KR101431273B1 - 아크 플래쉬 제거기 - Google Patents

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KR101431273B1
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아드난 쿠투부딘 보호리
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Abstract

본 발명의 아크 크로우바는 보호 케이스 내에서 갭(35)에 의해 분리된 전극들(34A, 34B, 34C)을 갖는다. 각 전극은 회로의 전기적으로 서로 다른 컨덕터에 접속된다. 센서(42, 44)는 회로 상의 아크 플래쉬 상태를 검출하고 아크 크로우바 갭 내의 아크-트리거링 디바이스(36)로 전기적 펄스를 전달하도록 트리거 회로(52)에 시그널링한다. 트리거링 디바이스는 전극들 사이의 기체의 일부를 이온화하여, 전력 회로로부터 에너지를 흡수하고 브레이커를 트립핑하는 전극들 사이의 보호 아크를 일으키고, 아크 플래쉬 상태를 제거한다. 트리거링 디바이스는 플라스마 건일 수 있으며, 특히 갭 내에 융삭(ablative) 재료의 플라스마를 주입하는 융삭 플라스마 건일 수 있다. 센서는 전력 회로 내의 회로 브레이커(26)를 오픈하도록 시그널링할 수 있다. 아크 플래쉬 센서 유형들은 차동 전류 센서 및/또는 광학적 센서를 포함할 수 있다.

Description

아크 플래쉬 제거기{ARC FLASH ELIMINATION APPARATUS AND METHOD}
본 발명은 아크 플래쉬 방지 및 완화 기술에 관한 것으로, 구체적으로는 이러한 목적을 달성하기 위한 전기적 크로우바(crowbar) 디바이스에 관한 것이다.
전력 회로 및 스위치기어는 절연체에 의해 분리되는 컨덕터들을 구비한다. 일부 영역에서 공기 공간이 종종 이러한 절연체의 전체 또는 일부로서의 역할을 한다. 만약 컨덕터들이 서로에 너무 근접해 있거나 또는 전압이 절연체 특성을 초과한다면, 컨덕터들 사이에 아크가 발생할 수 있다. 컨덕터들 사이의 공기 또는 임의의 절연체(기체 또는 고체 유전체)는 이온화될 수 있으며, 이것은 이러한 공기 또는 임의의 절연체가 도전성을 갖게 하여, 아크가 발생하는 것을 가능케 한다. 아크 온도는 20,000℃까지 도달할 수 있으며, 따라서 컨덕터들과 인접한 재료를 증발시켜, 회로를 파괴하고 거리가 떨어져 있는 사람에게조차도 위험을 미치는 폭발 에너지를 방출한다. 예를 들어, 10㎄/480V의 아크는 약 8 다이너마이트 스틱의 에너지를 갖는다. 미국에서는 대략 5 내지 10건의 심각한 아크 플래쉬 사고가 매일 발생한다.
아크 플래쉬는 위상-위상 간, 위상-중립자 간, 또는 위상-접지 간의 아킹 결함에 의한 급격한 에너지 방출의 결과로 발생한다. 아크 플래쉬는 폭발과 유사한 고온, 강렬한 빛, 압력파 및 음파/충격파를 생성할 수 있다. 그러나, 아크 결함 전류는 일반적으로 단락 전류보다 훨씬 작고, 따라서 회로 브레이커가 아크 결함 상태를 다루도록 선택되지 않는 한, 회로 브레이커가 지연되거나 또는 트립핑되지 않는다. 국가환경정책법(NEPA: National Environment Policy Act), 직업 안전 위생 관리국(OSHA: Occupational Safety and Health Administration) 및 전기·전자 기술자 협회(IEEE: Institute of Electrical and Electronics Engineers) 과 같은 기관 및 규정은 개인적인 보호복 및 보호 장비를 통해 아크 플래쉬 문제를 규제하고 있지만, 아크 플래쉬를 제거하는 규정에 의해 확립된 디바이스는 존재하지 않는다.
