셀 법에 의한 도전성 차폐판의 자계 차폐효과 해석

Abstract

본 연구에서는 셀법에 의한 차폐판의 와류계산에 셀 내의 자속쇄교를 기반으로 한 새로운 기법을 도입하였으며 이 기법에 의하면 할당 메모리 용량 및 계산시간을 대폭 줄일 수 있다. 임의 공간의 자계분포 계산은 소스도체 전류 및 차폐판의 와류에 의한 자계성분을 합성함으로써 구할 수 있다. 이 기법은 차폐효과를 자세하게 분석할 수 있으므로 차폐판의 설계에 응용할 수 있다. 계산 예로서 알미늄 재질의 평판형과 U-형 차폐판 모델을 사용하여 자계 및 차폐판의 유도전류 분석을 행하였으며, 자계 및 차폐판의 유도전류 계산은 메틀렙 7.1을 이용하였다. 계산결과로서 단상 소스전류 및 3상 평형 소스전류에 대한 자계 차폐효과는 매우 컸으며그 효과는 3상 불평형의 경우가 더욱 컸다. 차폐판의 유도전류는 차폐판의 가장자리 부분에 집중하는 경향을 나타냈다. 차폐판의 설계에 대하여 차폐판의 길이효과, 상부 차폐판과 소스도체 간의 거리 효과, 상부 평판과 측면차폐판 폭의 비에 의한 차폐효과 및 차폐판의 구조에 대한 검토를 행하였다.

In this study new evaluation method of eddy currents in conductive shielding sheets are introduced. This method is based on the magnetic flux linkage in rectangular cells. According to this method the allocated amount of memory and the calculation time can be reduced. In this method calculation of magnetic field in any space can be performed by summing contributions of source currents and eddy currents in conductive shielding sheets. This method can be applied to the design of magnetic field-shield. As examples magnetic fields of open spaces and induced current distributions in shielding sheets were analyzed using flat type and U-type models. And also the caculations were performed by Matlab 7.1 codes. As calculation results, in case of single-phase source currents and balanced 3-phase source currents, the shielding effects are large, but in case of unbalanced 3-phase source currents the effects are very small. Induced currents in the shielding sheets are concentrated at end-sites of shielding sheets but the currents in central parts of the sheets are very small. For the design of shielding sheets, the effects of shield length, spacing between upper shielding sheet and source conductor, width ratio of upper sheet and side sheet in U-type shielding sheet, and the geometry of the sheet were analyzed.