KR20100074059A - 이산 웨이브렛 변환으로부터의 상세 계수 및 근사 계수를 사용한 아크 검출 - Google Patents

이산 웨이브렛 변환으로부터의 상세 계수 및 근사 계수를 사용한 아크 검출 Download PDF

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스리람 찬갈리
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제너럴 일렉트릭 캄파니
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Abstract

전기 회로에서 전류의 차단을 용이하게 하는 장치가 제공되고, 이 장치는, 전기 회로에서 전기 부하를 사용할 수 있게 하고, 그곳을 통과하는 부하 전류를 나타내는 출력 신호를 생성하는 전류 감지 장치(10)와, 전류 감지 장치(10)와의 신호 통신에 있어서 출력 신호를 수신하고, 출력 신호에 근거하여 2차 신호를 출력하도록 구성되고 배치된 검출 유닛(30)과, 2차 신호를 수신하여 상세 계수 및 근사 계수로 분해하고, 감지된 부하의 전류가 미리 정해진 임계값보다 크고 또한 상세 계수 및 근사 계수가 트립 신호 생성을 위한 임계값 조건이 만족된 것을 함께 표시할 때 전기 회로의 동작을 차단하는데 사용하는 트립 신호를 생성하는 마이크로 컨트롤러를 포함한다.

Description

이산 웨이브렛 변환으로부터의 상세 계수 및 근사 계수를 사용한 아크 검출{ARC DETECTION USING DETAILED AND APPROXIMATE COEFFICIENTS FROM DISCRETE WAVELET TRANSFORMS}
본 발명은 전기 시스템, 보다 상세하게는, 전기 시스템에서 아크를 검출하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다.
주거적, 상업적, 산업적 응용에 있어서의 전기 시스템은 보통 유틸리티 소스로부터 전력을 수신하는 패널 보드를 포함한다. 수신된 전력은 패널 보드를 통하여, 차단기, 트립 유닛 등을 포함하지만 이에 제한되지는 않는 하나 이상의 전류 차단기에 라우팅된다.
각 전류 차단기는 지정된 브랜치에 전력을 분배하고, 각 브랜치는 하나 이상의 부하에 전력을 공급한다. 전류 차단기는 특정한 브랜치의 특정한 전력 상태가 미리 결정된 세트포인트에 도달하면 그 브랜치로의 전력을 차단하도록 구성된다.
예컨대, 몇몇 전류 차단기는 그라운드 결함으로 인한 전력을 차단할 수 있고 일반적으로 그라운드 결함 전류 차단기(Ground Fault Current Interruptor; GFCI) 로 알려져 있다. 그라운드 결함 상태는 선로 도체와 중성선 사이에 흐르는 전류의 불균형에 의해 생기고 그라운드로의 전류의 누설 또는 아크 결함에 의해 유발될 수 있다.
다른 전류 차단기는 아크 결함으로 인한 전력을 차단할 수 있고 일반적으로 아크 결함 전류 차단기(Arc Fault Current Interruptor; AFCI)로 알려져 있다. 아크 결함은 일반적으로 직렬 아크 또는 병렬 아크로서 정의될 수 있다. 직렬 아크는, 예컨대, 전류가 하나의 도체의 간격을 가로질러 지날 때 일어날 수 있다. 한편, 병렬 아크는 전류가 두 도체 사이를 지날 때 일어날 수 있다. 불행히도, 아크 결함의 두 종류 모두는, 다양한 이유로, 종래의 전류 차단기가 트립(trip)하게 하지 않는다. 이것은 특히 직렬 아크가 일어날 때 해당하는데, 전류 차단기의 전류 감지 장치는 직렬 아크와 보통 부하 전류를 구별하지 못하기 때문이다.
본 발명의 국면에 따르면, 전기 회로에서 전류의 차단을 용이하게 하는 장치가 제공되고, 이 장치는, 전기 회로에 배치되어 전기 부하를 사용할 수 있게 하고, 그곳을 통과하는 부하 전류의 출력 신호 표본을 생성하는 전류 감지 장치와, 전류 감지 장치와의 신호 통신에 있어서 전류 감지 장치에 의해 생성된 출력 신호를 수신하고, 출력 신호에 근거하여 2차 신호를 출력하도록 구성되어 배치된 검출 유닛과, 검출 유닛과 결합되어, 마이크로 컨트롤러에 의해 실행되었을 때 마이크로 컨 트롤러가 2차 신호를 수신하여 상세 계수 및 근사 계수로 분해하게 하고, 감지된 부하의 전류가 미리 정해진 임계값보다 크고 또한 상세 계수 및 근사 계수가 트립 신호 생성을 위한 임계값 조건이 만족된 것을 함께 표시할 때 전기 회로의 동작을 차단하는데 사용하는 트립 신호를 생성하게 하는, 컴퓨터로 실행할 수 있는 명령에 응답하는 마이크로 컨트롤러를 포함한다.
본 발명의 다른 국면에 따르면, 회로에 대한 아크 결함 전류 차단(AFCI)을 행하는 컴퓨터로 구현되는 방법이 제공되고, 이 방법은, 회로와의 전기 통신에 있어서 전류 감지 장치에서 부하 전류를 감지하는 단계와, 전류 감지 장치와의 신호 통신에 있어서 감지된 부하 전류의 전류를 반영하는 2차 신호를 검출 유닛에서 생성하는 단계와, 검출 유닛에 결합된 마이크로 컨트롤러에서 미리 정해진 제 1 주파수에서 2차 신호를 샘플링하는 단계와, 2차 신호의 샘플링이 완료되었다고 판정되고 또한 2차 신호의 제로 크로스가 샘플링되었다고 판정되면, 2차 신호의 제 1 성분으로부터 상세 계수를, 2차 신호의 제 2 성분으로부터 근사 계수를 계산하는 단계와, 제 1 계수에 근거하여 임계값 기준이 만족되었는지 또는 상세 계수 및 근사 계수에 근거하여 감지된 부하 전류가 미리 정해진 임계값보다 작은지 판정하는 단계와, 임계값 기준이 만족되었거나 또는 감지된 부하 전류가 미리 정해진 임계값보다 작다면, 회로의 동작을 차단하기 위해 트립 신호를 발행하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 국면에 따르면, 회로에 대한 아크 결함 전류 차단(AFCI)을 행하는 컴퓨터로 구현되는 방법이 제공되고, 이 방법은, 전류 감지 장치에 의해 감지된 부하 전류에 근거하여, 전류 감지 장치와 신호 통신 중인 검출 유닛에서 생성 되는 2차 신호의 제 1 및 제 2 부분을 이산 웨이브렛 변환을 사용하여 상세 계수 및 근사 계수 각각으로 분해하는 단계와, 제로 크로스 샘플링되었다고 판정된 2차 신호의 제 1 부분으로, 2차 신호의 제 1 및 제 2 윈도우에 대한 상세 계수의 절대값의 합을 계산하고, 근사 계수의 절대값 및 그 합의 비를 계산하는 단계와, 절대값의 합을 미리 정해진 제 1 임계값과 비교하거나, 또는 감지된 부하의 전류가 미리 선택된 크기보다 작다면 절대값의 합의 곱 및 합의 비를 미리 정해진 제 2 임계값과 비교하는 단계와, 비교의 결과가 미리 정해진 제 1 및 제 2 임계값 중 대응하는 하나가 주어진 시간에 걸쳐 미리 정해진 주파수를 상회하는 것을 나타내면 회로의 동작을 차단하기 위해 트립 신호를 발행하는 단계를 포함한다.
