KR100974253B1 - 아크신호검출장치 및 방법 - Google Patents

아크신호검출장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100974253B1
KR100974253B1 KR1020080096498A KR20080096498A KR100974253B1 KR 100974253 B1 KR100974253 B1 KR 100974253B1 KR 1020080096498 A KR1020080096498 A KR 1020080096498A KR 20080096498 A KR20080096498 A KR 20080096498A KR 100974253 B1 KR100974253 B1 KR 100974253B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
signal
pass filter
node
circuit
high pass
Prior art date
Application number
KR1020080096498A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20100037264A (ko
Inventor
김영일
김일권
김광순
박기주
Original Assignee
주식회사 케이디파워
박기주
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 케이디파워, 박기주 filed Critical 주식회사 케이디파워
Priority to KR1020080096498A priority Critical patent/KR100974253B1/ko
Publication of KR20100037264A publication Critical patent/KR20100037264A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100974253B1 publication Critical patent/KR100974253B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/12—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R13/00—Arrangements for displaying electric variables or waveforms
    • G01R13/02—Arrangements for displaying electric variables or waveforms for displaying measured electric variables in digital form
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/25—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof using digital measurement techniques
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R23/00—Arrangements for measuring frequencies; Arrangements for analysing frequency spectra
    • G01R23/16—Spectrum analysis; Fourier analysis
    • G01R23/165—Spectrum analysis; Fourier analysis using filters

Abstract

본 발명은 정상상태에서 발생되는 아크신호와 실제로 발생되는 아크신호를 정확히 구별할 수 있는 아크신호검출장치 및 아크신호검출방법에 관한 것으로, 전기회로에서 검출된 검출신호로부터 직렬아크신호 이상의 주파수 대역을 갖는 제 1 신호만을 통과시키는 고역통과필터; 상기 고역통과필터로부터의 제 1 신호로부터 직렬아크신호에 대응되는 주파수를 갖는 특정 대역내의 제 2 신호만을 통과시키는 대역통과필터; 및, 상기 고역통과필터로부터의 제 1 신호 및 감쇄된 검출신호와, 상기 대역통과필터로부터의 제 2 신호에 근거하여 상기 전기회로로부터 직렬아크신호가 발생했는지의 여부를 판단하는 아크신호판단부를 포함함을 그 특징으로 한다.
아크, 고역통과필터, 대역통과필터, 데이터 어퀴지션 보드, 프로세스부, 디스플레이부

