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Journal of Korean Institute of Fire Science and Engineering 2007;21(4):65-71.
Published online December 31, 2007.
PTC 서미스터의 온도특성을 이용한 전기안전 제어장치 개발에 관한 연구
곽동걸, 정도영
1강원대학교 방재기술전문대학원2강원대학교 방재기술전문대학원
A Study on Development of Electric Safety Control Apparatus by Using Thermal Characteristics of PTC Thermistor
Kwak Dong-Kurl, Jung Do-Young
요약
본 논문에서는 PTC 서미스터의 전기적 특성과 온도특성을 이용하여 각종 전기화재 및 전기사고를 예방 보호하는 전기안전 제어장치에 대해 연구된다. PTC(Positive Temperature Coefficient) 서미스터는 온도변화에 따른 저항특성이 정(+)온도계수를 갖는 특징이 있다. 이러한 PTC는 정온도계수를 갖는 $BaTiO_3$계 세라믹스의 정방정계-입방정계 구조를 가지고 상변이점인 큐리(Curie)온도 이상으로 온도가 증가하면 저항이 급격히 증가하는 현상을 보인다. 본 논문에서는 이러한 정저항 온도특성과 자체 발열특성을 갖는 PTC 서미스터를 전기단락사고나 과부하사고 등의 전기사고의 감지센서로 이용하여 전기화재사고로부터 보호하는 제어시스템에 대해 제안한다. 그 결과 기존에 상용되는 차단기들의 빈번한 오동작과 비신뢰성, 저응답특성 등으로 발생되는 전기화재 및 전기재해의 문제점을 해결한다. 또한 제안한 전기안전장치는 다양한 실험결과를 통해 이론적 해석의 타당성이 입증된다.
Abstract
This paper is studied on a protective control system for electrical fire and electrical faults by using electrical and thermal characteristics of PTC thermistor. The PTC thermistor has characteristic or positive resistivity temperature coefficient according to the temperature variation, which is construction of a regular square and cube demarcation with $BaTiO_3$ Ceramics of positive temperature coefficient. Also PTC thermistor shows the phenomenon which is rapidly increased in the resistivity if the temperature is increased over Curie temperature point. This paper is proposed on a protective control system used PTC thermistor which is protected from electrical fire due to electric short circuit faults or overload faults. Some experimental results of the proposed electric safety control apparatus are confirmed to the validity of the analytical results.
Key Words: PTC thermistor, Positive resistivity temperature coefficient, Electrical fire, Electric short circuit faults, Overload faults


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