추가적인 특징 및 이점이 본 발명의 기술을 통해 실현된다. 본 발명의 다른 실시예 및 국면은 여기에 상세하게 기술되고 주장된 발명의 일부로 여겨진다. 본 발명의 이점 및 특징을 보다 잘 이해하기 위해, 상세한 설명 및 도면을 참조한다.
본 발명으로 간주되는 대상은 명세서의 결말에서 청구항에 특별히 지적되고 명백하게 주장된다. 앞서 말한 또는 다른 본 발명의 국면, 특징, 이점은 첨부한 도면과 함께 이루어진 이하의 상세한 설명으로부터 명백하다.
도 1을 참조하면, 아크 결함 전류 차단(AFCI)을 행함으로써 전기 회로에서 전류의 차단을 용이하게 하는 장치가 제공되고, 이 장치는, 전류 신호가 생성되는 부하를 감지하도록 구성되는 바이메탈, 홀 효과 센서, MEM, CT 등의 전류 감지 장치(10)를 포함한다. 전류 감지 장치(10)는 실온에서 6밀리옴(15A에서) 또는 3밀리옴(20A에서)의 특성 저항을 갖는 저항 물질로 형성될 수 있다. 전류 감지 장치(10)는 저역 통과 필터를 포함하는 가산 증폭기(20)가 배치된 곳을 따라 신호선에 전기적으로 결합된다. 따라서, 전류 신호는 마이크로 컨트롤러(80)에 의해 출력될 수 있는 테스트 신호(90)와 함께 전류 감지 장치(10)로부터 가산 증폭기(20)로 흐른다.
본 발명의 실시예가 전류 감지 장치(10)의 예로서 바이메탈을 갖는다고 기술되었지만, 본 발명의 범위는 거기에 제한되지 않고 여기에 기술된 목적에 적합한 다른 저항 소자, 예컨대, 황동, 청동, 구리 합금, 강철, 스테인리스강, 인코넬강 및/또는 탄소강 합금을 포함하는 것이 이해될 것이다.
신호선은 직렬 아크 검출 유닛(30) 등의 제 1 아크 검출 유닛(30), 제곱 평균 전류 측정 유닛, p-p 전류 측정 유닛, 홀 효과 전류 센서 또는 다른 모든 적합한 장치 등의 전류 측정 유닛(50)에 결합되고, 병렬 아크 검출 유닛(40) 등의 제 2 아크 검출 유닛(40)에는 선택적으로 결합된다. 제 1 아크 검출 유닛(30)은 감지된 부하 전류의 아크 상태(예컨대, 직렬 아크)를 검출하는데 사용하기 위해 2차 신호를 마이크로 컨트롤러(80)에 출력하도록 구성된다. 마찬가지로 제 2 아크 검출 유닛(40)은 감지된 부하 전류의 아크 상태(예컨대, 병렬 아크)를 검출하는데 사용하기 위해 추가적인 2차 신호를 마이크로 컨트롤러(80)에 출력하도록 구성된다. 전 류 측정 유닛(50)은 감지된 부하 전류의 전류를 검출하고, 검출된 전류에 근거하고, 예컨대, 전류에 따른 오프셋 계산, RMS 전류 측정, 아크 검출 샘플링 타이밍의 실행에 이용하는 또 다른 2차 신호를 마이크로 컨트롤러(80)에 출력하도록 구성된다.
본 문맥에서, 직렬 및 병렬 아크는, 스파크 등의 빛을 내는 방전이 생기게 하는 공기 등의 보통의 비도전 매체의 절연 파괴를 말하는데, 보통의 비도전 매체를 통한 전류의 흐름에 기인한다. 직렬 아크는, 예컨대, 전류 통과선이 단선된 경우에 부하 전류와 직렬로 일어난다. 그래서, 직렬 아크 전류는 부하 전류보다 높을 수 없다. 반대로, 병렬 아크는 회로와 접지된 소자와 같이 역대전된 도체들 사이에서 일어나고, 전류 스파이크가 높고 부하 임피던스가 낮거나 없다는 특징이 있을 수 있다.
제 1 아크 검출 유닛(30)은 300㎑의 샘플링 레이트로 작동하고, 전류 신호로부터의 약 1㎑~250㎑의 주파수를 갖는 신호를 제외한 모두를 필터링한다. 이 목적을 달성하기 위해, 제 1 아크 검출 유닛(30)은 가산 증폭기(20)의 저역 통과 필터와 함께 작동하는 고역 통과 필터(31)를 포함한다. 제 2 아크 검출 유닛(40)이 채용되면, 제 2 아크 검출 유닛(40)은 10㎑의 샘플링 레이트로 작동하고, 전류 신호로부터의 약 150~900㎐의 주파수를 갖는 서브신호를 제외한 모두를 필터링한다. 이 목적을 달성하기 위해, 제 2 아크 검출 유닛(40)은 저역 통과 필터(41) 및 고역 통과 필터(42)를 포함한다. 전류 측정 유닛(50)은 10㎑의 샘플링 레이트로 작동하고 저역 통과 필터(51)를 포함한다.
마이크로 컨트롤러(80)는 적어도 제 1 아크 검출 유닛(30)으로부터 수신된 2차 신호를 분해하도록 구성된다. 분해는 마더 웨이브렛 등의 이산 웨이브렛 변환(DWT)을 통해 이루어지는데, 이산 웨이브렛 변환은 외부의 계산으로부터 획득되기도 하고, 적어도 일부가 전류 측정 유닛(50)으로부터 수신된 신호 내에 포함되는 정보로부터 획득되기도 한다.
분해의 결과, 제 1 아크 검출 유닛(30)으로부터 수신된 2차 신호가 제 1 및 제 2 주파수 성분으로 더 필터링되는데, 본 발명의 실시예에서는 제 1 주파수는 제 2 주파수보다 높다. 즉, 2차 신호는, 제 1 계수(이하, “상세 계수”라고 함)가 획득되는 약 75~250㎑의 주파수를 갖는 부분을 포함하는 제 1 또는 고주파 성분과, 제 2 계수(이하, “근사 계수”라고 함)의 제 1 및 제 2 세트가 획득되는 약 1~75㎑의 주파수를 갖는 부분을 포함하는 제 2 또는 저주파 성분으로 분해된다.
여기서, 도 2를 참조하면, 2차 신호를 저주파 성분 신호로 분해하는 것은 보다 현저한 “어깨” 부분을 초래하는 것을 알 수 있다. 그래서, 아크 상태에 따라 특징지어지는 고-저 신호(high to low signal) 컨텐츠는 상대적으로 쉽게 포착된다. 이것은, 2차 신호의 “아크 소멸” 상태의 반영인 제 1 윈도우와, 2차 신호의 “어깨” 부분의 반영인 제 2 윈도우에 표현된다. 여기서, 제 1 및 제 2 윈도우의 크기와 위치는 최적화된 계산에 의해 획득된다. 신호 컨텐츠는 전류가 증가함에 따라 시프트하는 경향이 있기 때문에, 2차 신호의 제 2 주파수 성분의 실용성은 감지된 부하의 전류가 증가함에 따라 감소한다는 것을 더 알 수 있다.
