KR20220058821A - Smart Arc Fault Circuit Interrupters - Google Patents

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KR20220058821A
KR20220058821A KR1020210139338A KR20210139338A KR20220058821A KR 20220058821 A KR20220058821 A KR 20220058821A KR 1020210139338 A KR1020210139338 A KR 1020210139338A KR 20210139338 A KR20210139338 A KR 20210139338A KR 20220058821 A KR20220058821 A KR 20220058821A
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김대호
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주식회사 대경산전
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Abstract

The present invention relates to a smart arc fault circuit breaker. The smart arc fault circuit breaker may comprise: at least one arc fault detection (AFD) connected to one between a pair of input lines of an MPPT inverter in series to detect and notify an arc fault; at least one circuit breaker inserted and located in any one of the input lines of the MPPT inverter to determine whether to block a line; and a controller immediately blocking power supply to the MPPT inverter through the circuit breaker when the AFD detects the arc fault.

Description

스마트 아크 차단기{Smart Arc Fault Circuit Interrupters}Smart Arc Fault Circuit Interrupters

본 발명은 태양광 발전 시스템에 적용되며, 아크 검출 기능과 아크 차단 기능을 통합 수행할 수 있도록 하는 스마트 아크 차단기에 관한 것이다. The present invention is applied to a solar power system, and relates to a smart arc breaker capable of performing an arc detection function and an arc blocking function in an integrated manner.

국내 태양광 발전 시스템의 설치가 폭발적으로 증가하고 있으나 이에 따른 화재 발생도 비례하여 증가 추세에 있다. 특히 건물의 옥상, 외벽 등 화재 2차 피해가 예상되는 곳에 설치가 증가하고 있어 이에 따른 안전 확보가 필요한 시점이며, 대규모 태양광 발전 단지와 ESS 시스템에서도 화재의 발생이 사회적 위험 요소로 대두되고 있다.Although the installation of solar power generation systems in Korea is increasing explosively, the occurrence of fires is also increasing in proportion. In particular, it is necessary to secure safety according to the increasing number of installations in places where secondary fire damage is expected, such as on the roof and exterior walls of buildings, and the occurrence of fires in large-scale solar power generation complexes and ESS systems is emerging as a social risk factor.

국내 전체 태양광 발전 설비 430,622개소 (2018년 상반기) 중 최근 5년 (2013년~2017년) 동안 연평균?? 50건의 화재가 발생하였고 건당 약 295만원의 재산피해가 발생한 것으로 파악된다.?? 주 화재 원인으로는 전선 절연, 인버터 과연, 접속함 결함 등의 전기 관련 설비 및 부품에서 접촉 불량, 습기, 부식, 연결 케이블 손상 및 외함 파손 등의 원인으로 인한 화재사고가 78% (194건)로 대다수를 차지하였다.Average annual average for the last 5 years (2013-2017) out of 430,622 solar power generation facilities in Korea (the first half of 2018)? There were 50 fires, and it is estimated that about 2.95 million won of property damage occurred in each case. As the main cause of fire, 78% (194 cases) of fire accidents were caused by poor contact, moisture, corrosion, damage to connecting cables and damage to enclosures in electrical equipment and parts such as wire insulation, inverter faulty, and junction box defects. occupied the majority.

세계적으로도 PV 시스템 설치가 활성화됨에 따라 DC 아크 검출 및 차단 관련 기술이 개발되고 있으나, 아직 DC 아크 검출기술이 완벽하지 않아서 외국에서도 오동작으로 인한 화재가 빈번히 발생하고 있으며 (아크 검출 실패율 40%), 이를 방지하고자 2019년 현시점에도 NEC, IEC 규정 등이 새롭게 제정되고 있다.As the installation of PV systems is activated worldwide, DC arc detection and blocking related technologies are being developed, but the DC arc detection technology is not yet perfect, so fires due to malfunction occur frequently in foreign countries (arc detection failure rate 40%), To prevent this, the NEC and IEC regulations are being newly enacted as of 2019.

