KR101358972B1 - Arc fault determination method for portable device detecting arc fault signal and electric leakage signal - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an ARC fault determination method for a portable device detecting ARC fault signal and an electric leakage signal. According to one embodiment of the present invention, the ARC fault determination method for a portable device detecting ARC fault signal and an electric leakage signal includes steps of determining whether the leakage level of a leakage detection part is satisfied with various conditions or not. [Reference numerals] (100) Sensor unit; (200) Filter unit; (300) Signal conversion unit; (400) Determination unit; (500) Display unit; (600) Operation unit; (610) Operation switch; (620) Power switch; (630) Mini USB port

Description

아크고장 신호 존재 여부와 누전 여부를 진단하는 휴대용 장치의 아크고장 진단 방법{ARC FAULT DETERMINATION METHOD FOR PORTABLE DEVICE DETECTING ARC FAULT SIGNAL AND ELECTRIC LEAKAGE SIGNAL}ARC FAULT DETERMINATION METHOD FOR PORTABLE DEVICE DETECTING ARC FAULT SIGNAL AND ELECTRIC LEAKAGE SIGNAL}

본 발명은 전기화재 예방을 위하여 무정전으로 아크고장 및 누전을 진단하는 휴대용 장치의 아크고장 진단 방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는, 가정용 주택 또는 화재 위험 취약 지역에서 발생하는 전기화재를 예방하고 전기화재 점유율을 감소시키기 위해 배선된 전선의 신호를 검출하여 아크고장 신호를 정상아크와 구분하고 진단하는 기술과 해당 기술을 이용한 휴대용 장치의 아크고장 진단 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for diagnosing arc failure of a portable device for diagnosing arc failure and short circuit with an uninterruptible power in order to prevent an electric fire. More particularly, the electric fire occurring in a residential house or a fire risk vulnerable area is prevented. The present invention relates to a technology for distinguishing and diagnosing an arc fault signal from a normal arc by detecting a signal of a wire that is wired to reduce the voltage, and to a method for diagnosing arc fault of a portable device using the technique.

1976년 KS 4613 누전차단기(ELB) 관련 국내표준이 제정되어 주택의 인입구에는 감전사고와 전기화재 예방을 위하여 누전차단기 설치를 법으로 규정하고 있다. 그러나 누전차단기는 과전류 및 누설전류를 차단하는 장치로써 감전사고를 예방하는 효과는 크지만, 정상영역에서 발생하는 아크에 의한 전기화재는 전혀 예방할 수 없다. 이러한 이유로 국내 전기화재 점유율은 더 이상 감소되지 못하고 한계에 머물러 있다.In 1976, KS 4613 Earth Leakage Circuit Breaker (ELB) was enacted and the law regulates the installation of earth leakage breaker at the entrance of house to prevent electric shock and electric fire. However, the earth leakage breaker is a device to block the over current and leakage current, but the effect of preventing the electric shock is great, but the electric fire caused by the arc occurring in the normal area cannot be prevented at all. For this reason, the share of domestic electric fires is no longer reduced and remains at the limit.

미국, 캐나다 등의 선진국에서는 전기화재예방을 위해 2002년 1월 1일부터 일반 주택에 아크차단기(AFCI) 설치를 의무화하였고, 2008년부터는 주택의 욕실과 부엌 등 감전사고 위험이 높은 회로를 제외한 모든 회로에 아크차단기를 사용하고 있다. 이러한 조치로 전기화재 점유율이 20%대에서 10% 이하까지 감소하였고 아크차단기 확대 설치 필요성을 인식하게 되었다. 최근에는 태양광설비, 이동용 캠핑카, 조립식 건물 등에 이르기까지 아크차단기 설치를 확대하고 있다. 즉 전기화재 예방은 아크차단기가 담당하고, 감전 사고는 누전차단기가 담당하도록 규정이 개정되고 있다.Advanced countries such as the United States and Canada have mandated the installation of Arc Circuit Breakers (AFCI) in general homes since January 1, 2002, and from 2008 all the circuits except high-risk circuits such as bathrooms and kitchens. An arc circuit breaker is used in the circuit. As a result, the share of electric fires fell from 20% to less than 10%, and the need to expand the installation of arc breakers was recognized. Recently, the installation of arc circuit breakers has been expanded to solar facilities, mobile campers, and prefabricated buildings. In other words, the regulations are being amended so that an electric circuit breaker is in charge of electric fire prevention and an electric circuit breaker is in charge of electric shock accidents.

전기화재를 예방하기 위해서는 아크 발생에 대한 사전 점검을 할 수 있는 진단장치가 반드시 필요하다. 전기화재의 원인인 아크는 접촉 불량이 발생한 장소에서 간헐적으로 장시간 지속되는 특성을 갖고 있으며 이에 따라 시간이 지나면서 접촉저항이 변화된다. 건축물 혹은 벽속에 매설되어 있는 선로의 경우, 접촉저항의 변화를 파악할 수 있는 방법이 없다. 이러한 부분을 해소하기 위해서는 휴대용 아크고장 및 누전 위치 검출 및 진단장치를 이용하여 주기적으로 옥내 배선을 점검하여야 한다. 그런데 실제 일반 주택이나 빌딩들에 배선 구조는 매우 복잡하고 다양하며 실제 지하 공동구 혹은 빌딩의 공동구에서 아크가 발생된다 하더라고 그것을 확인하고 검증하기는 매우 어려운 것이 현실이다. 그러므로 아크가 발생하였을 때의 조건들을 확인하고 그것이 실제 전기아크에 의한 것인지 아니면 오작동에 의한 것인지 확인하고 판별하는 것이 절대적으로 필요하다고 할 수 있다.In order to prevent electrical fires, a diagnostic device that can perform a preliminary check on arcing is essential. Arc, which is the cause of the electric fire, has a characteristic of intermittently lasting for a long time in a place where contact failure occurs, and accordingly, the contact resistance changes over time. In the case of tracks buried in buildings or walls, there is no way to detect the change in contact resistance. In order to solve this problem, the indoor wiring should be checked periodically using a portable arc fault and leakage position detection and diagnosis device. However, the wiring structure is very complicated and diverse in actual houses or buildings, and it is very difficult to verify and verify it even if an arc is generated in the actual underground cavity or the cavity of the building. Therefore, it can be said that it is absolutely necessary to check the conditions when an arc occurs and to check and determine whether it is due to an actual arc or a malfunction.

