KR20190130755A - 아크 플래시 발생 위치 검출 시스템 - Google Patents

아크 플래시 발생 위치 검출 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광섬유를 격자형으로 배치하고, 아크 플래시 발생시 배치된 광섬유를 통해 전송된 광신호를 검출하여, 검출된 시간에 따른 아크발생 위치를 검출할 수 있는 아크발생 위치 검출 시스템에 관한 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 아크 플래시 발생 위치 검출 시스템은, 소정의 간격을 두고 검출 영역에 수직하게 포설되는 복수 개의 수직 광섬유; 상기 수직 광섬유의 일단을 통해 전달되는 광신호를 검출하는 수직광신호 검출장치; 소정의 간격을 두고 검출 영역에 수평하게 포설되며 상기 수직 광섬유와 교차되게 복수 개로 배치되는 수평 광섬유; 상기 수평 광섬유의 일단을 통해 전달되는 광신호를 검출하는 수평광신호 검출장치; 및 상기 수직광신호 검출장치와 수평광신호 검출장치로부터 검출된 광신호의 검출시간에 근거하여 상기 수직 광섬유와 수평 광섬유가 이루는 영역을 산출하여 아크 플래시의 발생 위치를 검출하는 위치 검출장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

아크 플래시 발생 위치 검출 시스템{SYSTEM FOR DETECTING AREA OF ARC FLASH }
본 발명은 아크 플래시 발생 위치 검출 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 광섬유를 격자형으로 배치하고, 아크 플래시 발생시 배치된 광섬유를 통해 전송된 광신호를 검출하여, 검출된 시간에 따른 아크발생 위치를 검출할 수 있는 아크발생 위치 검출 시스템에 관한 것이다.
주요 아크 플래시 사고는 모선의 접촉 불량, 트래킹, 선간단락, 작업자의 실수 등에 의해 발생되는 것으로서, 수배전반에 근접하여 작업을 수행하는 중 발생하며, 장비 고장, 블랙아웃, 화상 및 생명에 심각한 지장을 초래한다.
전력기기의 내부에서 발생되는 아크 플래시는 중심부의 온도가 약 20,000 °K(절대온도)까지 상승하며, 아크 플래시에 의한 에너지는 열, 압력, 복사 등의 형태로 변환된다.
이러한 아크 플래시는 차단기 등의 소호부 내가 아닌 전력기기의 절연부분에서 단락사고에 의하여 발생할 때, 아크 플래시 발생 이후 10 ~ 15ms 내에 온도와 압력값이 최대치에 도달하고, 100ms이상 유지될 경우 인명과 장비가 위험하며, 500ms 이상이면 전소하게 됨으로써, 인명피해, 전력기기 파손과 이로 인한 장시간 유지보수(정전) 등의 피해가 발생하게 된다.
아크 플래시 사고는 전력기기 파손, 상기 전력기기 파손으로 인한 정전과 같은 2차 피해, 아크 플래시 사고 발생 순간 아크에 의한 작업자의 감전과 같은 큰 사고의 원인이 된다. 이러한 아크 플래시 사고는 절연체에 의해 분리되는 도체 사이의 절연이 파괴되거나 도체에 집중된 에너지가 방출되는 과정에서 발생된다.
이와 같은 아크 플래시는 많은 에너지가 매우 짧은 순간에 방출되기 때문에 아크 발생 부위 구성품을 기화시킬 정도의 높은 열, 매우 강한 광선, 매우 큰 전기적 에너지를 방출하게 된다. 그러나, 아크 플래시는 큰 에너지를 방출한 것에 비해 일반적인 단락전류로다 낮은 전류값을 가지는 특징이 있으며, 이로 인해 전류의 감지를 통해 아크 플래시 발생을 감지하여 대처하는 것은 곤란하다.
이에, 아크 플래시를 검출하는 장치 및 센서에 있어 많은 연구를 통해 다양한 기술이 개발되었고, 이를 통해 아크 플래시의 발생 여부를 검출하고 1ms 이내의 빠른 시간 내에 전원을 차단하기 위한 다양한 센싱 방식이 제안되어 있다.