이에 따라 PV 시스템에서 DC 아크를 검출하여 화재를 예방하고, 또한 오동작을 방지하여 PV 시스템 운영 신뢰성을 높이고 전력 생산 효율을 최적화하는 것이 요구되는 시점이다.Accordingly, it is a time when it is required to detect a DC arc in the PV system to prevent fire, and also to prevent malfunction to increase the operation reliability of the PV system and optimize the power production efficiency.

이에 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 태양광 발전 시스템에 적용되며, 아크 검출 기능과 아크 차단 기능을 통합 제공할 수 있도록 하는 스마트 아크 차단기를 제공하고자 한다. Accordingly, in order to solve the above problems, the present invention is applied to a solar power generation system, and it is an object of the present invention to provide a smart arc breaker capable of providing an arc detection function and an arc blocking function in an integrated manner.

또한 멀티 스트링 방식의 인버터로의 적용을 지원하며, 아크 검출 기능과 아크 차단 기능을 보다 신속하고 효과적으로 수행할 수 있도록 하는 새로운 방식의 스마트 아크 차단기를 제공하고자 한다. In addition, it is intended to provide a new type of smart arc breaker that supports the application to multi-string inverters and enables the arc detection and arc blocking functions to be performed more quickly and effectively.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The object of the present invention is not limited to the object mentioned above, and other objects not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art from the description below.

상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 일 실시 형태에 따르면 MPPT 인버터의 입력 라인쌍 중 어느 하나에 직렬 연결되어, 아크 발생을 검출 및 통보하는 적어도 하나의 AFD(Arc Fault Detection); 상기 MPPT 인버터의 입력 라인쌍 중 어느 하나에 삽입 위치되어, 선로의 차단 여부를 결정하는 적어도 하나의 차단기; 및 상기 AFD가 아크 발생을 검출하면, 상기 차단기를 통해 상기 MPPT 인버터로의 전력 공급을 즉각 차단하는 제어기를 포함하는 스마트 아크 차단기를 제공한다, As a means for solving the above problems, according to an embodiment of the present invention is connected in series to any one of the input line pair of the MPPT inverter, at least one AFD (Arc Fault Detection) for detecting and notifying the arc generation; at least one circuit breaker inserted into any one of the input line pairs of the MPPT inverter to determine whether the line is blocked; And when the AFD detects arc generation, it provides a smart arc breaker comprising a controller that immediately cuts off the power supply to the MPPT inverter through the breaker,

상기 제어기는 상기 AFD와 상기 차단기가 다수개 구비되는 경우, 상기 AFD 각각의 출력 신호를 순차적으로 수신 및 분석하여 다수의 입력 채널 각각의 아크 발생 상태를 확인한 후, 상기 차단기 각각의 동작을 개별 제어하는 것을 특징으로 한다. When the AFD and the circuit breaker are provided in plurality, the controller sequentially receives and analyzes the output signals of each of the AFDs to check the arc generation state of each of the plurality of input channels, and then individually controls the operation of each of the circuit breakers characterized in that

상기 제어기는 상기 AFD와 상기 차단기가 다수개 구비되는 경우, 상기 AFD 다수개를 소정개의 그룹으로 그룹핑한 후, 그룹 단위로 아크 발생을 1차 확인한 후, 아크 발생 1차 확인 시에만 아크 발생이 확인된 그룹내 AFD를 통해 아크 발생을 2차 확인하는 것을 특징으로 한다. When a plurality of the AFD and the circuit breaker are provided, the controller groups the plurality of AFDs into a predetermined group, and after first checking the arc generation by group unit, the arc generation is confirmed only when the first arc generation is confirmed It is characterized by secondary confirmation of arc generation through AFD within the group.

상기 제어기는 인접 배치된 AFD들끼리 그룹핑한 후, 그룹 중앙에 가장 가까이 위치되는 아크 검출기를 마스터 아크 검출기로 선정하고, 상기 마스터 아크 검출기를 이용하여 아크 발생 1차 확인 동작을 수행하는 것을 특징으로 한다. After grouping the adjacent AFDs, the controller selects an arc detector located closest to the center of the group as the master arc detector, and performs a first arc generation check operation using the master arc detector .