Description

아크신호검출장치 및 방법{APPARATUS FOR DETECTING ARC SIGNAL AND METHOD FOR DETECTING THE ARC SIGNAL}
본 발명은 아크신호검출장치에 관한 것으로, 특히 정상상태에서 발생되는 아크신호와 실제로 발생되는 아크신호를 정확히 구별할 수 있는 아크신호검출장치 및 아크신호검출방법에 대한 것이다.
직렬아크는 전기회로에서 부하와 직렬 연결된 단일 도체에서 발생하는 아크를 의미하는 것으로서, 이는 상과 또는 중성선에서 발생할 수 있지만 대체로 전기회로의 접속부에서 나타난다. 일반적으로 직렬아크는 소켓 연결부의 부식이나 불완전한 접속에 의해 시작된다. 발생원의 예로는 도체가 느슨하게 고정된 콘센트, 손상된 플러그 또는 소선의 일부가 절단된 전선 내부 등이 있다.
도 1은 직렬아크의 발생 메커니즘을 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이 불완전한 접속부에서 직렬아크가 발생하여 화재로 진전되는 과정이 나타나 있다. 헐거운 접속부의 양단에는 수 십 [mV]~수 [V]의 전압강하가 발생하며, 아크열의 발생으로 인해 주변의 절연물이 산화 또는 열분해 된다. 아크전압은 연결부가 적열되는 수 [V]까지 증가하며 탄화된 전로를 통하여 단 락 또는 병렬아크를 발생시키거나 화재로 진전되게 된다. 직렬아크의 전류는 항상 회로에 연결된 부하의 임피던스와 아크발생시의 임피던스에 의해 제한되기 때문에 병렬아크에 비해 전력량이 상당히 작다. 그러나 이는 일반적인 차단기의 동작영역 이하에서 발생하기 때문에 단순한 보호장치로 차단할 수 없으며, 화재로 진전될 때까지 지속적으로 발생하게 된다.
따라서 이러한 직렬아크는 아크신호검출장치에 의해서 검출될 수 있으나, 종래의 아크신호검출장치는 정상상태에서 정상적으로 발생되는 직렬아크와 소켓 연결부의 부식이나 불완전한 접속에 의해서 발생되는 직렬아크간을 구별하지 못하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 고역통과필터 및 대역통과필터를 함께 사용하여 정상적으로 발생되는 직렬아크와 소켓 연결부의 부식이나 불완전한 접속에 의해 발생되는 직렬아크간을 구별할 수 있는 아크신호검출장치 및 아크신호검출방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 아크신호검출장치는 전기회로에서 검출된 검출신호로부터 직렬아크신호 이상의 주파수 대역을 갖는 제 1 신호만을 통과시키는 고역통과필터; 상기 고역통과필터로부터의 제 1 신호로부터 직렬아크신호에 대응되는 주파수를 갖는 특정 대역내의 제 2 신호만을 통과시키는 대역통과필터; 및, 상기 고역통과필터로부터의 제 1 신호 및 감쇄된 검출신호와, 상기 대역통과필터로부터의 제 2 신호에 근거하여 상기 전기회로로부터 직렬아크신호가 발생했는지의 여부를 판단하는 아크신호판단부를 포함함을 그 특징으로 한다.
상기 고역통과필터는, 상기 전기회로에서 검출된 검출신호를 일정한 배율로 감쇄시키고, 이 감쇄된 검출신호를 상기 아크신호판단부에 공급하는 감쇄회로; 및, 상기 전기회로에서 검출된 검출신호로부터 직렬아크신호 이상의 주파수 대역을 갖는 제 1 신호만을 필터링하고, 이 필터링된 제 1 신호를 상기 아크신호판단부에 공급하는 고역통과필터회로를 포함함을 특징으로 한다.
상기 고역통과필터는, 과전압으로부터 고역통과필터를 보호하기 위한 보호회 로 및 피뢰기; 및, 상기 고역통과필터회로로부터의 제 1 신호가 미리 설정된 크기를 초과할 경우 이 제 1 신호를 클램핑시키는 클램핑회로를 더 포함한다.
상기 보호회로는, 전기회로로부터의 검출신호가 인가되는 검출단자와 제 1 노드 사이에 접속된 퓨즈이며; 상기 피뢰기는, 상기 제 1 노드와 접지단자 사이에 접속되며; 상기 감쇄회로는, 상기 제 1 노드와 접지단자 사이에 직렬로 접속된 제 1 저항 및 가변저항을 포함하며; 상기 고역통과필터회로는, 상기 제 1 노드와 제 2 노드 사이에 접속된 제 1 커패시터, 상기 제 2 노드와 제 3 노드 사이에 접속된 제 2 커패시터와, 상기 제 3 노드와 제 4 노드에 접속된 제 2 저항과, 상기 제 4 노드와 접지단자 사이에 접속된 제 3 저항과, 상기 제 2 노드와 접지단자 사이에 접속된 제 1 인덕터와, 그리고 상기 제 3 노드와 접지단자 사이에 접속된 제 2 인덕터를 포함하며; 상기 클램핑회로는, 상기 제 4 노드와 접지단자 사이에 접속된 클램핑 다이오드이며; 상기 제 1 저항과 가변저항 사이의 접점의 전압이 상기 데이터 어퀴지션 보드에 공급되며; 그리고, 상기 제 4 노드의 전압이 상기 데이터 어퀴지션 보드에 공급됨을 특징으로 한다.
