KR20100045901A

KR20100045901A - Ａｆｃｉ 차단기

Info

Publication number: KR20100045901A
Application number: KR1020090044798A
Authority: KR
Inventors: 이준배; 이승길; 조신연
Original assignee: 주식회사 헤코
Priority date: 2008-10-24
Filing date: 2009-05-22
Publication date: 2010-05-04
Also published as: US20100103568A1; KR101124278B1; US8072716B2

Abstract

개시된 내용은 무해아크에 의한 오동작을 방지하고, 동작 이상 여부를 검토할 수 있도록 구성된 AFCI 차단기에 관한 것이다. 본 발명은 교류(AC) 라인에 흐르는 전류의 차를 전압으로 변환하여 아크 발생을 검출하는 CT의 일측에 교류 라인의 상 도전선과 중립 도전선중 한 선을 일정회 감아, 그 감겨진 도전선에 의해 유도되는 전압을 정류 및 정전압하여 AFCI 차단기에 필요한 구동 전원을 얻도록 구성된다. 또한, 상용 전원을 입력원으로 하여 상용 전원의 교류 전압(Vac)을 정류하는 브리지 다이오드로 된 정류부, 정류된 신호를 전압 강하하는 드롭(drop) 저항, 전압 강하된 신호의 전압레벨 및 펄스폭을 조정하여 의사 아크를 발생시키는 파형의 펄스신호를 출력하는 단안정-멀티바이브레이터로 구성된다. 따라서, 본 발명은 아크(Arc)성 노이즈나 라이트닝 서지(Lighting Surge) 등에 의한 차단기의 오동작 발생을 방지할 수 있으며, 간단한 회로 구성으로 의사 아크를 발생시켜 AFCI의 작동을 정확하게 테스트할 수 있는 효과를 제공한다.

아크, ＣＴ, ＡＦＣＩ, 차단기

Description

ＡＦＣＩ 차단기{ＡＦＣＩ DEVICE}

본 발명은 아크 결함(Arc Fault)을 검출하여 회로를 차단할 수 있는 AFCI 차단기에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 무해아크에 의한 오동작을 방지하고, 회로 동작 이상 여부 및 라인 연결 상태를 확인할 수 있는 AFCI 차단기에 관한 것이다.

일반적으로 화재나 감전사고 예방을 위해서 가정에서는 배선용 차단기와 누전 차단기를 사용한다. 배선용 차단기는 전선을 보호하기 위한 목적에 사용되는 것이고, 누전 차단기는 사용자가 전기기기를 사용하는 중에 감전되었을 때 이를 회로적으로 감지하여 전원을 차단함으로써 사용자를 보호하기 위한 목적에 사용되는 것이다.

배선용 차단기와 누전 차단기가 설치되어 있음에도 불구하고, 전 세계적으로 매년 많은 화재가 발생하고 있는데, 이는 아크형 결함(Arcing type fault)이 발생하기 때문이다. 아크형 결함이 발생하는 원인은 예컨대, 노화, 절연 및 배선 파괴, 과사용 또는 과전류에 의한 기계적 및 전기적 스트레스, 연결 결함 및 절연과 배선에 대한 과도한 기계적 손상 등 매우 다양하다. 이러한 아크형 결합은 저전류 및 고임피던스이고, 차단기의 열적 문턱값(Thermal threshold) 이하의 평균 실효 값(Root Mean Square; RMS)을 갖는 전류를 발생시키기 때문에 케이블 단절 장치가 결함에 반응하지 않게 되고, 그에 따라 화재가 발생하는 경우가 많아진다.

그래서, 아크 결함을 차단할 수 있는 아크 결함 보호용 차단기(Arc Fault Circuit Interrupt; AFCI)는 필수적으로 요구되고 있다. 미국의 경우 2002년부터 AFCI 차단기의 사용이 의무사항으로 법제화되었다.

이처럼, 아크 결함을 검출하여 이를 차단하는 종래 AFCI 차단기는, 전류변환기(Current Transtormer; CT)에 의해 교류 전원이 공급되는 상 도전선과 중립 도전선에 흐르는 전류 변화량을 검출하여 아크 결함 발생 여부를 판단하게 되며, 아크 결함이 발생한 경우 회로의 전원을 차단한다.