상기 제어기는 상기 차단기가 태양광 패널의 스트링 단위로 다수개 구비되나, 상기 AFD가 그룹 단위로 소정개 구비되는 경우, 소정개의 AFD 소정개를 통해 그룹 단위로 아크 발생을 확인한 후, 아크 발생 그룹에 속한 소정개의 차단기를 통해 그룹 단위의 아크 차단 동작을 수행하는 것을 특징으로 한다. The controller is provided with a plurality of the circuit breakers per string unit of the solar panel, but when a predetermined number of the AFDs are provided in a group unit, after confirming the arc generation in a group unit through a predetermined number of AFDs, the It is characterized in that the arc blocking operation in a group unit is performed through a predetermined number of circuit breakers to which it belongs.

본 발명의 스마트 아크 차단기는 아크 검출 기능과 아크 차단 기능을 통합 수행할 수 있도록 한다. The smart arc breaker of the present invention enables the arc detection function and the arc blocking function to be integrated.

또한 태양광 패널의 스트링 단위로 다수개 구비되는 AFD와 차단기를 통해 멀티 스트링 방식의 인버터로의 적용을 지원할 수 있도록 한다. In addition, it is possible to support application to multi-string inverters through AFDs and circuit breakers that are provided in multiple strings in units of solar panels.

뿐 만 아니라 AFD와 차단기를 그룹핑하여 구동시킴으로써, 아크 검출 동작과 아크 차단 동작에 소요되는 시간이 감소될 수 있도록 한다. In addition, by grouping and driving the AFD and the circuit breaker, the time required for the arc detection operation and the arc interruption operation can be reduced.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스마트 아크 차단기를 설명하기 위한 도면이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 스마트 아크 차단기를 설명하기 위한 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 스마트 아크 차단기를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 스마트 아크 차단기를 설명하기 위한 도면이다. 1 is a view for explaining a smart arc breaker according to a first embodiment of the present invention.
2 and 3 are diagrams for explaining a smart arc breaker according to a second embodiment of the present invention.
4 and 5 are diagrams for explaining a smart arc breaker according to a third embodiment of the present invention.
6 is a view for explaining a smart arc breaker according to a fourth embodiment of the present invention.

이하의 내용은 단지 본 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 본 발명의 원리를 구현하고 본 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시예들은 원칙적으로, 본 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.The following is merely illustrative of the principles of the invention. Therefore, those skilled in the art will be able to devise various devices that, although not explicitly described or shown herein, embody the principles of the present invention and are included within the spirit and scope of the present invention. Moreover, it is to be understood that all conditional terms and examples listed herein are, in principle, expressly intended solely for the purpose of enabling the concept of the present invention to be understood, and not limited to the specifically enumerated embodiments and states as such. should be

또한, 본 발명의 원리, 관점 및 실시예들 뿐만 아니라 특정 실시예를 열거하는 모든 상세한 설명은 이러한 사항의 구조적 및 기능적 균등물을 포함하도록 의도되는 것으로 이해되어야 한다. 또한 이러한 균등물들은 현재 공지된 균등물뿐만 아니라 장래에 개발될 균등물 즉 구조와 무관하게 동일한 기능을 수행하도록 발명된 모든 소자를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Moreover, it is to be understood that all detailed description reciting the principles, aspects, and embodiments of the invention, as well as specific embodiments, are intended to cover structural and functional equivalents of such matters. It should also be understood that such equivalents include not only currently known equivalents, but also equivalents developed in the future, i.e., all devices invented to perform the same function, regardless of structure.

따라서, 예를 들어, 본 명세서의 블럭도는 본 발명의 원리를 구체화하는 예시적인 회로의 개념적인 관점을 나타내는 것으로 이해되어야 한다. 이와 유사하게, 모든 흐름도, 상태 변환도, 의사 코드 등은 컴퓨터가 판독 가능한 매체에 실질적으로 나타낼 수 있고 컴퓨터 또는 프로세서가 명백히 도시되었는지 여부를 불문하고 컴퓨터 또는 프로세서에 의해 수행되는 다양한 프로세스를 나타내는 것으로 이해되어야 한다.Thus, for example, the block diagrams herein are to be understood as representing conceptual views of illustrative circuitry embodying the principles of the present invention. Similarly, all flowcharts, state transition diagrams, pseudo code, etc. may be tangibly embodied on computer-readable media and be understood to represent various processes performed by a computer or processor, whether or not a computer or processor is explicitly shown. should be

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스마트 아크 차단기를 설명하기 위한 도면이다. 1 is a view for explaining a smart arc breaker according to a first embodiment of the present invention.