상세 계수 및 근사 계수가 획득되면, 도 4 및 도 5를 참조하면서 이하에 설 명하는 바와 같이, 마이크로 컨트롤러(80)는 상세 계수의 절대값의 합(SumCD), 전류 측정 유닛(50)에 의해 검출됨에 따라 감지된 부하의 전류에 의존하는 그 합의 전류 의존 오프셋(SumCD_offset) 및 근사 계수의 절대값의 제 1 및 제 2 합의 비(Ratio)를 계산한다. 근사 계수의 절대값의 제 1 합은 도 2의 제 1 윈도우로부터 획득되는 근사 계수의 제 1 세트로부터 계산되고, 근사 계수의 절대값의 제 2 합은 도 2의 제 2 윈도우로부터 획득되는 근사 계수의 제 2 세트로부터 계산된다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 주어진 시간 동안, 트립 신호 ST 생성을 위한 하나 이상의 임계값 조건이 만족되는 SumCD에서 SumCD_offset을 뺀 값과 Ratio의 곱(Product)이 미리 정해진 횟수를 나타내면, 마이크로 컨트롤러(80)는 트립 신호 ST를 생성한다. 여기서, 임계값 조건의 일례는 감지된 부하의 아크 상태가 일어나는 것을 나타내는 신호 측정을 참조할 수 있다.
상세하게는, 감지된 부하의 전류가 15A보다 낮고, 또한 Product가 300보다 큰 값을 가지면, 트립 신호 ST 생성을 위한 하나 이상의 임계값 조건이 만족되는 것처럼 표시된다. 여기서, SumCD는 고주파 성분 신호로부터 계산되고, SumCD_offset은 RMS 전류에 20을 곱하여 계산되고, Ratio는 저주파 성분 신호로부터 계산된다. SumCD가 SumCD에서 SumCD_offset을 뺀 것보다 작으면, Product는 제로의 값을 갖는 것처럼 계산되고, 트립 신호 ST 생성을 위한 하나 이상의 임계값 조건이 만족되지 않는다고 판정된다. 그러나, SumCD가 SumCD에서 SumCD_offset을 뺀 것보다 크면, Product는 SumCD에서 SumCD_offset을 뺀 것과 Ratio의 곱과 같은 것처럼 계산되고, Product가 300보다 큰 값을 가지면 트립 신호 ST 생성을 위한 하나 이상의 임계값 조건이 만족된다고 판정된다.
전류가 15A보다 크면, 신호 컨텐츠는 전류가 증가함에 따라 시프트하는 경향이 있기 때문에, 상술한 바와 같이, 저주파 성분의 실용성은 감소하고, 트립 신호 ST 생성을 위한 하나 이상의 임계값 조건이 만족되는지 판정하기 위해 SumCD의 값만이 사용된다. 즉, 15~22.5A의 전류에 대해서는, SumCD가 300보다 큰 값을 가지면 트립 신호 ST 생성을 위한 하나 이상의 임계값 조건이 만족된다. 마찬가지로, 22.5A 위의 전류에 대해서는, SumCD가 400보다 큰 값을 가지면 트립 신호 ST 생성을 위한 하나 이상의 임계값 조건이 만족된다.
전류 조정에 따라, 요구되는 트립 시간은 이하의 표 1과 같다.
Figure 112009079368400-PAT00001
이 트립 시간을 만족시키기 위해, 할당된 트립 시간에서 사이클의 적어도 40%가 상술한 조건을 만족시킬 것이 요구된다. 예컨대, 5A에서, 1초에 60라인 사이클이 발생하고 60×0.4=24라인 사이클이다. 따라서, 60 중 24 이상의 라인 사이클이 트립 조건을 만족시킬 때, 마이크로 컨트롤러(80)는 트립 신호 ST를 생성할 것이다.
본 발명의 실시예는 제 1 또는 제 1 및 제 2 계수가 채용된 주어진 전류 부하의 크기가 15A로 설명되지만, 다른 크기가 주어진 전류 부하로서 사용될 수 있음이 이해된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 각 DWT는 그 존재의 기간에 걸쳐 0으로 수렴되는 유한 길이의 단파이다. 이하와 같이 이산 웨이브렛 상세 계수 및 근사 계수가 각 DWT로부터 얻어진다.
Figure 112009079368400-PAT00002
여기서, x[n]=입력 신호, g[n]=마더 웨이브렛으로부터의 고역 통과 디지털 필터, h[n]=마더 웨이브렛으로부터의 저역 통과 디지털 필터.
이산 웨이브렛 상세 계수 및 근사 계수를 얻기 위해 DWT를 사용하는 것은 전류 신호 분석에 있어서 푸리에 변환(FT) 및 고속 푸리에 변환(FFT) 등의 다른 분석 툴에 비해 몇 가지 이점을 제공한다. 예컨대, DWT는 마더 웨이브렛과 전류 신호 사이의 상관의 정도를 제공한다. 또한, DWT는 특정한 주파수가 발생한 시간에 관해서 알릴 수 있고, 계산하기 보다 간단하고, 또한 제로 크로스 모먼트에서 특정한 주파수/패턴을 검색하게 함으로써, 병렬 및 직렬 아크의 특징을 나타내는 소멸/리스트라이크(re-strike) 이벤트의 검출을 가능하게 한다.
따라서, 마이크로 컨트롤러(80)가 아크 검출 동작에 DWT를 적용하면, 마이크로 컨트롤러(80)는 아크 방전과 연관될 수 있는 패턴 또는 서명을 식별하는 것, 그 패턴 또는 서명에 상대적으로 가깝게 상관이 있는 미리 정해진 마더 웨이브렛을 선택하는 것, 최적화된 신호 대 잡음비를 제공하는 아크 방전을 분석하기 위해 주파수 범위를 선택하는 것, 포커스 영역으로서의 파형의 부분을 선택하는 것, 파형의 선택된 부분에 대응하여 요구되는 윈도우 크기를 선택하는 것에 의해 작동할 수 있다.
이것을 고려하여, 주파수 범위가 93㎑ 또는 그 이상으로 설정되고, 샘플링 주파수가 300㎑로 설정되고, 앤티엘리어싱(anti-aliasing) 필터가 적용되지 않은 경우에 “Daubechies10” 또는 “db10” 마더 웨이브렛이 아크 검출에 매우 적합한 것으로 알려져 있다. 아크 방전의 지표는 전류 신호의 제로 크로스 포인트에 놓이는 것도 알려져 있으므로, 샘플링이 시작되면 제로 크로스 포인트가 결정된다. 따라서, 300㎑의 샘플링 주파수에 대한 윈도우 크기가 25.3도로서 설정되고 아크의 리스트라이크 또는 소멸 이벤트 중 적어도 하나가 윈도우 내에 들어갈 것이다.
도 1을 계속 참조하면, 장치는 마이크로 컨트롤러(80)에 결합된 외기 온도 센서(60)를 더 포함할 수 있다. 외기 온도 센서(60)는 적어도 전류 감지 장치(10)의 외기 온도를 측정하고 측정치를 마이크로 컨트롤러(80)에 출력한다. 그러면 마이크로 컨트롤러(80)는 상술한 계산에서의 전류 감지 장치(10)의 모든 온도 변화를 보상할지 결정한다.
또한, 장치는 직렬 아크 시험 구성(71) 및 병렬 아크 시험 구성(72)을 포함하는 시험용 누름 스위치(70)를 더 포함할 수 있다. 시험용 누름 스위치(70)는 마이크로 컨트롤러(80)에 결합되고 로컬 또는 비로컬 규제에 따른 설치시에 조작자가 장치를 시험할 수 있게 한다.