하지만, 종래 AFCI 차단기는 교류 라인(AC Line)에서 직접 전원을 얻기 때문에 주위에서 발생한 아크신호(Arc Signal)가 유입되어 업-스트림(Up-stream)에 의한 오동작이 빈번하게 발생된다. 또한, 교류 라인에 유입되는 라이트닝 서지(Lighting Surge)에 의해 비정상적인 트립(Trip)이 발생하여 오동작하기 쉽다.

따라서, 본 발명의 목적은 아크 결함을 검출하여 회로를 차단하는 AFCI 차단기의 회로 구동 전원을 교류(AC) 라인 대신 전류변환기(CT)로부터 얻도록 하여 무해아크에 의한 오동작을 방지할 수 있도록 한 AFCI 차단기를 제공함에 있다.

본 발명의 목적은 또한, 실제 아크(Arc)를 발생시키는 아크파형과 유사한 의사 아크파형의 펄스를 발생시켜 AFCI의 동작을 정확하게 테스트하여 동작이상여부를 검토할 수 있도록 한 AFCI 차단기를 제공함에 있다.

본 발명의 목적은 또한, 전원 인가 여부를 표시하여 라인(Line) 연결 상태를 시각적으로 확인할 수 있도록 한 AFCI 차단기를 제공함에 있다.

이와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 AFCI 차단기는, 교류 전원에서 아크 결함을 검출하여 전원을 차단시키는 AFCI 차단기에 있어서, 교류 전원이 공급되는 도전선이 일측에 일정회 감겨져 있는 CT와, 상기 CT의 일측에 감겨진 도전선으로부터 유도되는 교류 전압신호를 정류 및 정전압하여 아크검출부에 필요한 구동전원을 공급하기 위한 전원부와, 상기 전원부로부터 구동 전원을 공급받으며, 상기 CT의 전류변화량에 따른 전압신호로부터 아크 결함을 검출하기 위한 아크검출부와, 상기 아크검출부로부터 차단신호 인가시 전원을 차단시키는 차단부, 라인의 연결 상태를 확인하도록, 전원이 인가됨을 표시하는 표시부, 및 유사 아크를 발생시키는 파형의 펄스신호를 발생시켜 상기 아크검출부로 인가하여 정상 작동 여 부를 테스트하기 위한 유사아크발생부를 포함한다.

본 발명의 AFCI차단기는, 교류 라인(AC Line) 대신 전류변환기(CT)를 이용하여 AFCI 차단기에 필요한 회로 구동 전원을 얻도록 함으로써, 부하측에 연결된 전자기기가 동작하여야 만 CT가 동작하여 전원을 얻을 수 있어 기기 전원스위치가 오프된 상태에서 교류 라인에 유입되는 라이트링 서지 등의 아크성 여러 많은 신호로 인한 오동작 발생을 방지할 수 있는 효과를 갖는다. 또한, AFCI의 테스트를 위한 의사(擬似)(false) 아크를 발생시키는 아크 펄스를 간단한 회로 구성으로 발생시킴으로써, 제작이 간단하고 펄스의 폭 및 레벨을 조절할 수 있어 쉽게 테스트 시스템을 구성할 수 있는 효과를 갖는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 기술하기로 한다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 AFCI 차단기의 블록도 및 그에 대응하는 상세 회로도를 각각 나타낸다.

도 1에 나타낸 AFCI 차단기는 교류 전원 라인에 차단부(10)와 CT(20)가 각각 연결된다. CT(20)에는 전원부(30)와 아크검출부(40)가 각각 연결된다. 전원부(30)는 CT(20)로부터 유도되는 교류 전원을 인가받아 아크검출부(40)에 필요한 회로 구동 전원으로 공급한다. 아크검출부(40)는 전원부(30)로부터 구동 전원을 공급받으며 CT(20)에서 검출된 신호로부터 아크 결함 발생 여부를 판단하여 아크 결함이 발생한 경우 차단부(10)를 작동시켜 전원을 차단한다. 도 1의 AFCI 차단기는 또한, 유사아크를 발생시켜 회로 동작 이상 여부를 검토하기 위한 유사아크발생부(50)를 포함한다. 이러한 구성을 갖는 도 1의 AFCI 차단기에 대한 상세 회로도에 대해서는 도 2를 통해 설명한다.

