KR101203679B1 - 아크 차단기의 오동작 시험장치 - Google Patents

아크 차단기의 오동작 시험장치 Download PDF

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Abstract

실제 현장(예를 들어, 주택)의 다양한 부하의 동작에 따라 발생할 수 있는 전기 아크에 대해 아크 차단기(AFCI)가 오동작하는지를 시험할 수 있도록 한 아크 차단기의 오동작 시험장치가 개시된다.
개시된 아크 차단기의 오동작 시험장치는, 구동 제어신호에 따라 연결된 부하를 구동하는 액추에이터와; 상기 부하의 구동시 발생하는 전기 아크를 검출하여 아크 차단 동작을 수행하는 아크 차단기와; 시험용 부하의 종류에 따라 부하를 구동하기 위한 제어 프로그램을 내장하고, 상기 시험용 부하에 대응하는 구동 제어신호를 발생하여 상기 액추에이터에 제공하고, 상기 아크 차단기의 동작 상태를 분석하여 오동작 여부를 판별하는 컨트롤러를 포함한다.

Description

아크 차단기의 오동작 시험장치{Arc fault detection test apparatus of arc fault circuit interrupter}
본 발명은 아크 차단기(AFCI)의 오동작 시험장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 실제 현장(예를 들어, 주택)의 다양한 부하의 동작에 따라 발생할 수 있는 전기 아크에 대해 아크 차단기(AFCI)가 오동작하는지를 시험할 수 있도록 한 아크 차단기의 오동작 시험장치에 관한 것이다.
전력사용이 증가함에 따라 전기설비에 의한 전기화재 발생이 증가하고 있는 추세이다. 통계에 따르면 전기화재가 화재원인 중 가장 높은 비중을 차지하고 있음을 알 수 있다.
전기적인 고장은 충전된 도체들 사이 또는 도체와 대지나 전기계통의 접지된 부분 사이에서의 절연강도 저하에 의한 비정상적인 상태로 정의할 수 있다. 특히 전선의 절연체에서의 고장은 과도한 기계적 인장이나 절연체에 인가된 가혹한 서비스 환경, 노화, 코로나 현상 등에 의해 원인이 될 수 있다.
열악한 운전 환경과 습기, 작은 금속 조작, 오염 등은 결함이 있는 충전된 도체와 다른 전위를 갖는 계통 사이의 절연체에 전기적인 도전 경로를 형성시킨다. 이렇게 형성된 도전 경로는 계통에서 서로 다른 전위 사이에 완전한 단락 회로를 즉각 발생시키지 않고 고 저항을 갖는 경우가 많다. 따라서 완전한 단락을 형성하기까지의 고장 전류는 제한되어 고장의 위치로부터 상부에 연결될 배선용 차단기에 의해 검출되지 않는 경우가 많다. 그런 고장은 검출되기에 충분한 전류를 흐르지 못하게 하고 화재 위험을 발생시킬 수 있는 아크를 지속적으로 유지시켜, 치명적 물적, 인적 피해를 유발시킨다. 따라서 이러한 피해를 차단할 수 있는 시스템이 반드시 요구되며, 특히 아크를 차단하는 아크 차단기가 필수적으로 요구된다.
이렇게 요구되는 아크 차단기의 오동작을 시험하기 위해서는, 실제 현장에 아크 차단기를 설치하고, 부하별로 다양하게 발생하는 아크에 대해서 아크 검출 성능 및 아크 차단 동작 성능을 평가하여 오동작을 판단하게 된다.