접촉불량, 누전 등이 발생할 경우에는 아크를 동반하기 때문에 전기화재의 원인이 된다. 아크차단기는 이러한 전기화재의 원인이 되는 아크 신호를 검출하여 차단함으로써 전기화재를 예방하는 장치이다. 그러나 일반적 아크차단기는 오동작 등의 이유로 5A 이상의 전류가 차단기를 통하여 흘러야만 아크고장을 검출할 수 있다. 따라서 이런 제한을 극복하여 0.5A 이상의 낮은 전류에서 발생되는 아크를 모니터링하고 검출함으로써 선로상의 낮은 직렬아크를 명확하게 검출할 수 있고 선로상의 순간 전류와 전압, 미세 누설전류들을 모니터링할 수 있어서 선로 상태를 전반적으로 점검할 수 있는 장치가 필요하다. 이를 위해 국외 AFCI를 국내에 적용할 경우, 주택에서 사용하는 전선, 배선방식, 접지 등의 환경 차이로 그 효과를 확신하기 어려운 실정이다.In case of poor contact or short circuit, it is accompanied by an arc, which causes electric fire. An arc breaker is a device that prevents an electric fire by detecting and blocking an arc signal that causes such an electric fire. However, the general arc circuit breaker can detect an arc failure only when a current of 5 A or more flows through the breaker due to malfunction or the like. Therefore, by overcoming this limitation, it is possible to clearly detect the low series arc on the line by monitoring and detecting the arc generated at low current of 0.5A or more, and to monitor the line current by monitoring the instantaneous current, voltage, and fine leakage currents on the line. There is a need for an overall inspection system. For this, it is difficult to be sure of the effect of AFCI in Korea due to environmental differences such as wires, wiring, and grounding used in houses.

이러한 이유로 가정용 주택 또는 화재 위험 취약 지역 배선에서 발생하는 누전과 아크고장을 동시에 진단하고, 누전과 아크고장이 발생하는 위치를 검출할 수 있으며 운용을 간편하게 할 수 있는 '아크고장 신호 존재 여부와 누전 여부를 진단하는 휴대용 장치'에 대한 수요가 있다.For this reason, it is possible to simultaneously diagnose leakage and arc failures occurring in the wiring of residential houses or fire-vulnerable areas, detect the location of leakage and arc failures, and simplify the operation of 'acknowledge signal presence and leakage'. There is a demand for 'a portable device for diagnosing the problem.

한편, 한국등록특허 제10-0996627호는 아크 센서가 적용된 고압/저압 배전반 시스템에 관한 것으로서, 고압 전원이나 저압 전원을 처리하는 배전반에서 보호계전기와 연동하며 아크를 최단시간에 탐지하여 차단기에 감지신호(트립 신호)를 보내 차단시간을 단축함으로써 아크 사고로부터 전력설비를 보호하기 위한 기술이 개시된바 있다.Meanwhile, Korean Patent No. 10-0996627 relates to a high pressure / low voltage switchgear system to which an arc sensor is applied, and interlocks with a protection relay in a switchgear that processes high voltage or low voltage power and detects an arc in the shortest time to detect a breaker signal. A technique has been disclosed to protect power equipment from arc accidents by sending a trip signal to shorten the interruption time.

그러나, 배선의 다양한 위치에서 발생하는 누전과 아크고장을 동시에 진단할 수 없으며 운용이 배전반으로 제한되어 있고 시간의 변화에 따른 아크신호 정보를 축적하여 분석하는 것이 불편하다는 문제점이 있다.However, there is a problem in that it is impossible to simultaneously diagnose an electric leak and an arc failure occurring at various positions of the wiring, and operation is limited to a switchboard, and it is inconvenient to accumulate and analyze arc signal information according to a change of time.

본 발명의 목적은, 아크 신호 중에서 유해아크 신호를 구별하는 알고리즘을 발명하여 아크고장 및 누전의 위치를 검출하고 발생여부를 진단하며 아크고장 위험도를 사용자가 알 수 있도록 함으로써, 기존의 누전차단기로 예방할 수 없는 아크로 인한 전기화재를 사전에 예방하는 데 사용되는 휴대용 장치를 개발하는 데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to invent an algorithm that distinguishes harmful arc signals from arc signals to detect the location of arc faults and short circuits, diagnose whether they occur, and make the user aware of the risk of arc faults. The aim is to develop a portable device used to proactively prevent electrical fires caused by arcs.

이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은 아크고장 신호 존재 여부와 누전 여부를 진단하는 휴대용 장치의 아크고장 진단 방법에 관한 것으로서, (a) 판단부(400)의 마이크로프로세서가, 최초 아크신호가 센서부(100)에 입력된 시점으로부터 기설정된 시간이 경과하면, 그 시간동안 입력된 아크신호의 수, 전류 값, 전류의 변화 및 판단부(400)의 누전검출부에서 검출한 누설량이 제1조건을 만족하는 지 판별하는 단계(S10); (b) 상기 (a) 단계의 판단결과, (a) 단계의 기설정된 조건을 만족하지 않는 경우, 상기 판단부(400)의 마이크로프로세서가, (a) 단계의 판단 시점으로부터 다시 기설정된 시간이 경과하면, 최초 아크신호가 센서부(100)에 입력된 시점으로부터 입력된 아크신호의 수, 전류 값, 전류의 변화 및 판단부(400)의 누전검출부에서 검출한 누설량이 제2조건을 만족하는 지 판별하는 단계(S20); (c) 상기 (b) 단계의 판단결과, (b) 단계의 기설정된 조건을 만족하지 않는 경우, 상기 판단부(400)의 마이크로프로세서가, (b) 단계의 판단 시점으로부터 다시 기설정된 시간이 경과하면, 최초 아크신호가 센서부(100)에 입력된 시점으로부터 입력된 아크신호의 수, 전류 값, 전류의 변화 및 판단부(400)의 누전검출부에서 검출한 누설량이 제3조건을 만족하는 지 판별하는 단계(S30); (d) 상기 (c) 단계의 판단결과, (c) 단계의 기설정된 조건을 만족하지 않는 경우, 상기 판단부(400)의 마이크로프로세서가, (c) 단계의 판단 시점으로부터 다시 기설정된 시간이 경과하면, 최초 아크신호가 센서부(100)에 입력된 시점으로부터 입력된 아크신호의 수, 전류 값, 전류의 변화 및 판단부(400)의 누전검출부에서 검출한 누설량이 제4조건을 만족하는 지 판별하는 단계(S40); 및 (e) 상기 (a) 단계부터 (d) 단계 중 어느 단계의 판단결과, 해당 단계에서 요구하는 조건을 만족하는 경우, 상기 판단부(400)의 마이크로프로세서가, 아크고장 신호의 존재하는 것으로 판단하여 표시부(500)에 출력하는 단계(S50);를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the technical problem relates to a method for diagnosing arc failure of a portable device for diagnosing the presence or absence of an arc fault signal, (a) the microprocessor of the determination unit 400, the first arc signal is sensor When a predetermined time elapses from the point of time inputted to the unit 100, the number of arc signals, current values, changes in current, and the amount of leakage detected by the ground fault detection unit of the determination unit 400 during the time are determined by the first condition. Determining whether it is satisfied (S10); (b) If the determination result of the step (a) does not satisfy the preset condition of the step (a), the microprocessor of the determination unit 400, the predetermined time from the determination time of the step (a) When the elapsed time, when the first arc signal is input to the sensor unit 100, the number of arc signals inputted, the current value, the change in the current, and the leakage amount detected by the ground fault detection unit of the determination unit 400 satisfy the second condition. Determining whether or not (S20); (c) If the determination result of step (b) does not satisfy the preset condition of step (b), the microprocessor of the determination unit 400, the predetermined time from the determination point of step (b) When the elapsed time is passed, the number of arc signals inputted from the time when the first arc signal is input to the sensor unit 100, the current value, the change in the current, and the leakage amount detected by the ground fault detection unit of the determination unit 400 satisfy the third condition. Determining whether it is (S30); (d) If the determination result of step (c) does not satisfy the preset condition of step (c), the microprocessor of the determination unit 400, the predetermined time from the determination point of step (c) When the elapsed time is passed, the number of arc signals inputted from the time when the first arc signal is input to the sensor unit 100, the current value, the change in the current, and the leakage amount detected by the ground fault detection unit of the determination unit 400 satisfy the fourth condition. Determining whether it is (S40); And (e) as a result of the determination of any of the steps (a) to (d), when the condition required by the step is satisfied, the microprocessor of the determination unit 400 indicates that an arc fault signal exists. And determining and outputting to the display unit 500 (S50).