도 1을 참고하면, 본 발명의 스마트 아크 차단기 시스템(100)은 AFD(Arc Fault Detection, 110), 차단기(120), 및 제어기(130)를 포함하여, 태양광 패널(200)과 MPPT((Maximum Power Point Tracking) 인버터(300) 사이에 삽입 위치된다. Referring to FIG. 1 , the smart arc breaker system 100 of the present invention includes an AFD (Arc Fault Detection, 110), a breaker 120, and a controller 130, a solar panel 200 and an MPPT (( Maximum Power Point Tracking) is inserted between the inverter 300 .

AFD(110)는 MPPT 인버터(300)의 입력 라인쌍 중 어느 하나에 직렬 연결되어, 아크 발생을 검출 및 통보한다. The AFD 110 is connected in series to any one of the input line pairs of the MPPT inverter 300 to detect and notify arc occurrence.

보다 상세하게, AFD(110)는 로고스키 코일(RC; Rogowski Coil, 111), BPF(Band Pass Filter, 112), ADC(Analog-to-digital converter, 113) 및 DSP; Digital Signal Processor, 114) 등을 포함하여 구현될 수 있다. In more detail, the AFD 110 includes a Rogowski Coil (RC; Rogowski Coil, 111), a Band Pass Filter (BPF) 112, an Analog-to-digital converter (ADC) 113, and a DSP; Digital Signal Processor, 114) and the like may be implemented.

로고스키 코일(111)는 코어가 없는 코일을 통해 도선에 흐르는 전류의 변화량을 감지하여 전압 신호를 발생하는 소자로써, 이는 MPPT 인버터(300)의 입력 라인에 직렬 연결되어 MPPT 인버터(300)의 입력전류 및 아크 노이즈를 센싱하여 전압 신호를 생성 및 출력한다. The Rogowski coil 111 is an element that detects the amount of change in the current flowing in the conducting wire through the coil without a core and generates a voltage signal, which is connected in series to the input line of the MPPT inverter 300 and is the input of the MPPT inverter 300 . It generates and outputs a voltage signal by sensing current and arc noise.

BPF(112)는 로고스키 코일(111)의 출력 신호를 필터링하여, 분석 대상 주파수 대역의 신호만이 잔존하도록 한다. The BPF 112 filters the output signal of the Rogowski coil 111 so that only the signal of the frequency band to be analyzed remains.

ADC(113)는 BPF(112)를 통해 필터링된 신호를 디지털 변환하여 n(n은 2 이상의 자연수)개의 샘플 신호를 생성 및 출력한다. The ADC 113 digitally converts the signal filtered through the BPF 112 to generate and output n (n is a natural number equal to or greater than 2) sample signals.

DSP(114)는 멀티 레벨 DWT(Discrete Wavelet Transform) 알고리즘을 사전 구비하고, 이를 통해 ADC(113)이 출력하는 n개의 샘플 신호를 분석하여 아크 발생 상태를 파악한 후 제어기(130)에 통보한다. The DSP 114 is provided with a multi-level Discrete Wavelet Transform (DWT) algorithm in advance, and through this, the ADC 113 analyzes n sample signals output to determine the arc generation state, and then notifies the controller 130 .

이때, 멀티 레벨 DWT(Discrete Wavelet Transform) 알고리즘은 m(m은 2 이상의 자연수) 레벨로 DWT 분해하는 것으로, 이는 신호 분석 과정에서 신호의 시간에 대한 정보와 주파수에 대한 정보를 모두 이용할 수 있는 장점이 있으며, 기존의 다른 주파수 분석 방법에 비해 프로그램 연산 시간이 상대적으로 빠른 장점이 있어 신속한 연산을 요구하는 직렬 아크 검출시스템 적용에 적합하다.At this time, the multi-level DWT (Discrete Wavelet Transform) algorithm decomposes the DWT to m (m is a natural number greater than or equal to 2) level, which has the advantage of using both information on time and frequency of a signal in the signal analysis process. In addition, it has the advantage of relatively fast program operation time compared to other existing frequency analysis methods, so it is suitable for the application of a series arc detection system that requires rapid operation.