그러나 아크 플래시의 발생시 그 위치를 검출하는 시스템의 경우 아크의 발생 위치가 전방위적으로 나타남에 따라 발생 위치를 검출하기 어려운 특성상 복수 개의 센서를 설치하는 방식을 이용하고 있으나, 이 방식은 많은 센서를 배치해야 하는 것으로서 아크 플래시의 발생 위치를 검출하는 데 구축되는 비용이 과다하게 소요되는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 개선하기 위해 공개특허공보 제10-2010-0125810호에 전력기기용 아크 발생 위치 측정장치 및 그 방법이 개시되었다.
상기 기술은 아크에 의해 발생된 광신호를 전달하는 광섬유와, 상기 광섬유의 단부에 마련되고 접속하여 신호를 전달하는 커넥터(connector)를 갖는 광센서와, 상기 광센서의 커넥터에 접속되는 다수의 커넥터 단자와, 상기 커넥터 단자에 설치되며 광신호를 전기적 신호로 변환하여 검출신호로 출력하는 광전변환소자를 가지며, 상기 광전변환소자로부터의 검출신호를 아날로그-디지털 변환하여 검출 데이터로 제공하는 데이터 획득 유닛(data acquisition unit) 및 상기 데이터 획득 유닛에 접속되어, 상기 데이터 획득 유닛으로부터 제공되는 검출 데이터를 수신하고, 각각의 검출 데이터 수신시간의 차이를 측정한 측정값과 미리 설정된 광센서 내 빛의 속도를 근거로, 아크 발생 위치를 산출하는 신호처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그러나 상기의 기술은 광섬유가 루프 형태로 이루어짐에 따라, 서로 평행하게 마주하는 광섬유 사이에서 발생되는 아크 플래시의 수신시간에 따른 차이가 극히 짧아 아크 플래시의 발생위치를 광섬유의 중간지점으로 산출하는 오류를 발생시킬 수 있는 문제점이 있다.
아크 플래시의 발생 위치를 검출하기 위한 다른 기술로서, 등록특허공보 제10-1694414호에 광섬유 전송손실을 이용한 아크발생 위치 산출방법 및 이를 적용한 아크 감지 광섬유 센서가 개시되었다.
상기 기술은 길이방향을 따라 연장된 측면을 통해 외부 아크광을 수광할 수 있도록 된 광섬유와, 광섬유의 측면을 통해 유입되어 광섬유의 내부를 통해 양단으로 진행하는 광 중 광섬유의 일단을 통해 출사되는 광을 검출하는 제1광수신부와, 광섬유의 측면을 통해 유입되어 광섬유의 내부를 통해 양단으로 진행하는 광 중 광섬유의 타단을 통해 출사되는 광을 검출하는 제2광수신부와, 제1 및 제2 광수신부로부터 각각 출력되는 제1 및 제2신호로부터 제1 및 제2신호의 비율과 광섬유의 광전송손실 및 광섬유의 길이정보를 이용하여 외부 아크광의 광섬유로의 입사 위치를 산출하는 신호처리부를 포함하여 구성된다.
즉, 상기의 기술은 광섬유를 통해 전달되는 광신호의 손실을 이용하여 아크 플래시의 위치를 검출하는 것이나, 배치되는 광섬유의 길이가 10미터 내외인 반면 이를 통해 전달되는 광신호의 손실이 전무하여 광신호의 손실을 통해 아크 플래시의 발생 위치를 검출하기에는 곤란한 문제점이 있다.
KR 10-2010-0125810 A (2010. 12. 01.) KR 10-1694414 B1 (2017. 01. 03.)
본 발명은 상기 종래기술이 갖는 문제점을 해소하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는, 소정의 영역에서 발생되는 아크 플래시의 발생 위치를 정확하게 검출할 수 있는 아크 플래시 발생 위치 검출 시스템을 제공하는 데 있다.