상기와 같은 본 발명에 따르면, 유해아크 신호와 정상아크 신호를 구별하고 처리하고, 센서부·판단부·표시부 등을 통합 제어할 수 있는 통합 알고리즘을 통하여 아크고장·누전·전압/전류를 분석할 수 있고, 결과적으로 아크고장 위험도를 백분율로 나타내어 사용자가 편리하게 아크고장 정도를 알 수 있도록 함으로써, 누전차단기로 예방할 수 없는 아크로 인한 전기화재를 사전에 예방하는 효과가 있다. According to the present invention as described above, it is possible to distinguish and process the harmful arc signal and the normal arc signal, and to analyze arc failure, leakage, voltage and current through an integrated algorithm that can integrally control the sensor part, the judgment part, and the display part. As a result, the risk of arc failure is expressed as a percentage so that the user can conveniently know the degree of arc failure, thereby preventing the electric fire caused by the arc that cannot be prevented by an earth leakage breaker.

도 1은 본 발명에 따른 아크고장 신호 존재 여부와 누전 여부를 진단하는 휴대용 장치의 구성을 도시한 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 아크고장 신호 존재 여부와 누전 여부를 진단하는 휴대용 장치의 외형.
도 3은 본 발명에 따른 센서부의 클램프 CT의 입력전류 출력전압의 특성 (60Hz, 1kΩ).
도 4는 본 발명에 따른 센서부의 클램프 CT의 주파수 특성 곡선 (1mA, 1kΩ).
도 5는 본 발명에 따른 필터부의 아크고장 검출 필터 회로도.
도 6은 본 발명에 따른 수은램프의 정상상태와 아크고장 상태를 측정한 파형과 입력전류, 아크전압 및 클램프 CT에 의해 검출된 전압신호.
도 7은 본 발명에 따른 수은램프의 정상상태와 아크고장 상태의 필터부 출력을 측정한 파형과 입력전류, 아크전압 및 클램프 CT에 의해 검출된 전압신호.
도 8은 본 발명에 따른 신호변환부의 펄스폭 조절 회로도.
도 9는 본 발명에 따른 수은램프의 정상상태와 아크고장 상태에서 측정한 구형파 펄스의 파형과 입력전류, 아크전압, 필터 출력신호 및 펄스폭 변환회로 출력신호.
도 10은 본 발명에 따른 판단부의 아크 검출 방법 순서도.
도 11은 본 발명에 따른 판단부의 누설전류 검출 회로도.
도 12는 본 발명에 따른 판단부의 누설전류 검출 회로도에서 A 지점 및 leakage-A 입력 파형.
도 13은 본 발명에 따른 판단부의 누설전류 검출 회로도에서 A 지점 및 leakage-B 입력 파형.
도 14는 본 발명에 따른 판단부의 부하전류 검출 회로도.1 is a block diagram showing the configuration of a portable device for diagnosing the presence or absence of an arc fault signal according to the present invention.
Figure 2 is an appearance of a portable device for diagnosing the presence or absence of an arc fault signal according to the present invention.
Figure 3 is a characteristic of the input current output voltage of the clamp CT of the sensor unit (60Hz, 1kΩ).
Figure 4 is a frequency characteristic curve (1mA, 1kΩ) of the clamp CT of the sensor unit according to the present invention.
5 is an arc fault detection filter circuit diagram of a filter unit according to the present invention;
Figure 6 is a waveform of measuring the steady state and arc failure state of the mercury lamp according to the present invention and the voltage signal detected by the input current, arc voltage and clamp CT.
7 is a waveform of measuring the output of the filter unit in the normal state and the arc failure state of the mercury lamp according to the present invention and the voltage signal detected by the input current, the arc voltage and the clamp CT.
8 is a pulse width control circuit diagram of a signal conversion unit according to the present invention.
9 is a waveform and input current of the square wave pulse measured in the normal state and the arc failure state of the mercury lamp according to the present invention, the arc voltage, the filter output signal and the pulse width conversion circuit output signal.
10 is a flow chart of the arc detection method of the determination unit according to the present invention.
11 is a leakage current detection circuit diagram of a determination unit according to the present invention.
12 is a point A and leakage-A input waveform in the leakage current detection circuit diagram of the determination unit according to the present invention.
13 is a point A and leakage-B input waveform in the leakage current detection circuit diagram of the determination unit according to the present invention.
14 is a circuit diagram of a load current detection unit of the determination unit according to the present invention;

본 발명의 구체적인 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에 관련된 공지 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다.Specific features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims are to be interpreted in accordance with the technical idea of the present invention based on the principle that the inventor can properly define the concept of the term in order to explain his invention in the best way. It should be interpreted in terms of meaning and concept. It is to be noted that the detailed description of known functions and constructions related to the present invention is omitted when it is determined that the gist of the present invention may be unnecessarily blurred.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 아크고장 신호 존재 여부와 누전 여부를 진단하는 휴대용 장치는, 배선된 전선에 연결하여 전선에 흐르는 부하 전류에 포함된 신호를 검출하는 센서부(100); 검출된 신호에서 아크고장 신호만을 얻기 위해 필터링하는 필터부(200); 필터부(200)에서 출력된 임펄스 파형을 구형파 펄스로 변환하는 신호변환부(300); 신호변환부(300)으로부터 입력된 신호 중에서 유해 아크와 정상 아크를 구별하고 판단하는 판단부(400); 판단부에서 판단한 결과를 LCD창(510)에 출력하는 표시부(500); 및 사용자와 장치 간의 인터페이스를 제공하는 조작부(600)를 포함하여 구성된다. 구체적으로 외부에 보이는 모습인 외형은 도2와 같다.
As shown in FIG. 1, a portable device for diagnosing whether an arc fault signal is present and a short circuit according to the present invention includes: a sensor unit 100 connected to a wired wire and detecting a signal included in a load current flowing through the wire; A filter unit 200 for filtering to obtain only an arc fault signal from the detected signal; A signal converter 300 for converting an impulse waveform output from the filter unit 200 into a square wave pulse; Determination unit 400 for distinguishing and determining the harmful arc and the normal arc from the signal input from the signal conversion unit 300; A display unit 500 outputting the result determined by the determination unit to the LCD window 510; And an operation unit 600 that provides an interface between the user and the device. Specifically, the appearance of the external appearance is as shown in FIG. 2.

