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직렬아크신호지 검출방법
Detection Method of Series Arc Signal 원문보기

한국철도학회 논문집 = Journal of the Korean Society for Railway, v.11 no.5 = no.48, 2008년, pp.477 - 481  

길경석 (한국해양대학교 전기전자공학부) ,  지홍근 (한국해양대학교 전기전자공학부) ,  박대원 (한국해양대학교 전기전자공학부) ,  김일권 (한국해양대학교 전기전자공학부) ,  류길수 (한국해양대학교 IT공학부) ,  송재용 (국립과학수사연구소)

초록
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본 논문은 저압계통에서 전기화재의 징후인 직렬아크의 검출방법에 대해 기술하였다. 제안한 검출회로는 전원주파수 성분을 80dB 이상 감소시킬 수 있는 저역차단주파수가 3kHz인 고역통과필터와 아크신호만을 검출하기 위한 중심주파수가 4kHz인 대역통과필터로 구성된다. UL1699에 규정된 아크발생장치를 이용하여 비선형부하인 위상제어 백열전구와 고주파발생부하인 인버터 추동 유도전동기에서 직렬아크신호를 모의하여 성능을 평가하였다. 실험 결과로부터 세안한 방식은 비선형부하와 고주파발생하에 대해서도 직렬아크신호를 정확히 구분함으로써 현재 최대 문제인 검출오류를 해결하였음이 확인되었다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper dealt with a detection method of series arc existence which is a symptom of electric fires in low-voltage system. The proposed detection circuit consists of a high-pass filter with a low cut-off frequency of 3kHz to attenuate power frequency voltage by 80 dB and an active band-pass filter...

주제어

#전기화재   #직렬아크   #검출회로   #위상제어   #비선형부하   #아크발생장치  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 논문에서는 저압계통에서 발생하는 직렬아크의 검출 방법에 대해 연구하였다. 직렬아크시 발생하는 전기적 신호의 주파수 분석으로부터, 60Hz의 전원주파수 성분은 제거하고 아크신호만을 검출할 수 있는 저역차단주파수 3kHz 의 고역통과필터를 설계 - 제작하였다.
  • 본 논문에서는 전기사고 예지를 위해 저압 배선계통에서 국부방전, 접속불량 및 절연열화로 인해 발생하는 직렬 아크 현상을 모의하여 전기적 신호의 특성 분석으로부터 최적의 검출 방법을 제시하였다.
  • 본 논문에서는 정상상태와 직렬아크상태의 구분이 어려워 판단의 오류를 가져올 수 있는 위상제어 및 인버터 구동 부하에 대해 직렬아크를 모의하고, 고역 및 대역 통과 필터의 출력신호를 분석하였다.
  • 본 논문에서는 직렬아크 발생시의 전압신호 중 전원주파수 성분을 제거하고 아크 고유의 고주파 신호만을 검출하기 위하여 Fig. 4와 같이 4차 고역통과필터를 설계 제작하였다.
  • 선행연구로부터 설계된 고역 및 대역통과필터 특성을 가지는 아크 검출 장치를 제작하여 전원과 병렬로 접속함으로써 직렬 아크 신호를 검출할 수 있다. 본 방식의 특징은 전원전압에 포함된 아크 신호만을 검출하는 것으로 부하용량에 관계없이 적용이 가능하다[7]. 부하로는 대표적인 비선형적 특성을 가지는 부하인 Dimmei에 의해 위상제어되는 백열전구와 철도차량에서 대표적 비선형적 부하인 인버터 구동 유도전동기를 대상으로 실험하였다.
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참고문헌 (9)

  1. 소방방재청(2007), "2006년도 화재통계 연감" 

  2. George D. Gregory(1998), "The Arc-Fault Circuit Interrupter : An Emerging," IEEE Trans. on Industry Applications, Vol. 34, No. 5, pp.928-933 

    상세보기 crossref

  3. Chunlin Li, Francis Dawson, Hassan Kojori, Chris Meyers, and Edwin Yue (2003), "Arc Fault Detection and Protection - Opportunities and challenges," SAE Technical Papers, pp.590-597 

  4. 이상호, 오홍석(2002), "전기화재 예방을 위한 EFPCD 동작 특성에 관한 연구", 한국화재소방학회, Vol. 12, No. 3, pp.8-11 

  5. C. S. Maroni, R. Cittadini, Y. Cadoux & M. Serpinet (2001). "Series arc detection in low voltage distribution switchboard using spectral analysis," ISSPA, pp.473-476 

  6. Underwriters Laboratories(2006), "UL1699-Standard for Arc-Fault Circuit-Interrupters" 

  7. 지홍근, 박찬용, 길경석, 김일권, 조영진(2008), "저압계통에서 직렬아크신호의 검출", 한국철도학회춘계학술대회, pp.104.1-104.5 

  8. Carlos E. Restrepo(2007), "Arc Fault Detection and Discrimination Methods," IEEE Conf. on Electrical Contacts, pp.115-122 

  9. Robert F. Couhglin, Frederick F. Driscoll(1987), Operational Amplifiers Linear Integrated Circuits 3rd Edition, Prentice-Hall, INC 

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