KR20050106535A - 아크결함 검출장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 아크결함 검출장치에 관한 것으로서, 소스와 부하를 연결하는 상도전선에 흐르는 고주파전류를 검출하는 제 1 전류검출부, 제 1 전류검출부에서 출력되는 미약한 고주파신호를 증폭 및 불필요한 신호를 제거하여 아크신호를 검출하여 아크판단부로 출력하는 제 1 아크검출부, 상도전선에 흐르는 전류의 변화량을 검출하여 이에 비례하는 신호를 생성하는 제 2 전류검출부, 제 2 전류검출부에서 출력된 신호를 증폭 및 고역필터를 통해 아크신호를 검출하는 제 2 아크검출부, 제 2 전류검출부에서 출력된 신호에 따라 제 1 아크검출부를 제어함과 아울러 불필요한 신호를 제거 및 입력된 신호레벨을 감쇠시켜 아크판단부로 인가하고 제 2 아크검출부로부터 출력된 신호를 감쇠시키는 제어부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

아크결함 검출장치 {Device for Detecting Arc Fault}
본 발명은 아크신호를 검출하는 아크결함 검출장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 소스와 부하사이에 흐르는 전류를 검출하여 화재를 유발 또는 전기기기에 영향을 주는 유해한 아크신호인지를 판단하여 전기기기에 아크신호가 유입되지 않도록 하는 아크결함 검출장치에 관한 것이다.
일반적으로 화재나 감전사고 예방을 위해서 가정에서는 배선용 차단기와 누전 차단기를 사용한다. 배선용 차단기는 전선을 보호하기 위한 목적에 사용되는 것으로, 첫째는 부하(Load)를 사용하는 중에 전류가 정격 이상으로 초과 사용하였을 경우에, 차단기 내부에 흐르는 전류는 정상 전류보다 높은 전류가 흐르므로 열이 발생하게 되고, 이 열에 의하여 내부의 바이메탈(Bimetal)이 만곡되어 전기 기구의 동작을 차단시킨다. 둘째는, 부하 측에서 전동 공구나 다른 금속 물건에 의하여 상간에 단락이 발생하는 경우로서, 이 경우에는 순간적으로 고전류가 발생하기 때문에 바이메탈이 열을 받아 전기 기구가 동작되기 전에 내부의 자석을 동작시키고, 상기 전기 기구의 동작을 차단시킨다. 상기와 같은 고전류는 많은 자기장을 발생시키게 되고, 그에 따라 전기 기구 내부의 자석이 동작되는 것이다. 누전 차단기의 경우에는 상기와 같은 배선용 차단기의 기능뿐만 아니라, 사용자가 전기 기기를 사용하는 중에 감전되었을 때, 이를 회로적으로 감지하여 전원을 차단함으로써 사용자를 보호하는 기능을 구비한다.
도 1는 일반적인 종래의 아크 결함 검출 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 아크 결함 검출 장치는 전류 검출부(400), 신호 변환부(402), 레벨 판단부(404), 아크 신호 검출부(406) 및 회로 차단부(408)를 포함한다.
종래의 아크 결함 검출 장치에서, 전류 검출부(400)는 상도전선(416)에 흐르는 전류를 검출하고, 신호 변환부(402)는 전류 검출부에서 검출하는 신호를 아크를 판단하기에 적정한 신호로 변환한다.
레벨 판단부(404)는 신호 변환부(402)의 출력 레벨이 미리 설정된 기준 전압을 초과하는지 여부를 판단하여, 미리 설정한 기준 전압을 초과할 경우, 출력 신호를 생성한다.
아크 신호 검출부(406)는 상기 레벨 판단부(404)에서 출력하는 신호를 적분하여 미리 설정한 기준 전압을 초과하는지 여부를 판단하여, 미리 설정한 기준 전압을 초과할 경우 아크 검출 신호를 생성한다.
생성된 아크 검출 신호는 회로 차단부(408)로 입력되고, 회로 차단부는 소스(410)와 부하(412)를 연결하는 상도전선을 차단한다.
아크 검출에 있어서, 가장 문제가 되는 것은 전기 기기 기동시의 신호와 디머에 의한 신호이다. 이 두가지 신호는 신호의 형태가 거의 유사하여 종래의 아크 결함 검출기는 전기 기기 기동시의 신호와 디머에 의한 신호가 발생할 경우에도 아크로 오인하여 회로를 차단하는 경우가 많았다.