도 2를 보면, 차단부(10)는 교류 라인의 상 도전성(Hot)과 중립 도전선(Neu)에 각각 스위치를 직렬 연결시켜 스위치의 절환 접속에 의해 전원이 차단되도록 구성된다.

CT(20)의 일측에는 교류 라인(AC Line)의 상 도전선(Hot)이 일정회 감겨진다. 본 실시예에서는 상 도전선(Hot)을 CT(20)에 감았지만, 중립 도전선(Neu)을 감아도 무방하다.

전원부(30)는 CT(20)의 일측에 감겨진 도전선으로부터 유도되는 교류 전압신호를 직류신호로 정류하는 정류부(31)와, 정류부(31)에서 정류된 신호를 정전압하여 AFCI 차단기에 필요한 회로 구동 전원(Vcc)을 출력하는 정전압부(32)를 구비한다.

CT(20)와 아크검출부(40) 사이에는 CT(20)의 전류변화량에 따른 전압을 정류하기 위한 정류부(41)가 연결된다. 아크검출부(40)는 전원부(30)로부터 구동 전원(Vcc)을 공급받으며, 정류부(41)에서 정류된 신호를 인가받아 아크 결함 발생 여부를 판단하게 된다.

여기서, 정류부(31,41)는 4개의 다이오드로 이루어진 브리지회로를 채용하였지만, 이에 한정되지는 않는다. 또한, CT(20)에 복수개의 정류부(31,41)가 공통 연결되도록 구성하여, 1개의 CT(20)를 이용하여 구동 전원과 아크 검출을 병행하도록 구성하였다.

아크검출부(40)에는 라인(Line)의 연결 상태를 확인할 수 있도록 전원 인가 여부를 표시하는 표시부(42)가 연결된다. 표시부(42)는 솔레노이드(Solenoid), 라인의 연결 상태를 점등 표시하는 LED, 및 LED와 병렬 연결되며 아크검출부(40)로부터 차단신호(Interrupt Signal)가 인가되면 도통상태가 되어 LED를 "오프(OFF)"시키는 SCR(silicon controlled rectifier)로 구성된다. 즉, 전원이 연결되었을 경우 LED가 "온(ON)"이 되며, 아크검출부(40)로부터 차단신호 발생시 LED가 "오프(OFF)"되는 방식으로 구성이 된다.

유사아크발생부(50)는 테스트 수행을 위한 버튼식 스위치(SW), 교류 라인에 연결되어 교류 전압을 정류하는 브리지 다이오드로 된 정류부(51), 정류된 신호를 전압 강하하는 드롭(drop)저항(R2), 및 전압 강하된 신호의 전압레벨 및 펄스폭을 조정하여 유사 아크를 발생시키는 파형의 펄스신호를 출력하는 단안정-멀티바이브레이터(52)를 구비한다. 단안정-멀티바이브레이터(52)는 전압레벨을 결정하는 제너다이오드(ZD), 시정수값에 의해 펄스를 폭 변경하는 저항(R3) 및 콘덴서(C)로 구성된다. 유사아크발생부(50)는 또한, 테스트스위치(SW)의 동작시 전원부(30)의 동작과 유사 아크가 동시에 발생되도록 저항(R1)과 다이오드(D1)를 통해 전원부(30)로 전원을 공급하도록 구성된다.

이러한 구성을 갖는 본 발명의 AFCI 차단기에 대한 동작을 도 3 내지 도 7을 통해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

교류 라인(AC Line)을 통해 전원이 유입되면, CT(20)는 교류 전원 라인상에 흐르는 전류의 차를 전압으로 변환하여 아크검출부(40)로 출력한다. 이때, CT(20)의 일측에 감겨진 도전선으로부터 유도되는 전압은 전원부(30)로 출력된다.