마이크로 컨트롤러(80)는 그 분해 이전에 신호에 데드밴드(deadband)를 도입하도록 구성될 수 있다. 여기서, 데드밴드에 있는 모든 샘플링된 2차 신호는 0이 되고, 신호가 데드밴드 밖에 있으면, 2차 신호가 음의 값을 갖는지 또는 양의 값을 갖는지에 따라 데드밴드의 값이 빼지거나(subtracted) 더해진다(added). 따라서, 데드밴드는 아날로그-디지털(A/D) 비트 디더링에 대한 마이크로 컨트롤러(80)의 감도를 감소시키도록 구성된다.
장치는 2차 신호의 제로 크로스 인스턴스를 검출하여, 상술한 바와 같이 2차 신호를 이어서 분해하도록 마이크로 컨트롤러(80)에 명령하도록 구성된 검출 회로(100)를 더 포함한다. 이 실시예에서, 검출 회로(100)는 그 한쪽에서 중립 전원에, 다른 쪽에서 마이크로 컨트롤러(80)의 입력에 결합된다.
도 3~도 6을 참조하여, 아크 결함 전류 차단(AFCI)을 행하는 방법이 설명될 것이다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 알고리즘이 개시되면(동작 100), 이어서 전류 감지 장치(10)에서 부하 전류의 감지가 일어나는 동안, 전류 감지 장치(10)와의 신호 통신에서 검출 유닛에 의한 감지된 부하 전류에 근거하여 생성된 2차 신호의 고주파 샘플링이 완료되었는지 여부에 대한 판정이 이루어진다(동작 200).
동작 200에서의 2차 신호의 고주파 샘플링이 도 4의 차단 처리 알고리즘에 따라 일어난다. 도시한 바와 같이, 차단 처리 알고리즘은 마이크로 컨트롤러(80)에서 전류 측정 유닛(50)에 의해 출력된 2차 신호에 근거하는 저주파 차단 신호의 수신으로 시작한다(동작 201). 이 단계에서, 2차 신호의 RMS 길이가 샘플링되었는지 판정되고(동작 202), RMS 길이가 샘플링되었다면, RMS의 값이 계산된다(동작 203). RMS의 값이 계산되면, 그 값은 아크 상태가 발생할 때 장치가 얼마나 빨리 트립할 필요가 있는지 판정하기 위해 사용된다. RMS 길이가 아직 샘플링되지 않았다면, 검출 회로(100)로부터의 입력이 수신되어(동작 204), 양의 제로 크로스가 일어났는지 판정된다(동작 205).
양의 제로 크로스가 일어나지 않았다면, 제어는 동작 204로 리턴한다. 그러나, 양의 제로 크로스가 일어났다면, 제로 크로스 샘플링을 위한 양의 제로 크로스에 대한 지연이 설정된다(동작 207). 이후, 동작 200의 고주파 샘플링이 유발된다.
다시 도 3을 참조하여, 2차 신호의 고주파 샘플링이 완료되지 않았다고 판정되면, 저주파에서 2차 신호가 샘플링되고(동작 300), 저주파 샘플링이 완료되었다고 판정되면, 저주파 샘플링된 신호의 이동 평균(rolling average)이 계산된다(동작 500).
2차 신호의 고주파 샘플링이 완료되었고, 검출 회로(100)의 출력에 따라 제로 크로스가 샘플링되었다고 판정되면, 제로 크로스 이산 웨이브렛 상세 계수 및 근사 계수가 이동 평균으로부터 독립하여 계산된다(각각, 동작 410, 411). 반대로, 2차 신호의 고주파 샘플링이 완료되고, 제로 크로스가 샘플링되지 않았다고 판정되면, 제어는 동작 200으로 리턴한다.
여기서, 도 5를 참조하면, 도시된 이산 웨이브렛 알고리즘이 동작 410에서 채용된다. 도시한 바와 같이, 샘플링된 신호는 초기에, 각각 0으로 설정되는, 컨벌루션된 신호에 대한 인덱스를 말하는 OuterIndex, 상세 계수의 합의 절대값인 SumCD, 사용 중인 필터의 인덱스인 InnerIndex를 갖는 신호로서 정의된다.
우선, OuterIndex가 컨벌루션된 신호의 길이보다 작은지 판정된다. OuterIndex가 컨벌루션된 신호의 길이보다 작지 않다면, SumCD의 값은 0으로 리턴된다. 반대로, OuterIndex가 컨벌루션된 신호의 길이보다 작다면, 개별 상세 계수인 CD의 값은 0으로 설정되고, JumpIndex의 값은 컨벌루션된 신호에 2를 곱한 값으로 설정된다.
그 후, InnerIndex가 필터의 길이보다 작은지 판정된다. InnerIndex가 필터의 길이보다 작다면, CD의 값은 신호의 값에 CD의 값을 더한 값으로 설정된다. 여기서, 신호의 값은 필터의 값을 곱한 InnerIndex의 값에 JumpIndex를 더한 값이다. 이 처리는 InnerIndex가 필터의 길이보다 작지 않다고 판정될 때까지 반복된다. 이후, CD의 값은 CD의 절대값으로 설정되고 SumCD의 값은 CD의 값에 SumCD를 더한 값의 절대값으로 설정된다.
도 6을 참조하면, 다른 실시예에 따른 도시된 이산 웨이브렛 알고리즘이 동작 411에서 채용된다. 도시한 바와 같이, 우선 샘플링된 신호의 길이가 미리 정해진 길이에서 45를 뺀 것과 같은지 판정된다. 같다면, 컨벌루션된 신호에 대한 인덱스를 말하는 OuterIndex의 값, 근사 계수의 합의 절대값인 SumCA, 각각 근사 계수의 절대값의 제 1 및 제 2 세트의 합의 값인 FirstWindowSum 및 SecondWindowSum이 0으로 설정된다.
이후, OuterIndex의 값이 미리 정해진 신호 길이에서 45를 뺀 것보다 작은지 판정된다. 작지 않다면, Ratio의 값은 FirstWindowSum을 SecondWindowSum으로 나눈 값으로 설정된다. OuterIndex의 값이 미리 정해진 신호 길이에서 45를 뺀 것보다 작다면, CA의 값은 0으로 설정되고 JumpIndex의 값은 OuterIndex에 2를 곱한 값으로 설정된다.
그 후 InnerIndex의 값이 근사 필터의 길이보다 작은지 판정된다. 작다면, 신호의 값이 JumpIndex와 InnerIndex의 합과 곱해지는 경우와, 근사 필터의 값이 InnerIndex의 값과 곱해지는 경우, CA의 값은 근사 필터의 값을 곱한 신호의 값에 CA를 더한 값으로 설정된다. InnerIndex의 값이 근사 필터의 길이보다 작지 않다면, OuterIndex의 값이 제 1 윈도우의 종단(end)의 값보다 작은지 판정된다.
OuterIndex의 값이 제 1 윈도우 종단의 값보다 작다면, FirstWindowSum의 값은 CA의 절대값에 FirstWindowSum을 더한 값으로 설정되고, OuterIndex의 값이 미리 정해진 신호 길이에서 45를 뺀 것보다 작은지 다시 판정된다. OuterIndex의 값이 제 1 윈도우 종단의 값보다 작지 않다면, OuterIndex의 값이 제 2 윈도우 종단의 값보다 작은지 판정된다. 여기서, OuterIndex의 값이 제 2 윈도우의 종단의 값보다 작지 않다면, OuterIndex의 값이 미리 정해진 신호 길이에서 45를 뺀 것보다 작은지 다시 판정된다. OuterIndex의 값이 제 2 윈도우의 종단의 값보다 작다면, SecondWindowSum의 값은 CA의 절대값에 SecondWindowSum을 더한 값으로 설정되고, OuterIndex의 값이 미리 정해진 신호 길이에서 45를 뺀 것보다 작은지 다시 판정된다.