상기 아크신호판단부는, 상기 감쇄회로로부터의 감쇄된 검출신호, 상기 고역통과필터회로로부터의 제 1 신호 및 상기 대역통과필터로부터의 제 2 신호를 디지털 신호로 변환함과 아울러, 상기 감쇄회로로부터의 감쇄된 검출신호, 상기 고역통과필터회로로부터의 제 1 필터링 신호 및 상기 대역통과필터로부터의 제 2 신호 각각에 대한 파형 정보를 생성하는 데이터 어퀴지션 보드; 상기 데이터 어퀴지션 보드로부터의 디지털 신호 및 파형 정보에 근거하여 상기 전기회로로부터 직렬아크신 호가 발생했는지의 여부를 판단하는 프로세스부; 및, 상기 프로세스부로부터의 판단결과를 화면상에 표시하는 디스플레이부를 포함함을 특징으로 한다.
상기 대역통과필터는 상기 고역통과필터로부터의 제 1 신호로부터 직렬아크신호에 대응되는 주파수를 갖는 특정 대역내의 제 2 신호만을 통과시키는 다수의 대역통과필터회로들을 포함하며; 그리고, 각 대역통과필터회로는 서로 다른 대역의 주파수를 통과시키는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 아크신호검출방법은 전기회로에서 검출된 검출신호로부터 직렬아크신호 이상의 주파수 대역을 갖는 제 1 신호만을 통과시키는 A단계; 상기 제 1 신호로부터 직렬아크신호에 대응되는 주파수를 갖는 특정 대역내의 제 2 신호만을 통과시키는 B단계; 및, 상기 고역통과필터로부터의 제 1 신호 및 감쇄된 검출신호와, 상기 대역통과필터로부터의 제 2 신호에 근거하여 상기 전기회로로부터 직렬아크신호가 발생했는지의 여부를 판단하는 C단계를 포함함을 그 특징으로 한다.
본 발명에 따른 아크신호검출장치 및 방법에는 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명에서의 아크신호검출장치는 고역통과필터 및 대역통과필터를 함께 사용하여 정상상태에서 발생되는 직렬아크와 소켓 연결부의 부식이나 불완전한 접속에 의해 발생되는 직렬아크간을 정확히 구별할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 아크신호검출장치를 나타낸 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 아크신호검출장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 고역통과필터(HPF), 대역통과필터(BPF), 데이터 어퀴지션 보드(DAQ), 프로세스부(PRO) 및 디스플레이부(DSP)를 포함한다.
고역통과필터(HPF)는 전기회로에서 검출된 검출신호(전원신호)로부터 직렬아크신호 이상의 주파수 대역을 갖는 제 1 신호만을 통과시킨다.
대역통과필터(BPF)는 상기 고역통과필터(HPF)로부터의 제 1 신호로부터 직렬아크신호에 대응되는 주파수를 갖는 특정 대역내의 제 2 신호만을 통과시킨다.
아크신호판단부(200)는 상기 고역통과필터(HPF)로부터의 제 1 신호 및 감쇄된 검출신호와, 상기 대역통과필터(BPF)로부터의 제 2 신호에 근거하여 상기 전기회로로부터 직렬아크신호가 발생했는지의 여부를 판단한다.
고역통과필터(HPF) 및 대역통과필터(BPF)에 의해 검출신호의 전원주파수 성분이 제거되고 아크발생에 의한 고유의 고주파 신호만이 통과된다. 고역통과필터(HPF) 및 대역통과필터(BPF)를 통과한 신호는 데이터 어퀴지션 보드(DAQ)를 통하여 프로세스부(PRO)(예를 들어 PC(Personal Computer))로 전송되고, 전용의 신호처리 프로그램을 통하여 아크의 크기, 발생주기, 파형 등이 분석된다.
일반적으로 아크의 발생 유ㆍ무는 아크 발생 시 급격한 임피던스의 변화로 인하여 나타나는 고유의 전압, 전류신호를 검출하여 판단한다. 그러나 직렬아크신호는 전원전압에 중첩되어 있고 상대적으로 매우 미소하여 이를 구분하기가 매우 어렵다. 따라서 전원주파수 성분에 대한 영향을 제거할 필요가 있다.