현재의 아크 플래쉬 완화 기술은 충분하지 않다. 표준 퓨즈와 회로 브레이커는 아크 플래쉬에 대해 충분히 빠르게 반응하지 않는다. 전기적 "크로우바(crowbar)"는 전기 회로를 고의적으로 단락시킴으로써 전기 에너지를 아크 플래쉬로부터 발산시키는 보호 디바이스이다. 이렇게 생성되는 고의적인 3-위상 단락 결함은 퓨즈 또는 회로 브레이커를 트립핑하여(tripping), 마침내 전력을 차단함으로써 처리된다. 종래 기술의 아크 플래쉬 완화 디바이스의 예는 미국 특허 6,141,192, 6,532,140, 6,633,009, 6,839,209 및 국제 특허 출원 WO9921254에 개시되었다. 그러나, 기계적인 및/또는 전자-기계적인 프로세스에 의존하는 회로 브레이커는 손상이 발생하기 이전에 아크 플래쉬를 멈추기에는 너무 느릴 수 있다.
본 발명의 측면은 폭발적 압력을 제한하는 용기 내에서 아크 크로우바로 에너지를 발산함으로써 전기 회로 상의 아크 플래쉬를 제거하는 방법이다.
본 발명의 다른 측면은 아크 플래쉬가 발생하였을 때 이를 검출하고 논리 회로에 접속되는 하나 이상의 특정화된 아크 플래쉬 검출 디바이스를 갖는 전기 회로를 모니터링하는 것이다. 논리 회로는 아크 크로우바로의 트리거 신호와 전기 회로 상의 신호-제어 회로 브레이커로의 트립 신호 모두를 생성한다.
본 발명의 다른 측면은 압력 제한 용기 내의 갭 전극을 갖는 아크 크로우바 디바이스이다. 전극들 사이의 아크-트리거링 디바이스는 전극들 사이의 기체의 일부를 이온화하거나 또는 갭으로 플라스마를 주입하여 전극들 사이에서 보호 아크(a protective arc)를 일으킨다.
본 발명의 다른 측면은 아크 크로우바의 전극들 사이의 갭에 융삭된(ablated) 재료의 플라스마를 주입하는 아크 크로우바 트리거링 디바이스로서 플라스마 건이 제공되는 것이며, 이것은 보호 아크를 일으키고 빠르고 효과적인 아크 플래쉬 제거와 회로 브레이커의 트립핑을 위해 갭 임피던스를 감소시킨다.
본 발명에 따른 아크 플래쉬 제거 기술에서는 아크 크로우바를 제공함으로써 종래 기술의 아크 플래쉬 제거 기술에 비해 보다 신속하고 효율적으로 아크 플래쉬 를 제거함으로써 회로의 손상과 인명 피해를 방지할 수 있다.
본 발명의 이러한 특성, 측면 및 장점과 그외의 특성, 측면 및 장점들은 첨부된 도면을 참조로 하여 하기의 상세한 설명으로부터 쉽게 이해될 것이며, 도면들에 걸쳐 동일한 참조 번호는 동일한 부분을 나타낸다.
본 발명의 발명자는 제어 아크(controlled arc)가 아크 플래쉬 제거를 위한 전기적 크로우바(crowbar)로서의 역할을 할 수 있으며, 이러한 제어 아크는 기존의 크로우바들보다 신속하여 회로 및 인명에 대해 보다 나은 보호를 제공할 수 있다는 사실을 혁신적으로 알아내었다. 도 1은 신호 제어가능한 회로 브레이커(breaker)(26)에 의해 보호되는 세 개의 각 버스들(24A, 24B, 24C)로 3-위상 전력(A, B, C)을 제공하는 전력 소스(22)를 갖는 전기 회로(201)를 도시한다. 전력은 버스들을 통해 하나 이상의 로드(28A, 28B, 28C)로 제공된다.
회로 브레이커(26)는 단락이 발생하였을 때 오픈될 것이다. 그러나, 아크 플래쉬 양단에서 흐르는 전류가 회로 브레이커에서 흐르는 단락의 볼팅 전류보다 낮기 때문에, 아크 플래쉬(30)가 발생하는 경우에 오픈되지 않을 수 있다. 또한, 아크 플래쉬로부터의 손상 및 위험을 방지하기에 기계적 브레이커는 속도가 너무 느리다.