상기의 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 아크 플래시 발생 위치 검출 시스템은, 소정의 간격을 두고 검출 영역에 수직하게 포설되는 복수 개의 수직 광섬유; 상기 수직 광섬유의 일단을 통해 전달되는 광신호를 검출하는 수직광신호 검출장치; 소정의 간격을 두고 검출 영역에 수평하게 포설되며 상기 수직 광섬유와 교차되게 복수 개로 배치되는 수평 광섬유; 상기 수평 광섬유의 일단을 통해 전달되는 광신호를 검출하는 수평광신호 검출장치; 및 상기 수직광신호 검출장치와 수평광신호 검출장치로부터 검출된 광신호의 검출시간에 근거하여 상기 수직 광섬유와 수평 광섬유가 이루는 영역을 산출하여 아크 플래시의 발생 위치를 검출하는 위치 검출장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 수직광신호 검출장치는 상기 수직 광섬유로부터 전달되는 광신호를 수신하는 광신호 수신부; 상기 광신호 수신부에서 광신호를 수신한 수평 광섬유에 식별코드를 부여하고, 상기 식별코드와 상기 광신호가 수신된 시간정보를 데이터 신호로 변환하는 식별코드 부여부; 및 상기 식별코드 부여부에서 식별코드가 부여된 데이터 신호를 전송하는 검출신호 출력부를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 수평광신호 검출장치는 상기 수평 광섬유로부터 전달되는 광신호를 수신하는 광신호 수신부; 상기 광신호 수신부에서 광신호를 수신한 수평 광섬유에 식별코드를 부여하고, 상기 식별코드와 상기 광신호로부터 수신된 시간정보를 데이터 신호로 변환하는 식별코드 부여부; 및 상기 식별코드 부여부에서 식별코드가 부여된 데이터 신호를 전송하는 검출신호 출력부를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 위치 검출장치는 상기 수직광신호 검출장치와 수평광신호 검출장치로부터 수신되는 데이터 신호를 각각 구분하여 광신호가 수신된 시간에 따라 우선순위로 광섬유를 정렬시키는 정렬부; 상기 정렬부에서 정렬된 우선순위에 근거하여 제1 순위 및 제2 순위의 수직 광섬유와 수평 광섬유를 선별하고, 선별된 수직 광섬유와 수평 광섬유로 이루어진 영역을 검출하는 위치 검출부; 및 상기 위치 검출부의 검출 결과에 따라 아크 플래시의 발생유무를 판단하는 판단부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 통신망을 통해 상기 위치 검출장치와 연결되어 상기 위치 검출장치로부터 전송된 검출값을 저장 관리하고, 저장된 정보를 디스플레이로 출력하는 HMI를 더 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 아크 플래시 발생 위치 검출 시스템에 의하면, 아크 플래시의 발생 영역에 포설된 격자형의 광섬유로부터 전달되는 광신호의 수신시간에 근거하여 포설된 광섬유의 배치에 따라 아크 플래시의 발생 위치를 정확하게 검출할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 아크 플래시 발생 위치 검출 시스템의 전체적인 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 아크 플래시 발생 위치 검출 시스템에 적용된 수직 광섬유와 수평 광섬유의 구조에서 아크 플래시가 발생된 상태도.
도 3은 본 발명에 따른 아크 플래시 발생 위치 검출 시스템에 적용된 수직광신호 검출장치의 구성도(a)와 수평광신호 검출장치의 구성도(b).
도 4는 본 발명에 따른 아크 플래시 발생 위치 검출 시스템에 적용된 광신호 수신부의 회로도.
도 5는 본 발명에 따른 아크 플래시 발생 위치 검출 시스템에 적용된 위치 검출장치의 구성도.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명은 광섬유를 격자형으로 배치하고, 아크 플래시 발생시 배치된 광섬유를 통해 전송된 광신호를 검출하여, 검출된 시간에 따른 아크발생 위치를 검출할 수 있는 아크발생 위치 검출 시스템에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 아크 플래시 발생 위치 검출 시스템의 전체적인 구성을 나타낸 도면이다.
첨부된 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 아크 플래시 발생 위치 검출 시스템은 수직 광섬유(100), 수직광신호 검출장치(200), 수평 광섬유(300), 수평광신호 검출장치(400), 위치 검출장치(500) 및 HMI(600, Human Machine Interface)를 포함하여 구성된다.
수직 광섬유(100)와 수평 광섬유(300)는 복수 개의 광섬유로 이루어진다.