본 발명에서는 전원주파수 성분을 제거하고 아크발생에 따른 고유의 고주파 신호만을 검출하기 위하여 4차 고역통과필터회로(302)를 설계ㆍ제작하였다. 직렬아크의 주요 주파수 성분이 3kHz 이상에서 분포하는 것을 고려하여, 저역 차단주파수를 3kHz로 설정하였으며, 본 아크신호검출장치를 분전반의 R, S, T의 각 상에 적용하기 위하여 도 3과 같이 3개의 고역통과필터(HPF)를 구성하였다.
도 3은 도 2의 고역통과필터(HPF)의 구성을 나타낸 도면으로서, 구체적으로 도 3의 (a)는 R상의 검출신호에 대한 고역통과필터(HPF)를 나타낸 도면이고, 도 3의 (b)는 S상의 검출신호에 대한 고역통과필터(HPF)를 나타낸 도면이도, 그리고 도 3의 (c)는 T상의 검출신호에 대한 고역통과필터(HPF)를 나타낸 도면이다. 그리고 도 4는 도 3의 고역통과필터회로(302)의 주파수 특성을 나타낸 도면이다.
각 고역통과필터(HPF)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 감쇄회로(301) 및 고역통과필터회로(302)를 포함한다.
감쇄회로(301)는 전기회로에서 검출된 검출신호를 일정한 배율로 감쇄시키고, 이 감쇄된 검출신호를 상기 아크신호판단부(200)에 공급한다. 이를 위해, 상기 감쇄회로(301)는 제 1 저항(R1) 및 가변저항(Rv)을 포함한다. 상기 제 1 저항(R1)과 가변저항(Rv)은 제 1 노드(n1)와 접지단자(GND) 사이에 직렬로 접속되어 있다. 이 감쇄회로(301)는 상기 제 1 저항(R1)과 가변저항(Rv)을 이용하여 상기 검출신호를 분압한다. 이 분압된 전압은 상기 제 1 저항(R1)과 가변저항(Rv) 사이의 접점에 걸리는 전압으로서, 이 분압된 전압은 전원파형검출단자(V_R, V_S, V_T)를 통해 데이터 어퀴지션 보드(DAQ)에 공급된다.
고역통과필터회로(302)는 상기 전기회로에서 검출된 검출신호로부터 직렬아 크신호 이상의 주파수 대역을 갖는 제 1 신호만을 필터링하고, 이 필터링된 제 1 신호를 상기 아크신호판단부(200)에 공급한다. 이를 위해, 상기 고역통과필터회로(302)는 상기 제 1 노드(n1)와 제 2 노드(n2) 사이에 접속된 제 1 커패시터(C1), 상기 제 2 노드(n2)와 제 3 노드(n3) 사이에 접속된 제 2 커패시터(C2)와, 상기 제 3 노드(n3)와 제 4 노드(n4)에 접속된 제 2 저항(R2)과, 상기 제 4 노드(n4)와 접지단자(GND) 사이에 접속된 제 3 저항(R3)과, 상기 제 2 노드(n2)와 접지단자(GND) 사이에 접속된 제 1 인덕터(L1)와, 그리고 상기 제 3 노드(n3)와 접지단자(GND) 사이에 접속된 제 2 인덕터(L2)를 포함한다.
또한 상기 고역통과필터(HPF)는 과전압으로부터 고역통과필터(HPF)를 보호하기 위한 보호회로(111) 및 피뢰기(222)를 더 포함한다. 상기 보호회로(111)는, 전기회로로부터의 검출신호가 인가되는 검출단자(DT_R, DT_S, DT_T)와 제 1 노드(n1) 사이에 접속된 퓨즈이다. 한편, 상기 피뢰기(222)는 상기 제 1 노드(n1)와 접지단자(GND) 사이에 접속된다.
또한 상기 고역통과필터(HPF)는 고역통과필터회로(302)로부터의 제 1 신호가 미리 설정된 크기를 초과할 경우 이 제 1 신호를 클램핑시키는 클램핑회로를 더 포함한다. 상기 클램핑회로는, 상기 제 4 노드(n4)와 접지단자(GND) 사이에 접속된 양방향 제너 다이오드(D; tranzorb)이다.
상기 제 4 노드(n4)의 전압, 즉 상기 고역통과필터회로(302)를 통과한 제 1 신호는 아크검출단자(ARC_R, ARC_S, ARC_T)를 통해 상기 데이터 어퀴지션 보드(DAQ)에 공급된다.
도 4는 설계한 고역통과필터회로(302)의 주파수 특성에 대한 시뮬레이션 결과를 나타낸 것으로, 본 고역통과필터회로(302)의 적용으로 검출신호에 포함된 60Hz 전원성분은 80dB 이상 감쇄되고 3kHz 이상의 고주파 성분 즉, 직렬아크성분인 제 1 신호는 감쇄 없이 검출할 수 있다.
한편, 본 발명에서의 아크신호검출장치가 R, S, T 3상이 아닌 단상 전기회로에 사용될 경우 하나의 고역통과필터(HPF)만이 필요하며, 이때의 고역통과필터(HPF)는 도 3의 (a), (b), (c) 중 어느 하나가 될 수 있다.
도 5는 대표적인 저항성 부하인 1kW 전열기의 정상상태와 직렬아크 발생 시 전원전압, 고역통과필터(HPF)의 출력파형 및 주파수 스펙트럼을 나타낸 것이다.