이하, 본 발명에 따른 아크고장 신호 존재 여부와 누전 여부를 진단하는 휴대용 장치의 세부구성에 대해 살피면 아래와 같다.Hereinafter, the detailed configuration of the portable device for diagnosing the presence or absence of an arc fault signal according to the present invention is as follows.

구체적으로, 센서부(100)는 아크고장 신호 존재 여부와 누전 여부를 진단하는 휴대용 장치의 눈과 같은 역할을 하는 부분으로서 부하 전류에 포함된 모든 신호를 검출한다. 본 발명에서는 센서로 휴대가 간편한 클램프 CT를 선정하였는데, 클램프 CT는 고주파 아크를 측정할 수 있는 속응성, 클램프 형태로써 사용 편리성, 많은 장소에서 사용이 가능한 범용성 등의 특성이 있다. 코어의 재질은 페라이트이며 크기는 가정용 분전반 및 산업용 분전반에서 사용되는 전선 굵기를 고려하여 아크고장 및 누설전류 측정이 용이하고 신뢰성이 확보된 크기로서 55 X 45㎜로 정하였다. 클램프 CT는 계측기 몸체와 전선 등으로 연결할 필요가 없으며 사용 시 편리하고 내구성 우수하며 휴대용으로 적합한 장점이 있다. 일반적으로 클램프 CT는 전력 기기로써 전류, 누설전류 등을 측정하기 위하여 사용되고 있으나 본 발명에서는 아크고장 신호를 정확히 검출하기 위하여 특별한 설계를 적용하였다. 개발된 클램프 CT는 도 3과 같이 저전류 아크고장 신호를 정확히 검출할 수 있도록 저전류에서 선형성을 유지할 수 있도록 하였으며 대전류에서도 포화되지 않도록 하였다. 즉, 500mA 저전류 아크고장 신호에서도 정밀도가 유지되며 대전류인 150A 전류 범위까지 측정 가능하도록 하였다. 일반적으로 전력기기로 사용되는 누설전류계의 코어는 니켈(Ni) 80%를 사용하고 차폐 쉴드는 니켈(Ni) 45% 또는 실리콘스틸(Fesi)을 사용한다. 그러나 본 발명에서 사용되는 클램프 CT의 코어와 쉴드는 니켈(Ni) 80% 재질을 사용하였다. 아크고장 신호에는 고주파수 성분이 포함되기 때문에 고주파수 특성이 우수한 코어를 사용하여야 한다. 일반적으로 페라이트 코어는 철심 코어 또는 니켈코어에 비하여 고주파수 특성이 우수하다. 그러나 내구성이 약하고 온도에 따른 출력 특성의 변화가 크게 발생한다. 따라서 본 발명에서는 니켈 80% 코어를 사용하여 페라이트 코어 특성을 개선하였으며 가로 자기장 열처리를 통하여 도 4와 같이 고주파수 특성이 우수하도록 개발하였다.Specifically, the sensor unit 100 detects all signals included in the load current as a part of the portable device for diagnosing the presence of an arc fault signal and a short circuit. In the present invention, a clamp CT that is easy to carry as a sensor is selected, and the clamp CT has characteristics such as quick response to measure high frequency arc, ease of use as a clamp type, and general use that can be used in many places. The core material is ferrite and its size is 55 X 45mm, which is easy to measure arc failure and leakage current and ensures reliability in consideration of the thickness of wires used in home and industrial distribution panels. Clamp CT does not need to be connected to the instrument body and wires, and has the advantages of being convenient, durable and portable. In general, clamp CT is used to measure current, leakage current, etc. as a power device, but in the present invention, a special design is applied to accurately detect an arc fault signal. The developed clamp CT was able to maintain linearity at low current so as to accurately detect low current arc fault signal as shown in FIG. In other words, accuracy is maintained even in 500mA low current arc fault signal, and it is possible to measure up to 150A current range of large current. In general, 80% of nickel (Ni) is used as a core of a leakage ammeter used as a power device, and 45% of nickel (Ni) or silicon steel (Fesi) is used as a shielding shield. However, the core and shield of the clamp CT used in the present invention used a nickel (Ni) 80% material. Since the arc fault signal contains high frequency components, a core having excellent high frequency characteristics should be used. In general, the ferrite core is excellent in high frequency characteristics compared to the core core or nickel core. However, durability is weak and the change of the output characteristic with temperature occurs largely. Therefore, in the present invention, the nickel 80% core was used to improve the ferrite core properties and was developed to have excellent high frequency characteristics as shown in FIG.

또한, 필터부(200)는 아크고장 신호의 특징을 판단할 수 있도록 도 5와 같이 클램프 CT를 이용하여 검출한 전류 중에서 설계된 필터를 통하여 아크고장 신호를 검출하는 필터 회로이다. 필터 회로는 고역통과 필터와 저역통과 필터로 구성되며 최종 출력은 대역통과 필터 특성을 갖는다.In addition, the filter unit 200 is a filter circuit that detects the arc failure signal through a filter designed from among the current detected using the clamp CT as shown in FIG. 5 to determine the characteristics of the arc failure signal. The filter circuit consists of a highpass filter and a lowpass filter, and the final output has a bandpass filter characteristic.

필터부(200) 중에서, 도 5의 (a)영역에 해당하는 DC 블록킹 회로 모듈(210)은, 센서부(100)로부터 전달되는 신호 중에서 아크고장 신호를 검출하기 위하여 DC성분과 저주파수 성분을 차단 및 감쇠시키며 제너다이오드를 이용하여 일정 크기로 신호로 제한한다. 도 5의 (b)영역에 해당하는 1차 고역통과 필터 회로 모듈(220)은, DC 블록킹 회로 모듈(210)을 통한 신호 중에서 저주파수 영역의 신호를 필터링한다. 도 5의 (c)영역에 해당하는 유한이득 증폭기 회로 모듈(230)은, 1차 고역통과 필터 회로 모듈(220)을 통한 신호를 받아 이득이 유한한 증폭을 하며 완충기 역할을 한다. 도 5의 (d)영역에 해당하는 2차 능동 RC 고역통과필터 모듈(240)은, 유한이득 증폭기 회로 모듈(230)을 통한 신호를 받아 천이대역을 좁히고 필터 차수를 높인다. 도 5의 (e)영역에 해당하는 1차 저역통과 필터 회로 모듈(250)은, 2차 능동 RC 교역통과필터 모듈(240)를 통한 신호 중에서 고주파수 영역의 신호를 필터링한다. 도 5의 (f)영역에 해당하는 2차 능동 RC 저역통과필터 회로 모듈(260)은, 1차 저역통과 필터 회로 모듈(250)을 통한 신호를 받아 천이대역을 좁히고 필터 차수를 높인다.In the filter unit 200, the DC blocking circuit module 210 corresponding to the region (a) of FIG. 5 blocks the DC component and the low frequency component to detect an arc fault signal among the signals transmitted from the sensor unit 100. And attenuate and limit the signal to a certain magnitude using a zener diode. The first high pass filter circuit module 220 corresponding to the region (b) of FIG. 5 filters the signal in the low frequency region among the signals through the DC blocking circuit module 210. The finite gain amplifier circuit module 230 corresponding to the region (c) of FIG. 5 receives a signal through the first order high pass filter circuit module 220 and amplifies the gain finitely and serves as a buffer. The secondary active RC high pass filter module 240 corresponding to region (d) of FIG. 5 receives a signal through the finite gain amplifier circuit module 230 to narrow the transition band and increase the filter order. The primary low pass filter circuit module 250 corresponding to the region (e) of FIG. 5 filters the signal of the high frequency region among the signals through the second active RC trade pass filter module 240. The secondary active RC low pass filter circuit module 260 corresponding to region (f) of FIG. 5 receives a signal through the primary low pass filter circuit module 250 to narrow the transition band and increase the filter order.

