[논문]아크전류와 아크회로차단기(AFCI)성능에 관한 연구

[국내논문] 아크전류와 아크회로차단기(AFCI)성능에 관한 연구
A sterdy on Characteristcs Arc Current and performance of Arc-Fault Circuit Interrupter(AFCI) 원문보기

문식 (한국전기연구원) , 안상필 (한국전기연구원) , 김응식 (호서대학교) , 김천연 (휴먼엘텍(주))

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아크결함을 검출하여 이를 차단하는 것에 있어서 가장 큰 문제점은 실제로 아크결함이 발생하지 않은 경우에도 아크결함보호용 차단기에서 아크결함으로 판정하는 오동작을 일으켜서 차단기로 하여금 전원으로부터 배선시스템을 차단시키는 것이 목적이다. 이러한 현상은 아크전류와 아크전압이 일반적으로 정형파가 아니며 아크종류에 따라 여러 가지 형태의 전압 및 전류파형이 발생하는 것을 볼 수 있다.

실험을 통해 각 전기기의 동작이 시작될 때 아크가 발생하는 것을 알게 되었고 연속되는 아크로 인한 화재의 원인이 되는 발화로 화재가 발생하는 것을 확인할 수 있었다.
위 그림현상이 지속적으로 발생하는 현상을 아크발생장치를 사용하여 강제로 아크를 양극에서 발생시켜 대전시키면 매우 높은 고열이 발생하여 양극의 끝부분이 가열되는 것을 관찰 할 수 있었다.
일상생활에 사용 되는 배선용 차단기를 사용하여 두 전극사이에 전압과 전류 아크가 발생하는 지점에서 전압파형이 일그러짐이 발생하는 것을 알 수 있듯이 Fig 8.에 나타난 것처럼, Arc 전류가 발생한 시간 약 432ms 동안 아크가 발생한 것을 검출한 파형으로서 좀더 많은 시간 동안에 연속적으로 아크를 발생하였는데 차단기는 차단되지 않은 것을 알 수 있고, 전류가 차단되지 않으므로 전압이 계속해서 인가되어 있는 상태를 나타낸다.

따라서 아크로 발생되는 화재의 원인을 제어할 수 있는 기기(아크회로차단기)의 기능을 정확히 행할 수 있는가 를 확인할 주요성능에 대한 기술기준이 제정 될 수 있도록 노력해야 될 것이다. 그러므로 전기화재를 예방하고 무고한 생명과 재산을 보호 할수 있다.
전기로인해 발생된 화재 중 아크로 인한 화재의 발생률이 높다는 것과 인명과 재산피해가 많은 것을 인식하여 전기아크의 이론적 바탕으로 하여 전기화재를 억제시킬 수 있는 아크 회로차단기〔Arc-Fault Circuit Interr -upteHAFCD]의 필요성 따른 역할을 세부적으로 상세히 연구해야 될 것이다.
참고로 국내에서 AFCI의 개발은 초보단계이지만 중소 기업과 대기업들의 관심도가 점점 늘어나는 추세이므로 본 논문의 내용은 AFCI를 개발하려는 기업들에 유용한 정보를 제공해줄 수 있다고 생각하고, 대부분 화재시 원인이 불분명할 때 전기로 인한 화재라고 생각하고 발표하는 것은 전기인으로서 참으로 가슴 아픔일이라고 생각되며, 이러한 아픔을 씻기 위해서라도 합리적이고 과학적인 체계로 전기의 불완전한 요소들을 제거하는 노력이 필요하다.

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