정상상태에서는 도 5의 (a)와 같이 전원전압(검출신호의 전압)은 정현파 그대로이며, 고역통과필터(HPF)의 출력에는 인지할만한 신호가 검출되지 않았다. 임의적으로 전열기에 직렬아크를 발생시켰을 때는 도 5의 (b)와 같이 전원전압에는 차이가 없으나, 고역통과필터(HPF)의 출력에는 직렬아크 시 급변하는 전류에 의해 아크방전 펄스가 검출되며, 이 아크방전 펄스의 신호의 크기와 발생 위상은 일정한 규칙이 없이 무작위로 나타남을 알 수 있다. 전열기의 직렬아크상태에서 고역통과필터(HPF)로부터의 출력신호에 대한 주파수분석 결과, 도 5의 (c)와 같이 3kHz 이상에서 현저한 증가가 나타났으며, 1kHz 대역은 잡음에 해당한다.
이러한 직렬아크는 전원이 인가된 도체의 일부가 불완전하게 접속된 경우에 발생하며, 접촉면 양단에 수 백 mV~수 십 V의 전압강하가 발생한다.
도 6은 아크발생장치를 이용하여 모의 실험한 전열기(저항성 부하) 부하의 전형적인 직렬아크의 전압, 전류파형을 나타낸 도면이고, 도 7은 대역통과필터(BPF)회로의 주파수 응답 특성을 나타낸 도면이다.
도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 아크전압은 영점부근에서 빠르게 상승, 감소하는 구형파 형태를 나타낸다. 그리고 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 아크전류는 방전의 개시 및 소멸로 인하여 영점부근에 약 200~300μs의 영점지연(Shoulder)이 발생하였다. 아크의 발생은 부하의 임피던스를 비선형적으로 급변하게 만들며, 이 때 정상적인 부하와는 달리 아크 고유의 고주파 성분이 발생하게 된다. 따라서 대부분의 아크검출회로는 특정한 주파수 대역을 갖는 필터회로를 적용하여 아크의 고주파 성분을 검출, 정상상태와 아크의 발생을 구분한다.
본 발명에서는 아크신호만을 확인하는 방법으로 앞단의 고역통과필터(HPF)에 의해 1차 걸러진 아크 고유의 고주파 신호 중 특징적인 주파수 성분(4~8kHz)만을 통과시키는 대역통과필터(BPF)를 설계하였다. 즉, 상기 대역통과필터(BPF)는 상기 고역통과필터(HPF)로부터 1차 걸러진 아크 고유의 주파수 신호인 제 1 신호를 공급받고, 이 제 1 신호로부터 특징적인 주파수 성분(4~8 kHz)을 통과시킨다. 이를 위해 본 발명에서의 대역통과필터(BPF)는 상기 고역통과필터(HPF)로부터 공급된 제 1 신호로부터 직렬아크신호에 대응되는 주파수를 갖는 특정 대역내의 제 2 신호만을 통과시키는 다수의 대역통과필터(BPF)회로들을 포함한다. 여기서, 각 대역통과필터(BPF)회로는 서로 다른 대역의 주파수를 통과시킨다.
예를 들어, 본 발명에서의 대역통과필터(BPF)는 제 1 내지 제 4 대역통과필터(BPF)회로들을 포함할 수 있으며, 제 1 대역통과필터(BPF)회로는 상기 제 1 신호 로부터 4kHz의 주파수만을 통과시키고, 제 2 대역통과필터(BPF)회로는 상기 제 1 신호로부터 6kHz의 주파수만을 통과시키고, 제 3 대역통과필터(BPF)회로는 상기 제 1 신호로부터 7kHz의 주파수만을 통과시키고, 그리고 제 4 대역통과필터(BPF)회로는 상기 제 1 신호로부터 8kHz의 주파수만을 통과시킬 수 있다. 각 대역통과필터(BPF)회로들을 통과한 제 2 신호들은 데이터 어퀴지션 보드(DAQ)에 공급된다.
R, S, T 3상인 전기회로에 본 아크검출장치가 사용될 경우, 대역통과필터(BPF)는 총 3개가 필요하다. 물론, 각 대역통과필터(BPF)에는 상술된 제 1 내지 제 4 대역통과필터(BPF)회로가 구비될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
도 1은 직렬아크의 발생 메커니즘을 나타낸 도면
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 아크신호검출장치를 나타낸 도면
도 3은 도 2의 고역통과필터의 구성을 나타낸 도면
도 4는 도 3의 고역통과필터회로의 주파수 특성을 나타낸 도면
도 5는 대표적인 저항성 부하인 1kW 전열기의 정상상태와 직렬아크 발생 시 전원전압, 고역통과필터의 출력파형 및 주파수 스펙트럼을 나타낸 도면
도 6은 아크발생장치를 이용하여 모의 실험한 전열기 부하의 전형적인 직렬아크의 전압, 전류파형을 나타낸 도면
도 7은 대역통과필터회로의 주파수 응답 특성을 나타낸 도면