광섬유(optical fiber, 光纖維)는 중심부의 코어(core)와 상기 코어의 외측을 감싸는 클래딩(cladding)으로 구성되고, 코어의 굴절률을 클래드의 굴절률보다 상대적으로 높게 하면 코어에 들어온 광은 코어와 클래드의 경계에서 전반사를 반복하며 코어 내부에서 진행되게 된다.
이에, 광섬유 외부로부터 발생된 외부광이 클래드를 통해 코어 내로 입사가 가능하도록, 클래드 두께가 0.1 내지 100 마이크로미터인 플라스틱 광섬유(POF: Plastic Optical Fiber) 또는 HPCF(Hard Polymer Clad Fiber)가 선택 사용될 수 있다.
여기서, 광섬유 외부에서 발생된 외부광(아크 플래시에 의한 광신호)을 내부로 입사시키기 쉽게 하기 위한 것으로서, 상기 광섬유(111)의 외측면에 길이방향으로 소정의 폭으로 형성된 스크래치와 상기 스크래치의 외측에 구비되는 자외선 흡수제를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 수직 광섬유(100)는 소정의 간격을 두고 검출 영역에 수직하게 포설되며, 복수 개의 열로 구성된다. 필요에 따라 상기 수직 광섬유(100)의 배열 간격은 등간격으로 이루어질 수 있다.
상기 수평 광섬유(300)는 소정의 간격을 두고 검출 영역에 수평하게 포설되며, 복수 개의 열로 구성된다. 이때, 상기 수평 광섬유(300)는 상기 수직 광섬유(10)와 교차되게 배치되고, 마찬가지로 상기 수평 광섬유(300)의 배열 간격은 등간격으로 이루어질 수 있다.
여기서, 광섬유에 형성되는 스크래치는 상기 수직 광섬유(100)와 수평 광섬유(300)가 서로 교차되어 형성되는 영역에 위치되도록 하여, 발생된 아크 플래시에 의한 광신호가 광섬유 코어에 입사될 수 있도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 수직 광섬유(100)와 수평 광섬유(300)의 일측에는 각각 커넥터(110, 310)가 설치된다.
전력기기의 내부에서 아크 플래시가 발생되면, 아크 플래시에 의한 광신호는 수직 및 수평으로 배열된 상기 수직 광섬유(100)와 수평 광섬유(300)에 전달되어 광신호가 코어에 입사되면, 광신호는 광섬유를 따라 양 방향으로 진행하게 된다.
이에, 광섬유의 일측 방향으로 진행된 광신호는 커넥터(110, 310)를 통해 각각 수직광신호 검출장치(200)와 수평광신호 검출장치(400)로 전송된다.
여기서, 커넥터(110, 310)가 설치된 광섬유의 타단으로도 입사된 광신호가 진행되어 출력되게 되는 데, 광섬유에서 출력된 광신호가 2차 아크 플래시로 검출될 수 있는 문제점이 발생된다.
따라서, 상기 광섬유의 타측단에는 각각 광흡수제(120, 320)가 설치되어 전달된 광신호를 흡수하도록 구성될 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 아크 플래시 발생 위치 검출 시스템에 적용된 수직 광섬유와 수평 광섬유의 구조에서 아크 플래시가 발생된 상태를 나타낸 일 실시예의 도면이다.
첨부된 도 2를 참조하면, 수직 및 수평으로 배열된 광섬유 사이에서 발생된 아크 플래시에 의한 광신호는 근접 위치부터 순차적으로 수직 및 수평 광섬유에 입사되게 된다.
예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 수직 광섬유(100) 중에서 광섬유(A3)와 광섬유(A4) 사이 및 수평 광섬유(300) 중에서 광섬유(B3)와 광섬유(B4) 사이에서 아크 플래시가 발생되면, 아크 플래시에 의한 광신호는 발생된 위치를 기준으로 공간상으로 방출되게 된다.
즉, 수직 광섬유(100)의 경우 광섬유(A3) 및 광섬유(A4)에서 가장 먼저 광신호가 입사되어 전달되고, 이후 광섬유(A2), 광섬유(A5), 광섬유(A1) 순으로 광신호가 입사되어 전달된다.