도 6은 센서부(100)인 클램프 CT로부터 측정된 신호를 나타내고 있으며, 수은램프의 정상상태와 아크고장 상태를 측정한 파형이며 입력전류, 아크전압, 클램프 CT에 의해 검출된 전압신호이다. 아크고장이 발생할 경우, 센싱되는 신호가 일그러지는 현상이 나타남을 알 수 있다.6 shows a signal measured from the clamp CT, which is the sensor unit 100, a waveform measuring the steady state and the arc failure state of the mercury lamp, and is a voltage signal detected by the input current, the arc voltage, and the clamp CT. When the arc failure occurs, it can be seen that the phenomenon that the sensed signal is distorted.

도 7은 아크고장 신호를 검출하기 위하여 본 발명의 필터부(200)를 통과한 출력 신호를 나타내고 있으며, 수은램프의 정상상태와 아크고장 상태의 필터 출력을 측정한 파형이며 입력전류, 아크전압, 필터 출력 신호이다. 도 7의 (a)와 같이 정상상태에서는 필터 출력 신호가 발생되지 않으며, 도 7의 (b)와 같이 아크고장이 발생할 경우에는 필터부(200)를 통과한 출력 신호에 아크고장 신호에 의한 임펄스 형태의 파형이 발생됨을 알 수 있다.
Figure 7 shows the output signal passing through the filter unit 200 of the present invention in order to detect the arc fault signal, the waveform of measuring the filter output in the normal state and the arc fault state of the mercury lamp and the input current, arc voltage, Filter output signal. In the normal state as shown in FIG. 7A, the filter output signal is not generated. When arc failure occurs as shown in FIG. 7B, an impulse caused by the arc failure signal is output to the output signal passing through the filter unit 200. It can be seen that the waveform of the shape is generated.

그리고, 신호변환부(300)는 필터부(200)에서 출력된 임펄스 파형을 구형파 펄스로 변환한다. 도 8은 신호변환부(300)의 회로도이다. 증폭기의 입력에 가장 큰 진폭으로 궤환되는 주파수에서 발생하며 직렬 R-C회로에 궤환되는 아주 낮은 주파수에 대해서는 C가 개방 회로가 되어 증폭기로 들어가는 전압(Vin)은 아주 작은 값을 가지게 된다. 궤환신호 주파수의 증가와 더불어 Vin은 점차 증가하다가 병렬 캐패시터 C가 단락회로가 되면 Vin이 첨두값을 가지게 되며 이 값은 Vout이 Vin과 0 위상변이가 되는 주파수에서만 발생하게 된다. 히스테리시스회로와 RC 시정수에 의하여 구형파 펄스폭을 조절하여 판단부(400)의 마이크로프로세서(MCU)에 입력될 수 있도록 한다.The signal converter 300 converts the impulse waveform output from the filter unit 200 into a square wave pulse. 8 is a circuit diagram of the signal converter 300. It occurs at the frequency fed back to the amplifier's input with the largest amplitude. For very low frequencies fed back into the series R-C circuit, C is an open circuit and the voltage going into the amplifier (Vin) has a very small value. Vin increases gradually with the frequency of the feedback signal, and when the parallel capacitor C becomes a short circuit, Vin has a peak value, which occurs only at frequencies where Vout is in phase shift with Vin. The square wave pulse width is adjusted by the hysteresis circuit and the RC time constant to be input to the microprocessor (MCU) of the determination unit 400.

도 9는 신호변환부(300)에 의하여 아크고장 임펄스 신호가 구형파 펄스 신호로 변환되어 나타나는 것을 알 수 있다. 도 9는 수은램프의 정상상태와 아크고장 상태에서 측정한 구형파 펄스 파형이며 입력전류, 아크전압, 필터 출력 신호, 펄스폭 변환회로 출력 신호이다. 도 9 (a)에서와 같이 정상상태에서는 필터 출력 신호가 발생되지 않으며 펄스폭 변환 회로의 출력도 나타나지 않음을 알 수 있으며, 도 9 (b)와 같이 아크고장이 발생할 경우에는 필터 출력에 아크고장 신호가 발생되며 펄스폭 변환회로에서도 구형파 펄스가 발생됨을 알 수 있다.
9 shows that the arc fault impulse signal is converted into a square wave pulse signal by the signal converter 300. 9 is a square wave pulse waveform measured in a steady state and an arc failure state of a mercury lamp, and is an input current, arc voltage, filter output signal, and pulse width conversion circuit output signal. It can be seen that the filter output signal does not occur in the normal state as shown in FIG. 9 (a) and that the output of the pulse width conversion circuit does not appear. When arc failure occurs as shown in FIG. A signal is generated and a square wave pulse is generated in the pulse width conversion circuit.

그리고, 판단부(400)는 신호변환부(300)으로부터 입력된 신호 중에서 유해 아크와 정상 아크를 구별하고 판단한다. 이때, 아크고장 신호 존재 여부 및 판단 알고리즘은 마이크로프로세서에 의해 수행되나, 본 발명이 이에 국한되는 것은 아니다. 마이크로프로세서는 8bit 20㎒ 주파수를 갖고 내부에 Analog to Digital Converter(ADC)를 보유한 마이컴이다. 내부에 메모리 기능을 갖고 있어 아크 고장 발생 시, 아크고장 신호의 크기를 저장할 수 있다. 아크 신호 검출 판단에 있어서 중요한 부분은 반복적인 특성이다. 일회적인 아크신호 입력은 순시적인 스위치 아크 혹은 부하의 일시적인 동작 특성으로 분류되며 반복적인 아크 신호 발생으로 유해아크와 정상아크로 분류할 수 있다. 판단부에서는 이러한 반복적인 특성을 이용하여 아크 차단 여부를 판단한다. 도 10은 본 발명에서 사용된 아크고장 및 누전 진단장치의 검출방법 순서도이다.The determination unit 400 distinguishes and determines a noxious arc from a normal arc among the signals input from the signal conversion unit 300. At this time, the presence of the arc fault signal and the determination algorithm is performed by the microprocessor, but the present invention is not limited thereto. The microprocessor is a microcomputer with an 8bit 20MHz frequency and an Analog to Digital Converter (ADC) inside. It has a memory function inside to store the magnitude of the arc fault signal in the event of an arc failure. An important part of the arc signal detection judgment is the repetitive characteristic. One-time arc signal inputs are classified as transient operating characteristics of instantaneous switch arcs or loads, and can be classified as hazardous arcs and normal arcs by repeated arc signal generation. The determination unit determines whether the arc is blocked by using this repetitive characteristic. 10 is a flowchart illustrating a detection method of an apparatus for diagnosing arc failure and leakage used in the present invention.

