[논문]전력기기의 아크 플래시 진단 알고리즘에 관한 연구

이덕진

doi:10.4313/jkem.2016.29.7.449

전력기기의 아크 플래시 진단 알고리즘에 관한 연구
A Study on the Diagnostic Algorithm for Arc Flash of Power Equipment 원문보기

전기전자재료학회논문지 = Journal of the Korean institute of electronic material engineers, v.29 no.7, 2016년, pp.449 - 453

이덕진 (극동대학교 유비쿼터스IT학과)

Abstract ▼ AI-Helper

The amount of electrical energy has been increased with the rapid development of the industrial society. Accordingly, operating voltage of the power equipment and facility capacity are continuously increasing. Development trends of recent high-voltage electrical equipment are ultra high-voltage, large-capacity and compact. Early diagnosis of a failure of the power plant has been emerging as an important task as to supply high quality power to users. In this study, we have tried to develope an algorithm for distinguishing an arc fault signal generated in the power plant by using UV sensor.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

이에 본 논문에서는 아크를 검출할 수 있는 장치를 개발하기 위해 아크신호에서 발생되는 UV 파장을 검출할 수 있는 장치의 개발을 시도하였으며, 태양광, 형광등 등과 같은 UV 발생원인과 아크에 의한 UV를 판별하여, 전기화재 사고 예방을 위한 진단장치를 제안하고자 한다.

제안 방법

아크신호는 거리 증가에 따라 신호의 감쇄가 발생하기 때문에 이격거리에 대한 검출감도도 측정하였으며, 측정은 20 mm부터 10 mm씩 이격거리를 증가시키면서 검출횟수의 변화를 조사하였다.

대상 데이터

본 실험에 사용한 아크센서는 일본의 하마마쯔(Hamamatsu)에서 제조한 것으로 금속과 가스의 광전 효과를 이용한 센서로 185~260nm의 자외선 감도를 가지므로 자연광의 영향으로부터 벗어나며, 반도체 센서와는 다르게 필터를 요구하지 않아 사용하기 쉬운 장점을 가지고 있다. 특히 접점불량시 발생하는 200~340 nm의 파장을 검출할 수 있는 센서이다.

성능/효과

1. 전력기기에서 주로 발생할 수 있는 아크플래시는 스위칭이나 접점 불량에 의한 아크 플래시가 주로 발생하며, 접점불량에 의한 아크 플래시는 횟수는 불규칙적이며, 연속적으로 발생하는 것을 확인할 수 있었다.
2. UV Lamp에 의한 아크신호보다 접점불량에 의해 발생되는 아크 신호의 세기가 더 크므로 거리 변화에 따라 아크신호 감소폭이 작은 것을 확인할 수 있었다.
3. 전력기기에서 발생되는 아크 플래시의 진단 알고리즘 개발 시 아크의 발생횟수의 차이는 있지만, 지속적으로 발생하는 것을 확인하였고, 이에 따라 초당 발생횟수와 지속적으로 발생하는 정도를 고려하여야 함을 확인할 수 있었다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	분진이 전기화재 사고의 원인이 되는 이유는 무엇인가?	대기 중에 존재하는 분진은 자연적으로 발생하는 물질과 화석 연료의 연소에 의한 인공적인 화합물 그리고 환경적 영향에 의해 발생하고 있으며, 발생하는 분진을 인위적으로 감소시킬 수 없기 때문에 전기설비의 유지관리에 있어서는 전기화재 사고를 예방할 수 있는 방안들이 모색되어야 한다. 특히 분진은 전기설비에서 아크의 발생을 유도하기 때문에 전기화재 사고의 원인이 되고 있으며, 이러한 아크는 열화상카메라로 검출이 어려워 항상 위험을 내포하고 있다 [4,6,10].
	전기화재예방을 위한 아크 검출센서는 어느 영역의 파장을 검출할 수 있어야 하는가?	전기아크가 발생하면 빛이 발생하게 되는데 이 때 발생하는 빛의 파장은 자외선영역의 파장을 알려져 있다. 자외선 파장은 표 1과 같이 100~400 nm이지만, 전기화재의 원인이 되는 접점불량에 의한 아크 파장은 200~340 nm로 전기화재예방을 위한 아크 검출센서는 이 영역의 파장을 검출할 수 있어야 한다.
	본 실험에서 전기아크 신호 검출을 위해 사용한 일본의 하마마쯔에서 제조한 아크센서의 장점은 무엇인가?	본 실험에 사용한 아크센서는 일본의 하마마쯔(Hamamatsu)에서 제조한 것으로 금속과 가스의 광전 효과를 이용한 센서로 185~260nm의 자외선 감도를 가지므로 자연광의 영향으로부터 벗어나며, 반도체 센서와는 다르게 필터를 요구하지 않아 사용하기 쉬운 장점을 가지고 있다. 특히 접점불량시 발생하는 200~340 nm의 파장을 검출할 수 있는 센서이다. 그림 1은 본 실험에 적용한 Arc 센서의 외형 및 사진이며, 표 2에서 제품의 성능을 나타내고 있다.

참고문헌 (10)

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