KR20070005278A

KR20070005278A - 아크 검출을 이용한 전기 화재 예방 시스템

Info

Publication number: KR20070005278A
Application number: KR1020050060506A
Authority: KR
Inventors: 윤성희
Original assignee: 파워플러스콤 주식회사
Priority date: 2005-07-06
Filing date: 2005-07-06
Publication date: 2007-01-10
Also published as: KR100714998B1

Abstract

본 발명은 아크 검출을 이용한 전기 화재 예방 시스템에 관한 것으로 보다 구체적으로는, 사용중인 부하의 전기 선로에서 발생하는 전류의 차이나 전압의 차이에 따른 아크를 아크검출부(A)로 검출하는 단계와, 아크검출부(A)에서 발생한 아크 발생 신호를 제어컨트롤러(B)로 처리하여 비상등과 알람을 작동시킴과 동시에 통제센터(C)로 아크 발생 신호를 송신하는 단계와, 통제센터(C)에서 제어컨트롤러(B)가 설치된 전기 선로의 전력 공급을 원격으로 차단하고, 사용자(F)에게 이상 여부를 통보하며, 긴급 출동을 지시하는 단계와, 수리반이 아크가 검출된 현장으로 출동하여 아크 발생 원인을 진단 및 복구한 후 처리 결과를 통제센터(C)로 보고하는 단계와, 처리된 최종 결과를 통제센터(C)에서 상위 지역본부(D)나 본사(E)로 보고하는 단계로 아크 검출을 이용한 전기 화재 예방 시스템을 구성함으로써, 전기 선로 상에서 발생하는 아크 신호를 24시간 실시간으로 검출하여 아크 발생에 의한 전기 선로 상의 화재 위험을 감시하고, 화재 위험이 있는 아크 발생의 경우에는 즉각적인 아크 진단 및 선로의 복구 조치를 취할 수 있도록 하여 아크에 의한 전기 화재 발생을 미연에 방지할 수 있도록 함으로써 전기 화재 발생에 따른, 인명 피해와 재산 피해를 크게 줄일 수 있는 효과가 있다.

화재, 예방 시스템, 컨트롤러, 아크검출부, 통제센터

Description

아크 검출을 이용한 전기 화재 예방 시스템{PROTECTION SYSTEM OF ELECTRIC FIRE USING ARC DETECTION}

도 1은 본 발명의 시스템 구성을 나타낸 블럭도

도 2는 본 발명의 시스템 처리 과정을 나타낸 블럭도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

A: 아크검출부 B: 제어컨트롤러

B: 통제센터 D: 지역본부

E: 본사 F: 사용자

본 발명은 아크 검출을 이용한 전기 화재 예방 시스템에 관한 것으로 보다 구체적으로는, 전기 화재의 주요 원인이 되는 아크(ARC), 누전, 과부하 등을 실시간으로 감시하여 전기적 이상 징후가 발견되면, 전력 공급을 즉각 차단함과 동시에 전기적 이상에 대한 진단 및 복구 조치를 신속히 취할 수 있도록 함으로써 전기 화재를 미연에 방지할 수 있게 한 전기 화재 예방 안전 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 알려진 국내의 화재 발생 현황을 보면 매년 3만 건 이상의 화재가 발생하고 그 중 약 30% 이상이 전기에 의한 화재로 알려져 있을 만큼 전기 화재가 빈번한 실정이며, 특히 공장이나 대형 쇼핑몰과 같이 전력 사용량이 많은 곳에서 전기 화재가 발생할 경우에는 엄청난 재산 피해와 인명 피해가 초래하기 때문에 항상 화재 예방 시스템이 절실히 요구되어 왔다.

한편, 최근까지도 국내에서는 전기 화재의 주요 원인이 되는 합선이나 누전에 의한 화재 발생을 예방하기 위하여 누전차단기를 설치하는 것이 가장 적극적인 화재 예방 조치였으나, 전기 선로의 경우에는 주로 건축물의 벽체 내부에 은폐되는 경우가 많기 때문에 전기 선로의 합선이나 누전을 완벽하기 예방하기는 곤란한 문제점이 있었다.

또한, 근래에는 합선이 원인이 전기 선로 상에서 발생하는 아크에 의한 것임이 알려지면서 아크의 발생 원인이 되는 전기 배선 상의 절연 파괴, 연결결합, 노화현상 등 다양한 원인에 의해 발생하는 아크의 정확한 검출 및 차단에 대한 기술을 바탕으로 하는 화재 예방 안전 시스템이 절실히 요구되고 있는 실정이다.

본 발명은 전기 배선 상의 절연파괴, 연결결합, 노화현상 등에 의해 발생하 는 아크를 검출하여 화재의 원인을 사전에 판독한 후 전력 공급을 제어하여 전기 화재를 미연에 예방할 수 있게 한 아크 검출을 이용한 전기 화재 예방 시스템을 제공하는 데 본 발명의 목적이 있다.