전기 기기의 기동 시에 일어나는 파형과 화재 등을 유발하는 유해한 아크의 파형이 유사하기 때문에, 이러한 문제점을 해결하기 위해 종래의 아크 결함 검출 장치는 전기 기기의 기동 시에 발생하는 신호와 유해한 아크 신호가 파형 자체는 유사하나 파형의 지속되는 시간이 다르다는 특징을 이용하여 양자를 구별하여 회로를 차단하도록 한다. 종래의 아크 결함 검출 장치에서 아크 신호 검출부(406)가 적분을 하는 이유는 신호의 지속 시간을 판단하기 위해서이다.
디머의 동작 시에 발생하는 신호는 아크와 파형이 유사할 뿐만 아니라 전기 기기의 기동 시 발생하는 신호와는 달리 오랫동안 지속되는 특징이 있다. 따라서, 종래의 아크 결함 검출 장치는 디머의 동작 시에 발생하는 신호를 아크 신호로 오인하여 회로를 차단해버리는 문제점이 있었다. 또한 디머의 동작 시에 발생하는 신호는 신호의 크기도 아크 신호와 거의 유사하기 때문에 종래의 신호의 크기를 통해 아크를 검출하는 장치로는 유해한 아크와 디머의 동작시의 발생하는 신호를 구별할 수 없는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 공급전원의 아크신호의 크기에 따라 디머에 의한 신호와 전기 기기 기동시에 발생하는 신호를 아크 신호와 구별하여 잘못된 트립을 방지할 수 있는 아크 결함 검출 장치를 제안하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 아크결함 검출장치는 소스와 부하를 연결하는 회로의 상도전선에서의 아크를 검출하여 유해 아크여부를 판단하는 아크판단부로 출력하는 아크신호 검출장치에 있어서, 상기 상도전선에 흐르는 고주파전류를 검출하는 제 1 전류검출부와, 상기 제 1 전류검출부에서 출력되는 미약한 고주파신호를 증폭 및 불필요한 신호를 제거하여 아크신호를 검출하여 상기 아크판단부로 출력하는 제 1 아크검출부와, 상기 상도전선에 흐르는 전류의 변화량을 검출하여 이에 비례하는 신호를 생성하는 제 2 전류검출부와, 상기 제 2 전류검출부에서 출력된 신호를 증폭 및 고역필터를 통해 아크신호를 검출하는 제 2 아크검출부와, 상기 제 2 전류검출부에서 출력된 신호에 따라 상기 제 1 아크검출부를 제어함과 아울러 불필요한 신호를 제거 및 입력된 신호레벨을 감쇠시켜 상기 아크판단부로 인가하고 상기 제 2 아크검출부로부터 출력된 신호를 감쇠시키는 제어부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 다른 아크결함 검출장치는 소스와 부하를 연결하는 회로의 상도전선에서의 아크를 검출하여 유해 아크신호를 판단하는 아크판단부로 출력하는 아크신호 검출장치에 있어서, 상기 상도전선에 흐르는 전류의 변화량을 검출하여 이에 비례하는 신호를 생성하는 제 3 전류검출부와, 상기 제 3 전류검출부에서 출력된 신호를 소정 레벨 증폭 및 필터링하여 상기 아크판단부로 출력하는 제 21, 22 증폭부 및 제 21, 22 필터부와, 상기 제 3 전류검출부에서 출력된 일정레벨의 신호에 의해 온/오프되고, 상기 아크판단부를 온/오프시키는 제 1 레벨제한부와, 상기 제 3 전류검출부에서 출력된 일정레벨의 신호에 의해 아크판단부 리셋신호를 출력하는 에러방지부와, 상기 제 3 전류검출부에서 출력된 일정레벨의 신호를 직류신호로 변환하는 제 2 직류변환부와, 상기 제 2 직류변환부의 출력신호에 따라 상기 아크판단부의 온/오프 및 아크판단부를 리셋시키는 제 4 비교기를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
