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Journal of Korean Institute of Fire Science and Engineering 2009;23(3):40-47.
Published online June 30, 2009.
고정밀 전류센서를 이용한 저압배전계통 이중 보호용 전기화재 방재장치
곽동걸, 정도영
1강원대학교 방재전문대학원2강원대학교 방재전문대학원
Electrical Fire Disaster Prevention Device of Double Protection using a High Precision Current Sensor in Low Voltage Distribution System
Kwak Dong-Kurl, Jung Do-Young
요약
오늘날 전기제품의 다양화, 대용량화와 더불어 전기화재의 발생이 점차 증가하고 있다. 반면 저압 배전계통에서 사용되고 있는 기존의 과부하겸용 누전차단기 즉, RCD의 저조한 응답특성으로 인한 전기화재 원인의 대부분을 차지하는 단락사고 및 과부하사고에 대한 대응이 매우 미흡한 실정이다. 이에 본 논문에서는 기존 RCD에 대한 모의 사고실험을 통하여 그 비신뢰성을 확인하고, 이러한 RCD의 단점을 개선하고자 고정밀 전류센서를 이용한 전기화재 방재장치를 제안하여 저압 배전계통에서의 단락 및 과부하사고로 인한 전기재해를 방지하고자 한다. 제안한 장치의 고정밀 전류센서로 사용된 리드스위치는 각종 전기사고에서 수반되는 단락전류 및 과전류에 의한 배전선로의 상승된 자속을 정밀 감지한 후, 자체 차단장치를 동작시키거나 또는 기 설치된 RCD를 신속히 차단시키는 이중 보호용 제어 동작원리를 가진다. 다양한 동작특성 분석을 통해 기존의 차단기와 비교하여 차단동작 응답속도와 신뢰성이 입증된다. 이로써 제안한 전기화재 방재장치는 기존 RCD들의 빈번한 오동작과 비신뢰성, 저조한 응답특성으로 인한 각종 전기사고 및 전기화재의 발생을 방지하고자 한다.
Abstract
Nowadays the diversity and large-capacity of electric appliances are strong effect on electrical fires augment in an alarming way. But, as the inactive response characteristics of the existing RCD (Residual Current protective Device) used on low voltage power distribution system, so control of overload and electric short circuit faults, major causes of electrical fires, are not enough. Therefore, this paper is confirmed the unreliability of the existing RCD by electrical fault simulator and is proposed a Electrical Fire Disaster Prevention Device (EFDPD) by using a high precision current sensor (namely, reed switch) for the prevention of electrical disasters in low voltage power distribution system caused by overload or electric short circuit faults. The sensitive reed switch in the proposed EFDPD exactly detects the increased magnetic flux with the overload or the short current caused by a number of electrical faults, and the following, the EFDPD has double protection function which operates self circuit breaker or rapidly cuts off the existing RCD. The proposed EFDPD is confirmed the excellent characteristics in response velocity and accuracy in comparison with the conventional circuit breaker through various operation performance analysis. The proposed EFDPD can also prevent electrical disaster, like as electrical fires, which resulted from the malfunction and inactive response characteristics of the existing RCD.
Key Words: RCD, Reed switch, Electrical fire, EFDPD, Electric short circuit faults
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