그러나 실제 현장에서 발생하는 다양한 아크에 대해서 아크 검출 오동작을 확인하기 위해서 아크 차단기를 실제 현장에 설치하고, 수작업으로 일일이 동작 상황을 감시하여야 하므로, 시간적인 손실과 인적 손실이 발생하며, 물리적으로 불가능하다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 아크 차단기의 오동작 시험을 용이하게 하기 위해 제안된 것으로서,
본 발명이 해결하려는 과제는, 실제 현장(예를 들어, 주택)의 다양한 부하의 동작에 따라 발생할 수 있는 전기 아크에 대해 아크 차단기(AFCI)가 오동작하는지를 시험할 수 있도록 한 아크 차단기의 오동작 시험장치를 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하려는 다른 과제는, 다양한 부하를 자동으로 구동할 수 있는 액추에이터를 제공하여, 편리하게 전기 아크에 대해 아크 차단기가 오동작하는지를 시험할 수 있도록 한 아크 차단기의 오동작 시험장치를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 과제들을 해결하기 위한 본 발명에 따른 "아크 차단기의 오동작 시험장치"는,
구동 제어신호에 따라 연결된 부하를 구동하는 액추에이터와;
상기 부하의 구동시 발생하는 전기 아크를 검출하여 아크 차단 동작을 수행하는 아크 차단기와;
시험용 부하의 종류에 따라 부하를 구동하기 위한 제어 프로그램을 내장하고, 상기 시험용 부하에 대응하는 구동 제어신호를 발생하여 상기 액추에이터에 제공하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 과제들을 해결하기 위한 본 발명에 따른 "아크 차단기의 오동작 시험장치"는,
다양한 시험용 부하의 구동시 발생하는 전기 아크를 검출하여 아크 차단 동작을 수행하는 아크 차단기와;
시험용 부하의 종류에 따라 부하를 구동하기 위한 제어 프로그램을 내장하고, 상기 시험용 부하에 대응하는 구동 제어신호를 발생하여 상기 부하를 직접 구동하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 다양한 부하의 동작에 따라 발생할 수 있는 전기 아크를 검출하여 아크 차단 동작을 수행하는 아크 차단기를 실제 현장에 설치하지 않고, 실험실에서 편리하면서도 정확하게 아크 차단기(AFCI)가 오동작하는지를 시험할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 다양한 부하를 실험실에서 자동으로 구동할 수 있는 액추에이터를 제공할 수 있어, 다양한 부하에서 발생하는 전기 아크에 대해 아크 차단기가 오동작하는지를 편리하게 시험할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 아크 차단기의 오동작 시험장치의 제1 실시 예 블록도.
도 2는 본 발명에 따른 아크 차단기의 오동작 시험장치의 제2 실시 예 블록도.
도 3은 1000W Tungsten lamp 제어장치의 제어 프로그램 설명도.
도 4는 커패시터 스타트 모터를 이용한 공기압축기(Air compressor)의 아크 차단기 오동작 시험장치 구성도.
도 5는 도 4의 아크 차단기 오동작 시험장치의 제어 프로그램 설명도.
도 6은 아크 차단기의 오동작 시험장치의 결선도.
도 7은 부하가 진공 청소기일 경우 아크 차단기의 오동작 시험장치 구성도.
도 8은 Vacuum cleaner의 제어 프로그램 설명도.
도 9는 부하가 바이메탈 기기일 경우 아크 차단기의 오동작 시험장치 구성도.
도 10은 Bi-metallic appliance load+Resistive load 제어 프로그램 설명도.
도 11은 부하가 진공 청소기 및 바이메탈 기기일 경우 회로 결선도.
도 12는 부하가 전기적인 가변-속도 휴대용 공구(shop tool)일 경우 아크 차단기의 오동작 시험장치 구성도.
도 13은 도 12와 같은 오동작 시험장치에서 로터리 셀렉터의 수동 조작에 따른 제어 프로그램 설명도.
도 14는 부하가 전기 공구일 경우의 회로 결선도.
도 15는 부하가 속도 제어가 필요한 선풍기일 경우 아크 차단기의 오동작 시험장치 구성도.
도 16은 부하가 선풍기일 경우 제어 프로그램 설명도.
도 17은 부하가 공기청정기일 경우 아크 차단기의 오동작 시험장치 구성도.
도 18은 부하가 공기청정기일 경우 로터리 셀렉터의 수동 조작에 따른 제어 프로그램 설명도.
도 19는 부하가 선풍기와 공기청정기일 경우의 회로 결선도.
도 20은 부하가 조도 제어장치(Dimmer)일 경우 아크 차단기의 오동작 시험장치 구성도.
도 21은 부하가 조도 제어장치일 경우 제어 프로그램 설명도.