이러한 문제를 해결하고자, 아크 크로우바(32)가 회로 내에 접속되어 본 발명의 측면에 따라 아크 플래쉬를 신속하게 제거한다. 이것은 각각의 위상(A, B, C) 에 접속된 갭 전극(34A, 34B, 34C)을 제공한다. 갭(35) 또는 갭들은 이들 전극들을 서로로부터 분리시킨다. 갭은 공기 중에 있을 수도 있고 또는 질소, 황 헥사플루오르화물(sulphur hexafluoride), 또는 임의의 그외의 적합한 비활성 기체와 같은 다른 절연 기체 중에 있을 수도 있다. 갭(35) 내의 트리거 디바이스(36)는 절연 기체의 제한된 부분을 이온화하여 전극들 사이에서 보호 아킹(protective arcing)(37)을 일으킨다. 이러한 보호 아킹은 전기 회로로부터 에너지를 빠르게 흡수하여, 위험한 아크(30)를 제거한다. 전극들(34A, 34B, 34C)은, 보호 아크의 폭발적 에너지를 견디도록 음향 충격파 흡수기(41)를 포함할 수 있는 강한 압력 내구성의 용기 또는 케이스(38) 내에 밀봉된다. 케이스(38)는 계산된 TNT 양과 등가인 폭발을 견딜 수 있는, 예를 들어 스틸, 그외의 금속들 또는 합금들, 또는 플라스틱 합성물로 제조된 압력 억제 용기일 수 있다.
아크 플래쉬의 낮은 전류는 조기 검출을 더욱 어렵게 한다. 이러한 이유로 차동 전류 센서(42) 및/또는 광학적 센서(44)와 같은 하나 이상의 적합한 센서가 아크 플래쉬(30)를 검출하도록 제공될 수 있다. 이러한 센서들은 당업자에게 알려져 있다. 예를 들어 차동 전류 센서 기술은 본 양수인의 미국 특허 6,751,528 및 6,232,857에 개시되었다. 광학적 센서(44)는 미국 특허 4,369,364에 개시된 광학적 센서와 같은, 당업계에서 알려진 임의의 유형의 광학적 센서일 수 있다.
센서들(42, 44)은, 아크(30)를 검출하면 크로우바 트리거 활성 명령(48)을 생성하는 논리 회로(46)에 접속된다. 이 논리 회로(46)는 트리거 디바이스(36)에 펄스(54)를 제공하도록 트리거 회로(52)에게 지시하여, 트리거 디바이스(36)가 전극(34A, 34B, 34C) 사이의 갭(35)에서 일부 기체를 이온화하도록 한다. 이것은 갭 임피던스를 감소시켜, 전극들 사이에서 보호 아크를 일으킨다. 크로우바 갭(35)은 전극들(34A, 34B, 34C)의 크기 및 간격에 의하여 주어진 회로 전압에 대해 설계될 수 있고, 후에 기술되는 바와 같이 트리거 내에 융삭(ablative) 재료를 제공함으로써 주어진 회로 전압에 대해 설계될 수 있다. 트리거링은, 크로우바 내에서 시스템 전류가 흐르도록 전극들(34A, 34B, 34C) 양단의 임피던스를 감소시킨다.
갭(35) 임피던스는 회로 브레이커를 오픈하기에 충분한 전류를 드로잉하는(draw) 아크를 지원하도록 설계될 수 있다. 또한, 회로 브레이커 트립(trip) 신호(50)는 회로 브레이커(26)를 오픈하도록 논리 회로(46)에 의해 생성될 수 있다. 그러나, 아크 플래쉬 제거는 회로 브레이커가 미처 오픈되기 전에 보호 아크(37)에 의해 달성된다.