이와 같이 이루어진 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 아크결함 검출장치의 블록 구성도로서, 소스와 부하를 연결하는 회로의 상도전선(418)에서 검출된 아크신호가 유해 아크신호인지를 판단하는 아크판단부(715)와, 상기 소스단으로부터 전원이 공급되는 중성선의 상태를 검출한 결과 및 상기 아크판단부(715)의 제어에 의하여 중성선(414) 및 상도전선(416)을 차단하는 중성선검출부(700), 상기 상도전선(418)에 흐르는 고주파전류를 검출하는 제 1 전류검출부(701)와, 상기 제 1 전류검출부(701)에서 출력되는 미약한 고주파신호를 증폭 및 불필요한 신호를 제거하여 아크신호를 검출하여 상기 아크판단부(715)로 출력하는 제 1 아크검출부(710)와, 상기 상도전선(418)에 흐르는 전류의 변화량을 검출하여 이에 비례하는 신호를 생성하는 제 2 전류검출부(702)와, 상기 제 2 전류검출부(702)에서 출력된 신호를 증폭 및 고역필터(HPF)를 통해 아크신호를 검출하는 제 2 아크검출부(730)와, 상기 제 2 전류검출부(702)에서 출력된 신호에 따라 상기 제 1 아크검출부(710)를 제어함과 아울러 불필요한 신호를 제거 및 입력된 신호레벨을 감쇠시켜 상기 아크판단부(715)로 인가하고 상기 제 2 아크검출부(730)로부터 출력된 신호를 감쇠시키는 제어부(720)로 구성된다.
여기서, 제 1 아크검출부(710)는 상기 제 1 전류검출부(701)에서 출력된 미약한 고주파신호를 증폭하는 제 1 증폭부(711)와, 상기 제 1 증폭부에서 출력된 신호를 필터링하는 제 1 필터부(712)와, 상기 제 1 필터부(712)를 통과한 신호를 2 단 증폭하여 상기 아크판단부(715)로 출력하는 제 2, 제 3 증폭부(713)(714)로 구성된다.
또한, 제 2 아크검출부(730)는 상기 제 2 전류검출부(702)에서 출력되는 신호에서 고주파 성분을 통과시켜 수신신호 레벨을 제한하는 제 11 필터부(731)와, 상기 제 11 필터부(731)에서 출력하는 신호에 대해 레벨을 제한하여 증폭하는 제 11 증폭부(732)와, 상기 제 11 증폭부(732)를 통과한 신호를 고역필터링하는 제 12 필터부(733)와, 상기 제 12 필터부(733)를 통과하면서 감쇠된 고주파신호를 소정 레벨증폭하는 제 12 증폭부(734)와, 상기 제 12 증폭부(734)를 통과한 고주파신호의 노이즈를 제거하는 제 13 필터부(735)로 구성된다.
또한, 상기 제어부(720)는 상기 제 2 전류검출부에서 출력된 신호를 소정레벨 증폭하는 제 4 증폭부(721)와, 상기 제 4 증폭부(721)에서 출력된 신호를 직류신호로 변환하는 제 1 직류변환부(722)와, 상기 제 1 직류변환부(722)를 통해 출력된 직류신호를 기준신호와 비교하여 그 결과에 따라 상기 제 1 아크검출부(710)의 제 3 증폭부(714)의 구동을 제어하는 제 1 비교기(723)와, 상기 제 1 직류변환부(722)로부터 출력된 직류신호를 소정레벨의 신호와 비교하여 서지/인러시(surge/inrush)신호를 판단하는 제 2 비교기(724)와, 상기 제 2 비교기(724)를 통해 출력된 신호에서 불필요한 신호를 제거하여 상기 아크판단부(715)로 출력하는 제 1 레벨감쇠부(725)와, 상기 제 1 직류변환부(722)로부터 출력된 직류신호를 비교하여 부하의 유무를 판단하는 제 3 비교기(726)와, 상기 제 3 비교기(726)에서 출력된 신호에 따라 구동하여 부하가 있을 경우 상기 아크판단부(715)로 입력되는 신호레벨을 감쇠시킴과 아울러 상기 제 2 아크검출부(730)의 제 13 필터부(735)로부터 신호가 출력됨에 따라 상기 아크판단부(715)로 입력되는 신호레벨을 감쇠시키는 제 2 레벨감쇠부(727)와, 상기 제 2 레벨감쇠부(727)의 전압강하를 방지시키는 바이어스저항(728)로 구성된다.