도 22는 부하가 전원공급장치(SMPS)일 경우, 아크 차단기의 오동작 시험장치 구성도.
도 23은 부하가 전원공급장치일 경우 제어 프로그램 설명도.
도 24는 부하가 안정기(fluorescent lamps)일 경우, 아크 차단기의 오동작 시험장치 구성도.
도 25는 부하가 안정기일 경우 로터리 셀렉터의 수동 조작에 따른 제어 프로그램 설명도.
도 26은 부하가 전원공급장치와 안정기일 경우의 회로 결선도.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명하기에 앞서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명에 따른 "아크 차단기의 오동작 시험장치"의 제1실시 예 구성도로서, 아크 차단기(AFCI)(10)와, 컨트롤러(20)와, 액추에이터(30) 및 각종 부하(40)로 구성된다.
아크 차단기(10)는 상기 부하(40)의 구동시 발생하는 전기 아크를 검출하여 아크 차단 동작을 수행하는 역할을 하며, 액추에이터(30)는 구동 제어신호에 따라 연결된 부하(40)를 구동하는 역할을 한다.
컨트롤러(20)는 시험용 부하의 종류에 따라 부하를 구동하기 위한 제어 프로그램을 내장하고, 상기 시험용 부하에 대응하는 구동 제어신호를 발생하여 상기 액추에이터(30)에 제공하고, 상기 아크 차단기(10)의 동작 상태를 분석하여 오동작 여부를 판별하는 기능을 수행한다.
도 2는 본 발명에 따른 "아크 차단기의 오동작 시험장치"의 제2 실시 예 구성도로서, 아크 차단기(10)와, 컨트롤러(50) 및 부하(40)로 구성된다.
아크 차단기(10)는 다양한 시험용 부하의 구동시 발생하는 전기 아크를 검출하여 아크 차단 동작을 수행하는 역할을 한다.
컨트롤러(50)는 시험용 부하의 종류에 따라 부하(40)를 구동하기 위한 제어 프로그램을 내장하고, 상기 시험용 부하에 대응하는 구동 제어신호를 발생하여 상기 부하를 직접 구동하며, 상기 아크 차단기(10)의 동작 상태를 분석하여 오동작 여부를 판별하는 역할을 한다.
여기서 본 발명의 바람직한 제1 실시 예와 제2 실시 예의 차이점은 부하(40)를 구동하는 액추에이터가 필요한가 필요하지 않은가에만 차이점이 있다. 이것은 다양한 부하가 그 종류에 따라 컨트롤러(20)에 의해 직접 구동될 수 있는 부하도 존재하고, 별도의 액추에이터에 의해서만 동작 가능한 부하도 존재할 수 있기 때문에, 장치를 부하(40)의 종류에 따라 2종류로 구분한 것이다.
따라서 이하에서는 설명의 편의를 위해 부하의 종류에 따라 2가지의 장치를 혼용하여 설명한다.
먼저, 부하(40)가 1000W가 Tungsten lamp일 경우, 컨트롤러(50)는 관리자가 조작부를 통해 조작하는 위상각 선택 조건에 따라 내부의 저장된 프로그램에 따라 자동으로 부하(40)의 위상각을 30°, 60°, 90°로 바꾸면서 부하(40)를 구동시켜, 돌입 전류 시험(Inrush current test)을 수행하게 된다. 이때 최소 100A이상의 돌입 전류가 필요하다.
여기서 부하(40)가 텅스텐 램프일 경우, 150W×4, 100W×4로 부하를 구성하며, 관리자가 도 3과 같이 로터리 셀렉터를 통해 위상각을 선택하게 되면, 해당 위상각에 따라 프로그램적인 제어를 수행하면서 부하(40)를 온-오프하여 부하를 구동하게 된다. 상기에서 텅스텐 램프의 구동은, 위상각 30°선택, 위상각 60°선택, 위상각 90°선택, 위상각을 임의로 변경하면서 부하를 온-오프하는 랜덤 선택, 위상각을 자동으로 30°, 60°, 90°로 변경하면서 1분을 주기로 텅스텐 램프를 구동하는 자동 선택 등의 방식으로 부하를 구동하게 된다.