Claims (7)

  1. 전기회로에서 검출된 검출신호로부터 직렬아크신호 이상의 주파수 대역을 갖는 제 1 신호만을 통과시키는 고역통과필터;
    상기 고역통과필터로부터의 제 1 신호로부터 직렬아크신호에 대응되는 주파수를 갖는 특정 대역내의 제 2 신호만을 통과시키는 대역통과필터; 및,
    상기 고역통과필터로부터의 제 1 신호 및 감쇄된 검출신호와, 상기 대역통과필터로부터의 제 2 신호에 근거하여 상기 전기회로로부터 직렬아크신호가 발생했는지의 여부를 판단하는 아크신호판단부를 포함하며;
    상기 고역통과필터는 상기 전기회로에서 검출된 검출신호를 일정한 배율로 감쇄시키고, 이 감쇄된 검출신호를 상기 아크신호판단부에 공급하는 감쇄회로; 및, 상기 전기회로에서 검출된 검출신호로부터 직렬아크신호 이상의 주파수 대역을 갖는 제 1 신호만을 필터링하고, 이 필터링된 제 1 신호를 상기 아크신호판단부에 공급하는 고역통과필터회로를 포함하며;
    상기 아크신호판단부는 상기 감쇄회로로부터의 감쇄된 검출신호, 상기 고역통과필터회로로부터의 제 1 신호 및 상기 대역통과필터로부터의 제 2 신호를 디지털 신호로 변환함과 아울러, 상기 감쇄회로로부터의 감쇄된 검출신호, 상기 고역통과필터회로로부터의 제 1 신호 및 상기 대역통과필터로부터의 제 2 신호 각각에 대한 파형 정보를 생성하는 데이터 어퀴지션 보드; 상기 데이터 어퀴지션 보드로부터의 디지털 신호 및 파형 정보에 근거하여 상기 전기회로로부터 직렬아크신호가 발생했는지의 여부를 판단하는 프로세스부; 및 상기 프로세스부로부터의 판단결과를 화면상에 표시하는 디스플레이부를 포함하며;
    상기 대역통과필터는 상기 고역통과필터로부터의 제 1 신호로부터 직렬아크신호에 대응되는 주파수를 갖는 특정 대역내의 제 2 신호만을 통과시키는 다수의 대역통과필터회로들을 포함하며;
    각 대역통과필터회로는 서로 다른 대역의 주파수를 통과시키며;
    상기 고역통과필터는, 과전압으로부터 고역통과필터를 보호하기 위한 보호회로 및 피뢰기; 및, 상기 고역통과필터회로로부터의 제 1 신호가 미리 설정된 크기를 초과할 경우 이 제 1 신호를 클램핑시키는 클램핑회로를 포함하며;
    상기 보호회로는, 전기회로로부터의 검출신호가 인가되는 검출단자와 제 1 노드 사이에 접속된 퓨즈이며;
    상기 피뢰기는, 상기 제 1 노드와 접지단자 사이에 접속되며;
    상기 감쇄회로는, 상기 제 1 노드와 접지단자 사이에 직렬로 접속된 제 1 저항 및 가변저항을 포함하며;
    상기 고역통과필터회로는, 상기 제 1 노드와 제 2 노드 사이에 접속된 제 1 커패시터, 상기 제 2 노드와 제 3 노드 사이에 접속된 제 2 커패시터와, 상기 제 3 노드와 제 4 노드에 접속된 제 2 저항과, 상기 제 4 노드와 접지단자 사이에 접속된 제 3 저항과, 상기 제 2 노드와 접지단자 사이에 접속된 제 1 인덕터와, 그리고 상기 제 3 노드와 접지단자 사이에 접속된 제 2 인덕터를 포함하며;
    상기 클램핑회로는, 상기 제 4 노드와 접지단자 사이에 접속된 클램핑 다이오드이며;
    상기 제 1 저항과 가변저항 사이의 접점의 전압이 상기 데이터 어퀴지션 보드에 공급되며; 그리고,
    상기 제 4 노드의 전압이 상기 데이터 어퀴지션 보드에 공급됨을 특징으로 하는 아크신호검출장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 고역통과필터를 이용하여 전기회로에서 검출된 검출신호로부터 직렬아크신호 이상의 주파수 대역을 갖는 제 1 신호만을 통과시키는 A단계;
