KR20180105173A - 아크 결함 전류 검출기 - Google Patents

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KR20180105173A
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Abstract

적어도 2개의 공급 컨덕터(P1, P2)를 가지는 전기 공급 장치에 대한 아크 결함 전류 검출기는 적어도 하나의 컨덕터에 인접하게 배치되나 컨덕터를 둘러싸지 않고 그에 유도적으로 결합된, 코일(L1)을 포함한다. 공급 장치에 있는 아크 결함에 대응하는 주파수 특성을 가지는 코일에 유도된 신호를 검출하기 위해 회로(14)는 코일에 연결된다.

Description

아크 결함 전류 검출기
본 발명은 아크 결함 전류 검출기에 관한 것이다.
아킹(arcing)은 스위칭 부하 또는 장비를 켜고 끄거나, 모터 등과 같은 특정 유형의 장비를 작동하는 정상적인 기능이다. 이러한 아킹은 위험하지 않으며, 보통 전기 화재 위험을 제기하지 않을 것이다. 반면에, 지속되는 아크 결함 전류는 화재 위험을 제기할 수 있고, 가급적이면 심각한 화재 위험을 제기하기 전에 검출되고 중단되어야 한다. 아크 결함 전류 검출기의 기능이 이것이다.
US8743513 (참조: WA/47A)는 아크 결함 전류를 검출하기 위한 기술을 기술하며, 또한 다른 발명자들에 의해 쓰이는 다양한 기술들을 기술한다. 인용된 대다수의 예시에서, 전류 변압기는 아크 결함 전류로부터 발생하는 신호의 검출을 위한 메인 센서로서 사용된다. 전류 변압기(CTs)는 아크 결함 전류 검출의 간단한 수단을 제공하지만, 부피가 크고 비싼 경향이 있으며, CTs의 구멍을 통한 메인 컨덕터의 통과는 공간, 제조 가능성, 및 비용 등의 문제들을 야기할 수 있다.
하나 이상의 메인 컨덕터들과 직렬로 배치된 션트(shunt)는 아크 결함 전류로부터 발생하는 신호의 검출에 또한 사용되어 왔다. 검출 수단으로서 션트를 사용하는 것은 고전압의 출현, 가능한 분리 문제들을 전자 검출 회로에 일으킬 수 있으며, 또한 하나 이상의 컨덕터에 션트를 사용하는 것은 기술적으로 매우 도전일 수도 있다. 이러한 이유들과 또다른 이유들 때문에, 션트는 아크 결함 전류 검출에 드물게 사용된다.
US6972572는 공급 컨덕터들 중 적어도 하나와 직렬인 인덕터를 사용하고, 아크 결함 전류로부터 발생한 신호를 직렬 인턱터로부터 끌어내는 기술을 기술한다. 검출 회로는 전자 검출 회로에 고전압의 출현, 및 가능한 분리 문제를 일으킬 수 있는, 메인 컨덕터의 인덕터 부분을 가로질러 직접 연결되어 있다.
US2004/0156153는 전력 케이블로부터 광대역 아크 결함 신호를 감지하고 픽업하며 상기 신호를 증폭기에 제공하기 위한 픽-업 코일(pick-up coil)을 포함하는, 아크 결함 검출 시스템을 개시한다. 증폭된 신호는 미리 결정된 주파수 이상의 주파수 성분만을 통과시키기 위해 고주파 통과 필터에 인가된다. 그 후, 통과된 고주파수 성분들은 신호의 좁은 주파수 슬라이스를 생성하기 위해 복수의 비-고조파 관련된 중심 주파수를 사용하여 대역 통과 필터에 인가된다. 신호의 각 슬라이스들은 DC 레벨 신호를 생성하기 위해 정류된다. 검출은 레벨 검출기를 사용하여 각 DC 레벨 신호에 대해 이루어진다. 로직 매트릭스(logic matrix)를 사용하여, 이벤트로부터의 모든 DC 레벨 신호가 검출을 나타낼 때 아크 결함이 결정될 수 있으며, 반면에 전원 및 접지 소스로부터의 신호는 시스템 노이즈가 없음을 나타낸다.