도 2는 구형 전극들(34A, 34B, 34C) 및 트리거(36)를 갖는 아크 크로우바 케이스(38)의 단면도이다. 이러한 케이스는 보호 아크(37)에 의해 생성된 음향 충격파를 흡수하도록 댐핑층(damping layer)(41)을 포함할 수 있다. 트리거(36)는 주 전극들(34A, 34B) 사이 기체의 일부를 이온화하기에 충분한 전류의 펄스를 수신하는 전극 핀(36), 전극 쌍, 또는 가열 소자일 수 있다. 이와는 달리, 트리거는 Teflon?, Delrin?, 아크릴수지(PMMA: Poly-methly Methacrylate) 또는 임의의 융삭(ablative) 폴리머와 같은 융삭된(ablated) 재료의 플라스마를 전극 사이 갭(35) 내에 초음속으로 주입하는 융삭(ablative) 플라스마 건(60)일 수 있다. 이것은 전극들 사이에 전도성 채널을 생성하여, 빠르고 보호성인 크로우바 전류 응답에 대해 신속하고 극적으로 갭 임피던스를 감소시킨다. 도 3은 세 개의 구형 전극들(34A, 34B, 34C)과 전극들 사이에 플라스마(62)를 주입하는 플라스마 건 트리거(60)를 구비한 아크 크로우바의 투영도이다. 하나 이상의 압력 경감 구멍(pressure relief vents)(39)이 케이스(38) 내에 제공될 수 있다. 이들 구멍들은 항상 개방되어 구멍의 크기에 의해 압력 경감 속도를 제어할 수 있고, 또는 압력이 주어진 안전 문턱값을 초과할 때에만 밸브 또는 버스트 플레이트(burst plate)에 의해 개방될 수도 있다. 필터(40)는 미립자의 방출을 막기 위해 제공될 수 있다. 구멍의 내부 벽은 고온의 증기와 미립자들이 용기 외부로 새어나가기 전에 냉각시키도록 융삭 재료(예로서, 테플론(Teflon), 델린(Delrin), PMMA, 또는 나일론 등)로 제조될 수 있다.
도 4는 제 1 및 제 2 전극들(64, 66), 컵 형태의 융삭 재료(68) 및 끝이 퍼지는(divergent) 노즐(70)을 구비한 플라스마 건(60)의 단면도이다. 전극들(64, 66) 사이의 전기 퍼텐셜의 짧은 펄스는 컵 재료(68)의 일부를 가열하고 융삭하여 강한 도전성의 플라스마(62)를 생성하는 아크(72)를 발생시킨다. 이러한 플라스마는 도 3에 도시된 바와 같이 구형 전극들(34A, 34B, 34C) 사이의 갭(35) 내에 주입되어 보호 아크(37)를 일으킨다.
도 5는 본 발명의 측면에 따른 아크 플래쉬 제거 방법(73)을 개략적으로 도시한다. 이 방법은 아크 플래쉬에 대해 회로를 탐지(74)하고, 아크 플래쉬가 발생하였을 때 이를 검출(76)하고, 아크 크로우바를 트리거링(78)하고 회로 브레이커를 트립핑(80)하며, 아크 플래쉬의 원인을 제거하기 위해 전기 시스템을 유지(82)시키고, 아크 크로우바가 마모되었는지 검사(84)하고 필요에 따라 이를 유지시키며, 마 지막으로 회로 브레이커를 재설정(86)하여 전기 시스템이 작동하도록 복구시킨다.
본 발명의 측면을 구현하는 아크 크로우바가 알려진 어떠한 아크 플래쉬 제거 기술보다도 신속하다는 사실이 실험적인 테스트에 의해 밝혀졌다. 이러한 아크 크로우바는 융삭 플라스마 트리거로 동작되며 10-65㎄의 3-위상 회로에서 테스트된다. 5㎄ 전류의 8/20㎲ 트리거 펄스로 트리거링한 후 0.2ms보다 짧은 에너지 전달 시간이 획득된다. 이러한 응답은 예를 들어 미국 특허 5,933,308에서 개시된 기계적인 아크 결함 보호 시스템의 대략 3ms의 응답시간보다 약 15배 더 빠른 것이다. 본 발명의 아크 크로우바는 기계적 크로우바에 의해 생성되는 볼팅 전류의 갑작스러운 증대로부터 전기 회로(201)가 손상되는 것을 방지한다. 기계적인 크로우바에 의해서는 전기 시스템 내의 에너지가 전혀 흡수되지 않는 것에 반해, 본 발명의 크로우바는 전기 시스템 내 에너지의 10-20%를 흡수한다. 또한, 본 발명의 측면을 구현하는 크로우바는 이동부를 구비하지 않기 때문에, 견고하고 스케일러블(scalable)하며, 재조정되기 이전에 수차례 재사용이 가능하고, 다른 기술들에 비해 비용이 낮고 더욱 신뢰할 수 있다. 융삭 플라스마 건은 전술된 바와 같이 활성 에너지를 거의 필요로 하지 않으며, 이동부도 구비하지 않는다.