상기한 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 통제센터 및 각 지역 본부와 지사를 전국 네트워크로 구성하여 화재 예방을 위해 아크검출기를 설치한 장소의 아크 발생 여부 및 누전이나 과부하를 24시간 실시간으로 감시하여 아크 발생 즉시, 해당 아크검출기가 설치된 지역의 전력 공급을 차단함과 동시에 안전 요원을 긴급 출동시켜 전기 이상 원인을 진단, 복구함으로써, 전기 화재를 미연에 방지할 있게 한 것으로 이를 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

사용중인 부하의 전기 선로에서 발생하는 전류의 차이나 전압의 차이에 따른 아크를 아크검출부(A)로 검출하는 단계와,

아크검출부(A)에서 발생한 아크 발생 신호를 제어컨트롤러(B)로 처리하여 비상등과 알람을 작동시킴과 동시에 통제센터(C)로 아크 발생 신호를 송신하는 단계와,

통제센터(C)에서 제어컨트롤러(B)가 설치된 전기 선로의 전력 공급을 원격으로 차단하고, 사용자(F)에게 이상 여부를 통보하며, 긴급 출동을 지시하는 단계와,

수리반이 아크가 검출된 현장으로 출동하여 아크 발생 원인을 진단 및 복구 한 후 처리 결과를 통제센터(C)로 보고하는 단계와,

처리된 최종 결과를 통제센터(C)에서 상위 지역본부(D)나 본사(E)로 보고하는 단계로 이루어진 구성이다.

상기 아크검출부(A)는 전기 선로에 흐르는 누전전류를 검출하는 ZCT를 설치하거나, 과전류, 전압에 대한 전류의 위상을 검출하는 CT를 설치할 수 있다.

또한, 상기 제어컨트롤러(B)는 필요에 따라 설치된 전기 선로의 전력 공급을 차단하는 차단기를 포함하며, 유·무선 통신 수단을 포함하여 아크 감지시에 그 측정 데이터 값을 원거리의 통제센터(C)로 전달할 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명의 아크검출부(A)는 각각의 전력 부하를 가지는 전기 선로 상에 개별적으로 설치하고, 각 아크검출부(A)에는 각각의 제어컨트롤러(B)를 연결하게 된다.

즉, 원선에서 분리되어 개별적으로 부하를 공급하는 분전반이 다 수개 설치될 경우에 각각의 분전반에 각각의 아크검출부(A)와 제어컨트롤러(B)를 설치하게 되는데, 이는 다수의 분전반 중에서 특정 분전반에서 아크가 발생할 경우에 정확히 어떤 분전반과 연결된 전기 선로 상에서 아크가 발생했는지를 명확히 파악하여 해당 분전반의 전력 공급만을 선택적으로 차단함으로써 다른 분전반의 전기 사용을 정상적으로 유지할 수 있도록 하여 전력 공급의 차단에 따른 불편을 최소화할 수 있다.

이때, 특정 분전반의 전기 선로 상에서 발생하는 아크 신호를 검출하는 아크검출부(A)는 위상 과전류를 검출하는 CT나 누전전류를 검출하는 ZCT를 이용하게 되며, 이러한 검출소자들에 의해 전기적 이상 신호가 검출되면 제어컨트롤러(B)는 아크검출부(A)에서 보내온 신호를 처리하여 사전에 메모리부에 저장된 정상값과 비교, 분석 후 아크 검출에 의한 화재 가능성의 판정을 내리게 된다.

그리하여 화재 가능성이 있는 아크신호로 판정되면, 제어컨트롤러(B)는 자체적으로 경고등과 알람을 작동시킨 후 아크검출 신호를 통제센터(C)로 송신하게 되며, 아크검출부(A)에서 검출된 신호를 정상값과 비교, 분석하여 즉각적인 화재 위험이 있는 심각한 아크 발생으로 판정되면, 그 아크검출 신호를 통제센터(C)로 송신함과 동시에 자체 제어할 수 있는 차단기를 작동시켜 해당 전기 선로에 전기 공급을 즉각적으로 차단하여 적극적인 화재 예방 조치를 취하게 된다.

또한, 유·무선 통신수단을 이용하여 아크검출 신호를 통제센터(C)로 송신함과 동시에 사전에 저장되어 있던 경고문을 SMS를 통해 사전에 저장된 해당 전력 부하의 사용자(F)에게 아크 검출에 따른 화재 위험 경보를 송신함으로써, 사용자(F)에게 전기 화재 가능성을 조기에 인지시켜, 실제 화재 발생시 보다 신속하고 안전한 대피가 이루어질 수 있도록 함으로써, 화재에 따른 인명 피해를 최소화할 수 있게 된다.