본 발명에 따르면, 청구항 1에 따른 아크 결함 전류 검출기가 제공된다.
본 발명의 실시예는 아크 결함 전류의 검출을 위해 하나 이상의 인덕터를 사용하며, 상기 인덕터는 단순히 검출 수단으로서 사용되고 부하 또는 보호되는 회로와 연관된 전류 또는 전압을 전달하는 것이 요구되지는 않는다. 분리의 문제는 맞닥뜨리지 않으며, 인덕터는 상대적으로 작고 저렴하며 상술한 많은 문제들을 완화할 수 있다. 이하에서, 본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 예시의 방법으로 기술하기로 한다.
도 1은 본 발명의 동작의 원리를 설명하는 기본 실시예이다.
도 2 내지 도 6은 본 발명의 점진적으로 더 정교한 실시예의 회로도이다.
도 7은 실시예에서 사용된 마이크로프로세서 컨트롤 유닛(Microprocessor control unit, MCU)의 도면이다.
도 8a 및 8b는 본 발명의 실시예들에서 사용된 고주파수 및 저주파수 인덕터 L1, L2와 그들의 대응하는 회로 심볼들을 도시한다.
도 1은 메인 전기 공급 장치으로부터 부하(10)에 연결된 두 컨덕터(P1, P2)를 도시한다. 컨덕터들은 단일 위상 시스템의 라이브 및 중립 컨덕터, 또는 2 위상 시스템의 1상 및 2상 컨덕터가 될 수 있다. 보빈(bobbin)(12)(도 8a) 상에 감긴 코일(W1)을 포함하는 인덕터(L1)는 두 컨덕터(P1, P2)에 근접하게 배치된다. 그러나, 컨덕터(P1, P2)는 코일(W1)을 통과하지도 않고, 이들 중 어느 하나에 전기적으로 연결된 코일을 통과하지도 않는다. 코일(14)의 코어(즉, 보빈(16)의 중심)는 공기일 수도 있지만, 바람직하게는 페라이트와 같은 자기적으로 반응하는 재료이다. 도 8a에서, 권선(W2)은 선택적인 테스트 권선이며, 도 2 내지 도 6의 P1의 좌측에 있는 테스트 회로와 함께 후술될 것이다.
코일(W1)은, 코일에 의해 생산된 임의의 신호를 검출하기 위해 전자 회로(14)에 연결된다. 컨덕터(P1)에서 보이는 포인트(X)는 컨덕터 내에서 아킹을 야기하도록 간헐적으로 닫히고 열릴 수 있는, 컨덕터의 파손을 나타낸다. 인덕터(L1) 특성의 적절한 선택에 의해, 출력 신호는 인덕터에 의해 MHz 범위, 즉 1MHz보다 큰 주파수에서 넓은 범위의 주파수에 걸친 아킹 전류에 반응하여 생산될 수 있음을 증명할 수 있다. L1은 자체 또는 기생 커패시턴스 때문에 MHz 범위에서 공진하거나, 도 2에 도시된 바와 같이 커패시터(C1)를 옵션으로 추가함으로써 상기 범위에서 공진하도록 권장할 수 있다. 인덕터 출력 신호는 전자 회로(14)에 의해 검출될 수 있다. 인덕터와 메인 컨덕터들 중 어느 하나 사이에는 직접적인 전기적 연결이 없다는 점을 주목해야한다.
따라서, 이러한 간단한 기술 하나도 아크 결함 전류의 검출에 사용될 수 있다. 그러나, 실용적인 어플리케이션의 경우, 아크 결함 전류 검출기는 UL1699 또는 IEC 62606 등과 같은 다양한 제품 표준의 요구 사항들을 충족시켜야 할 필요가 있다. 이러한 표준들은 아크 결함 전류 검출 레벨, 결함을 제거하는 응답 시간, 병렬 부하가 있는 회로에서의 아크 결함 전류 검출, 및 전동 공구와 진공 청소기 등과 같은 특정 부하의 동작 동안에 발생하는 무결함 아킹이 존재하는 경우에 성가시거나 잘못된 트립에 대한 내성을 검증하는 테스트에 대한 요구 사항을 설정한다.
