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세계 최대 전력용량 실현 |
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일본의 關西電力은 반도체소자에 실리콘카바이드(SiC)를 사용한 12KVA급 3상인버터를 개발, 전력선으로의 연계접속에 성공했다.
SiC소자의 설계를 개량하여 전압과 전류밀도를 높여 세계 최대의 전력용량을 실현했다.
종래에는 미국 회사가 개발한 6.5kV급이 최대였다.
關西電力은 2006년도를 목표로 100KVA급의 범용인버터를 실용화, 自社의 전력설비에 적용하는 외에 산업용모터나 분산형전원 등으로의 채용을 권유할 방침이다.
SiC제 파워반도체는 종래의 실리콘(Si)제 반도체에 비해 내열성과 내전압성이 뛰어나고, 전력손실도 적다.
關西電力은 1997년부터 同반도체의 개발에 착수, 작년 6월에 4KVA급 SiC인버터를 개발했다.
SiC인버터는 전류의 온·오프 절체를 수행하는 SiC스위칭소자와 전류가 흐르는 방향을 제어하는 SiC다이오드소자로 구성된다.
이번에는 SiC스위칭소자에 전기저항을 낮춘 ‘매입구조’를 채용했다.
1평방㎝당 통전전류를 同社제 4KVA급의 약 1.5배, Si스위칭소자의 5배가 되는 250A로 높임과 동시에 스위칭의 속도를 높여 전력손실저감과 출력의 증강에 노력했다.
전원전압은 4KVA급과 비교해 약 2배인 1400V다.
또 스위칭의 고속화에 따른 노이즈의 발생이나 소자파괴를 방지하기 위한 소자의 동시ON방지회로와 고속대전류제어회로를 새롭게 꾸며 넣었다.
275도의 온도에 견디는 모듈도 채용하여 냉각팬을 소형화했다.
SiC인버터는 전력손실을 Si인버터의 절반 이하인 1.4%로 억제한다.
에너지절약에 기여함으로써 關西電力과 해외 각 사가 대용량형의 실용화를 위한 개발을 추진하고 있다.
關西電力은 2006년을 목표로 100KVA급 대용량인버터를 실용화하여 2차전지와 교직변환장치 등의 전력계 관련설비에 적용할 방침이다. |
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