한편, 상기에서 아크검출 신호를 통제센터(C)로 송신하는 수단으로 유·무선 통신수단을 이용하게 되는데 전용선이나 유·무선 인터넷을 이용한 일반적인 데이 터 전송 방법을 이용하는 것이 가장 바람직할 것이며, 사용자에게 경고문을 전달하는 방식은 SMS에 한정하지 않고, 유·무선 통신수단도 같이 이용할 수 있음을 미리 밝혀두는 바이다.

그리하여 제어컨트롤러(B)에서 아크검출 신호를 전달받은 통제센터(C)에서는 즉시 수리반을 긴급 출동시켜 아크가 검출된 해당 선로의 진단 및 복구를 지시함과 동시에 아크 신호가 검출된 해당 사용자(F)에게 다시 한번 아크 발생에 따른 화재 위험 및 긴급 출동에 관한 내용을 유·무선 통신수단으로 전달하게 된다.

또한 통제센터(C)에서는 해당 지역을 총괄하는 지역본부(D)나 또는 전 지역을 총괄하는 본사(E)에 아크 발생 상황 및 처리 상황 등을 보고하게 된다.

통제센터(C)로부터 출동 지시를 받은 수리반은 아크 신호가 검출된 사용자(F)가 사용중인 전기 선로 및 해당 제어컨트롤러(B)에 대하여 이상 유무를 면밀히 진단한 후 아크 발생 위치를 진단, 복구하고 그 결과를 통제센터(C)에 유·무선 통신수단으로 보고함으로써, 아크 발생에 따른 화재 위험을 방지하게 되며, 통제센터(C)에서는 수리반의 처리 결과를 그 상위 기관인 지역본부(D)나 본사(E)에 다시 보고함으로써, 아크 발생에 따른 화재 위험 지역을 실시간으로 감지하여 화재 예방에 필요한 조치를 적극적으로 취하기 때문에 아크에 의한 화재 발생을 방지할 수 있게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명은 전기 선로 상에서 발생하는 아크 신호를 24시간 실시간으로 검출하여 아크 발생에 의한 전기 선로 상의 화재 위험을 감시하고, 화재 위험이 있는 아크 발생의 경우에는 즉각적인 아크 진단 및 선로의 복구 조치를 취할 수 있도록 하여 아크에 의한 전기 화재 발생을 미연에 방지할 수 있도록 함으로써 전기 화재 발생에 따른, 인명 피해와 재산 피해를 크게 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한, 다수의 분전반을 설치하는 복합 건물이나 대형 쇼핑 센터의 경우 특정 분전반에서 아크가 발생할 경우 해당 분전반의 선택적인 전원 차단이 가능함으로써, 전력 차단에 따른 불편을 최소화할 수 있는 효과도 얻을 수 있다.

Claims

사용중인 부하의 전기 선로에서 발생하는 전류의 차이나 전압의 차이에 따른 아크를 아크검출부(A)로 검출하는 단계와,

아크검출부(A)에서 발생한 아크 발생 신호를 제어컨트롤러(B)로 처리하여 비상등과 알람을 작동시킴과 동시에 통제센터(C)로 아크 발생 신호를 송신하는 단계와,

통제센터(C)에서 제어컨트롤러(B)가 설치된 전기 선로의 전력 공급을 원격으로 차단하고, 사용자(F)에게 이상 여부를 통보하며, 긴급 출동을 지시하는 단계와,

수리반이 아크가 검출된 현장으로 출동하여 아크 발생 원인을 진단 및 복구한 후 처리 결과를 통제센터(C)로 보고하는 단계와,

처리된 최종 결과를 통제센터(C)에서 상위 지역본부(D)나 본사(E)로 보고하는 단계로 구성되는 아크 검출을 이용한 전기 화재 예방 시스템
청구항 1에 있어서, 아크검출부(A)는 전기 선로에 흐르는 누전전류를 검출하는 ZCT를 구비한 것을 특징으로 하는 아크 검출을 이용한 전기 화재 예방 시스템
청구항 1에 있어서, 아크검출부(A)는 과전류, 전압에 대한 전류의 위상을 검 출하는 CT를 구비한 것을 특징으로 하는 아크 검출을 이용한 전기 화재 예방 시스템
청구항 1에 있어서, 상기 제어컨트롤러(B)는 전기 선로의 전력 공급을 차단하는 차단기를 포함한 것을 특징으로 하는 아크 검출을 이용한 전기 화재 예방 시스템
청구항 1에 있어서, 상기 제어컨트롤러(B)는 유·무선 통신 수단을 포함한 것을 특징으로 하는 아크 검출을 이용한 전기 화재 예방 시스템