전원부(30)의 정류부(31)는 CT(20)로부터 유도된 전압을 정류한다. 여기서, 정류부(31)는 4개의 다이오드로 이루어진 브리지회로를 채용하였지만, 이에 한정되지 않음은 당업자에게 자명하다. 정류부(31)에서 정류된 전압은 정전압부(32)에서 정전압되어 부하측 각 회로의 필요한 구동 전원으로 공급된다. 즉, AFCI 차단기의 회로 구동 전원으로 공급된다.

본 실시예에서는 1개의 CT(20)를 이용하여 구동 전원과 아크 검출을 병행하는 데 있어, 도 2에 보여진 바와 같이, CT(20)에 복수개의 정류부(31,41)가 공통 연결되도록 구성하였지만, 복수개의 정류부(31,41)를 사용하지 않고 전원 정류 라인에 의해 아크 검출하도록 구성할 수도 있다. 이에 대해 도 3에 도시하였다.

도 3은 전원부(30)의 다른 실시예를 나타내는 회로도로, 이는 1개의 CT(20)를 이용하여 구동 전원과 아크 검출을 병행하는 데 있어 정류부(31)의 전원 정류 라인으로부터 아크 검출 라인(43)을 인출하도록 구성된다.

도 3에서, CT(20)는 교류 전원 라인상에 흐르는 전류의 차를 전압으로 변환한다. 이때, CT(20)의 일측에 감겨진 도전선으로부터 유도되는 전압은 정류부(31)로 출력된다. 정류부(31)는 유도전압을 정류하여 부하(12)측 회로 구동 전원으로 사용할 수 있도록 한다. 이때, 정류부(31)의 출력은 아크 검출 라인(43)을 통해 아크 발생 여부 판단하는 데 사용된다. 이는 1개의 CT(20)와 정류부(31)를 사용하 여 아크 검출과 동시에 회로 구동 전원을 얻을 수 있다.

한편, 아크검출부(40)는 전원부(30)로부터 회로 구동 전원을 공급받는다. 아크검출부(40)는 도 2의 경우 처럼 정류부(41)에서 CT(20)로부터 유도된 교류 전압신호를 직류신호로 정류하여 아크를 검출하거나, 도 3의 경우 처럼 아크 검출 라인(43)을 통해 정류부(31)의 출력을 사용하여 아크를 검출한다. 아크검출부(40)는 아크 결함이 발생한 경우 차단신호를 발생하여 차단부(10)를 작동시켜 소스(11)에서 부하(12)측으로 인가되는 전원을 차단한다.

표시부(42)의 SCR 게이트로 아크검출부(40)의 차단신호가 유입되면, SCR는 도통상태가 된다. SCR이 도통상태가 되면 솔레노이드를 통해 유입되는 전원이 모두 SCR을 통해 접지로 흘러가게 되어, SCR에 병렬 연결되는 LED는 "오프(OFF)"상태가 되어 라인(Line) 연결이 끊어졌음을 알 수 있도록 한다.

또한, 유사아크발생부(50)는 유사아크를 발생시켜 AFCI 차단기의 동작유무를 확인하게 된다.

이에 대한 구체적인 설명에 앞서 아크(Arc) 파형을 살펴보면, 도 4의 (가)는 실제 아크(Arc) 전류 파형이고, (나)는 AFCI의 필터(Filter) 출력으로 (가)의 아크전류 유입시 아크만을 필터링한다.

AFCI의 테스트를 위하여, 도 4 (나)에 보여진 바와 같은 아크신호를 임의로 발생시키기 위해서는 시뮬레이션의 결과, 도 5의 (가)에 보여진 바와 같은 테스트신호가 필요하다. 즉, 도 5 (가)의 테스트신호를 AFCI 입력에 인가하여 필터링을 하면 도 5 (나)에 보여진 바와 같이 실제 아크(도 4의 (가) 파형 참조)와 유사한 의사(擬似)(false) 아크가 출력된다.

유사아크발생부(50)는 도 5 (나)에 보여진 바와 같은, 의사 아크를 발생시키는 도 5 (가)의 테스트신호를 출력할 수 있는 아크 파형 발생장치를 제시한다.