예를 들어, 멀티 레벨 DWT 알고리즘은 ADC(113)로부터 1024개의 샘플 신호는 전처리 단계에서 DC offset을 제거한 후, 멀티 레벨 DWT 분해를 통해 레벨 4 하위 신호까지 추출을 수행한다. 그리고 각 레벨의 변이 신호(fluctuation signal)의 절댓값을 취한 후 적분 및 크기 환산을 통해 하나의 변수로 변환하고, 해당 변수를 미리 설정된 기준값과 비교하여 아크 발생 여부를 확인할 수 있다. For example, in the multi-level DWT algorithm, 1024 sample signals from the ADC 113 remove DC offset in a preprocessing step, and then extract up to level 4 sub-signals through multi-level DWT decomposition. In addition, after taking the absolute value of the fluctuation signal of each level, it is converted into one variable through integration and size conversion, and the occurrence of arc can be checked by comparing the variable with a preset reference value.

차단기(120)는 AFD(110)와 MPPT 인버터(300)의 사이에 삽입 위치되어, 제어기(130)의 제어하에 선로의 차단 여부를 결정한다. The circuit breaker 120 is inserted between the AFD 110 and the MPPT inverter 300 to determine whether to block the line under the control of the controller 130 .

제어기(130)는 AFD(110)가 아크 발생을 통보하면, 이에 응답하여 차단기(120)를 통해 MPPT 인버터(300)로의 전력 공급을 즉각 차단시킨다. When the AFD 110 notifies the arc generation, the controller 130 immediately cuts off the power supply to the MPPT inverter 300 through the breaker 120 in response.

이와 같이 본 발명의 스마트 아크 차단기는 아크 검출 동작과 전력 공급 차단 동작을 일괄 수행할 수 있도록 한다. As described above, the smart arc breaker of the present invention enables the arc detection operation and the power supply cutoff operation to be performed at once.

도 2은 본 발명의 제2 실시예에 따른 스마트 아크 차단기를 설명하기 위한 도면이다. 2 is a view for explaining a smart arc breaker according to a second embodiment of the present invention.

도 2을 참고하면, 본 발명의 스마트 아크 차단기 시스템(100')은 멀티 스트링 방식의 인버터에 적용되는 것으로, 스트링 단위로 설치되는 다수의 AFD(110')와 차단기(120'), 그리고 제어기(130')를 포함하여 구현된다. Referring to FIG. 2 , the smart arc breaker system 100 ′ of the present invention is applied to a multi-string type inverter, and a plurality of AFDs 110 ′ and circuit breaker 120 ′ installed in units of strings, and a controller ( 130') is implemented.

이때, 제어기(130')는 다수의 AFD(110')의 출력 신호를 순차적으로 수신 및 분석하여 다수의 입력 채널 각각의 아크 발생 상태를 확인하고 다수의 차단기(120') 각각을 개별 제어하여, 아크 발생이 확인된 입력 채널만을 선택적으로 선로 차단하도록 한다. At this time, the controller 130' sequentially receives and analyzes the output signals of the plurality of AFDs 110' to check the arc generation state of each of the plurality of input channels, and individually controls each of the plurality of circuit breakers 120', Only input channels for which arcing has been confirmed should be selectively cut off.

즉, 도 2의 스마트 아크 차단기 시스템(100)은 다수 입력 채널의 아크 발생 상태를 통합 모니터링하고, 아크 발생된 입력 채널만을 선택적으로 선로 차단할 수 있도록 한다. That is, the smart arc breaker system 100 of FIG. 2 integrates monitoring the arc generation state of multiple input channels, and allows only the arc-generated input channels to selectively block the line.

다만, 이러한 경우 AFD(110')의 개수에 비례하여 제어기(130')의 신호 모니터링에 소요되는 시간이 증가하는 문제가 발생한다. However, in this case, there is a problem in that the time required for signal monitoring of the controller 130 ′ increases in proportion to the number of the AFDs 110 ′.