이때 부하(40)에 돌입 전류가 온-오프될 때 전기 아크가 발생하게 되고, 아크 차단기(10)에서는 전기 아크를 검출하여, 전원 차단 동작을 수행하게 된다.
그리고 아크 차단기(10)가 차단 동작을 수행한 결과를 컨트롤러(50)에서 분석하여, 아크 차단기(10)가 오동작을 하는지 아니면 정상적인 동작을 하는지를 판단하게 된다. 이렇게 판단된 결과를 화면상에 표시해주어, 관리자가 용이하게 아크 차단기의 오동작 여부를 알 수 있도록 한다.
다음으로, 부하(40)가 도 4와 같이 커패시터 스타트 모터를 이용한 공기압축기(Air compressor)일 경우, 관리자의 로터리 셀렉터의 수동 조작에 따라 도 5와 같은 제어 프로그램에 의해 컨트롤러(50)는 동작을 하여, 공기압축기를 동작시키게 된다.
여기서 공기압축기의 동작 모드는, 관리자가 싱글(single) 선택을 하면, 마그네틱 스위치의 수동 온-오프 조작에 따라 공기압축기를 온-오프 구동하는 싱글 선택 모드, 관리자가 풀 선택을 하면 마그네틱 스위치를 1분간 on - off 6회 반복을 수행하는 풀 선택 모드가 있다. 동작 이전에는 반드시 초기 상태를 유지한다.
부하(40)가 공기압축기일 경우, 로터리 셀렉터를 회전시키면 카운트와 시간이 모두 초기화되고, 자동에서는 차단기 트립시 실패 램프가 점등되는 등의 기타 사항을 포함하여 동작한다.
이때 부하(40)가 온-오프될 때 전기 아크가 발생하게 되고, 아크 차단기(10)에서는 전기 아크를 검출하여, 전원 차단 동작을 수행하게 된다.
그리고 아크 차단기(10)가 차단 동작을 수행한 결과를 컨트롤러(50)에서 분석하여, 아크 차단기(10)가 오동작을 하는지 아니면 정상적인 동작을 하는지를 판단하게 된다. 이렇게 판단된 결과를 화면상에 표시해주어, 관리자가 용이하게 아크 차단기의 오동작 여부를 알 수 있도록 한다.
도 6은 부하가 텅스텐 램프와 공기압축기일 경우, 회로 결선도를 보인 것이다. 컨트롤러(20)는 내부적으로 전원 연결을 위한 복수의 마그네틱 스위치(21, 22, 27, 28)와; 위상을 조절하기 위한 위상 조절기(23), 상기 위상 조절기(23)의 위상 제어를 위한 복수의 제어회로(PCB)(24)(25)와; 관리자와의 인터페이스와 아크 차단기와의 인터페이스 및 모니터와의 인터페이스를 수행하는 인터페이스(26)를 포함한다.
다음으로, 부하(40)가 도 7과 같이 진공 청소기(vacuum cleaner)일 경우, 관리자의 로터리 셀렉터의 수동 조작에 따라 도 8과 같은 제어 프로그램에 의해 컨트롤러(50)는 동작을 하여, 진공 청소기를 동작시키게 된다.
여기서 진공 청소기의 동작 모드는, 관리자가 스위칭(switching) 선택을 하면, 마그네틱 스위치의 수동 온-오프 조작에 따라 진공 청소기를 온-오프 구동하는 스위칭 선택 모드, 관리자가 Plugging를 선택하면 플러그 액추에이터가 온-오프 버튼에 따라 수동동작하는 플러깅 선택 모드, 자동으로 액추에이터를 이용하여 마그네틱 스위치를 1분간 on하고, 10초간 off하는 동작을 6회 반복 수행하는 풀(full) 선택 모드가 있다. 동작 이전에는 반드시 초기 상태를 유지한다.
부하(40)가 진공청소기일 경우, 로터리 셀렉터를 회전시키면 카운트와 시간이 모두 초기화되고, 자동에서는 차단기 트립 시 실패 램프가 점등되는 등의 기타 사항을 포함하여 동작한다.