이와 같이 구성된 본 발명 실시예에 따른 작용을 첨부된 도 2, 도 3을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명은 전원공급 소스에서 부하로 공급되는 중성선 및 상도전선 상에 흐르는 전류에 아크신호를 검출하여 해당 아크신호가 유해한 아크신호인지 전기기기의 전원 온/오프 등의 정상적인 동작 중에 발생된 아크신호인지를 판단하도록 한 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 아크결함 검출장치의 블록 구성도로서, 먼저, 중성선(Neutral)(414)이 오픈되었을 경우에는 회로에 전원전압이 정상적으로 동작하지 않으므로, 전류검출에 앞서 중성선의 오픈상태를 중성선검출부(700)를 통해 검출한다. 즉, 중성선 오픈이 발생되었을 때 회로의 전원이 정상적으로 동작하지 않으므로 전원차단을 위한 솔레노이드(도면에 미도시)가 작동하지 않을 뿐만 아니라, 경보발광소자도 동작하지 않게 되고, 스위치도 온되지 않게 된다. 여기서, 솔레노이드가 작동하지 않으면 마그네틱이 작동하지 않으므로 회로가 정상적으로 동작하지 않게 된다.
따라서, 중성선(414)이 오픈상태이거나, 아크판단부(715)의 제어에 의하여 상도전선(416)의 전원공급을 차단하게 된다.
제 1 전류검출부(701)는 상도전선(418)에 흐르는 고주파 아크신호를 검출한다. 여기서, 제 1 전류검출부(701)는 상도전선(418)에 병렬방식으로 전류를 검출하게 된다.
상기 제 1 전류검출부(701)에서 검출된 미약한 고주파 아크신호는 제 1 아크검출부(710)를 통해 증폭 및 필터링하여 아크판단부(715)로 출력하면, 상기 아크판단부(715)에서는 유해 아크로 판단된 경우 회로차단부(도면에 미도시)를 구동시켜 유해 아크신호가 전기기기에 입력되지 못하도록 차단하게 된다.
상기 제 1 아크검출부(710)는 상기 제 1 전류검출부(701)에서 출력된 아크를 포함한 고주파신호는 제 1 증폭부(711), 제 1 필터부(712) 및 제 2, 제 3 증폭부(713)(714)를 통해 일정 레벨 증폭 및 필터링 한 후 상기 아크판단부(715)로 출력한다.
상기 제 2 전류검출부(702)는 상기 상도전선(418)에 흐르는 전류의 변화량을 감지하여 전류 검출 신호를 출력한다.
상기 제 2 전류검출부(702)에서 출력된 전류검출신호는 제 2 아크검출부(730)를 통해 아크를 검출한다. 여기서 제 2 전류검출부(702)는 전류의 세기에 관계없이 설정된 영역에서 모든 전류를 검출한다.
상기 제 2 아크검출부(730)는 제 11 필터부 및 증폭부(731)(732), 제 12 필터부 및 증폭부(733)(734)와 제 13 필터부(735)를 통해 아크를 검출하게 된다.
여기서, 제 11 필터부(731)는 상기 제 2 전류검출부(702))의 출력 신호를 아크 발생 여부를 판단할 수 있는 신호로 변환한다. 즉, 제 11 필터부(731)는 전류검출 신호를 정류시키며, 신호레벨의 크기를 제한함과 아울러 정상적인 상용 주파수인 저주파는 제거하고, 고주파 신호만을 통과시켜 출력한다.
상기 제 11 증폭부(732)는 상기 제 11 필터부(731)에서 출력되는 미약한 고주파신호를 소정 레벨로 증폭한다.
상기 제 12 필터부(733)는 상기 제 11 증폭부(732)에서 출력된 고주파신호에 포함된 노이즈를 제거하기 위하여 고역필터링하여 출력한다.
상기 제 12 증폭부(734)는 상기 제 12 필터부(733)를 통과하면서 감쇠된 신호레벨을 소정 레벨 증폭한다.
마지막으로 상기 제 12 증폭부(734)에서 증폭 출력된 신호를 다시 필터링하여 노이즈를 제거한 후 상기 제어부(720)의 제 2 레벨감쇠부(727)를 구동시킨다.