예를 들어, 도 3과 같이 AFD(110')가 6개인 경우, 6개의 AFD(110')의 출력 신호를 9번에 걸쳐 반복 확인해야 하므로, AFD(110')가 1개 경우에 비하여 아크 상태 모니터링에 소요되는 시간이 6배 증가하는 문제가 발생한다. For example, when there are 6 AFDs 110' as shown in FIG. 3, the output signals of the 6 AFDs 110' must be repeatedly checked 9 times, so that the arc of the AFD 110' is one compared to the case of one. The problem arises that the time required for condition monitoring increases by a factor of six.

이에 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제어기(130')는 도 4에서와 같이 다수의 아크 검출기를 소정개의 그룹으로 그룹핑한 후, 그룹 단위로 아크 발생 위치를 다단 확인함으로써, 아크 상태 모니터링에 소요되는 시간을 전체적으로 감소시킬 수 있도록 한다. Accordingly, the controller 130 ′ according to another embodiment of the present invention groups a plurality of arc detectors into a predetermined group as shown in FIG. 4 , and then checks the arc generation positions in groups in multiple stages, which is required for arc condition monitoring. to reduce the overall time required.

즉, 본 발명에서는 특정 선로에 아크가 발생하면 주변 선로도 아크에 의한 영향을 받음을 고려하여, 인접 배치된 AFD들끼리 그룹핑한 후, 그룹 중앙에 가장 가까이 위치되는 AFD를 마스터 아크 검출기로 선정하도록 한다. 그리고 마스터 AFD만을 이용하여 그룹 단위로 아크 발생을 1차 확인하되, 특정 그룹의 아크 발생이 1차 확인되면, 해당 그룹에 속한 AFD를 모두 이용하여 가장 큰 아크 값이 검출되는 입력 채널을 2차 확인하도록 한다.That is, in the present invention, when an arc occurs in a specific line, considering that the surrounding line is also affected by the arc, group the adjacently arranged AFDs, and then select the AFD located closest to the center of the group as the master arc detector. do. And, using only the master AFD, check the arc occurrence in a group unit, but when the arc occurrence of a specific group is first confirmed, the input channel where the largest arc value is detected is secondarily checked using all the AFDs belonging to the group to do it

이러한 경우, 아크 미발생시에는 아크 상태 모니터링에 소요되는 시간이 "AFD 개수"에서 "그룹 개수"로 감소되고, 아크 발생시에는 "그룹 개수 + 그룹에 속한 AFD 개수-1"만큼 감소될 수 있다. In this case, when an arc does not occur, the time required for arc state monitoring is reduced from "number of AFDs" to "number of groups", and when arcs occur, it may be reduced by "number of groups + number of AFDs belonging to a group-1".

예를 들어, 6개의 AFD(110')를 2개의 그룹으로 그룹핑하는 경우, 도 5의 (a)와 같이 아크 미발생시에는 2개의 마스터 AFD를 이용하여 2번의 아크 상태 모니터링만 수행하면 되고, 도 5의 (b)와 같이 아크 발생시에는 2개의 마스터 AFD와 2개의 나머지 AFD를 이용하여 4번의 아크 상태 모니터링만 수행하면 됨을 알 수 있다. For example, when six AFDs 110' are grouped into two groups, as shown in FIG. As shown in (b) of 5, when an arc occurs, it can be seen that only four arc condition monitoring is performed using two master AFDs and two remaining AFDs.

또 다르게는 본 발명에서는 아크 검출 속도의 극대화를 위해, 도 6과 같이 다수의 차단기(120')를 스트링 단위로 개별 설치하되 AFD(110")는 그룹 단위로 설치함으로써, AFD(110")를 통해 그룹 단위로 아크 발생을 확인한 후, 그룹에 속한 소정개의 차단기(120')를 통해 그룹 단위의 아크 차단 동작을 수행할 수도 있도록 한다. 즉, 아크 검출 단위와 아크 차단 단위를 서로 달리할 수도 있도록 한다. Alternatively, in the present invention, in order to maximize the arc detection speed, as shown in FIG. 6 , a plurality of circuit breakers 120 ′ are individually installed in a string unit, but the AFD 110 " is installed in a group unit, so that the AFD 110 " After confirming that the arc is generated in a group unit through a group, an arc blocking operation in a group unit may be performed through a predetermined number of circuit breakers 120' belonging to the group. That is, the arc detection unit and the arc cutoff unit may be different from each other.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.In the above, preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described, but the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and it is common in the technical field to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Various modifications may be made by those having the knowledge of, of course, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or perspective of the present invention.