전극 사이의 갭(35)의 임피던스는 갭 전극 크기와 간격 및 트리거 플라스마 특성을 포함하는 다양한 파라미터들에 의해 설계되고 제어될 수 있다. 플라스마 특성은 플라스마 건 전극들(64, 66)의 간격, 융삭 컵(ablative cup)(68)의 내부 치수, 트리거 펄스의 형태와 에너지 및 컵(68)의 재료에 의해 결정된다. 예를 들어, 앞서 언급된 성공적인 테스트에서, 크로우바 전극들(34A, 34B, 34C)은 40mm 직경의 구이고, 각각은 인접한 구로부터 25mm 이격되어 있거나 또는 구의 중심들이 공통 중심점으로부터 37.52mm의 반지름을 갖도록 위치되었다. 트리거는, Delrin?으로 제조되어 내부 챔버 직경이 3mm이고 챔버 길이가 8mm인 컵(68)을 갖는 융삭 플라스마 건(60)이 사용되었다. 노즐(70)은 전극(34A, 34B, 34C) 구심의 평면에서 약 25mm 아래에 위치된다. 컵(68)은 전술된 바와 같이 다른 융삭 재료로 제조될 수 있고, 또는 원한다면 재료들의 화합물로 제조될 수도 있다.
본 장치는 다양한 방식으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 복수의 아크 크로우바 유닛들이 회로를 보호하도록 구성될 수 있다. 도 6은 두 개의 아크 크로우바(321, 322)를 포함하는 본 발명의 측면을 구현한 아크 크로우바의 제 2 실시예(202)를 도시한다. 제 1 아크 크로우바(321)는 제 1 아크 트리거링 디바이스(36A)를 갖는 제 1 갭에 의해 분리된 제 1 및 제 2 전극(34A, 34C1)을 구비한다. 제 1 전극(34A)은 전기 회로의 제 1 위상(A)에 접속되고, 제 2 전극(34C1)은 전기 회로의 제 3 위상(C)에 접속된다. 제 2 아크 크로우바(322)는 제 2 아크 트리거링 디바이스(36B)를 갖는 제 2 갭에 의해 분리된 제 3 및 제 4 전극(34B, 34C2)을 구비한다. 제 3 전극(34B)은 전기 시스템의 제 2 위상(B)에 접속되고 제 4 전극(34C2)은 전기 시스템의 제 3 위상(C)에 접속된다.
도 7은 세 개의 아크 크로우바(321, 322, 323)를 포함하는 본 발명의 측면을 구현한 아크 크로우바의 제 3 실시예(203)를 도시한다. 제 1 아크 크로우바(321)는 제 1 아크 트리거링 디바이스(36A)를 갖는 제 1 갭에 의해 분리된 제 1 및 제 2 전극(34A, 34G1)을 구비한다. 제 1 전극(34A)은 전기 회로의 제 1 위상(A)에 접속된 다. 제 2 전극(34G1)은 접지에 접속된다. 제 2 아크 크로우바(322)는 제 2 아크 트리거링 디바이스(36B)를 갖는 제 2 갭에 의해 분리된 제 3 및 제 4 전극(34B, 34G2)을 구비한다. 제 3 전극(34B)은 전기 시스템의 제 2 위상(B)에 접속되고 제 4 전극(34G2)은 접지에 접속된다. 제 3 아크 크로우바(323)는 제 3 아크 트리거링 디바이스(36C)를 갖는 제 3 갭에 의해 분리된 제 5 및 제 6 전극(34C, 34G3)을 구비한다. 제 5 전극(34C)은 전기 시스템의 제 3 위상(C)에 접속되고 제 6 전극(34G3)은 접지에 접속된다.