이하, 도 10을 참조하여 본 발명에 따른 아크고장 신호 존재 여부와 누전 여부를 진단하는 휴대용 장치의 판단 방법에 대해 살피면 아래와 같다.Hereinafter, referring to FIG. 10, a method of determining a portable device for diagnosing an arc fault signal and a short circuit according to the present invention will be described below.

마이크로프로세서는 아크신호 발생 시 카운터를 시작한다. 제 1 조건은 최초 아크발생 시점으로부터 기설정된 시간에 도달하였을 경우 모든 데이타 즉, 아크, 과전류, 누전 등의 데이타를 종합하여 판단을 한다. 일정수준 이상의 아크발생과 전류의 변화가 있고 현재 전류값이 과전류상태인가를 판단하며 과전류 상태에서 누설도 함께 발생하는지 판단한다(S10). 제 2 조건은 제 1 조건을 만족하지 않으면 앞에서 발생된 아크 수를 누적하며, 다시 기설정된 시점에서의 전류 변화량과 현재 전류값이 정격전류(Rated current) 이상인가를 판단한다(S20). 제 3 조건은 제 2 조건을 만족하지 않으면 계속해서 아크 수를 누적 카운트하며 다시 기설정된 시점에서의 전류 변화와 현재전류가 5A 이상인가를 판단한다(S30). 제 4 조건은 제 3조건을 만족하지 않으면 계속해서 아크수를 누적 카운트하며 다시 기설정된 시점에서의 전류 변화가 있고 전류가 1A 이상인가를 판단하여 모든 조건에 만족할 경우 아크로 판단한다(S40).The microprocessor starts a counter when an arc signal occurs. The first condition is determined by integrating all data, that is, data such as arc, overcurrent, and short circuit, when the predetermined time is reached from the initial arc generation time. It is determined whether there is an arc generation and a change of current over a predetermined level, and whether the current value is an overcurrent state and whether leakage occurs in the overcurrent state (S10). If the second condition does not satisfy the first condition, the number of arcs generated previously is accumulated, and again, it is determined whether the current change amount and the current current value at a predetermined time point are equal to or greater than the rated current (S20). If the third condition does not satisfy the second condition, the number of arcs is continuously counted and it is determined whether the current change and the current current at a predetermined time point are 5 A or more (S30). If the fourth condition does not satisfy the third condition, it continuously accumulates the number of arcs and again determines whether there is a current change at a preset time point and whether the current is 1 A or more, and if it satisfies all conditions, it is determined as an arc (S40).

마이크로프로세서는 대기상태에서, 아크신호가 입력되면 이를 카운터한다. 마이크로프로세서는 최초 아크신호 입력시점으로부터 기설정된 시간이 경과하면 제 1 조건을 만족하는 지 판별한다(S10). 여기서는 기설정된 시간을 41.5㎳로 하였다. 마이크로프로세서는 카운터한 아크수가 7개 이상인지(ARC Counter＞7), 현재 전류값이 20A 이상인지(LOAD＞20A), 전류의 변화가 4mV·ms 이상인지(Current variation＞4), 그리고 누전검출부에서 검출된 누설량이 3mA 이상인지(Leakage＞3)를 복합적으로 해석하여 아크결함 발생 여부를 판단한다. 아크결함으로 판단되면, 마이크로프로세서는 아크신호를 발생시켜 출력한다(S50).In the standby state, the microprocessor counters when an arc signal is input. The microprocessor determines whether the first condition is satisfied when a predetermined time elapses from the initial arc signal input time (S10). In this case, the preset time is 41.5 ms. The microprocessor checks whether the number of arcs counted is 7 or more (ARC Counter> 7), the current value is 20A or more (LOAD> 20A), the change in current is 4mV · ms or more (Current variation> 4), and the earth leakage detector. Multi-analyzed whether the leakage detected at 3mA or more (Leakage> 3) is analyzed to determine whether an arc defect has occurred. If it is determined that the arc defect, the microprocessor generates and outputs an arc signal (S50).

아크결함으로 판단되지 않으면, 마이크로프로세서는 그 시점으로부터 다시 기설정된 시간이 경과한 후 제 2 조건을 만족하는 지 판별한다(S20). 마이크로프로세서는 누적 카운터한 아크수가 10 이상인지, 전류값이 15A 이상인지, 그리고 전류의 변화가 7mV·ms이상인지를 복합적으로 해석하여 아크결함 특히, 직렬아크 발생여부를 판단한다. 아크결함으로 판단되면, 마이크로프로세서는 아크신호를 발생시켜 출력한다(S50).If it is not determined as an arc defect, the microprocessor determines whether the second condition is satisfied after a preset time elapses from the time point (S20). The microprocessor analyzes whether the accumulated counter number of arcs is 10 or more, the current value is 15A or more, and whether the change in the current is more than 7 mV · ms to determine whether an arc defect, in particular, series arc has occurred. If it is determined that the arc defect, the microprocessor generates and outputs an arc signal (S50).

아크결함으로 판단되지 않으면, 마이크로프로세서는 그 시점으로부터 다시 기설정된 시간이 경과한 후 제 3 조건을 만족하는 지 판별한다(S30). 마이크로프로세서는 최초 아크신호 입력시점부터 지금까지 누적 카운터한 아크수가 8 이상인지, 현재 전류값이 5A 이상인지, 그리고 전류의 변화가 4mV·ms 이상인지를 복합적으로 해석하여 아크결함 발생여부를 판단한다. 여기서, 누적 카운터한 아크수를 제 2 조건보다 작게 설정한 이유는 부하 전원을 "온(ON)" 시켰을 때 순간 과전류가 흐르게 되지만 전류가 걸려있는 상태에서는 전류의 변화가 적고 아크 또한 약하게 나타나므로 이를 고려하여 아크결함을 정확하게 검출해내기 위함이다. 아크결함으로 판단되면, 마이크로프로세서는 아크신호를 발생시켜 출력한다(S50).If it is not determined as an arc defect, the microprocessor determines whether the third condition is satisfied after a preset time elapses from the time point (S30). The microprocessor determines whether an arc defect has occurred by complex analysis of whether the accumulated number of arcs is 8 or more, the current value is 5A or more, and the current change is 4mV · ms or more. . In this case, the cumulative counter number of arcs is set to be smaller than the second condition because an instantaneous overcurrent flows when the load power is turned "ON". This is to accurately detect arc defects in consideration. If it is determined that the arc defect, the microprocessor generates and outputs an arc signal (S50).