    감쇄회로를 이용하여 상기 전기회로에서 검출된 검출신호를 일정한 배율로 감쇄시키는 B단계;
    대역통과필터를 이용하여 상기 제 1 신호로부터 직렬아크신호에 대응되는 주파수를 갖는 특정 대역내의 제 2 신호만을 통과시키는 C단계;
    데이터 어퀴지션 보드를 이용하여 상기 A단계로부터의 제 1 신호, 상기 B단계로부터의 감쇄된 검출신호, 및 상기 C단계로부터의 제 2 신호를 디지털 신호로 변환하는 D단계;
    상기 데이터 어퀴지션 보드를 이용하여 상기 A단계로부터의 제 1 신호, 상기 B단계로부터의 감쇄된 검출신호, 및 상기 C단계로부터의 제 2 신호 각각에 대한 파형 정보를 생성하는 E단계;
    상기 D단계로부터의 디지털 신호 및 상기 E단계로부터의 파형 정보에 근거하여 상기 전기회로로부터 직렬아크신호가 발생했는지의 여부를 판단하는 F단계; 및,
    상기 F단계로부터의 판단결과를 화면상에 표시하는 G단계를 포함하며;
    상기 대역통과필터는 상기 제 1 신호로부터 직렬아크신호에 대응되는 주파수를 갖는 특정 대역내의 제 2 신호만을 통과시키는 다수의 대역통과필터회로들을 포함하며;
    각 대역통과필터회로는 서로 다른 대역의 주파수를 통과시키며;
    상기 고역통과필터는, 과전압으로부터 고역통과필터를 보호하기 위한 보호회로 및 피뢰기; 및, 상기 고역통과필터에 구비된 고역통과필터회로로부터의 제 1 신호가 미리 설정된 크기를 초과할 경우 이 제 1 신호를 클램핑시키는 클램핑회로를 더 포함하며;
    상기 보호회로는, 전기회로로부터의 검출신호가 인가되는 검출단자와 제 1 노드 사이에 접속된 퓨즈이며;
    상기 피뢰기는, 상기 제 1 노드와 접지단자 사이에 접속되며;
    상기 감쇄회로는, 상기 제 1 노드와 접지단자 사이에 직렬로 접속된 제 1 저항 및 가변저항을 포함하며;
    상기 고역통과필터회로는, 상기 제 1 노드와 제 2 노드 사이에 접속된 제 1 커패시터, 상기 제 2 노드와 제 3 노드 사이에 접속된 제 2 커패시터와, 상기 제 3 노드와 제 4 노드에 접속된 제 2 저항과, 상기 제 4 노드와 접지단자 사이에 접속된 제 3 저항과, 상기 제 2 노드와 접지단자 사이에 접속된 제 1 인덕터와, 그리고 상기 제 3 노드와 접지단자 사이에 접속된 제 2 인덕터를 포함하며;
    상기 클램핑회로는, 상기 제 4 노드와 접지단자 사이에 접속된 클램핑 다이오드이며;
    상기 제 1 저항과 가변저항 사이의 접점의 전압이 상기 데이터 어퀴지션 보드에 공급되며; 그리고,
    상기 제 4 노드의 전압이 상기 데이터 어퀴지션 보드에 공급됨을 특징으로 하는 아크신호검출방법.
KR1020080096498A 2008-10-01 2008-10-01 아크신호검출장치 및 방법 KR100974253B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080096498A KR100974253B1 (ko) 2008-10-01 2008-10-01 아크신호검출장치 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080096498A KR100974253B1 (ko) 2008-10-01 2008-10-01 아크신호검출장치 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100037264A KR20100037264A (ko) 2010-04-09
KR100974253B1 true KR100974253B1 (ko) 2010-08-06