다시 도 3을 참조하여, 상세 계수 및 근사 계수가 계산되면, 상술한 바와 같이, 모든 임계값 기준이 만족되었는지 판정된다(동작 600). 모든 임계값 기준이 만족되지 않았다면, 제어는 동작 200으로 리턴한다. 그러나, 모든 임계값 기준이 만족되었다면, 트립 신호 ST가 발행된다(동작 700).
본 발명의 실시예는 이들 처리를 실시하기 위해 컴퓨터로 실행되는 처리 및 장치의 형태로 구현될 수 있다. 본 발명은, 예컨대, 플로피디스켓, CD-ROM, 하드드라이브, USB(범용 직렬 버스) 드라이버와 같은 유형적 표현 매체, 또는 랜덤 액세스 메모리(RAM), 리드 온리 메모리(RAM), 또는 소거 프로그램 가능 리드 온리 메모리(EPROM)와 같은 컴퓨터로 판독할 수 있는 다른 모든 기억 매체에 구현된 인스트럭션을 포함하는 컴퓨터 프로그램 코드를 갖는 컴퓨터 프로그램 제품의 형태로 구현될 수도 있으며, 컴퓨터 프로그램 코드가 컴퓨터에 의해 로딩되어 실행되면 컴퓨터는 본 발명을 실시하는 장치가 된다. 본 발명은, 예컨대, 기억 매체에 저장되고, 컴퓨터에 의해 로딩 및/또는 실행되고, 또는 광 파이버를 통하여 전기 배선 또는 케이블과 같은 몇몇 송신 매체를 거쳐서 또는 전자(電磁) 방사를 통해 송신되는 컴퓨터 프로그램 코드의 형태로 구현될 수도 있으며, 컴퓨터 프로그램 코드가 컴퓨터에 의해 로딩되어 실행되면 컴퓨터는 본 발명을 실시하는 장치가 된다. 범용 마이크로프로세서에서 실행되면, 컴퓨터 프로그램 코드 세그먼트는 마이크로프로세서가 특정한 논리 회로를 생성하도록 설정한다. 실행할 수 있는 인스트럭션의 기술적인 효과는 2차 신호를 수신하여 제 1 및 제 2 계수로 분해시키는 것과, 감지된 부하의 전류가 미리 정해진 임계값 아래이고 제 1 및 제 2 계수가 함께 트립 신호 생성에 대한 임계값 조건이 만족되는 것을 나타낼 때 또는 감지된 부하의 전류가 미리 정해진 임계값보다 높고 제 1 계수만이 임계값 조건이 만족되는 것을 나타낼 때 트립 신호를 생성하는 것이다.
본 명세서는 대표적인 실시예를 참조하여 기술되었지만, 본 명세서의 범위를 벗어나지 않고 다양한 변경이 이루어질 수 있고, 등가물이 그 요소와 치환될 수 있음이 당업자에 의해 이해될 것이다. 또한, 그 본질적 범위를 벗어나지 않고 본 명세서의 교시에 특정한 상황 또는 물질을 적응시키기 위해 여러 변형이 이루어질 수 있다. 따라서, 본 명세서는 본 명세서를 수행하기 위하여 고려된 최선의 형태로서 개시된 특정한 대표적인 실시예에 제한되지 않도록 의도되었고, 본 명세서는 첨부된 청구항의 범위에 포함되는 모든 실시예를 포함하도록 의도되었다.
도 1은 마이크로 컨트롤러를 기반으로 한 아크 결함 전류 차단기의 조합의 개략도,
도 2는 도 1의 아크 결함 전류 차단기가 결합된 회로에서 감지된 부하의 전류에 근거한 신호의 그래프,
도 3은 트립 신호 발행 알고리즘의 흐름도,
도 4는 차단 처리 알고리즘을 나타내는 흐름도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 이산 웨이브렛 계수 계산 알고리즘을 나타내는 흐름도,
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이산 웨이브렛 계수 계산 알고리즘을 나타내는 흐름도이다.

Claims (10)

  1. 전기 회로에서 전류의 차단을 용이하게 하는 장치로서,
    상기 전기 회로에 배치되어 전기 부하를 사용할 수 있게 하고, 상기 전기 회로를 통과하는 부하 전류를 나타내는 출력 신호를 생성하는 전류 감지 장치(10)와,
    상기 전류 감지 장치(10)와의 신호 통신에 있어서 상기 전류 감지 장치(10)에 의해 생성된 상기 출력 신호를 수신하고, 상기 출력 신호에 근거하여 2차 신호를 출력하도록 구성되고 배치된 검출 유닛(30)과,
    상기 검출 유닛(30)과 결합되며, 컴퓨터로 실행할 수 있는 인스트럭션에 응답하는 마이크로 컨트롤러(80)를 포함하고, 상기 인스트럭션은 마이크로 컨트롤러(80)에 의해 실행되었을 때 상기 마이크로 컨트롤러(80)가 상기 2차 신호를 수신하여 상세 계수 및 근사 계수로 분해하게 하고, 상기 감지된 부하의 전류가 미리 정해진 임계값보다 크고 또한 상기 상세 계수 및 상기 근사 계수가 트립 신호 생성을 위한 임계값 조건이 만족된 것을 함께 표시할 때 상기 전기 회로의 동작을 차단하는데 사용하는 트립 신호를 생성하게 하는
    장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 출력 신호의 타이밍에 연관되고, 상기 임계값 조건이 만족된다고 표시 되는지 여부를 판정할 때 상기 마이크로 컨트롤러(80)에 의해 이용되는 측정 신호를 상기 마이크로 컨트롤러(80)에 출력하도록 구성된 전류 측정 유닛(50)을 더 포함하는 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 마이크로 컨트롤러(80)에 결합된 외기 온도 센서(60)를 더 포함하고,
    상기 외기 온도 센서(60)에 의해 상기 마이크로 컨트롤러(80)는 상기 전류 감지 장치(10)의 온도 변화를 보상할지 결정하는
    장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 마이크로 컨트롤러(80)와의 신호 통신에 있어서 상기 전류 감지 장치(10)와 상기 검출 유닛(30) 사이에 동작 가능하게 배치된 필터를 포함하는 가산 증폭기(20)를 더 포함하고,
    상기 가산 증폭기(20) 및 상기 검출 유닛(30)의 상기 필터는 상기 2차 신호로부터 약 1~250㎑의 범위 밖의 주파수를 갖는 상기 2차 신호의 성분을 함께 필터링하는
    장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 상세 계수는 약 75~250㎑의 범위에 있는 주파수를 갖는 상기 2차 신호의 성분으로부터 얻어지고,
    상기 근사 계수는 약 1~75㎑의 범위에 있는 주파수를 갖는 상기 2차 신호의 성분으로부터 얻어지는
    장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 마이크로 컨트롤러(80)는, 상기 마이크로 컨트롤러(80)에 의해 실행되면 상기 마이크로 컨트롤러가 상기 2차 신호의 분해 전에 상기 신호에 데드밴드(deadband)를 도입하게 하는, 컴퓨터로 실행할 수 있는 인스트럭션에 응답하는 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 마이크로 컨트롤러(80)와의 신호 통신에 있어서 배치된 검출 회로(100)를 더 포함하고,
    상기 검출 회로(100)는 상기 출력 신호의 제로 크로스 인스턴스(zero cross instance)를 검출하고, 이어서 상기 마이크로 컨트롤러(80)에 상기 2차 신호를 분해하도록 지시하도록 구성되고 배치된
    장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 감지된 부하의 전류가 미리 정해진 전류를 초과하고, 상기 상세 계수가 주어진 시간동안 미리 정해진 주파수에서 트립 신호 생성을 위한 임계값 조건이 만족된다는 것을 표시할 때, 상기 마이크로 컨트롤러(80)는 상기 트립 신호를 생성하는 장치.