또한, 수평 광섬유(300)의 경우 광섬유(B3) 및 광섬유(B4)에서 가장 먼저 광신호가 입사되어 전달되고, 이후 광섬유(B2), 광섬유(B5), 광섬유(B1) 순으로 광신호가 입사되어 전달된다.
수직광신호 검출장치(200)와 수평광신호 검출장치(400)는 각각 수직 광섬유(100)와 수평 광섬유(300)로부터 전달되는 광신호를 검출하는 기능을 수행한다.
즉, 상기 수직광신호 검출장치(200)는 상기 수직 광섬유(100)의 일단을 통해 전달되는 광신호를 검출하고, 상기 수평광신호 검출장치(400)는 상기 수평 광섬유(300)의 일단을 통해 전달되는 광신호를 검출한다.
도 3은 본 발명에 따른 아크 플래시 발생 위치 검출 시스템에 적용된 수직광신호 검출장치의 구성도(a)와 수평광신호 검출장치의 구성도(b)이다.
첨부된 도 3을 참조하면, 수직광신호 검출장치(200)는 광신호 수신부(210), 식별코드 부여부(220) 및 검출신호 출력부(230)를 포함하여 구성된다.
광신호 수신부(210)는 상기 수평 광섬유로부터 전달되는 광신호를 수신하는것으로서, 도 4는 본 발명에 따른 아크 플래시 발생 위치 검출 시스템에 적용된 광신호 수신부의 회로도를 나타낸 도면이다.
광섬유를 통해 수신된 광신호는 포토 다이오드(PD)를 통해 검출되고, 전류-전압 변환 및 증폭부에서 증폭되어 PD 증폭신호로 출력된다. 상기 전류-전압 변환 및 증폭부는 PWM(펄스폭 변조) 등 펄스형 전원에 따른 전원 안정화 회로와 감도 조절 회로에 의해 증폭 상태가 출력된다.
식별코드 부여부(220)는 상기 광신호 수신부(210)에서 광신호를 수신한 수직 광섬유에 식별코드를 부여하는 기능을 수행하는 것으로서, 광신호가 수신된 수직 광섬유에 미리 설정된 식별코드를 부여하고, 상기 식별코드와 상기 광신호로부터 수신된 시간정보를 데이터 신호로 변환한다.
부연하면, 상기 식별코드 부여부(220)는 상기 광신호 수신부(210)에서 수신된 각각의 수직 광섬유에 식별코드를 미리 설정한 상태에서, 상기 수직 광섬유를 통해 광신호가 수신되면, 해당 수직 광섬유에 대한 미리 설정된 식별코드를 부여하고, 식별코드가 부여된 수직 광섬유가 수신된 시간에 대한 시간정보 및 수신된 광신호에 대한 광신호값을 포함하여 데이터 신호로 변환한다.
이에, 변환된 상기 데이터 신호에는 수직 광섬유에 대한 식별코드, 수신된 시간정보, 수신된 광신호가 포함된다.
검출신호 출력부(230)는 상기 식별코드 부여부(220)에서 식별코드가 부여된 데이터 신호를 전송한다.
수평광신호 검출장치(400)도 수직광신호 검출장치(200)와 동일한 구성으로 이루어진다.
즉, 상기 수평광신호 검출장치(400)는 수평 광섬유(300)로부터 전달되는 광신호를 수신하는 광신호 수신부(410), 상기 광신호 수신부(410)에서 광신호를 수신한 수직 광섬유에 식별코드를 부여하고, 상기 식별코드와 상기 광신호로부터 수신된 시간정보를 데이터 신호로 변환하는 식별코드 부여부(420) 및 상기 식별코드 부여부(420)에서 식별코드가 부여된 데이터 신호를 전송하는 검출신호 출력부(430)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 수직광신호 검출장치와 수평광신호 검출장치에 의해 수신된 광신호에 대한 시간정보가 포함된 데이터 신호가 출력되게 되는데, 상기 수직광신호 검출장치의 시간과 수평광신호 검출장치의 시간을 동기화시키기 의한 RTC(real-time clock)가 구비된다.