이때 부하(40)가 온-오프될 때 전기 아크가 발생하게 되고, 아크 차단기(10)에서는 전기 아크를 검출하여, 전원 차단 동작을 수행하게 된다.
그리고 아크 차단기(10)가 차단 동작을 수행한 결과를 컨트롤러(50)에서 분석하여, 아크 차단기(10)가 진공 청소기에 대해서 오동작을 하는지 아니면 정상적인 동작을 하는지를 판단하게 된다. 이렇게 판단된 결과를 화면상에 표시해주어, 관리자가 용이하게 아크 차단기의 오동작 여부를 알 수 있도록 한다.
다음으로, 부하(40)가 도 9와 같이 바이메탈을 구비한 기기(예를 들어, 전기다리미)일 경우, 관리자의 로터리 셀렉터의 수동 조작에 따라 도 10과 같은 제어 프로그램에 의해 컨트롤러(50)는 동작을 하여, 바이메탈 기기를 동작시키게 된다.
여기서 바이메탈 기기의 동작 모드는, 관리자가 로터리 셀렉터를 이용하여 노말(normal) 선택을 하면, 마그네틱 스위치의 수동 온-오프 조작에 따라 바이메탈 기기를 온-오프 구동하는 노말 선택 모드(이때, 4시간 동안 25회 이상 구동), 관리자가 Move&Jolt를 선택하면 1분에 10회 Move&Jolt(6초마다 충격)한다.
부하(40)가 바이메탈 기기일 경우, 로터리 셀렉터를 회전시키면 카운트와 시간이 모두 초기화되고, Move&Jolt에서 차단기 트립 시 실패 램프가 점등되는 등의 기타 사항을 포함하여 동작한다.
이때 부하(40)가 온-오프될 때 전기 아크가 발생하게 되고, 아크 차단기(10)에서는 전기 아크를 검출하여, 전원 차단 동작을 수행하게 된다.
그리고 아크 차단기(10)가 차단 동작을 수행한 결과를 컨트롤러(50)에서 분석하여, 아크 차단기(10)가 바이메탈 기기에 대해서 오동작을 하는지 아니면 정상적인 동작을 하는지를 판단하게 된다. 이렇게 판단된 결과를 화면상에 표시해주어, 관리자가 용이하게 아크 차단기의 오동작 여부를 알 수 있도록 한다.
도 11은 부하(40)가 같이 진공 청소기와 바이메탈 기기일 경우의 회로 결선도로서, 액추에이터(30)는 플러깅 액추에이터(Plugging Actuator)와 바이메탈 액추에이터(Bi-metal Actuator)를 포함한다.
다음으로, 부하(40)가 도 12와 같이 전기적인 가변-속도 휴대용 공구(shop tool)일 경우, 관리자의 로터리 셀렉터의 수동 조작에 따라 도 13과 같은 제어 프로그램에 의해 컨트롤러(50)는 동작을 하여, 공구를 동작시키게 된다.
여기서 전기 공구의 동작 모드는, 관리자가 로터리 셀렉터를 이용하여 마그네틱 스위치를 온시키면 액추에이터가 온-오프 조작에 따라 전기 공구를 온-오프 구동하는 싱글 선택 모드, 관리자가 풀 선택을 하면 액추에이터로 회전속도를 오프->최소->최대->최소->오프로 변환하는 동작을 10초간 6회 자동으로 반복수행하는 풀 선택 모드가 있다.
부하(40)가 전기 공구일 경우, 로터리 셀렉터를 회전시키면 카운트와 시간이 모두 초기화되고, 자동에서 차단기 트립 시 실패 램프가 점등되는 등의 기타 사항을 포함하여 동작한다.
이때 부하(40)가 동작 될 때 전기 아크가 발생하게 되고, 아크 차단기(10)에서는 전기 아크를 검출하여, 전원 차단 동작을 수행하게 된다.
그리고 아크 차단기(10)가 차단 동작을 수행한 결과를 컨트롤러(50)에서 분석하여, 아크 차단기(10)가 전기 공구에 대해서 오동작을 하는지 아니면 정상적인 동작을 하는지를 판단하게 된다. 이렇게 판단된 결과를 화면상에 표시해주어, 관리자가 용이하게 아크 차단기의 오동작 여부를 알 수 있도록 한다.