도 2는, 도 1에서 윤곽을 보여준 아크 전류 검출 기술이 어떻게 더 실용적인 아크 결함 전류 검출 회로의 기초로 사용될 수 있는지를 도시한다.
일반적으로, 도 2에서, L1으로부터의 고주파수(MHz) 아날로그 신호는 증폭기 회로(U1)에 의해 증폭되고, 비교기(U2)에 의해 디지털 신호(MCU1)로 변환된다. U2로부터의 출력 신호는 0V와 V+ 사이에서 스윙할 수 있다. 마이크로 컨트롤러는 펄스 폭과 주기를 확인함으로써 신호 MCU1을 분석하고, 아크 결함 전류의 주파수 특성을 갖는 전형적인 신호 패턴을 찾는다.
보다 구체적으로, 2개의 메인 공급 컨덕터 P1과 P2는 인덕터(L1)에 매우 근접하게 배치되며, 유리하게는 도 1처럼 L1의 반대편에 배치될 수 있다. P1 또는 P2에 흐르는 아크 결함 전류는 MHz 범위까지 매우 넓은 주파수 스펙트럼과 함께 L1에 에너지를 유도할 것이다. L1은 자체 또는 기생 커패시턴스 때문에 MHz 범위까지 주파수에서 공진하며, 커패시터(C1)를 옵션으로 추가함으로써 상기 범위에서 공진하도록 권장할 수 있다. 어느 이벤트에서나 결과 출력은 L1 양단에 저항 R1을 포함시킴으로써 바람직하게 완충된다. L1에 의해 생산된 결과 신호는 커패시터 C2를 통해 AC 증폭기(U1)에 AC 결합되며, U1의 이득은 R4, R5 및 C3에 의해 설정된다. 이 노드는 C2를 통해 상기 노드에 전달된 신호에 의해 결정된 대로 DC 레벨에 대해 양 또는 음으로 스윙할 수 있는 결과로서, U1의 입력은 일반적으로 저항 R2 및 R3에 의해 설정된 +v와 0v 사이의 전압 레벨에 묶인다. U1의 출력은 넓은 주파수 스펙트럼에 걸쳐 일련의 양의 펄스를 생산할 비교기 U2에 AC 결합된다. 이러한 펄스는 도 7의 마이크로프로세서 컨트롤 유닛(MCU)의 입력 MCU1에 직접 공급될 수 있으며, 상기 MCU는 펄스를 분석하고 개별 펄스 폭, 펄스의 파열의 지속 시간, 넓은 펄스와 좁은 펄스 간 구별, 또는 펄스의 반복율 또는 펄스의 빈도를 결정하는 데에 사용될 수 있어, 설비의 스위칭 등과 연관된 정상 아킹과는 반대로 아크 결함 전류가 언제 존재하는지를 결정한다. MCU가 아크 결함 전류가 존재한다고 결정한 경우, 알람을 활성화하거나 회로 차단기, 접촉기 또는 릴레이와 같은 회로 차단 수단을 활성화하여 공급을 끊거나 아크 결함 전류를 종료하는데 사용되는, FAULT 신호를 출력할 수 있다. 이러한 기술들은 통상의 기술자에게 익숙할 것이다.
메인 공급 장치와 관련된 간헐적인 기간, 예를 들어 메인 공급 장치의 일부 또는 하나 이상의 반 주기 동안, 그 분석을 수행하는 것이 MCU에게는 바람직할 수 있다. 도 3은, 저항(R9) 및 제너 다이오드(D2)가 메인 컨덕터들 중 하나로부터 전자 회로의 0V 공급에 연결되는 경우에 도 3에 동일하게 남아있는 도 2의 검출 수단을 크게 변화시키지 않으며 어떻게 분석을 수행할 수 있는지 매우 간단하게 도시한다. 이는 MCU의 입력 MCU2에 공급할 수 있는 일련의 펄스를 생산할 것이다. 이에 따라, MCU는 MCU2에 펄스의 발생 동안에만 그 분석을 수행한다. 도 3에서, D2의 항복 전압은 MCU의 공급 전압보다 작다.
