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계측된 전력정보를 이용한 전기화재 경보 퍼지 시스템
Electrical Fire Warning Fuzzy System for Measured Power Informations 원문보기

Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea = 전자공학회논문지, v.50 no.9, 2013년, pp.189 - 193  

조도현 (인하공업전문대학 디지털전자과)

초록
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이본 논문은 전력시스템에서 발생하는 전기화재를 예측하고 예방하기 위하여, 전력정보를 계측하고, 이 정보를 활용하여 전기화재를 예측하는 시스템을 제안하였다. 이를 위하여 과전류, 과부하와 과열에 대한 상관관계를 분석하였다. 이러한 상태들은 지락전류와 누설전류에 의하여 발생하고, 전기화재의 주요 원인이기 때문이다. 이 관계를 이용하여 퍼지규칙을 위한 소속도함수를 도출하였다. 또한 설계된 알고리즘수배전반의 실측된 전력정보를 활용하여 시뮬레이션 하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, in order to predict and prevent electrical fires that occur in the power system, we measured the informations of electric power, and then proposed a system to predict the electrical fire using these informations. To this end, we analyzed the correlations for over-current, overload and...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 수배전반에서 과도한 누설전류나 지 락전류에 의하여 과전류, 과부하, 과열과 ARC발생 등의 상태가 되어 전기화재가 발생하는 것을 예측하기 위하여, 단락으로 인한 과전류와 과열에 대한 상관관계를 분석하고 퍼지알고리즘을 적용하여 전기화재를 예측하는 시스템을 제안하고자 한다. 특히 수배전반 내의 이상 징후를 실시간 감시하여 전력설비의 사고 예방과 인명 및 화재 피해 등을 대폭 축소할 수 있는 전기화재 경보 시스템을 제안한다.
  • 본 논문에서는 전기화재를 예측하기 위하여 수배전반의 전력정보를 센서 등을 활용하여 계측하고 저장하고 계측된 정보를 이용하여 전기화재의 원인인 과전류, 과부하, 열발생과 전기화재의 상관관계를 퍼지 알고리즘을 이용하여 분석하였다. 이것을 이용하여 전기화재 발생 위험도를 예측하여 전기화재의 가능성을 판단하고 대응할 수 있음을 보였다.
  • 본 논문에서는 전력정보를 실시간으로 계측 저장하고, 이를 이용하여 지락과 누설전류로 인한 과전류, 과부하와 과열에 대한 상관관계를 분석하고 퍼지알고리즘을 적용하여 전기화재를 예측하는 시스템을 그림 1과 같이 제안하고자 한다. 특히 수배전반 내의 전력정보를 실시간 감시하여 이상 징후로 인한 전력설비의 사고 예방과 인명 및 화재 피해 등을 대폭 축소할 수 있는 전기화재 경보 시스템을 제안한다.
  • 본 논문에서는 수배전반에서 과도한 누설전류나 지 락전류에 의하여 과전류, 과부하, 과열과 ARC발생 등의 상태가 되어 전기화재가 발생하는 것을 예측하기 위하여, 단락으로 인한 과전류와 과열에 대한 상관관계를 분석하고 퍼지알고리즘을 적용하여 전기화재를 예측하는 시스템을 제안하고자 한다. 특히 수배전반 내의 이상 징후를 실시간 감시하여 전력설비의 사고 예방과 인명 및 화재 피해 등을 대폭 축소할 수 있는 전기화재 경보 시스템을 제안한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
과전류가 발생하는 경우는 무엇인가? 일반적으로 과전류는 전기선로 노후화로 절연이 열화 되거나 허용전류가 감소하게 되면 발생할 수 있고, 무부하 상태에서 전선 간의 접촉으로 단락현상이 발생 하면 전선이나 전기기기에 허용전류를 초과하는 전류가 급격히 증가하여 발생할 수도 있다. 그러나 과부하와 과전류는 상호작용에 의하여 함께 나타나게 되므로 분리하지 않고 함께 고려하게 된다.
전기화재를 예측하고 예방하기 위해 실시간으로 계측하고 분석해야 하는 전력정보는 무엇인가? 전기화재를 예측하고 예방하려면 전기화재의 원인으로 예상되는 신호들을 검출 및 저장하고 전기화재와의 상관관계를 분석하는 것이 필요하다.[5,6] 이를 위하여 전류, 전압, 전력, 전력량, 주파수, 역률, 부하율, 고조파, 불평형, VTHD, ITHD 등과 같은 전력정보를 실시간으로 계측하고 분석하여 전기화재의 주된 직접원인과 과열현상을 분석할 필요가 있다. 더욱이 전기화재의 직접 적인 원인이 되는 아크 발생과 과열 현상 등은 단락, 과부하와 기기과열, 누전, 접촉불량 등은 전기선로의 이상으로 발생한다.
아크 발생과 과열 현상은 무엇에 의해 발생하는가? [5,6] 이를 위하여 전류, 전압, 전력, 전력량, 주파수, 역률, 부하율, 고조파, 불평형, VTHD, ITHD 등과 같은 전력정보를 실시간으로 계측하고 분석하여 전기화재의 주된 직접원인과 과열현상을 분석할 필요가 있다. 더욱이 전기화재의 직접 적인 원인이 되는 아크 발생과 과열 현상 등은 단락, 과부하와 기기과열, 누전, 접촉불량 등은 전기선로의 이상으로 발생한다.[7] 그러나 이러한 전기화재의 원인들은 중복 작용하는 경우가 많아 정확히 전기화재의 직접 원인으로 추론하는 것은 쉽지 않다.
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참고문헌 (10)

  1. 장정태, "전기화재의 발생요인 분석과 경감대책", 한국위기관리논집, 제7권 제2호, pp.157-168, 2011. 

  2. 조도현, 이보인, "전력정보 저장과 전기화재 예방 시스템", 2012년 대한전자공학회 추계학술대회 논문집, pp 884-886, 2012. 

  3. 유상옥, 김성철, "전기화재 전조신호 예측을 위한 전기화재방지시스템 개발", 소방기술연구소방연구 논문, pp.152-161, 2009. 

  4. 김두현, 김성철 이종호, "전기화재원인분류의 문제점 분석 및 개선안 제시", 한국화재소방학회 논문지, 제23권 제1호, pp. 36-40, 2009년. 

  5. 김성철, 김두현, "과부하 및 물리적 손상(반단선)에 의한 전선의 열적특성 해석", 한국산업안전학회, Vol22, No.4, 2007. 

  6. 김성철, "열과 전류신호에 의한 전기화재 전조 분석 및 DB 개발", 충북대학교 박사학위논문, pp.1-5, 2008. 

  7. 광주광역시소방학교, 화재조사 실무(하), pp. 3-340, 2008. 

  8. 소방방재청, 2007-2009년 화재통계연감, 2010. 

  9. 전기안전공사, 전기재해통계분석, pp. 7-160, 2010. 

  10. 소방방재청, 2007-2009년 전국 화재발생 현황 분석, 2009. 

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