상기 제어부(720)은 상기 제 2 전류검출부(702)에서 검출된 전류검출신호에 의하여 제 1, 제 2 아크검출부(710)(730)를 제어하게 된다.
즉, 제 2 전류검출부(702)에서 출력된 전류검출신호는 제 4 증폭부(721)를 통해 미약한 고주파신호를 증폭한 후 제 1 직류변환부(722)를 통하여 직류(DC)값으로 변환시켜 제 1 내지 제 3 비교기(723)(724)(726)로 출력시킨다.
상기 제 1 비교기(723)는 상기 제 1 직류변환부(722)로부터 입력된 신호를 기준신호와 비교하여 그 결과에 따라 상기 제 3 증폭부(714)를 제어한다.
상기 제 2 비교기(724)는 상기 제 1 직류변환부(722)로부터 입력된 신호를 기준신호와 비교하여 서지/인러시(surge/inrush) 신호여부를 판단하여 제 1 레벨감쇠부(725)로 출력한다.
상기 제 1 레벨감쇠부(725)는 상기 제 2 비교기(724)에서 출력된 비교 결과신호에 따라 상기 제 3 증폭부(714)에서 서지/인러시를 포함한 신호가 출력되었을 때 이를 감쇠시켜 준다.
또한, 제 2 아크검출부(730)의 제 13 필터부(733)에서 서지/인러시를 포함한 신호가 출력되었을 때에도 이를 감쇠시켜 준다.
상기 제 3 비교기(726)는 상기 제 1 직류변환부(722)로부터 출력된 신호를 설정된 기준신호와 비교하여 부하의 유무를 판단한 후 제 2 레벨감쇠부(727)로 출력한다.
상기 제 2 레벨감쇠부(727)는 상기 제 3 비교기(726)에 의해 제어되며, 전원라인에 부하 없을 경우 아크판단부(715)의 입력레벨을 감쇠시켜준다. 또한, 제 2 아크검출부(730)의 제 13 필터부(735)에서 신호(부하가 없을 경우)가 출력되었을 때 역시 감쇠시켜준다.
상기 저항바이어스(728)는 상기 제 2 레벨감쇠부(727)의 전압강하를 방지시킨다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 아크결함 검출장치의 블록 구성도로서, 소스와 부하를 연결하는 회로의 상도전선(418)에서 검출된 아크신호가 유해 아크신호인지를 판단하는 아크판단부(715)와, 상기 소스단으로부터 전원이 공급되는 중성선의 상태를 검출한 결과 및 상기 아크판단부(715)의 제어에 의하여 중성선(414) 및 상도전선(416)을 차단하는 중성선검출부(700), 상기 상도전선(418)에 흐르는 전류의 변화량을 검출하여 이에 비례하는 신호를 생성하는 제 3 전류검출부(703)와, 상기 제 3 전류검출부(703)에서 출력된 신호를 소정 레벨 증폭 및 필터링하여 상기 아크판단부(715)로 출력하는 제 21, 22 증폭부 및 제 21, 22 필터부(741∼744)와, 상기 제 3 전류검출부(703)에서 출력된 일정레벨의 신호에 의해 온/오프되고, 상기 아크판단부(715)를 온/오프시키는 제 1 레벨제한부(751)와, 상기 제 3 전류검출부(703)에서 출력된 일정레벨의 신호에 의해 아크판단부(715) 리셋신호를 출력하는 에러방지부(753)와, 상기 제 3 전류검출부(703)에서 출력된 일정레벨의 신호를 직류(DC)신호로 변환하는 제 2 직류변환부(761)와, 상기 제 2 직류변환부(703)의 출력신호에 따라 상기 아크판단부(715)의 온/오프 및 리셋시키는 제 4 비교기(762)로 구성된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 다른 실시예에 따른 아크결함 검출장치의 작용을 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
상기 제 3 전류검출부(703)는 도 2에서 제 2 전류검출부(702)와 같이 상기 상도전선(418)에 흐르는 전류의 변화량을 감지하여 전류 검출신호를 출력한다.
상기 제 3 전류검출부(703)에서 출력된 전류 검출신호는 제 21 증폭 및 필터부(741)(742)와 제 22 증폭 및 필터부(743)(744)를 통해 출력된 신호를 증폭 및 필터링하여 상기 아크판단부(715)에 출력한다.