본 발명에 따른 아크 크로우바는 도 6 및 7에서 도시된 바와 같이 서로 다른 구성에서 설치될 수 있는 모듈러 유닛(321, 322, 323)으로 제공될 수 있다. 이러한 유닛들의 주 전극들에는 서로 다른 전압에서의 적용을 위해 갭 조절 장치가 제공될 수 있다.
본 발명의 일부 특성들만이 본 명세서에 도시되고 기술되었지만, 다양한 변경 및 변화가 가능함을 당업자는 이해할 것이다. 따라서, 첨부된 특허청구범위가 본 발명의 사상에 포함되는 이러한 모든 변경 및 변화를 커버한다는 것을 이해할 것이다.
도 1은 본 발명의 측면에 따른, 아크 크로우바(an arc crowbar)를 갖는 전기 회로 및 활성 회로들의 개략도,
도 2는 구형(sphere) 전극들과 트리거 핀을 갖는 아크 크로우바 케이스의 단면도,
도 3은 플라스마 건 트리거(a plasma gun trigger)를 갖는 아크 크로우바의 투영도,
도 4는 융삭 플라스마 건 트리거의 단면도,
도 5는 아크 플래쉬 제거 방법의 순서도,
도 6은 본 발명의 측면을 구현하는 아크 크로우바의 제 2 실시예의 개략도,
도 7은 본 발명의 측면을 구현하는 아크 크로우바의 제 3 실시예의 개략도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
201 : 제 1 실시예의 아크 크로우바를 갖는 전력 회로
202 : 제 2 실시예의 아크 크로우바를 갖는 전력 회로
203 : 제 3 실시예의 아크 크로우바를 갖는 전력 회로
22 : 전력 소스
A : 다중 위상 전기 시스템의 위상 A
B : 다중 위상 전기 시스템의 위상 B
C : 다중 위상 전기 시스템의 위상 C
24A : 위상 A 전력 버스 24B : 위상 B 전력 버스
24C : 위상 C 전력 버스 26 : 신호 제어 회로 브레이커
28A : 로드 A 28B : 로드 B
28C : 로드 C 30 : 전력 회로 내의 아크 플래쉬
32 : 제 1 실시예에서의 아크 크로우바
321 : 복수 크로우바 실시예에서의 제 1 아크 크로우바
322 : 복수 크로우바 실시예에서의 제 2 아크 크로우바
323 : 복수 크로우바 실시예에서의 제 3 아크 크로우바
34A : 아크 크로우바의 갭 전극 A
34B : 아크 크로우바의 갭 전극 B
34C : 아크 크로우바의 갭 전극 C
34C1 : 제 2 실시예의 위상 C 상의 두 개의 전극들 중 제 1 전극
34C2 : 제 2 실시예의 위상 C 상의 두 개의 전극들 중 제 2 전극
34G1 : 제 3 실시예의 제 1 접지 전극
34G2 : 제 3 실시예의 제 2 접지 전극
34G3 : 제 3 실시예의 제 3 접지 전극
35 : 아크 크로우바의 갭
36 : 제 1 실시예의 아크 트리거링 디바이스
36A : 복수 크로우바 실시예에서의 제 1 아크 트리거링 디바이스
36B : 복수 크로우바 실시예에서의 제 2 아크 트리거링 디바이스
36C : 복수 크로우바 실시예에서의 제 3 아크 트리거링 디바이스
37 : 보호 아크(protective arc) 38 : 아크 크로우바의 보호 케이스
39 : 압력 경감 구멍(pressure release vent)
40 : 특정 필터 41 : 보호 케이스의 충격파 흡수부
42 : 차동 전류 아크 플래쉬 센서 44 : 광학적 아크 플래쉬 센서
46 : 시그널링 트리거 회로에 대한 논리 회로 및 회로 브레이커
48 : 트리거 회로로의 활성 신호
50 : 회로 브레이커로의 트립 신호(trip signal)
52 : 트리거 회로 54 : 트리거 펄스
60 : 아크 트리거링을 위한 플라스마 건
62 : 플라스마 64 : 플라스마 건의 제 1 전극
66 : 플라스마 건의 제 2 전극 68 : 융삭 재료의 컵
70 : 끝이 퍼지는(divergent) 플라스마 노즐
72 : 플라스마 건의 아크 73 : 아크 플래쉬 제거 방법
74 : 아크 플래쉬의 연속적인 감지 76 : 아크 플래쉬 검출