AFCI의 테스트를 위하여, 유사아크발생부(도 2의 50)의 테스트버튼(SW)을 먼저 동작시킨다. 유사아크발생부(50)의 정류부(51)는 120V 혹은 240V의 상용 전원을 입력으로 하여 상용 전원의 교류 전압(Vac)을 인가받아 정류한다. 이때, 상용 전원의 교류 전압(Vac)은 사인파이기 때문에 정류부(51)를 통해 정류된 파형은 180˚씩 반복되는 사인파형의 반파 맥류가 된다. 여기서, 정류부(51)는 다이오드(D1~D4)를 4개 브리지 모양으로 접속하여 정류하는 브리지회로로 구성하였지만, 이에 한정되지는 않는다. 정류부(51)에 의해 반파 정류된 신호는 저항(R1)과 다이오드(D1)를 통해 전원부(30)쪽으로 인가됨과 동시에 드롭 저항(R2)의 저항값에 따라 전압 강하가 발생된다. 단안정-멀티바이브레이터(52)는 전압 강하된 신호로부터 구형파 펄스를 발생시킨다. 이때, 단안정-멀티바이브레이터(52)는 드롭 저항(R2)과 병렬 연결되는 제너다이오드(ZD)에 의해 발생되는 펄스의 전압레벨이 결정되며, 드롭 저항(R2)과 직렬 연결되어 있는 콘덴서(C)와 병렬 연결되어 있는 저항(R3)의 시정수값에 의해 전압이 하강하는 기울기 즉, 펄스의 폭이 결정된다. 따라서, 단안정-멀티바이브레이터(52)의 출력 파형은 도 7의 (A)에 보여진 바와 같다. 도 7 (A)의 출력 파형은 아크를 발생시키는 도 5 (가)에 보여진 테스트신호의 파형과 같게 된다. 단안정-멀티바이브레이터(52)의 출력 파형(도 7 (A) 파형)은 AFCI의 아크검출용 필터측으로 입력되어 AFCI의 동작을 테스트하게 된다.

도 6은 유사아크발생부(50)의 다른 실시예를 보여준다. 도 6에 보여진 유사아크발생부(50)는 도 2에 보여진 바와 같이 동일하게 구성되며, 단지 고주파발생기(53)와, 단안정-멀티바이브레이터(52)에서 발생되는 구형파에 따라 "온(ON)/오프(OFF)" 동작하는 제 1트랜지스터(Q1)와, 제 1트랜지스터(Q1)와 연동되며 고주파발생기(53)에서 발생되는 고주파를 스위칭하는 제 2트랜지스터(Q2)로 이루어진 스위칭부(54)를 더 포함하도록 구성된다. 여기서, 도 2의 유사아크발생부(50)와 동일한 구성에 대해서는 동일 부호를 사용한다.