  9. 회로에 대한 아크 결함 전류 차단(AFCI)을 행하는, 컴퓨터로 구현되는 방법으로서,
    상기 회로와의 전기 통신에 있어서 전류 감지 장치(10)에서 부하 전류를 감지하는 단계와,
    상기 전류 감지 장치(10)와의 신호 통신에 있어서 검출 유닛(30)에서 상기 감지된 부하 전류의 전류를 반영하는 2차 신호를 생성하는 단계와,
    상기 검출 유닛(30)에 결합된 마이크로 컨트롤러(80)에서 미리 정해진 제 1 주파수로 상기 2차 신호를 샘플링하는 단계와,
    상기 2차 신호의 상기 샘플링이 완료되었다고 판정되고 또한 상기 2차 신호의 제로 크로스가 샘플링되었다고 판정되면, 상기 2차 신호의 제 1 성분으로부터 상세 계수를, 상기 2차 신호의 제 2 성분으로부터 근사 계수를 계산하는 단계와,
    상기 제 1 계수에 근거하여 임계값 기준이 만족되었는지 또는 상기 상세 계수 및 상기 근사 계수에 근거하여 상기 감지된 부하 전류가 미리 정해진 임계값보다 작은지 판정하는 단계와,
    상기 임계값 기준이 만족되었거나 또는 상기 감지된 부하 전류가 미리 정해진 임계값보다 작다면, 상기 회로의 동작을 차단하기 위해 트립 신호를 발행하는 단계
    를 포함하는 방법.
  10. 회로에 대한 아크 결함 전류 차단(AFCI)을 행하는 컴퓨터로 구현되는 방법으로서,
    전류 감지 장치(10)에 의해 감지된 부하 전류에 근거하여 상기 전류 감지 장치(10)와 신호 통신 중인 검출 유닛(30)에서 생성되는 2차 신호의 제 1 및 제 2 부분을 이산 웨이브렛 변환을 사용하여 상세 계수 및 근사 계수로 각각 분해하는 단계와,
    제로 크로스 샘플링되었다고 판정된 상기 2차 신호의 상기 제 1 부분으로, 상기 2차 신호의 제 1 및 제 2 윈도우에 대한 상기 상세 계수의 절대값의 합을 계 산하고, 상기 근사 계수의 절대값 및 그 합의 비를 계산하는 단계와,
    상기 절대값의 합을 미리 정해진 제 1 임계값과 비교하거나, 또는 상기 감지된 부하의 전류가 미리 선택된 크기보다 작다면 상기 절대값의 합의 곱 및 상기 합의 비를 미리 정해진 제 2 임계값과 비교하는 단계와,
    상기 비교의 결과가 미리 정해진 상기 제 1 및 제 2 임계값 중 대응하는 하나가 주어진 시간에 걸쳐 미리 정해진 주파수를 상회하는 것을 표시하면 상기 회로의 동작을 차단하기 위해 트립 신호를 발행하는 단계
    를 포함하는 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101308003B1 (ko) * 2012-07-31 2013-09-12 서울과학기술대학교 산학협력단 웨이블릿 기반 아크 판별방법

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8170816B2 (en) * 2008-12-29 2012-05-01 General Electric Company Parallel arc detection using discrete wavelet transforms
JP5538254B2 (ja) * 2011-01-27 2014-07-02 三菱電機株式会社 保護継電装置およびそのフィルタリング方法
US9304168B2 (en) 2012-10-29 2016-04-05 General Electric Company Methods and apparatus for testing an electronic trip device
WO2014168194A1 (ja) * 2013-04-12 2014-10-16 旭東電気株式会社 開閉器
US9366713B2 (en) * 2013-05-23 2016-06-14 Pentair Thermal Management Llc Arc fault detection system and method
CN103353570B (zh) * 2013-06-09 2017-02-15 福州大学 负载端电压检测的电弧故障辨识方法及系统
FR3007529B1 (fr) * 2013-06-21 2015-07-24 Schneider Electric Ind Sas Procede et dispositif de detection d'arc electrique
CN204290310U (zh) 2014-12-15 2015-04-22 陈泽 一种反向接地保护电路及接地故障断路器
CN104764963B (zh) * 2015-04-20 2018-03-13 河北工业大学 交流电弧故障检测方法
US11605037B2 (en) 2016-07-20 2023-03-14 Fisher-Rosemount Systems, Inc. Fleet management system for portable maintenance tools
US10554644B2 (en) * 2016-07-20 2020-02-04 Fisher-Rosemount Systems, Inc. Two-factor authentication for user interface devices in a process plant
US10410816B2 (en) 2016-09-19 2019-09-10 Ze Chen Hybrid arc / ground fault circuit interrupter and methods of operation thereof
US10439387B2 (en) * 2016-12-29 2019-10-08 Ze Chen Advanced ground fault circuit interrupters (GFCI) and methods of operation thereof
CN110770991B (zh) 2017-05-23 2023-07-28 帕西·西姆公司 电弧故障电路断流器
JP7237424B2 (ja) * 2019-01-29 2023-03-13 日東工業株式会社 分電盤
JP7102057B2 (ja) * 2018-04-13 2022-07-19 日東工業株式会社 放電検出構造及び放電検出システム
US11251602B2 (en) * 2018-07-09 2022-02-15 Schneider Electric Industries Sas Method for locating an electrical arc fault and electrical installation protection device implementing such a method
JP7370666B2 (ja) * 2019-11-01 2023-10-30 日東工業株式会社 放電検出システム
US11552465B2 (en) * 2019-11-19 2023-01-10 Itron, Inc. Detecting electrical arcing in household electrical wiring
DE102021103121A1 (de) 2021-02-10 2022-08-11 Infineon Technologies Ag Verfahren und Vorrichtungen zur Detektion eines Lichtbogens
KR102519122B1 (ko) * 2021-06-25 2023-04-06 충북대학교 산학협력단 절연 감시 장치 및 측정 오류를 개선하는 방법

Family Cites Families (118)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58169732A (ja) * 1982-03-31 1983-10-06 松下電工株式会社 回路遮断器
US5185686A (en) * 1991-03-28 1993-02-09 Eaton Corporation Direction sensing arc detection
US5185685A (en) * 1991-03-28 1993-02-09 Eaton Corporation Field sensing arc detection
US5208542A (en) * 1991-03-28 1993-05-04 Eaton Corporation Timing window arc detection
US5185687A (en) * 1991-03-28 1993-02-09 Eaton Corporation Chaos sensing arc detection
US5185684A (en) * 1991-03-28 1993-02-09 Eaton Corporation Frequency selective arc detection
US5223795A (en) * 1992-07-30 1993-06-29 Blades Frederick K Method and apparatus for detecting arcing in electrical connections by monitoring high frequency noise
US5729145A (en) * 1992-07-30 1998-03-17 Siemens Energy & Automation, Inc. Method and apparatus for detecting arcing in AC power systems by monitoring high frequency noise
US5434509A (en) * 1992-07-30 1995-07-18 Blades; Frederick K. Method and apparatus for detecting arcing in alternating-current power systems by monitoring high-frequency noise
US5452223A (en) * 1993-08-20 1995-09-19 Eaton Corporation Arc detection using current variation
US5512832A (en) * 1993-10-15 1996-04-30 The Texas A & M University System Energy analysis fault detection system
US5600526A (en) * 1993-10-15 1997-02-04 The Texas A & M University System Load analysis system for fault detection
US5550751A (en) * 1993-10-15 1996-08-27 The Texas A & M University System Expert system for detecting high impedance faults
US5506789A (en) * 1993-10-15 1996-04-09 The Texas A & M University System Load extraction fault detection system
US5659453A (en) * 1993-10-15 1997-08-19 Texas A&M University Arc burst pattern analysis fault detection system
US5485093A (en) * 1993-10-15 1996-01-16 The Texas A & M University System Randomness fault detection system
US5578931A (en) * 1993-10-15 1996-11-26 The Texas A & M University System ARC spectral analysis system
US6313642B1 (en) * 1995-03-13 2001-11-06 Square D Company Apparatus and method for testing an arcing fault detection system
US6313641B1 (en) 1995-03-13 2001-11-06 Square D Company Method and system for detecting arcing faults and testing such system
US6259996B1 (en) * 1998-02-19 2001-07-10 Square D Company Arc fault detection system
US5682101A (en) * 1995-03-13 1997-10-28 Square D Company Arcing fault detection system
