Arc Fault Current is an electric discharge which is occurred in two opposite electrode. In this paper, AFCI(arc fault circuit interrupter) is designed for the interruption of arc fault current which is occurred in the local electric network. This arc is one of the main causes of electric fire. Arc fault in electrical network has the characteristics of low current, high impedance and high frequency. Conventional arc fault circuit interrupter does not have the arc current interrupt function. Hence, Arc current controller is designed for the interruption of arc fault current which has the modified arc characteristics.
Arc Fault is an electric discharge which is occurred in two opposite electrode. In this paper, AFCI(arc fault circuit interrupter) is designed for the interruption of arc fault current which is occurred in the local electric network. This arc is one of the main causes of electric fire. Arc fault in electrical network has the characteristics of low current, high impedance and high frequency. Conventional interrupter does not have the arc current interrupt function. Hence, Arc fault circuit interrupter controller is designed for the interruption of arc fault current which has the modified arc characteristics.
In this paper, arc current controller is designed for the interruption of arc fault current which is occurred in the low voltage network. Arc in electrical network have the characteristics of low current, high impedance and high frequency. Conventional controller does not have the arc current interrupt function. Hence, arc current controller is designed for the interruption of arc fault current.
The major causes of electrical fire are classified to short circuit fault, overload fault, electric leakage and electric contact failure. The principal factor of the fire is electric arc or spark accompanied with such electric faults. Earth Leakage Circuit Breaker (ELB) and Molded_case Circuit Breaker (MCCB), that is, Residual Current Protective Devices (RCDs) used on low voltage distribution lines cut off earth leakage and overload, but the RCD can not cut off electric arc or spark to be a major factor of electrical fire. As the RCDs which are applied in low voltage distribution panel are prescribed to rated breaking time about 30[ms] (KS C 4613), the RCDs can't perceive to the periodic electric arc or spark of more short wavelength level. To improve such problems, this paper studies on an arc fault circuit interrupter (AFCI) using the distorted voltage wave in electric arc faults. The proposed voltage sensing type AFCI is an electrical fire prevention apparatus of new conception that operates a circuit breaker with sensing the instantaneous voltage drop of line voltage at electrical faults occurrence. The proposed AFCI is composed of control circuit topology using some semiconductor switching devices. Some experimental tests of the proposed AFCI confirm practicality and the validity of the analytical results.
아크차단기(Arc-Fault Circuit Interrupter:AFCI)는 주택의 배선회로에서 아크가 발생하였을 경우 위험한 아크를 검출하여 차단하는 기능을 지니고 있다. 미국에서는 1993년부터 AFCI를 개발하기 시작하여 1997년 후반에 최초의 상압용 AFCI 제품을 출시하였다. 또한 UL(Underwriters Laboratories Inc.)에서는 1999년 2월에 AFCI에 대한 최초의 제품규격인 UL1699를 출간하였다[1-5]. 본 논문에서는 AFCI에 대한 유일한 시험규격인 UL1699를 정리해 보고, 특히 AFCI의 고유기능인 아크검출기능을 시험할 수 있는 시험항목과 AFCI의 분류별 시험항목을 분석하였다.
In this paper, an arc current controller was designed for the interruption of arc fault currents occurred in a low voltage network. Arc in an electrical network represents the characteristics of low current, high impedance, and high frequency. Conventional controllers do not have arc current interrupt functions. Thus, an arc current controller was designed for the interruption of arc fault currents.
2002부터 미국에서 전기화재 보호를 위하여 AFCI(Arc Fault Circuit Interrupter)사용이 의무화되었으며 중성선의 선로저항을 이용하여 아크를 검출하는 방식의 AFCI의 경우 중성선 선로저항의 저항온도계수에 대한 온도보상이 필요하다. 이러한 온도보상회로를 주문형반도체(ASIC)에서 구현하는 방안을 제시하고 ARC 신호에 대하여 시뮬레이션하여 전기적 특성 및 온도특성을 검증하였다.
This paper proposes an arc fault circuit interrupter (AFCI) using the distorted voltage wave in electric arc faults. It perceives a voltage instantaneously at the time of voltage drop. and occurrence. It is an AFCI of the new concept which operates with high reliability. The primary reason of electric fire is arc and spark. It prevents an electric fire or an electric leakage accident with quick responsiveness. Earth Leakage Circuit Breaker(ELB), Molded_case Circuit Breaker (MCCB) or Residual Current Protective Device(RCD) can not cut off electric arc or spark to be a major factor of electrical fire. This theory will be able to intercept an arc or a spark. which occurrence with periodic. Consequently It raises a reliability and validates a practicality of RCD.
The high-voltage circuit breaker plays an important role in the electrical system because there has been a need for suitable switching devices capable of initiating and interrupting the flow of the electric fault current. It continues as the contacts recede from each other and as the newly created gap is bridged by a plasma. The arc plasma happens inside the insulation nozzle of SF6 self-blast interrupter which is newly developed as the next-generation switching principle. The ablation of PTFE nozzle is caused by this high temperature medium, the PTFE vapor from the nozzle surfaces flows toward the outlets and the pressure chamber. The vapor makes the pressure of the chamber increased by heat and mass transfer from the arcing zone. Because the rate of ablation depends on the magnitude of applied current, it decreases when the current goes to zero. The compressed gas inside the chamber flows reversely toward the arc plasma during this moment. According to this principle, the arc can be cooled down and the fault current can be interrupted successfully. In this study, we calculate arc plasmas and thermal-flow characteristics caused by fault current interruption inside a SF6 self-blast interrupter, and to investigate the effect of PTFE ablation on the whole arcing history.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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