도 4는, 도 2 및 도 3의 검출 수단을 유지하면서 보통 아킹과 아크 결함 전류를 구별하기 위한 추가 방법을 도시한다.
U2는, U2의 출력이 상태를 변화시킬 때 U2의 +ve 입력이 변화하도록 야기하는 히스테리시스(hysteresis)를 갖는 결과로, U2의 출력은 U2의 +ve 입력에 연결되고, 저항 R8 및 R7을 통해 접지된다. 초기 전원 공급시, U2의 -ve 입력이 접지로 잡아당겨져 있어 U2 출력은 높을 것이다. 다이오드(D1)는 입력에서 음의 전압에 반대하여 U2를 보호한다. U1으로부터 도착하는 신호는 양 및 음으로 스윙할 것이며, U2 의 +ve 입력을 초과하는 양의 신호는 U2 출력이 낮아지는 것을 야기할 것이다. 결과적으로 이는 U2 출력에서 나타나는 다양한 주파수와 다양한 펄스 폭의 양의 진행 펄스를 발생시킬 것이다. 앞서 언급했듯이, L1에 의해 생산된 신호는 MHz 범위까지 확장될 수 있으므로 U2 출력 펄스 또한 이러한 레벨까지 확장될 수 있다.
예를 들어, 모뎀 등이 구비되어 있지 않은 방에서 wi-fi®의 사용을 대체하는 것처럼, 가정의 메인 배선은 현재 가정 주변의 신호의 전송에 일반적으로 사용되는 것으로 잘 알려져있다. 플러그-인 어댑터는 이더넷(Ethernet) 신호의 수신을 용이하게 하기 위해 가정에서 모든 방의 콘선트에 장착할 수 있기 때문에, 일반적으로 이러한 어플리케이션에 사용된다. 이러한 신호는 도 2 또는 도 3의 간단한 회로에 의해 검출될 수 있으며, 아크 결함 전류 신호로 오인될 수 있고, 아크 결함 전류 검출기의 성가신 트립을 야기할 수 있다.
도 4에서 저항(R11) 및 커패시터(C5)는, MHz 범위로 확장되고 L1에 의해 생성된 대부분의 펄스를 포착하는, 롤 오프(roll off) 주파수를 가지는 제1 레벨(F1)까지의 주파수에서 펄스를 통과시킬 제1 필터를 형성한다. 이러한 펄스들은 입력 MCU3으로써 MCU에 공급된다. 저항(R12) 및 커패시터(C3)는 바람직하게는 F1보다 낮은 롤 오프 주파수를 가지는, 제2 레벨(F2)까지의 주파수에서 펄스를 통과시킬 제2 필터를 형성한다. 따라서, R12와 C6의 값의 조작에 의해, F2의 롤 오프 주파수는 F1 값을 포함한 모든 값 이상으로 설정될 수 있다. F2 펄스는 입력 MCU4로서 MCU에 공급된다.
MCU는 F2의 롤 오프 주파수와 F1의 롤 오프 주파수 사이의 주파수 윈도우에서만 펄스를 보므로, MCU는 F2 롤 오프 주파수까지의 실질적으로 모든 펄스가 MCU에 의해 무시되도록 프로그래밍될 수 있다. 이러한 펄스들은 주파수와 펄스 폭이 달라질 것이다. 이러한 배열의 효과는 이더넷 전력선 송신기 등과 같은 신호 장치를 품은 메인에 의해 생산된 신호를 배제할 수 있는, 눈에 보이는 윈도우를 생산하는 것이다.
정상적인 아킹과 아크 결함 전류를 구별하기 위한 목적으로, 회로는 실제 아크 결함 전류 등을 생성하기 위한 모터를 가동하기 위해 스위칭 장치 또는 장비를 켜고 끄는 것에서부터 아킹 조건의 범위 대상이 될 수 있으며, 그 후 MCU는 정상 아킹을 무시하고 단지 아크 결함 전류에 반응하도록 보정될 수 있다.