아크결함으로 판단되지 않으면, 마이크로프로세서는 그 시점으로부터 다시 기설정된 시간이 경과한 후 제 4 조건을 만족하는 지 판별한다(S40). 마이크로프로세서는 최초 아크신호 입력시점부터 지금까지 누적 카운터한 아크수가 12 이상인지, 현재 전류값이 1A 이상인지, 그리고 전류의 변화가 6mV·ms 이상인지를 복합적으로 해석하여 아크결함 발생여부를 판단한다. 아크결함으로 판단되면, 마이크로프로세서는 아크신호를 발생시켜 출력한다(S50). 아크결함으로 판단되지 않으면, 마이크로프로세서는 다시 대기상태를 유지한다.
If it is not determined as an arc defect, the microprocessor determines whether the fourth condition is satisfied after a preset time elapses from that time point (S40). The microprocessor determines whether an arc defect has occurred by complex analysis of whether the accumulated number of arcs is 12 or more, the current value is 1A or more, and the current change is 6mV · ms or more. . If it is determined that the arc defect, the microprocessor generates and outputs an arc signal (S50). If it is not determined to be an arc fault, the microprocessor waits again.

도 11은 아크고장으로 인해 발생하는 누전상태를 판단하고 누설전류를 검출하는 회로이다. 누설전류의 국내 기준은 30㎃ 이상 누설이 발생되었을 경우 0.03초 이내에 차단하도록 하고 있다. 누설전류 검출 회로는 기본적으로 네 부분으로 나눌 수 있고, ZCT의 기본원리인 누설전류가 발생하면 ZCT에서 선로에 흐르는 전류의 불균형으로 자속이 변화가 발생하여 전류가 흐르게 되는 원리를 이용하여 누설전류를 검출하는 회로이다. 첫 번째 부분은 ZCT에서 검출된 신호를 받아들이는 부분이다. 두 번째 부분은 검출회로에서 MCU를 사용하기 때문에 입력된 신호들을 MCU에서 입력 받을 수 있는 신호 레벨로 변환하는 부분이다. 세 번째는 입력받은 신호가 누설전류의 기준인 30mA 이상 흐르는 전류인지를 판단하는 부분이다. 그리고 네 번째는 MCU에서 신호를 분석하는 부분이다. 누설전류가 발생하면 A 지점에서는 도 12, 도 13과 같은 파형이 나타나고, B 지점과 C 지점에서는 도 11, 도 12와 같이 구형파 형태로 나타난다. 따라서 구형파 펄스폭의 크기에 따라 누설전류의 크기를 알 수 있다.11 is a circuit for determining a leakage state caused by arc failure and detecting a leakage current. The national standard for leakage current is to shut off within 0.03 seconds if a leakage occurs more than 30mA. The leakage current detection circuit can be basically divided into four parts.When leakage current, which is the basic principle of ZCT, occurs, the magnetic flux changes due to the imbalance of current flowing in the line in ZCT. It is a circuit to detect. The first part accepts the signal detected by the ZCT. The second part is the part that converts the input signal into the signal level that can be input from the MCU because the MCU is used in the detection circuit. The third part is to determine whether the input signal is a current that flows more than 30mA which is the standard of leakage current. And the fourth is the part that analyzes the signal in the MCU. When the leakage current occurs, waveforms as shown in FIGS. 12 and 13 appear at point A, and appear as square waves as shown in FIGS. 11 and 12 at point B and C. FIG. Therefore, it is possible to know the magnitude of the leakage current according to the magnitude of the square wave pulse width.

도 14은 부하전류 검출을 위한 회로이다. 부하 전류 검출의 경우에는 아크 발생 시 발생된 전류에 대한 모니터링을 수행하는 부분이다. 아크고장 제거시간 시험(clearing time test)의 차단시간의 특성은 전류가 높을수록 화재로 발전되는 가능성이 많기에 낮은 전류에서는 1초, 높은 전류에서는 0.1초라는 시간을 설정한다. 아크고장 검출 회로에서는 아크 발생 시 전류를 측정하고 전류의 변화를 검출한다. 부하 전류 검출 회로는 세 부분으로 나뉘어 있다. 첫 번째, 병렬 저항 부분으로 CT의 측정 범위를 선정한다. 두 번째, RC-low pass filter 부분으로서 센서에서 측정하는 노이즈 성분을 제거하기 위해서 사용되어진다. 세 번째, 병렬 커패시터 부분은 고조파를 제거 하기위한 부분으로 MCU로 입력신호를 전달하게 된다.
14 is a circuit for detecting a load current. In the case of load current detection, this part monitors the current generated when an arc occurs. The characteristic of the breaking time of the arc failure time test is set to be 1 second at low current and 0.1 second at high current because the higher the current is, the more likely it is to develop into a fire. In the arc fault detection circuit, the current is measured when an arc is generated and a change in the current is detected. The load current detection circuit is divided into three parts. First, select the CT measurement range as the parallel resistance part. Second, the RC-low pass filter part is used to remove the noise component measured by the sensor. Third, the parallel capacitor part is used to remove the harmonics and transmits the input signal to the MCU.

이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등 물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It will be appreciated by those skilled in the art that numerous changes and modifications may be made without departing from the invention. And all such modifications and changes as fall within the scope of the present invention are therefore to be regarded as being within the scope of the present invention.

100: 센서부 200: 필터부
210: DC 블록킹 회로 모듈 220: 1차 고역통과 필터 회로 모듈
230: 유한이득 증폭기 회로 모듈 240: 2차 능동 RC 교역통과필터 모듈
250: 1차 저역통과 필터 회로 모듈
260: 2차 능동 RC 저역통과필터 회로 모듈
300: 신호변환부 400: 판단부
500: 표시부 600: 조작부
610: 조작 스위치 620: 전원 스위치
630: 미니 USB 포트 100: sensor unit 200: filter unit
210: DC blocking circuit module 220: primary high pass filter circuit module
230: finite gain amplifier circuit module 240: secondary active RC trade pass filter module
250: 1st lowpass filter circuit module
260: 2nd active RC lowpass filter circuit module
300: signal conversion unit 400: determination unit
500: display unit 600: operation unit
610: operation switch 620: power switch
630: mini USB port

Claims (3)