상기 제 1, 제 2 레벨제한부(751)(752)는 제너다이오드(ZD)를 각각 사용하며, 상기 제 3 전류검출부(703)에서 출력된 전류검출신호가 정류된 후 설정된 일정 레벨의 전류검출신호 만을 통과시키도록 한다.
상기 제 1 레벨제한부(751)의 출력신호는 상기 제 2 레벨제한부 및 에러방지부(753)를 구동시킨다.
상기 제 2 레벨제한부(752)를 통과한 신호는 아크판단부(715)의 비교기로 입력하게 된다. 즉, 상기 제 2 레벨제한부(752)가 온되면 일정신호에 대해 비교기의 기준신호를 변경시켜 상기 아크판단부(715)를 온/오프시킨다.
상기 에러방지부(753)에 입력된 신호는 충방전을 통해 상기 아크판단부(715)에 직류변환 신호를 입력시킨다.
한편, 상기 제 3 전류검출부(703)에서 출력된 전류검출신호는 제 2 직류변환부(761)를 통해 변환된 직류신호를 제 4 비교기(762)로 입력한다.
상기 제 4 비교기(762)는 설정된 기준신호와 비교한 결과값은 상기 아크판단부(715)의 비교기 기준값 제어 또는 리세트신호로 입력된다.
이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대해 설명하였으나, 아크검출 형태에 따라 다양한 형태로 변형이 가능하며, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양한 변형예 및 수정예를 실시할 수 있을 것으로 이해된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 아크결함 검출장치는 전류검출신호를 증폭하여 비교적 작은 신호도 정확히 검출할 수 있는 효과가 있으며, 또한 검출된 신호의 주파수 특성을 더욱 정확히 파악하여 정상적인 아크인지 부하에 유해한 아크인지를 효과적으로 판단할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 종래의 아크결함 검출장치의 구성을 도시한 블록도이고,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 아크결함 검출장치의 블록 구성도이고,
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 아크결함 검출장치의 블록 구성도이다.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
701∼703 : 제 1 내지 제 3 전류검출부
710, 730 : 제 1, 제 2 아크검출부
711, 713, 714, 721 : 제 1 내지 제 4 증폭부
712 : 제 1 필터부 715 : 아크판단부
720 : 제어부 722, 761 : 제 1, 제 2 직류변환부
723, 724, 726, 762 : 제 1 내지 제 4 비교기
725, 727 : 제 1, 제 2 레벨감쇠부
728 : 저항바이어스
731, 722, 735 : 제 11 내지 제 13 필터부
732, 734 : 제 11, 제 12 증폭부 741, 743 : 제 21, 제 22 증폭부
742, 744 : 제 21, 제 22 필터부 751, 752 : 제 1, 제 2 레벨제한부
753 : 에러방지부

Claims (8)

  1. 소스와 부하를 연결하는 회로의 상도전선에서 아크신호를 검출하여 유해 아크신호 여부를 판단하는 아크판단부로 출력하는 아크신호 검출장치에 있어서,
    상기 상도전선에 흐르는 고주파전류를 검출하는 제 1 전류검출부;
    상기 제 1 전류검출부에서 출력되는 미약한 고주파신호를 증폭 및 불필요한 신호를 제거하여 아크신호를 검출하여 상기 아크판단부로 출력하는 제 1 아크검출부;
    상기 상도전선에 흐르는 전류의 변화량을 검출하여 이에 비례하는 신호를 생성하는 제 2 전류검출부;
    상기 제 2 전류검출부에서 출력된 신호를 증폭 및 고역필터를 통해 아크신호를 검출하는 제 2 아크검출부; 및
    상기 제 2 전류검출부에서 출력된 신호에 따라 상기 제 1 아크검출부를 제어함과 아울러 불필요한 신호를 제거 및 입력된 신호레벨을 감쇠시켜 상기 아크판단부로 인가하고 상기 제 2 아크검출부로부터 출력된 신호를 감쇠시키는 제어부;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 아크결함 검출장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전류검출부는 상기 상도전선에서 병렬방식으로 전류를 검출하고, 제 2 전류검출부는 직렬로 연결하여 전류를 검출하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 아크결함 검출장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 아크검출부는 상기 제 1 전류검출부에서 출력된 미약한 고주파신호를 증폭하는 제 1 증폭부;