L1에서 보이는 바와 같이 두 컨덕터 P1과 P2가 결합될 때, 특정 전류 검출 또는 측정 수단의 추가 없이 부하 또는 아크 결함 전류 레벨의 정확한 측정을 얻는것은 실용적이지 않음을 볼 수 있다. 구별의 다른 레벨을 제공하기 위해 아크 결함 전류의 레벨을 아는 것이 유리하므로 특정 레벨 이하의 전류가 고려되지 않을 수 있으며, 특정 레벨 이상의 아크 결함 전류만이 검출에 고려되어 성가신 트립의 위험을 감소시킨다. 도 5는 그러한 구별을 제공하기 위한 배열을 도시한다.
L2는 부하 전류의 크기를 나타내고, 아킹을 나타내는 신호를 생산하는데 사용되는 두번째 인덕터이다. 부하 전달 컨덕터들 중 하나, 즉 이 경우에 P2는 인덕터의 외부 둘레를 루핑하여(loop) 전력(예를 들어, 메인) 주파수에서 인덕터로 신호를 유도한다; 도 8b를 참조하라. 도시된 루핑은 P2와 코일(W1) 사이에 보다 가까운 유도 결합을 제공하며, 이는 본 실시예에서 전력 주파수 신호를 검출하는데 필요하다. 그러나, 그러한 루핑은 모든 실시예에서 필수적이지 않을 수도 있다. 고주파 신호는 아킹 조건 하에서 L2로 유도될 수도 있다. C7 및 L2는 바람직하게 10KHz 내지 150KHz의 범위 내의 공진 주파수를 갖지만, 어떠한 이벤트의 경우에도 상기 범위의 아크 전류에 반응하는, 동조 회로(tuned circuit)를 형성한다. 이것은 도 2에서 생산된 주파수 스펙트럼보다 대체로 좁은 주파수 스펙트럼이며, 또한 훨씬 낮은 주파수를 중심으로 한다. 컨덕터 P2에 흐르는 전류가 특정 레벨 이상이면, C7을 가로지르는 결과 출력은 저역 통과 필터 R13, C8에 의해 검출될 전력 주파수 성분을 가질 것이고, 입력 MCU6으로서 MCU에 대응하는 신호를 공급할 것이다. 이러한 아킹 조건 하에서, 10KHz 내지 150KHz 범위 내에서 생성된 신호는 커패시터 C9에 의해 비교기 U3에 공급될 것이고, U3는 입력 신호가 Vref1 레벨을 초과할 때 대응하는 출력 펄스를 생산할 것이다. 상기 펄스는 입력 MCU5으로써 MCU에 공급된다. 따라서, L2에 의해 구동되는 회로는 예를 들어 50Hz 또는 60Hz인 전력 주파수, 전력 주파수 전류의 크기, 및 특정 임계 값 이상의 전류를 가진 아크 결함의 존재의 표시를 제공할 것이다.
MCU는 MCU1, MCU2, MCU5 및 MCU6이 모두 존재할 때만 아크 결함 전류를 나타내는 출력을 생산하도록 선택적으로 프로그래밍될 수 있다. 특히 MCU5를 사용하면, MCU는 비교적 낮은 주파수 신호와 비교적 높은 신호를 구별할 수 있다. 지락사고전류(ground fault current)의 검출을 아크 결함 전류 검출기에 포함하는 것이 유리할 수 있으며, 이를 달성하기 위한 수단이 도 6에 도시되어 있다. 메인 컨덕터 P1과 P2는 출력이 기준 전압 vref3에 묶인 전류 트랜스포머 CT를 통과하고, 메인 컨덕터에 흐르는 임의의 잔류 전류는 입력 MCU7로써 MCU에 공급하는 출력을 생산할 것이다. MCU7이 특정 임계값을 초과할 때, 그것은 특정 레벨 이상의 지락사고전류의 존재를 나타낼 것이다. 지락사고전류 검출기는 매우 잘 알려져 있으므로 더 이상의 설명은 필요하지 않다고 생각된다.