도 14는 부하가 전기 공구일 경우의 회로 결선도로서, 액추에이터(30)는 스냅스위치 액추에이터(Snapswitch Actuator)와 핸드 드릴 액추에이터(Hand-drill Actuator)를 포함한다.
다음으로, 부하(40)가 도 15에서와 같이 속도 제어가 필요한 선풍기일 경우, 관리자의 로터리 셀렉터의 수동 조작에 따라 도 16과 같은 제어 프로그램에 의해 컨트롤러(50)는 동작을 하여, 선풍기를 동작시키게 된다.
여기서 선풍기의 동작 모드는, 관리자가 로터리 셀렉터를 이용하여 싱글 선택을 하면, 마그네틱 스위치를 온 상태로 유지하고, 액추에이터가 온-오프 버튼에 따라 수동조작하여 선풍기를 구동하는 싱글 선택 모드, 관리자가 풀 선택을 하면 마그네틱 스위치를 온 상태로 유지하고, 펜을 액추에이터를 이용하여 최소->최대->최소를 10초 동안 6회 자동 반복동작시키는 풀 선택 모드를 포함한다.
부하(40)가 선풍기일 경우, 로터리 셀렉터를 회전시키면 카운트와 시간이 모두 초기화되고, Move&Jolt에서 차단기 트립 시 실패 램프가 점등되는 등의 기타 사항을 포함하여 동작한다.
이때 부하(40)가 온-오프될 때 전기 아크가 발생하게 되고, 아크 차단기(10)에서는 전기 아크를 검출하여, 전원 차단 동작을 수행하게 된다.
그리고 아크 차단기(10)가 차단 동작을 수행한 결과를 컨트롤러(50)에서 분석하여, 아크 차단기(10)가 선풍기에 대해서 오동작을 하는지 아니면 정상적인 동작을 하는지를 판단하게 된다. 이렇게 판단된 결과를 화면상에 표시해주어, 관리자가 용이하게 아크 차단기의 오동작 여부를 알 수 있도록 한다.
다음으로, 부하(40)가 도 17과 같이 공기청정기일 경우, 관리자의 로터리 셀렉터의 수동 조작에 따라 도 18과 같은 제어 프로그램에 의해 컨트롤러(50)는 동작을 하여, 공기청정기를 동작시키게 된다.
여기서 공기청정기의 동작 모드는, 관리자가 로터리 셀렉터를 이용하여 UV/ON을 선택하면 전원 제어 스위치를 최대로하고, 모드 제어 스위치를 온한 후, 플러그 액추에이터로 온/오프를 동작시키는 UV/ON 선택 모드, UV/OFF 선택을 하면 전원 제어 스위치를 최대, 모드 제어 스위치를 오프, 플러그 액추에이터로 온/오프를 동작시키는 UV/OFF 선택 모드, 풀 선택을 하면 전원 제어 스위치를 최대, 모드 제어 스위치를 온상태로 플러그 액추에이터를 동작시켜 온을 1분간 한 후 5초간 오프하는 동작을 20회 반복 수행하는 풀 선택 모드를 포함한다.
부하(40)가 공기청정기일 경우, 로터리 셀렉터를 회전시키면 카운트와 시간이 모두 초기화되고, 자동에서 차단기 트립 시 실패 램프가 점등되는 등의 기타 사항을 포함하여 동작한다.
이때 부하(40)가 온-오프될 때 전기 아크가 발생하게 되고, 아크 차단기(10)에서는 전기 아크를 검출하여, 전원 차단 동작을 수행하게 된다.
그리고 아크 차단기(10)가 차단 동작을 수행한 결과를 컨트롤러(50)에서 분석하여, 아크 차단기(10)가 공기청정기에 대해서 오동작을 하는지 아니면 정상적인 동작을 하는지를 판단하게 된다. 이렇게 판단된 결과를 화면상에 표시해주어, 관리자가 용이하게 아크 차단기의 오동작 여부를 알 수 있도록 한다.