Claims (5)

MPPT 인버터의 입력 라인쌍 중 어느 하나에 직렬 연결되어, 아크 발생을 검출 및 통보하는 적어도 하나의 AFD(Arc Fault Detection);
상기 MPPT 인버터의 입력 라인쌍 중 어느 하나에 삽입 위치되어, 상기 AFD의 출력 신호에 따라 선로의 차단 여부를 결정하는 적어도 하나의 차단기; 및
상기 AFD가 아크 발생을 검출하면, 상기 차단기를 통해 상기 MPPT 인버터로의 전력 공급을 즉각 차단하는 제어기를 포함하는 스마트 아크 차단기. at least one AFD (Arc Fault Detection) connected in series to any one of the input line pairs of the MPPT inverter to detect and notify arc occurrence;
at least one circuit breaker inserted into any one of the input line pairs of the MPPT inverter to determine whether to block the line according to the output signal of the AFD; and
A smart arc breaker including a controller that immediately cuts off the power supply to the MPPT inverter through the breaker when the AFD detects arc generation. 제1항에 있어서, 상기 제어기는
상기 AFD와 상기 차단기가 다수개 구비되는 경우, 상기 AFD 각각의 출력 신호를 순차적으로 수신 및 분석하여 다수의 입력 채널 각각의 아크 발생 상태를 확인한 후, 상기 차단기 각각의 동작을 개별 제어하는 것을 특징으로 하는 스마트 아크 차단기. The method of claim 1, wherein the controller is
When the AFD and the circuit breaker are provided in plurality, the output signal of each of the AFDs is sequentially received and analyzed to check the arc generation state of each of the plurality of input channels, and then the operation of each of the circuit breakers is individually controlled. smart arc breaker. 제1항에 있어서, 상기 제어기는
상기 AFD와 상기 차단기가 다수개 구비되는 경우, 상기 AFD 다수개를 소정개의 그룹으로 그룹핑한 후, 그룹 단위로 아크 발생을 1차 확인한 후, 아크 발생 1차 확인 시에만 아크 발생이 확인된 그룹내 AFD를 통해 아크 발생을 2차 확인하는 것을 특징으로 하는 스마트 아크 차단기. The method of claim 1, wherein the controller is
When a plurality of the AFDs and the circuit breakers are provided, after grouping the plurality of AFDs into a predetermined number of groups, the arc generation is first checked in a group unit, and the arc generation is confirmed only when the first arc generation is confirmed within the group Smart arc breaker, characterized in that the secondary confirmation of arc generation through AFD. 제3항에 있어서, 상기 제어기는
인접 배치된 AFD들끼리 그룹핑한 후, 그룹 중앙에 가장 가까이 위치되는 아크 검출기를 마스터 아크 검출기로 선정하고, 상기 마스터 아크 검출기를 이용하여 아크 발생 1차 확인 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 스마트 아크 차단기. 4. The method of claim 3, wherein the controller is
After grouping adjacently arranged AFDs, the arc detector located closest to the center of the group is selected as the master arc detector, and the first arc generation check operation is performed using the master arc detector. . 제1항에 있어서, 상기 제어기는
상기 차단기가 태양광 패널의 스트링 단위로 다수개 구비되나, 상기 AFD가 그룹 단위로 소정개 구비되는 경우, 소정개의 AFD 소정개를 통해 그룹 단위로 아크 발생을 확인한 후, 아크 발생 그룹에 속한 소정개의 차단기를 통해 그룹 단위의 아크 차단 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 스마트 아크 차단기. The method of claim 1, wherein the controller is
Although a plurality of the circuit breakers are provided in a string unit of the solar panel, if a predetermined number of the AFDs are provided in a group unit, after confirming the arc generation in a group unit through a predetermined number of AFDs, a predetermined number of the circuit breakers belonging to the arc generation group A smart arc breaker, characterized in that it performs an arc blocking operation in a group unit through the breaker.
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