아크고장 신호 존재 여부와 누전 여부를 진단하는 휴대용 장치의 아크고장 진단 방법에 있어서,
(a) 판단부(400)의 마이크로프로세서가, 최초 아크신호가 센서부(100)에 입력된 시점으로부터 기설정된 시간이 경과하면, 그 시간동안 입력된 아크신호의 수, 전류 값, 전류의 변화 및 판단부(400)의 누전검출부에서 검출한 누설량이 제1조건을 만족하는 지 판별하는 단계(S10);
(b) 상기 (a) 단계의 판단결과, (a) 단계의 기설정된 조건을 만족하지 않는 경우, 상기 판단부(400)의 마이크로프로세서가, (a) 단계의 판단 시점으로부터 다시 기설정된 시간이 경과하면, 최초 아크신호가 센서부(100)에 입력된 시점으로부터 입력된 아크신호의 수, 전류 값, 전류의 변화 및 판단부(400)의 누전검출부에서 검출한 누설량이 제2조건을 만족하는 지 판별하는 단계(S20);
(c) 상기 (b) 단계의 판단결과, (b) 단계의 기설정된 조건을 만족하지 않는 경우, 상기 판단부(400)의 마이크로프로세서가, (b) 단계의 판단 시점으로부터 다시 기설정된 시간이 경과하면, 최초 아크신호가 센서부(100)에 입력된 시점으로부터 입력된 아크신호의 수, 전류 값, 전류의 변화 및 판단부(400)의 누전검출부에서 검출한 누설량이 제3조건을 만족하는 지 판별하는 단계(S30);
(d) 상기 (c) 단계의 판단결과, (c) 단계의 기설정된 조건을 만족하지 않는 경우, 상기 판단부(400)의 마이크로프로세서가, (c) 단계의 판단 시점으로부터 다시 기설정된 시간이 경과하면, 최초 아크신호가 센서부(100)에 입력된 시점으로부터 입력된 아크신호의 수, 전류 값, 전류의 변화 및 판단부(400)의 누전검출부에서 검출한 누설량이 제4조건을 만족하는 지 판별하는 단계(S40); 및
(e) 상기 (a) 단계부터 (d) 단계 중 어느 단계의 판단결과, 해당 단계에서 요구하는 조건을 만족하는 경우, 상기 판단부(400)의 마이크로프로세서가, 아크고장 신호의 존재하는 것으로 판단하여 표시부(500)에 출력하는 단계(S50);를 포함하는 아크고장 신호 존재 여부와 누전 여부를 진단하는 휴대용 장치의 아크고장 진단 방법.In the method of diagnosing arc failure of a portable device for diagnosing the presence of an arc fault signal and a short circuit,
(a) When a predetermined time elapses from the time when the first arc signal is input to the sensor unit 100, the microprocessor of the determination unit 400 changes the number, current value, and current of the arc signals input during that time. And determining whether the leakage amount detected by the ground fault detection unit of the determination unit 400 satisfies the first condition (S10).
(b) If the determination result of the step (a) does not satisfy the preset condition of the step (a), the microprocessor of the determination unit 400, the predetermined time from the determination time of the step (a) When the elapsed time, when the first arc signal is input to the sensor unit 100, the number of arc signals inputted, the current value, the change in the current, and the leakage amount detected by the ground fault detection unit of the determination unit 400 satisfy the second condition. Determining whether or not (S20);
(c) If the determination result of step (b) does not satisfy the preset condition of step (b), the microprocessor of the determination unit 400, the predetermined time from the determination point of step (b) When the elapsed time is passed, the number of arc signals inputted from the time when the first arc signal is input to the sensor unit 100, the current value, the change in the current, and the leakage amount detected by the ground fault detection unit of the determination unit 400 satisfy the third condition. Determining whether it is (S30);
(d) If the determination result of step (c) does not satisfy the preset condition of step (c), the microprocessor of the determination unit 400, the predetermined time from the determination point of step (c) When the elapsed time is passed, the number of arc signals inputted from the time when the first arc signal is input to the sensor unit 100, the current value, the change in the current, and the leakage amount detected by the ground fault detection unit of the determination unit 400 satisfy the fourth condition. Determining whether it is (S40); And
(e) As a result of the determination of any of the steps (a) to (d), if the condition required by the step is satisfied, the microprocessor of the determination unit 400 determines that the arc fault signal is present. And outputting to the display unit 500 (S50); Arc failure diagnostic method of a portable device for diagnosing the presence or absence of an arc fault signal comprising a. 제1항에 있어서,
상기 (a) 단계 내지 (d) 단계의 기설정된 시간은,
41.5 ms인 것을 특징으로 하는 아크고장 신호 존재 여부와 누전 여부를 진단하는 휴대용 장치의 아크고장 진단 방법.The method of claim 1,
The predetermined time of steps (a) to (d),
A method for diagnosing arc failure in a portable device for diagnosing the presence of an arc fault signal and a short circuit, characterized in that 41.5 ms. 제1항에 있어서,
상기 제1조건은,
상기 (a) 단계의 최초 아크신호가 센서부(100)에 입력된 시점으로부터 입력된 아크신호의 수가 7개 이상,
상기 (a) 단계의 전류 값이 20A 이상,
상기 (a) 단계의 전류의 변화가 4mV·ms 이상,
상기 (a) 단계의 판단부(400)의 누전검출부에서 검출한 누설량이 3mA 이상인지 판단하며,
상기 제2조건은,
상기 (b) 단계의 최초 아크신호가 센서부(100)에 입력된 시점으로부터 입력된 아크신호의 수가 10개 이상,
상기 (b) 단계의 전류 값이 15A 이상,
상기 (b) 단계의 전류의 변화가 7mV·ms 이상인지 판단하며,
상기 제3조건은,
상기 (c) 단계의 최초 아크신호가 센서부(100)에 입력된 시점으로부터 입력된 아크신호의 수가 8개 이상,
상기 (c) 단계의 전류 값이 5A 이상,
상기 (c) 단계의 전류의 변화가 4mV·ms 이상인지 판단하며,
상기 제4조건은,
상기 (d) 단계의 최초 아크신호가 센서부(100)에 입력된 시점으로부터 입력된 아크신호의 수가 12개 이상,
상기 (d) 단계의 전류 값이 1A 이상,
상기 (d) 단계의 전류의 변화가 6mV·ms 이상인지 판단하는 것을 특징으로 하는 아크고장 신호 존재 여부와 누전 여부를 진단하는 휴대용 장치의 아크고장 진단 방법.

The method of claim 1,
The first condition is,
The number of arc signals inputted from the time when the first arc signal of step (a) is input to the sensor unit 100 is 7 or more,
The current value of step (a) is 20A or more,
The change in current in the step (a) is 4mV · ms or more,
In step (a), it is determined whether the leakage amount detected by the ground fault detection unit of the determination unit 400 is 3 mA or more,
The second condition is,
The number of arc signals inputted from the time when the first arc signal of the step (b) is input to the sensor unit 100 is 10 or more,
The current value of step (b) is 15A or more,
It is determined whether the change of current in the step (b) is 7mV · ms or more,
The third condition is,
8 or more arc signals inputted from the time when the first arc signal of the step (c) is input to the sensor unit 100,
The current value of step (c) is 5A or more,
It is determined whether the change of current in the step (c) is 4mV · ms or more,
The fourth condition is,
12 or more arc signals inputted from the time when the first arc signal of step (d) is input to the sensor unit 100,
The current value of step (d) is 1A or more,
The method for diagnosing arc failure of a portable device for diagnosing the presence of an arc fault signal and a short circuit, characterized in that determining whether the change in current in the step (d) is 6 mV · ms or more.

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