US5691869A (en) * 1995-06-06 1997-11-25 Eaton Corporation Low cost apparatus for detecting arcing faults and circuit breaker incorporating same
US5726577A (en) * 1996-04-17 1998-03-10 Eaton Corporation Apparatus for detecting and responding to series arcs in AC electrical systems
US5835321A (en) * 1996-08-02 1998-11-10 Eaton Corporation Arc fault detection apparatus and circuit breaker incorporating same
EP1329733B1 (en) 1997-01-24 2006-05-10 Square D Company Integrated protection system with arcing fault detectors
US5839092A (en) * 1997-03-26 1998-11-17 Square D Company Arcing fault detection system using fluctuations in current peaks and waveforms
US5815352A (en) * 1997-09-29 1998-09-29 Eaton Corporation Arc fault detector with limiting of sensed signal to shape response characteristic and circuit breaker incoprorating same
US5805397A (en) 1997-09-29 1998-09-08 Eaton Corporation Arcing fault detector with multiple channel sensing and circuit breaker incorporating same
US6088205A (en) * 1997-12-19 2000-07-11 Leviton Manufacturing Co., Inc. Arc fault detector with circuit interrupter
US5986860A (en) 1998-02-19 1999-11-16 Square D Company Zone arc fault detection
US6621669B1 (en) * 1998-02-19 2003-09-16 Square D Company Arc fault receptacle with a feed-through connection
US6414829B1 (en) * 1998-02-19 2002-07-02 Square D Company Arc fault circuit interrupter
US6625550B1 (en) * 1998-02-19 2003-09-23 Square D Company Arc fault detection for aircraft
US5969920A (en) * 1998-03-27 1999-10-19 Eaton Corporation Test circuit for verifying operation of an arc fault detector
US5982593A (en) * 1998-05-12 1999-11-09 Eaton Corporation Circuit interrupter with test actuator for ground fault and arc fault test mechanisms
US5933305A (en) * 1998-06-02 1999-08-03 Eaton Corporation Arc fault detector comparing integrated interval to interval filtered load current and circuit breaker incorporating same
US6266219B1 (en) * 1998-06-02 2001-07-24 Pass & Seymour, Inc. Combination ground fault and arc fault circuit interrupter
US6052046A (en) * 1998-07-24 2000-04-18 Eaton Corporation Miniaturized double pole circuit breaker with arc fault and ground fault protection
US6128170A (en) * 1998-11-19 2000-10-03 General Electric Company Analog based first and fast second pulse removal system
US6459273B1 (en) * 1998-11-23 2002-10-01 Siemens Energy & Automation, Inc. Arc fault detector method
US6031699A (en) * 1998-11-23 2000-02-29 Siemens Energy & Automation, Inc. Arc fault detector apparatus, means and system
US6373257B1 (en) * 1998-12-09 2002-04-16 Pass & Seymour, Inc. Arc fault circuit interrupter
US6198611B1 (en) * 1998-12-15 2001-03-06 Pass & Seymour, Inc. Arc fault circuit interrupter without DC supply
US6377055B1 (en) * 1998-12-18 2002-04-23 Pass & Seymour, Inc. Arc fault detector device with two stage arc sensing
US6362628B2 (en) 1998-12-21 2002-03-26 Pass & Seymour, Inc. Arc fault circuit detector device detecting pulse width modulation of arc noise
US6239962B1 (en) * 1999-02-09 2001-05-29 General Electric Company ARC fault circuit breaker
US6191589B1 (en) * 1999-03-29 2001-02-20 George A. Spencer Test circuit for an AFCI/GFCI circuit breaker
US6426632B1 (en) * 1999-03-29 2002-07-30 George A. Spencer Method and apparatus for testing an AFCI/GFCI circuit breaker
US6255923B1 (en) * 1999-06-25 2001-07-03 General Electric Company Arc fault circuit breaker
US6232857B1 (en) * 1999-09-16 2001-05-15 General Electric Company Arc fault circuit breaker
US20030035549A1 (en) * 1999-11-29 2003-02-20 Bizjak Karl M. Signal processing system and method
JP2001218356A (ja) * 2000-01-31 2001-08-10 Mitsubishi Electric Corp 高速遮断装置
CA2334134A1 (en) 2000-02-03 2001-08-03 Bruce F. Macbeth Afci which detects and interrupts line side arcing
US6388849B1 (en) 2000-02-14 2002-05-14 Eaton Corporation ARC fault detector responsive to average instantaneous current and step increases in current and circuit breaker incorporating same
US6798628B1 (en) 2000-11-17 2004-09-28 Pass & Seymour, Inc. Arc fault circuit detector having two arc fault detection levels
CA2337446A1 (en) 2000-02-17 2001-08-17 Bruce F. Macbeth Arc fault circuit interrupter recognizing arc noise burst patterns
US6972937B1 (en) 2000-02-17 2005-12-06 Pass & Seymour, Inc. Arc fault circuit detector having two arc fault detection levels
JP2001242085A (ja) * 2000-02-29 2001-09-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 画像処理装置および画像処理方法
US6608741B1 (en) * 2000-03-04 2003-08-19 Pass & Seymour, Inc. Two winding resonating arc fault sensor which boosts arc fault signals while rejecting arc mimicking noise
IL139957A0 (en) * 2000-11-28 2002-02-10 Iscar Ltd Cutting tool
US6504692B1 (en) 2000-04-06 2003-01-07 Pass & Seymour, Inc. AFCI device which detects upstream and downstream series and parallel ARC faults
USD450660S1 (en) * 2000-04-14 2001-11-20 General Electric Company Single pole arc fault circuit breaker
US6628487B1 (en) 2000-04-27 2003-09-30 Pass & Seymour, Inc. Method and apparatus for detecting upstream series arc faults
US6556397B2 (en) * 2000-05-12 2003-04-29 Human El-Tech, Inc. Device and method for detecting arc fault
KR100423886B1 (ko) * 2000-05-12 2004-03-24 휴먼엘텍 주식회사 아크 결함 보호용 차단기 및 이를 구비하는 회로 차단기
US6522509B1 (en) * 2000-07-21 2003-02-18 Eaton Corporation Arc fault detection in ac electric power systems
US6678137B1 (en) * 2000-08-04 2004-01-13 General Electric Company Temperature compensation circuit for an arc fault current interrupting circuit breaker
US7277822B2 (en) 2000-09-28 2007-10-02 Blemel Kenneth G Embedded system for diagnostics and prognostics of conduits
US6417671B1 (en) * 2000-11-07 2002-07-09 General Electric Company Arc fault circuit breaker apparatus and related methods
US6590754B1 (en) * 2000-11-17 2003-07-08 Pass & Seymour, Inc. AFCI with false trip prevention filter
US6642832B2 (en) * 2000-12-08 2003-11-04 Texas Instruments Incorporated ARC responsive thermal circuit breaker