도 6에서, 정류부(51)는 120V 혹은 240V의 상용 전원을 입력으로 하여 상용 전원의 교류 전압(Vac)을 인가받아 정류한다. 이때, 상용 전원의 교류 전압(Vac)은 사인파이기 때문에 정류부(51)를 통해 정류된 파형은 180˚씩 반복되는 사인파형의 반파 맥류가 된다. 여기서, 정류부(51)는 다이오드(D1~D4)를 4개 브리지 모양으로 접속하여 정류하는 브리지회로로 구성하였지만, 이에 한정되지는 않는다. 정류부(51)에 의해 반파 정류된 신호는 드롭 저항(R2)의 저항값에 따라 전압 강하가 발생된다. 단안정-멀티바이브레이터(52)는 전압 강하된 신호로부터 구형파 펄스를 발생시킨다. 이때, 단안정-멀티바이브레이터(52)는 드롭 저항(R2)과 병렬 연결되는 제너다이오드(ZD)에 의해 발생되는 펄스의 전압레벨이 결정되며, 드롭 저항(R2)과 직렬 연결되어 있는 콘덴서(C)와 병렬 연결되어 있는 저항(R3)의 시정수값에 의해 전압이 하강하는 기울기 즉, 펄스의 폭이 결정된다. 단안정-멀티바이브레이터(52)의 출력 파형은 도 7의 (A)에 보여진 바와 같다. 단안정-멀티바이브레이터(52)의 출력 파형(도 7 (A) 파형)은 저항(R4)을 통해 스위칭부(54)의 제 1트랜 지스터(Q1)의 베이스에 인가된다. 제 1트랜지스터(Q1)은 또한, 5V의 직류 전압(Vdc)이 콜렉터에 인가된다. 따라서, 제 1트랜지스터(Q1)은 베이스에 인가되는 단안정-멀티바이브레이터(52)의 출력 파형(도 7 (A) 파형)에 따라 "온(ON)/오프(OFF)" 동작하여 콜렉터에 인가되는 5V의 직류 전압(Vdc)이 에미터를 통해 출력된다. 한편, 고주파발생기(53)는 5V 전압, 1~9 정도의 높은 주파수의 펄스를 발생시킨다. 고주파발생기(53)에서 발생되는 고주파는 스위칭부(54)의 제 2트랜지스터(Q2)의 콜렉터에 인가된다. 제 2트랜지스터(Q2)는 제 1트랜지스터(Q1)의 에미터에 저항(R6)을 통해 베이스가 연결되어, 제 1트랜지스터(Q1)의 "온(ON)/오프(OFF)" 동작에 연동하여 "온(ON)/오프(OFF)" 상태가 된다. 제 2트랜지스터(Q2)는 제 1트랜지스터(Q1)가 턴-온(turn-on) 상태가 됨에 따라 턴-온 상태가 되어 콜렉터에 연결된 고주파발생기(53)에서 발생되는 고주파를 에미터를 통해 출력한다. 이때, 스위칭부(54)의 제 2트랜지스터(Q2)를 통해 출력되는 파형은 도 6의 (B)에 보여진 바와 같다. 스위칭부(54)의 출력 파형(도 7 (B) 파형)은 AFCI의 아크검출용 필터측으로 입력되어 AFCI의 동작을 테스트하게 된다.

위의 실시예들에서 의사 아크를 발생시키는 아크 펄스들은 도 4 (가)에 보여진 파형과 거의 동일한 파형으로 도 4 (나)에 보여진 바와 같은 아크를 발생하게 된다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 AFCI 차단기를 나타내는 블록도 및 상세 회로도,

도 3은 본 발명에 따른 AFCI 차단기의 전원부의 다른 실시예를 나타내는 회로도,

도 4는 일반 아크 발생시 파형으로, (A)는 실제 아크(Arc)전류, (B)는 아크검출부의 필터 출력을 각각 보여주는 파형도,

도 5는 유사 아크 발생시 파형으로, (A)는 유사 아크신호, (B)는 아크검출부의 필터 출력을 각각 보여주는 파형도,

도 6은 유사아크발생부의 다른 실시예를 나타내는 회로도,

도 7은 도 5의 동작을 설명하기 위한 파형도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 차단부 20 : CT

30 : 전원부 40 : 아크검출부

42 : 표시부 50 : 유사아크발생부

Claims

교류 전원에서 아크 결함을 검출하여 전원을 차단시키는 AFCI 차단기에 있어서,

교류 전원이 공급되는 도전선이 일측에 일정회 감겨져 있는 CT(20);

상기 CT(20)의 일측에 감겨진 도전선으로부터 유도되는 교류 전압신호를 정류 및 정전압하여 아크검출부에 필요한 구동전원을 공급하기 위한 전원부(30);

상기 전원부(30)로부터 구동 전원을 공급받으며, 상기 CT(20)의 전류변화량에 따른 전압신호로부터 아크 결함을 검출하기 위한 아크검출부(40);

상기 아크검출부(40)로부터 차단신호 인가시 전원을 차단시키는 차단부(10);

라인의 연결 상태를 확인하도록, 전원이 인가됨을 표시하는 표시부(42); 및

유사 아크를 발생시키는 파형의 펄스신호를 발생시켜 상기 아크검출부(40)로 인가하여 정상 작동 여부를 테스트하기 위한 유사아크발생부(50)를 포함하는 AFCI 차단기.
제 1항에 있어서, 상기 CT(20)는 교류 전원 라인의 상 도전선과 중립 도전선중 하나가 감기는 것을 특징으로 하는 AFCI 차단기.
제 1항에 있어서, 상기 전원부(30)는