또한, L1에서부터 MCU를 통해 회로를 테스트 할 수 있는 것이 유리할 수도 있다. 이것은 도시되지 않은 테스트 버튼의 수동 동작에 의해 활성화될 수 있는, MCU 출력으로부터의 TEST로 용이하게 될 수 있다. 테스트 버튼이 작동하면, 심각한 펄스가 TEST 출력에서 생산되고, 이들은 저항(R10)을 통해 L1의 테스트 권선(W2) (도 8a)으로 공급될 것이다. L1의 테스트 권선은 한 번 이상 감고, L1 상의 인턱터 권선(W1)과 동일한 방향으로 권선된다. 이 경우, L1은 U1에 의해 증폭되고 검출될 출력을 생산할 것이며, MCU1로부터 출력을 야기할 것이다. 테스트 버튼이 작동되고 TEST 펄스가 생산되는 때, MCU는 다른 모든 MCU 입력이 없더라도 MCU1에서 신호를 찾고, 테스트 조건 하에서 MCU1을 검출하는 때에는 FAULT 출력이 활성화되는 것을 야기할 것이다.
도 7은 MCU에 대한 모든 입력, 즉 MCU1 내지 MCU7을 도시한다. 만약 MCU7이 특정 레벨을 초과하고 특정 기간 또는 지속 기간동안 지속되면, MCU는 FAULT 핀에서 출력을 생산할 것이다. 마찬가지로, 만약 MCU1과 MCU5 모두 존재하고 특정 기간동안 지속된다면, MCU는 FAULT 출력을 생산하도록 프로그래밍될 수 있고, 또는 만약 MCU1, MCU2 및 MCU5가 모두 존재하고 특정 기간동안 지속된다면 MCU는 FAULT 출력을 생산하도록 프로그래밍될 수 있으며, 만약 MCU2, MCU3, MCU4 및 MCU5 또는 만약 MCU1, MCU2, MCU5 및 MCU6 모두 존재하고 특정 기간동안 지속된다면 MCU는 FAULT 출력을 생산하도록 프로그래밍될 수 있다.
본 발명은 본 명세서에 설명된 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내 수정 또는 변경될 수 있다.
도 1은 직렬 아크 결함 조건의 예를 도시하지만, 본 발명은 어떠한 중요한 수정없이도 병렬 아크 결함 전류를 검출하는 데에도 사용될 수 있다. 도 1의 공급 장치는 적절한 부하에 대한 DC 공급 장치가 될 수 있으며, 포인트(X)에서 단선으로 인해 발생하는 아크 결함 전류는 여전히 신호 검출 회로 14에 의해 검출될 수 있는 아킹 신호를 생성한다.
도 2의 회로는 DC 공급 장치로부터 공급될 수 있고, 아크 결함 전류 신호는 전술한 바와 같이 MCU1에서 출력을 생성하고 검출한다.
도 3의 배열은 AC 메인 공급 장치(즉, R9, D2, 및 MCU2)에 대한 동기화를 위해 DC 어플리케이션에서 생략될 수 있다. 그러나, R9 및 D2가 생략된 경우에도, 도 4의 배열은 DC 아크 결함 전류의 검출에 여전히 사용될 수 있다.
도 5에서, L2는 AC 부하 전류의 크기의 표시를 제공하고, 아크 결함 전류로부터 발생된 특정 주파수 범위, 즉 10KHz 내지 150KHz에 걸쳐 신호를 생성하는데 사용된다. 유사한 신호는 여전히 DC 아크 결함 전류에 의해 생성될 수 있으며, 필요한 경우 DC 부하 전류의 크기를 측정하기 위한 대체 수단은 쉽게 제공될 수 있다.