도 19는 부하가 선풍기와 공기청정기일 경우의 회로 결선도로서, 액추에이터(30)는 로터리 액추에이터(Rotary Actuator)와 플러깅 액추에이터(Plugging Actuator)를 포함한다.
다음으로, 부하가 도 20에 도시한 바와 같이 조도 제어장치(Dimmer)일 경우, 관리자의 로터리 셀렉터의 수동 조작에 따라 도 21과 같은 제어 프로그램에 의해 컨트롤러(50)는 동작을 하여, 조도 제어장치를 동작시키게 된다.
여기서 조도 제어장치의 동작 모드는, 관리자가 로터리 셀렉터를 이용하여 0°를 선택하면 디머의 Firing angle을 0°로 하고, 마그네틱 스위치의 온/오프 수동 조작에 의하여 디머를 제어하는 0°선택모드, 관리자가 로터리 셀렉터를 이용하여 60°를 선택하면 디머의 Firing angle을 60°로 하고, 마그네틱 스위치의 온/오프 수동 조작에 의하여 디머를 제어하는 60°선택모드, 관리자가 로터리 셀렉터를 이용하여 90°를 선택하면 디머의 Firing angle을 90°로 하고, 마그네틱 스위치의 온/오프 수동 조작에 의하여 디머를 제어하는 90°선택모드, 관리자가 로터리 셀렉터를 이용하여 120°를 선택하면 디머의 Firing angle을 120°로 하고, 마그네틱 스위치의 온/오프 수동 조작에 의하여 디머를 제어하는 120°선택모드, 관리자가 로터리 셀렉터를 이용하여 최소 선택을 하면 디머의 Firing angle을 램프가 꺼지지 않는 최소각으로 하고, 마그네틱 스위치의 온/오프 수동 조작에 의하여 디머를 제어하는 최소 선택모드, 관리자가 로터리 셀렉터를 이용하여 풀을 선택하면 디머의 Firing angle을 0°, 60°, 90°, 120°로 각각 변경하면서 마그네틱 스위치로 1분간 온한 후 1분간 오프로 연속하여 한번에 수행하는 풀 선택 모드를 포함한다.
부하(40)가 조도 제어장치일 경우, 로터리 셀렉터를 회전시키면 카운트와 시간이 모두 초기화되고, 자동에서 차단기 트립 시 실패 램프가 점등되는 등의 기타 사항을 포함하여 동작한다.
이때 부하(40)가 온-오프될 때 전기 아크가 발생하게 되고, 아크 차단기(10)에서는 전기 아크를 검출하여, 전원 차단 동작을 수행하게 된다.
그리고 아크 차단기(10)가 차단 동작을 수행한 결과를 컨트롤러(50)에서 분석하여, 아크 차단기(10)가 조도 제어장치에 대해서 오동작을 하는지 아니면 정상적인 동작을 하는지를 판단하게 된다. 이렇게 판단된 결과를 화면상에 표시해주어, 관리자가 용이하게 아크 차단기의 오동작 여부를 알 수 있도록 한다.
다음으로, 부하(40)가 도 22와 같이 전원공급장치(SMPS)일 경우, 관리자의 로터리 셀렉터의 수동 조작에 따라 도 23과 같은 제어 프로그램에 의해 컨트롤러(50)는 동작을 하여, 전원공급장치를 동작시키게 된다.
여기서 전원공급장치의 동작 모드는, 관리자가 로터리 셀렉터를 이용하여 싱글 선택을 하면 마그네틱 스위치가 온/오프 버튼에 따라 수동 조작하여 전원공급장치를 동작시키는 싱글 선택 모드, 풀 선택을 하면 마그네틱 스위치로 55초 온한 후 5초 동안 오프하는 동작을 6회 자동 반복수행하는 풀 선택 모드를 포함한다.
부하(40)가 전원공급장치일 경우, 로터리 셀렉터를 회전시키면 카운트와 시간이 모두 초기화되고, 자동에서 차단기 트립 시 실패 램프가 점등되는 등의 기타 사항을 포함하여 동작한다.