Family

ID=42214500

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080096498A KR100974253B1 (ko) 2008-10-01 2008-10-01 아크신호검출장치 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100974253B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103675619A (zh) * 2013-11-30 2014-03-26 成都科泰地理信息技术有限公司 一种基于超高频天线传感器的开关柜局部放电巡检仪
KR102409588B1 (ko) * 2022-03-08 2022-06-23 주식회사 케이에너지시스템 다중 주파수 대역 판별 기능을 구비한 아크 감지장치

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100369613B1 (ko) 2000-02-03 2003-01-30 한국전력공사 변전기기 예방진단시스템
KR20050106535A (ko) * 2004-05-04 2005-11-10 휴먼엘텍 주식회사 아크결함 검출장치
KR20060057294A (ko) * 2004-11-23 2006-05-26 휴먼엘텍 주식회사 아크커플링을 이용한 아크 검출장치
KR100724530B1 (ko) 2006-07-25 2007-06-07 주식회사 서린건축사사무소 전력케이블의 부분방전 검출장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100369613B1 (ko) 2000-02-03 2003-01-30 한국전력공사 변전기기 예방진단시스템
KR20050106535A (ko) * 2004-05-04 2005-11-10 휴먼엘텍 주식회사 아크결함 검출장치
KR20060057294A (ko) * 2004-11-23 2006-05-26 휴먼엘텍 주식회사 아크커플링을 이용한 아크 검출장치
KR100724530B1 (ko) 2006-07-25 2007-06-07 주식회사 서린건축사사무소 전력케이블의 부분방전 검출장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20100037264A (ko) 2010-04-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Artale et al. Arc fault detection method based on CZT low-frequency harmonic current analysis
CN101771261B (zh) 使用离散小波变换的并联电弧检测
KR100487929B1 (ko) 아크 결함 검출 장치
US8373570B2 (en) ARC fault detection method and apparatus
US7180299B2 (en) Arc fault detector
US8189307B2 (en) Composite type electric circuit breaker and method thereof
US5834940A (en) Arcing fault detector testing and demonstration system
KR100299015B1 (ko) 자체시험회로차단기의접지고장및스퍼터링아크트립장치
US6313641B1 (en) Method and system for detecting arcing faults and testing such system
US6850073B2 (en) Power circuit tester apparatus and method
CA2444159C (en) Arc fault detector with circuit interrupter
US6556397B2 (en) Device and method for detecting arc fault
EP3214453A1 (en) Method and apparatus for arc fault detection in electrical systems
Abadie et al. Influence of pressure on partial discharge spectra
Hadziefendic et al. Detection of series arcing in low‐voltage electrical installations
MXPA06011044A (es) Detector de falla de arco.
KR100974253B1 (ko) 아크신호검출장치 및 방법
KR101527366B1 (ko) 접촉 불량에 의한 아크 검출 회로
KR100524540B1 (ko) 아크 결함 검출 장치
US4218649A (en) High voltage leakage and breakdown test circuit
Mishra et al. Detection of arcing in low voltage distribution systems
JP2005283523A (ja) 部分放電の発生を検知する装置
RU2097893C1 (ru) Способ направленной защиты от однофазного замыкания на землю в электрической сети переменного тока и устройство для его осуществления
Radulovic et al. Effects of different combination wave generator design on surge protective devices characteristics in cascade protection systems
KR20030037921A (ko) 아크 결함 검출 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E90F Notification of reason for final refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
J201 Request for trial against refusal decision
AMND Amendment
E90F Notification of reason for final refusal
B701 Decision to grant
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130604

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140603

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150603

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160705

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180703

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190702

Year of fee payment: 10