이때, 상기 RTC는 후술되는 위치 검출장치의 제어에 따라 동기화되도록 구성될 수 있다.
위치 검출장치(500)는 상기 수직광신호 검출장치(200)와 수평광신호 검출장치(400)로부터 검출된 광신호의 검출시간에 근거하여 상기 수직 광섬유와 수평 광섬유가 이루는 영역을 산출하여 아크 플래시의 발생 위치를 검출하는 기능을 수행한다.
도 5는 본 발명에 따른 아크 플래시 발생 위치 검출 시스템에 적용된 위치 검출장치의 구성도를 나타낸 도면이다.
첨부된 도 5를 참조하면, 위치 검출장치(500)는 정렬부(510), 위치 검출부(520) 및 판단부(530)를 포함하여 구성된다.
정렬부(510)는 수직광신호 검출장치(200)와 수평광신호 검출장치(400)로부터 수신되는 데이터 신호를 각각 구분하여 광신호가 수신된 시간에 따라 우선순위로 광섬유를 정렬시키는 기능을 수행한다.
즉, 상기 정렬부(510)는 수직광신호 검출장치(200)로부터 수신된 데이터 신호를 파싱하고, 파싱된 정보에 포함된 시간정보에 근거하여 가장 앞서는 시간 순서로 수직 광섬유의 순서를 정렬시킨다.
수직 광섬유의 순서를 도 2에 도시된 일 예로 설명하면, 정렬된 수직 광섬유는 A3, A4, A2, A5 및 A1의 순서로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 정렬부(510)는 수평광신호 검출장치(400)로부터 수신된 데이터 신호를 파싱하고, 파싱된 정보에 포함된 시간정보에 근거하여 가장 앞서는 시간 순서로 수평 광섬유의 순서를 정렬시킨다.
수평 광섬유의 순서를 도 2에 도시된 일 예로 설명하면, 정렬된 수평 광섬유는 B3, B4, B2, B5 및 B1의 순서로 이루어질 수 있다.
위치 검출부(520)는 상기 정렬부에서 정렬된 우선순위에 근거하여 제1 순위 및 제2 순위의 수직 광섬유와 수평 광섬유를 선별하고, 선별된 수직 광섬유와 수평 광섬유로 이루어진 영역을 검출하는 기능을 수행한다.
부연하면, 상기 정렬부(510)에서 정렬된 수평 광섬유 중 A3와 A4를 각각 제1 순위와 제2 순위로 하고 나머지 수평 광섬유는 의미를 부여하지 않으며, 정렬된 수직 광섬유 중 B3와 B4를 각각 제1 순위와 제2 순위로 하고 나머지 수직 광섬유는 의미를 부여하지 않는다.
판단부(530)는 상기 위치 검출부의 검출 결과에 따라 아크 플래시의 발생유무를 판단하는 것으로서, 상기 판단부(530)는 광섬유 A3, A4, B3, B4로 이루어진 영역에서 아크 플래시가 발생된 것으로 판단하게 된다.
또한, 상기 판단부(530)는 아크 플래시가 발생된 것으로 판단되면, 차단기 등을 구동하는 트립신호를 출력하도록 구성된다.
트립신호는 펄스 형태로 발생되며, 아크 플래시가 발생된 것으로 판단되면, 0.5ms 이내에 IGBT를 구동하여, 트립신호가 출력되도록 구성될 수 있다.
필요에 따라 상기 판단부(530)는 측정된 전류값과 연계하여 아크 플래시의 발생여부가 판단되도록 구성될 수 있다.
전력기기의 내부 또는 외부에서는 아크 플래시에 의한 광신호뿐만 아니라 용접과 같은 작업시에는 아크 플래시와 유사한 형태의 광신호가 발생될 수 있는 데, 용접과 같은 외부 요인 발생시에 트립 신호가 출력되면 불필요한 제어가 될 수 있다.
이에, 상기 판단부(530)는 외부 요인 발생시 트립신호의 출력을 방지하기 위해 부하에 흐르는 전류를 감지하여, 일정한 부하전류가 흐르지 않은 상태에서 아크 플래시가 발생된 것으로 판단하면, 비정상적인 아크로 판단하여 아크 플래시의 발생 여부가 표시되도록 제어하되 차단기 등을 트립시키는 트립신호가 출력되지 않도록 구성될 수 있다.