US6654219B1 (en) * 2000-12-11 2003-11-25 Pass & Seymour, Inc. Arc fault detector with diagnostic indicator
US6546328B1 (en) * 2001-01-03 2003-04-08 Eaton Corporation Knock and misfire detection system
US6777953B2 (en) * 2001-01-24 2004-08-17 General Dynamics (Otc) Aerospace, Inc. Parallel arc fault diagnostic for aircraft wiring
US6882158B2 (en) * 2001-01-24 2005-04-19 General Dynamics Ots (Aerospace) Inc. Series arc fault diagnostic for aircraft wiring
JP2002300717A (ja) 2001-01-25 2002-10-11 Matsushita Electric Works Ltd 交流負荷回路におけるアーク電流を含む異常電流判別方法及びこの判別方法を用いた異常電流検出装置
US6542056B2 (en) * 2001-04-30 2003-04-01 Eaton Corporation Circuit breaker having a movable and illuminable arc fault indicator
US6522228B2 (en) * 2001-04-30 2003-02-18 Eaton Corporation Circuit breaker including an arc fault trip actuator having an indicator latch and a trip latch
US6876203B2 (en) 2001-06-11 2005-04-05 Frederick K. Blades Parallel insulation fault detection system
US7151656B2 (en) 2001-10-17 2006-12-19 Square D Company Arc fault circuit interrupter system
US7068480B2 (en) * 2001-10-17 2006-06-27 Square D Company Arc detection using load recognition, harmonic content and broadband noise
US7136265B2 (en) 2001-10-17 2006-11-14 Square D Company Load recognition and series arc detection using bandpass filter signatures
GB2381607A (en) 2001-11-01 2003-05-07 Matthew James Johnson Serila-parallel correlator architecture
US6999289B2 (en) * 2001-11-09 2006-02-14 Pass & Seymour, Inc. Arc fault circuit interrupter which detects the cessation of arcs of an arc fault
US20030098982A1 (en) * 2001-11-28 2003-05-29 Jds Uniphase Corporation Truncated series-based resonant cavity interferometer
US6545574B1 (en) * 2001-12-17 2003-04-08 General Electric Company Arc fault circuit breaker
US6736944B2 (en) * 2002-04-12 2004-05-18 Schneider Automation Inc. Apparatus and method for arc detection
US6707651B2 (en) * 2002-06-03 2004-03-16 Eaton Corporation ARC fault or ground fault or ARC fault/ground fault trip signal generator and trip unit employing the same
US6720872B1 (en) * 2002-07-16 2004-04-13 Eaton Corporation Ground fault/arc fault circuit interrupter and method of testing the same with a test button and a reset button
JP2004082406A (ja) * 2002-08-23 2004-03-18 Tdk Corp 光記録媒体
US7106069B2 (en) 2002-11-15 2006-09-12 Human El-Tech, Inc. Apparatus for detecting arc fault
KR100487929B1 (ko) 2002-11-15 2005-05-27 서창전기통신 주식회사 아크 결함 검출 장치
US20040100274A1 (en) * 2002-11-22 2004-05-27 Siemens Energy & Automation, Inc. Arc fault tester
US6980407B2 (en) * 2002-12-09 2005-12-27 Texas Instrument Incorporated Arc detection apparatus and method
US6927597B2 (en) * 2002-12-20 2005-08-09 General Electric Company Direct current machine monitoring system and method
AU2003303583A1 (en) * 2002-12-23 2004-07-29 Power Measurement Ltd. Power monitoring integrated circuit with communication interface
US6833713B2 (en) * 2003-01-31 2004-12-21 Delphi Technologies, Inc. Smart wire harness for an electrical circuit
US20040225625A1 (en) * 2003-02-07 2004-11-11 Van Gorp John Christopher Method and system for calculating and distributing utility costs
US7009406B2 (en) 2003-04-24 2006-03-07 Delphi Technologies, Inc. Arc fault detector and method
US20040264094A1 (en) * 2003-05-06 2004-12-30 Rahman Md Azizur Protective control method and apparatus for power devices
US7069116B2 (en) * 2004-02-02 2006-06-27 Abb Inc. High impedance fault detection
US7062388B2 (en) * 2004-03-18 2006-06-13 General Electric Company Series arc detection
US7721069B2 (en) * 2004-07-13 2010-05-18 3Plus1 Technology, Inc Low power, high performance, heterogeneous, scalable processor architecture
US7148696B2 (en) * 2005-01-12 2006-12-12 Eaton Corporation Electrical switching apparatus and method including fault detection employing acoustic signature
US7391218B2 (en) * 2005-03-11 2008-06-24 Honeywell International Inc. Method and apparatus for generalized arc fault detection
US7362553B2 (en) * 2005-06-08 2008-04-22 Eaton Corporation Arc fault circuit interrupter and method for inhibiting series arc protection based on dimmer phase angle
US7672739B2 (en) * 2005-08-11 2010-03-02 University Of South Florida System for multiresolution analysis assisted reinforcement learning approach to run-by-run control
US7253637B2 (en) 2005-09-13 2007-08-07 Square D Company Arc fault circuit interrupter system
WO2007035488A2 (en) 2005-09-15 2007-03-29 Honeywell International Inc. Arc fault detection and confirmation using voltage and current analysis
US7359168B2 (en) * 2005-10-18 2008-04-15 Eaton Corporation Arc fault circuit interrupter and method for disabling series arc protection during current transients
US7403129B2 (en) * 2006-05-10 2008-07-22 Eaton Corporation Electrical switching apparatus and method employing acoustic and current signals to distinguish between parallel and series arc faults
CN200941542Y (zh) * 2006-07-25 2007-08-29 邢刚 一种故障电弧保护断路器
DE102006051168A1 (de) * 2006-10-26 2008-04-30 Siemens Ag Leistungsschalter und Verfahren zum Auslösen eines Leistungsschalters, insbesondere eines Niederspannungsleistungsschalters
US7864492B2 (en) * 2006-10-31 2011-01-04 Siemens Industry, Inc. Systems and methods for arc fault detection
US7463465B2 (en) * 2006-12-28 2008-12-09 General Electric Company Series arc fault current interrupters and methods
US7969156B2 (en) * 2007-03-30 2011-06-28 Liebert Corporation Method and apparatus for monitoring a load
US7865321B2 (en) * 2007-10-01 2011-01-04 The Texas A&M University System Arcing event detection
US20090168277A1 (en) * 2007-12-28 2009-07-02 Sriram Changali Series arc fault current interrupter apparatus

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101308003B1 (ko) * 2012-07-31 2013-09-12 서울과학기술대학교 산학협력단 웨이블릿 기반 아크 판별방법

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