Claims (12)

  1. 적어도 2개의 공급 컨덕터를 가지는 전기 공급 장치를 위한 아크 결함 전류(arc fault current) 검출기로서,
    적어도 하나의 컨덕터에 인접하게 배치되나 컨덕터를 둘러싸지 않고 컨덕터에 유도적으로 결합된, 코일을 포함하는 제1 인덕터;
    상기 공급 장치에서의 아크 결함을 나타내는 주파수 특성을 가지는 상기 코일에서 유도된 신호를 검출하기 위한, 상기 코일에 연결된 제1 회로; 및
    적어도 하나의 컨덕터에 인접하게 배치되나 컨덕터를 둘러싸지 않고 컨덕터에 유도적으로 결합된, 코일을 포함하는 제2 인덕터를 포함하고,
    상기 제2 인덕터는 10KHz 내지 150KHz 범위의 공급 주파수 신호 및 아킹(arcing) 전류 모두에 응답하는,
    아크 결함 전류 검출기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 인덕터는 MHz 범위 내에서 주파수에 응답하는,
    아크 결함 전류 검출기.
  3. 적어도 2개의 공급 컨덕터를 가지는 전기 공급 장치를 위한 아크 결함 전류 검출기로서,
    적어도 하나의 컨덕터에 인접하게 배치되나 컨덕터를 둘러싸지 않고 컨덕터에 유도적으로 결합된, 코일을 포함하는 인덕터; 및
    상기 공급 장치에서의 아크 결함을 나타내는 주파수 특성을 가지는 상기 코일에서 유도된 신호를 검출하기 위한, 상기 코일에 연결된 제1 회로를 포함하고,
    상기 유도된 신호는 비교기의 입력에 연결되어 비교기 출력에서 일련의 펄스를 생산하고, 상기 펄스가 아크 결함 전류를 나타내는지를 결정하기 위해 상기 펄스는 펄스를 분석하기 위한 분석 회로에 인가되는,
    아크 결함 전류 검출기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 분석 회로가 상기 비교기로부터의 펄스를 분석하는 동안인 간헐적 기간들을 정의하는 회로를 더 포함하는,
    아크 결함 전류 검출기.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    주파수 윈도우를 정의하기 위한 회로를 더 포함하고,
    상기 분석 회로는 상기 윈도우 내에서 발생하는 펄스만을 분석하는,
    아크 결함 전류 검출기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 주파수 윈도우는 상이한 롤 오프(roll off) 주파수를 가지는 2개의 필터에 의해 정의되고,
    상기 펄스는 분석 회로에 인가되기 전에 두 필터 모두에 인가되며,
    각 필터의 출력은 상기 분석 회로에 인가되는,
    아크 결함 전류 검출기.
  7. 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 컨덕터에 인접하게 배치되나 컨덕터를 둘러싸지 않고 컨덕터에 유도적으로 결합된, 코일을 포함하는 제2 인덕터를 더 포함하고,
    상기 제2 인덕터는 10KHz 내지 150KHz 범위의 공급 주파수 신호 및 아킹 전류 모두에 응답하는,
    아크 결함 전류 검출기.
  8. 제1항 또는 제7항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 컨덕터는 상기 제2 인덕터의 둘레를 루핑하는(loop),
    아크 결함 전류 검출기.
  9. 제1항, 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 제2 인덕터는 10KHz 내지 150KHz 범위의 공진 주파수를 가지는,
    아크 결함 전류 검출기.
  10. 제1항 또는 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    전력 주파수 전류의 크기 및 특정 임계값을 초과하는 전류를 가지는 아크 결함의 존재의 표시를 제공하도록 구성된, 상기 제2 인덕터에 연결된 제2 회로를 더 포함하는,
    아크 결함 전류 검출기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 적어도 2개의 공급 컨덕터가 통과하는 전류 변환기 및 권선을 더 포함하여, 상기 적어도 2개의 공급 컨덕터에 흐르는 임의의 잔류 전류는 상기 권선으로부터 출력을 생산하게 되고,
    상기 아크 결함 검출기는 상기 잔류 전류가 특정 임계값을 초과할 때 표시를 제공하도록 더 구성된, 상기 권선에 연결된 제3 회로를 포함하는,
    아크 결함 전류 검출기.
  12. 제11항에 있어서,
    아크 결함의 존재의 표시를 제공하기 위해 상기 제1 회로, 제2 회로, 및 제회로의 출력에 동작 가능하게 연결된 프로그램 가능한 마이크로 컨트롤러를 더 포함하는,
    아크 결함 전류 검출기.
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