HMI(600)는 통신망을 통해 위치 검출장치와 연결되어 상기 위치 검출장치로부터 전송된 검출값을 저장 관리하고, 저장된 정보를 디스플레이로 출력하는 것으로서, 제어실에서 분전반과 배전반의 아크발생 생태를 실시간으로 모니터링 할 수 있도록 구성된다.
본 발명의 아크 플래시 발생 위치 검출 시스템에 의하면, 아크 플래시의 발생 영역에 포설된 격자형의 광섬유로부터 전달되는 광신호의 수신시간에 근거하여 포설된 광섬유의 배치에 따라 아크 플래시의 발생 위치를 정확하게 검출할 수 있는 장점이 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미치는 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능하다.
100: 수직 광섬유 110, 310: 커넥터
120, 320: 광흡수제 200: 수직광신호 검출장치
210: 광신호 수신부 220: 식별코드 부여부
230: 검출신호 출력부 300: 수평 광섬유
400: 수평광신호 검출장치 500: 위치 검출장치
510: 정렬부 520: 위치 검출부
530: 판단부 600: HMI

Claims (5)

  1. 소정의 간격을 두고 검출 영역에 수직하게 포설되는 복수 개의 수직 광섬유;
    상기 수직 광섬유의 일단을 통해 전달되는 광신호를 검출하는 수직광신호 검출장치;
    소정의 간격을 두고 검출 영역에 수평하게 포설되며 상기 수직 광섬유와 교차되게 복수 개로 배치되는 수평 광섬유;
    상기 수평 광섬유의 일단을 통해 전달되는 광신호를 검출하는 수평광신호 검출장치; 및
    상기 수직광신호 검출장치와 수평광신호 검출장치로부터 검출된 광신호의 검출시간에 근거하여 상기 수직 광섬유와 수평 광섬유가 이루는 영역을 산출하여 아크 플래시의 발생 위치를 검출하는 위치 검출장치;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 아크 플래시 발생 위치 검출 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 수직광신호 검출장치는,
    상기 수직 광섬유로부터 전달되는 광신호를 수신하는 광신호 수신부;
    상기 광신호 수신부에서 광신호를 수신한 수직 광섬유에 식별코드를 부여하고, 상기 식별코드와 상기 광신호가 수신된 시간정보를 데이터 신호로 변환하는 식별코드 부여부; 및
    상기 식별코드 부여부에서 식별코드가 부여된 데이터 신호를 전송하는 검출신호 출력부;
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 아크 플래시 발생 위치 검출 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 수평광신호 검출장치는,
    상기 수평 광섬유로부터 전달되는 광신호를 수신하는 광신호 수신부;
    상기 광신호 수신부에서 광신호를 수신한 수평 광섬유에 식별코드를 부여하고, 상기 식별코드와 상기 광신호로부터 수신된 시간정보를 데이터 신호로 변환하는 식별코드 부여부; 및
    상기 식별코드 부여부에서 식별코드가 부여된 데이터 신호를 전송하는 검출신호 출력부;
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 아크 플래시 발생 위치 검출 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 위치 검출장치는,
    상기 수직광신호 검출장치와 수평광신호 검출장치로부터 수신되는 데이터 신호를 각각 구분하여 광신호가 수신된 시간에 따라 우선순위로 광섬유를 정렬시키는 정렬부;
    상기 정렬부에서 정렬된 우선순위에 근거하여 제1 순위 및 제2 순위의 수직 광섬유와 수평 광섬유를 선별하고, 선별된 수직 광섬유와 수평 광섬유로 이루어진 영역을 검출하는 위치 검출부; 및
    상기 위치 검출부의 검출 결과에 따라 아크 플래시의 발생유무를 판단하는 판단부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 아크 플래시 발생 위치 검출 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    통신망을 통해 상기 위치 산출장치와 연결되어 상기 위치 산출장치로부터 전송된 검출값을 저장 관리하고, 저장된 정보를 디스플레이로 출력하는 HMI;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 아크 플래시 발생 위치 검출 시스템.
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