이때 부하(40)가 온-오프될 때 전기 아크가 발생하게 되고, 아크 차단기(10)에서는 전기 아크를 검출하여, 전원 차단 동작을 수행하게 된다.
그리고 아크 차단기(10)가 차단 동작을 수행한 결과를 컨트롤러(50)에서 분석하여, 아크 차단기(10)가 전원공급장치에 대해서 오동작을 하는지 아니면 정상적인 동작을 하는지를 판단하게 된다. 이렇게 판단된 결과를 화면상에 표시해주어, 관리자가 용이하게 아크 차단기의 오동작 여부를 알 수 있도록 한다.
다음으로, 부하(40)가 도 24와 같이 안정기(fluorescent lamps)일 경우, 관리자의 로터리 셀렉터의 수동 조작에 따라 도 25와 같은 제어 프로그램에 의해 컨트롤러(50)는 동작을 하여, 안정기를 동작시키게 된다.
여기서 안정기의 동작 모드는, 관리자가 로터리 셀렉터를 이용하여 싱글 선택을 하면 마그네틱 스위치가 온/오프 버튼에 따라 수동 조작하여 안정기를 동작시키는 싱글 선택 모드, 풀 선택을 하면 마그네틱 스위치로 10초 온한 후 5초 동안 오프하는 동작을 6회 자동 반복수행하는 풀 선택 모드를 포함한다.
부하(40)가 안정기일 경우, 로터리 셀렉터를 회전시키면 카운트와 시간이 모두 초기화되고, 자동에서 차단기 트립 시 실패 램프가 점등되는 등의 기타 사항을 포함하여 동작한다.
이때 부하(40)가 온-오프될 때 전기 아크가 발생하게 되고, 아크 차단기(10)에서는 전기 아크를 검출하여, 전원 차단 동작을 수행하게 된다.
그리고 아크 차단기(10)가 차단 동작을 수행한 결과를 컨트롤러(50)에서 분석하여, 아크 차단기(10)가 안정기에 대해서 오동작을 하는지 아니면 정상적인 동작을 하는지를 판단하게 된다. 이렇게 판단된 결과를 화면상에 표시해주어, 관리자가 용이하게 아크 차단기의 오동작 여부를 알 수 있도록 한다.
도 26은 부하가 전원공급장치와 안정기일 경우의 회로 결선도이다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
10… 아크 차단기(AFCI)
20, 50… 컨트롤러
30… 액추에이터
40… 부하

Claims (4)

  1. 아크 차단기의 오동작 시험장치에 있어서,
    구동 제어신호에 따라 연결된 부하를 구동하는 액추에이터와;
    상기 부하의 구동시 발생하는 전기 아크를 검출하여 아크 차단 동작을 수행하는 아크 차단기와;
    시험용 부하의 종류에 따라 부하를 구동하기 위한 제어 프로그램을 내장하고, 상기 시험용 부하에 대응하는 구동 제어신호를 발생하며, 상기 아크 차단 동작에 따라 상기 아크 차단기의 오동작을 판별하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 아크 차단기의 오동작 시험장치.
  2. 아크 차단기의 오동작 시험장치에 있어서,
    시험용 부하의 구동시 발생하는 전기 아크를 검출하여 아크 차단 동작을 수행하는 아크 차단기와;
    시험용 부하의 종류에 따라 부하를 구동하기 위한 제어 프로그램을 내장하고, 상기 시험용 부하에 대응하는 구동 제어신호를 발생하며, 상기 아크 차단 동작에 따라 상기 아크 차단기의 오동작을 판별하고, 상기 부하를 직접 구동하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 아크 차단기의 오동작 시험장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 액추에이터는,
    플러그 동작을 위한 플러깅 액추에이터와;
    바이메탈 동작을 위한 바이메탈 액추에이터와;
    스냅 스위치 구동을 위한 스냅스위치 액추에이터와;
    핸드 드릴 동작을 위한 핸드 드릴 액추에이터와;
    로터리 스위치를 동작하는 로터리 액추에이터 중 부하의 종류에 따라 적어도 하나 이상의 액추에이터가 구비된 것을 특징으로 하는 아크 차단기의 오동작 시험장치.
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