상 전자기 펄스가 전력 시스템의 자기 권선을 포함하는 전기 부품에 도달하여 동작 불능으로 만드는 것을 방지하기 위한 장치로서, 상기 전기 부품은 상기 펄스를 수신하는 상기 시스템의 도전 경로 내에 위치되는 장치에 있어서, a) 상기 펄스가 상기 전기 부품에 도달해서 동작 불능 상태로 만들기 전에 상기 도전 경로에서 상기 펄스의 존재를 검출하는 수단; 및 b) 상기 펄스가 상기 전기 부품에 도달해서 동작 불능 상태로 만들 수 있기 전에 상기 전기 부품을 우회하는 저인덕턴스 고전류 용량 단락 회로의 생성에 의해 상기 펄스를 상기 전기 부품 주위로 우회시키는 수단을 포함하고, c) 상기 저인덕턴스 고전류 용량 단락 회로는 자기 지지 절연 도체 상에 장착된 스위치를 포함하고, 상기 자기 지지 절연 도체는 둥글게 된 에지를 갖는 평평한 직사각형 치밀체를 형성하는, 도체의 길이를 따르는 단면을 갖는 가늘고 긴 도체로 형성되며, d) 상기 자기 지지 절연 도체의 일단부가 접지에 연결되는 것을 특징으로 하는 장치