    상기 제 1 증폭부에서 출력된 신호를 필터링하는 제 1 필터부; 및
    상기 제 1 필터부를 통과한 신호를 2 단 증폭하여 상기 아크판단부로 출력하는 제 2, 제 3 증폭부;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 아크결함 검출장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 2 아크검출부는 상기 제 2 전류검출부에서 출력되는 신호에서 고주파 성분을 통과시켜 수신신호 레벨을 제한하는 제 11 필터부:
    상기 제 11 필터부에서 출력하는 신호에 대해 레벨을 제한하여 증폭하는 제 11 증폭부;
    상기 제 11 증폭부를 통과한 신호를 고역필터링하는 제 12 필터부;
    상기 제 12 필터부를 통과하면서 감쇠된 고주파신호를 소정 레벨증폭하는 제 12 증폭부; 및
    상기 제 12 증폭부를 통과한 고주파신호의 노이즈를 제거하는 제 13 필터부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 아크결함 검출장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제 2 전류검출부에서 출력된 신호를 소정레벨 증폭하는 제 4 증폭부;
    상기 제 4 증폭부에서 출력된 신호를 직류신호로 변환하는 제 1 직류변환부;
    상기 제 1 직류변환부를 통해 출력된 직류신호를 기준신호와 비교하여 그 결과에 따라 상기 제 1 아크검출부의 제 3 증폭부의 구동을 제어하는 제 1 비교기;
    상기 제 1 직류변환부로부터 출력된 직류신호를 소정레벨의 신호와 비교하여 서지/인러시신호를 판단하는 제 2 비교기;
    상기 제 2 비교기를 통해 출력된 신호에서 불필요한 신호를 제거하여 상기 아크판단부로 출력하는 제 1 레벨감쇠부;
    상기 제 1 직류변환부로부터 출력된 직류신호를 비교하여 부하의 유무를 판단하는 제 3 비교기;
    상기 제 3 비교기에서 출력된 신호에 따라 구동하여 부하가 있을 경우 상기 아크판단부로 입력되는 신호레벨을 감쇠시킴과 아울러 상기 제 2 아크검출부의 제 13 필터부로부터 신호가 출력됨에 따라 상기 아크판단부로 입력되는 신호레벨을 감쇠시키는 제 2 레벨감쇠부; 및
    상기 제 1 레벨감쇠부의 전압강하를 방지시키는 저항바이어스;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 아크결함 검출장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 소스단으로부터 전원 공급되는 중성선의 상태를 검출한 결과 및 상기 아크판단부의 제어에 의하여 중성선 및 상도전선을 차단하는 중성선검출부를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 아크결함 검출장치.
  7. 소스와 부하를 연결하는 회로의 상도전선에서의 아크를 검출하여 유해 아크신호를 판단하는 아크판단부로 출력하는 아크신호 검출장치에 있어서,
    상기 상도전선에 흐르는 전류의 변화량을 검출하여 이에 비례하는 신호를 생성하는 제 3 전류검출부;
    상기 제 3 전류검출부에서 출력된 신호를 소정 레벨 증폭 및 필터링하여 상기 아크판단부로 출력하는 제 21, 22 증폭부 및 제 21, 22 필터부;
    상기 제 3 전류검출부에서 출력된 일정레벨의 신호에 의해 온/오프되고, 상기 아크판단부를 온/오프시키는 제 1 레벨제한부;
    상기 제 3 전류검출부에서 출력된 일정레벨의 신호에 의해 아크판단부 리셋신호를 출력하는 에러방지부;
    상기 제 3 전류검출부에서 출력된 일정레벨의 신호를 직류신호로 변환하는 제 2 직류변환부; 및
    상기 제 2 직류변환부의 출력신호에 따라 상기 아크판단부의 온/오프 및 아크판단부를 리셋시키는 제 4 비교기;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 아크결함 검출장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 소스단으로부터 전원이 공급되는 중성선의 상태를 검출한 결과 및 상기 아크판단부의 제어에 의하여 중성선 및 상도전선을 차단하는 중성선검출부를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 아크결함 검출장치.
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