78 : 아크 크로우바를 트리거링 80 : 회로 브레이커를 트립핑
82 : 아크 플래쉬의 원인을 제거하도록 전기 시스템 유지
84 : 아크 크로우바 검사 후 필요에 따라 유지
86 : 회로 브레이커 재설정

Claims (9)

  1. 밀봉된 케이스 내의 기체에서 갭(gap)(35)에 의해 분리된 갭 전극들(34A, 34B, 34C) - 각 전극은 전기 회로의 서로 다른 부분에 전기적으로 접속됨 - 을 포함하는 보호 아크 디바이스(a protective arc device)와,
    상기 갭에서 기체의 일부를 이온화하여, 상기 전기 회로로부터 에너지를 흡수하는 보호 아크를 상기 전극들 사이에서 개시하는 상기 갭 내의 아크 트리거링 디바이스(an arc triggering device)(36)와,
    상기 아크 트리거링 디바이스(36)를 활성화하도록 상기 아크 트리거링 디바이스(36)로 전기 펄스를 전달하는 트리거 회로(52)를 포함하되,
    상기 전기 회로 상에서의 아크 플래쉬 상태는 상기 아크 플래쉬 상태로부터 에너지를 발산시키는 보호 아크를 생성하도록 상기 보호 아크 디바이스를 트리거링하고,
    상기 아크 트리거링 디바이스는 상기 갭 전극들 사이에 상기 보호 아크를 개시하기 위해 상기 갭 전극들 사이에서 융삭된(ablated) 재료의 플라스마를 상기 갭으로 주입하는 융삭(ablative) 플라스마 건(60)을 포함하는
    아크 플래쉬 제거기(eliminator).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기 회로 상의 신호-제어 회로 브레이커(a signal-controlled circuit breaker)(26)를 더 포함하되,
    아크 플래쉬 센서가 상기 아크 플래쉬 상태를 검출할 때 아크 플래쉬 센서는 상기 회로 브레이커를 오픈하도록 시그널링하는
    아크 플래쉬 제거기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 아크 트리거링 디바이스가 상기 갭 전극들 사이의 기체의 일부를 이온화하거나 또는 플라스마를 주입할 때, 상기 갭 전극들 사이의 상기 갭은 상기 전기 회로의 전기적으로 서로 다른 부분들 사이의 임의의 다른 갭 또는 다른 절연체보다 낮은 전기적 임피던스를 갖는
    아크 플래쉬 제거기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 아크 트리거링 디바이스는 상기 기체의 전기적 브레이크다운(breakdown)을 달성하도록 전압 펄스 또는 전류 펄스에 의해 상기 보호 아크를 트리거링하는 트리거링 전극을 포함하는
    아크 플래쉬 제거기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 아크 트리거링 디바이스는 상기 보호 아크를 개시하기 위해 상기 갭 내의 상기 기체의 일부를 이온화하는 가열 소자를 포함하는
    아크 플래쉬 제거기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 아크 트리거링 디바이스는 상기 갭 전극들 사이에 보호 아크를 개시하기 위해 상기 갭 전극들 사이의 갭으로 플라스마를 주입하는 끝이 퍼지는 노즐(a divergent nozzle)을 갖는 플라스마 건(plasma gun)(60)을 포함하는
    아크 플래쉬 제거기.
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 융삭 플라스마 건은 회로 브레이커를 오픈하는 상기 보호 아크 내의 전류를 인에이블하기에 충분한 도전성의 플라스마를 주입하는
    아크 플래쉬 제거기.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 밀봉된 케이스는 내부 음향 충격파 흡수층을 포함하는
    아크 플래쉬 제거기.
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