상기 CT(20)의 일측에 감겨진 도전선으로부터 유도되는 교류 전압신호을 직 류신호로 정류하기 위한 정류부(31); 및

상기 정류부(31)에서 정류된 신호를 정전압하여 상기 아크검출부(40)에 필요한 구동전원을 공급하기 위한 정전압부(32)를 구비함을 특징으로 하는 AFCI 차단기.
제 1항에 있어서, 상기 CT(20)와 아크검출부(40) 사이에는 CT(20)의 전류변화량에 따른 전압을 정류하기 위한 정류부(41)를 연결됨을 특징으로 하는 AFCI 차단기.
제 4항에 있어서, 상기 아크검출부(40)는 상기 정류부(41)에서 정류된 신호로부터 아크 발생 여부를 판단함을 특징으로 하는 AFCI 차단기.
제 3항에 있어서, 상기 아크검출부(40)는 상기 정류부(31)의 전원 정류 라인으로부터 아크 검출 라인을 인출하여 정류부(31)에서 정류된 신호에 따라 아크 발생 여부를 판단함을 특징으로 하는 AFCI 차단기.
제 1항에 있어서, 상기 표시부(42)는

솔레노이드;

라인의 연결 상태를 표시하기 위한 LED; 및

상기 LED와 병렬 연결되며, 상기 아크검출부(40)로부터 차단신호가 인가되면 도통상태가 되어 LED를 "오프(OFF)"시키는 SCR을 구비함을 특징으로 하는 AFCI 차단기.
제 1항에 있어서, 상기 유사아크발생부(50)는

테스트 버튼용 스위치(SW);

상용 전원을 입력원으로 하여 상용 전원의 교류 전압을 정류하는 정류부(51);

상기 스위치가 "온(ON)"되면 상기 정류된 신호를 상기 전원부(30)로 공급하기 위한 라인을 형성하기 위해 직렬 연결되는 저항(R1)과 다이오드(D1);

상기 정류된 신호를 전압 강하하는 드롭 저항(R2); 및

전압 강하된 신호의 전압 레벨 및 펄스폭을 조정하여 테스트에 이용되는 의사 아크를 발생시키는 파형의 펄스신호를 발생시켜 AFCI로 입력하는 단안정-멀티바이브레이터(52)를 구비함을 특징으로 하는 AFCI 차단기.
제 8항에 있어서, 상기 정류부(51)는 브리지 다이오드로 구성되며, 상용 전원의 교류 전압을 반파 정류함을 특징으로 하는 AFCI 차단기.
제 8항에 있어서, 상기 단안정-멀티바이브레이터(52)는 상기 드롭 저항(R2)과 병렬 연결되며 전압 강하된 신호의 전압레벨을 결정하는 제너다이오드(ZD), 시정수값에 의해 전압이 하강하는 기울기를 결정하여 펄스를 폭 변경하는 저항(R3) 및 콘덴서(C)로 구성됨을 특징으로 하는 AFCI 차단기.
제 8항에 있어서, 상기 유사아크 발생부(50)는

고주파발생기(53); 및

상기 단안정-멀티바이브레이터(52)의 출력 파형에 따라 상기 고주파발생기(53)에서 발생되는 고주파를 스위칭하여 테스트에 이용되는 의사 아크를 발생시키는 파형의 펄스신호를 발생시켜 AFCI로 입력하는 스위칭부(54)를 더 포함하는 AFCI차단기.
제 11항에 있어서, 상기 스위칭부(54)는

베이스에 인가되는 상기 단안정-멀티바이브레이터(52)의 출력 파형에 따라 "온(ON)/오프(OFF)" 동작하여 콜렉터에 인가되는 직류 전압을 에미터를 통해 출력하는 제 1트랜지스터(Q1); 및

제 1트랜지스터(Q1)의 에미터에 저항을 통해 베이스가 연결되어 제 1트랜지스터(Q1)의 "온(ON)/오프(OFF)" 동작에 연동하며, 제 1트랜지스터(Q1)가 턴-온 될 때 턴-온 상태가 되어 콜렉터에 인가되는 상기 고주파발생기(53)에서 발생되는 고주파를 에미터를 통해 출력하는 제 2트랜지스터(Q2)로 구성됨을 특징으로 하는 AFCI 차단기.