KR20200127406A - 화재 예방을 위한 태양광 접속반의 아크 검출 및 제거를 위한 장치 및 이를 위한 방법 - Google Patents

화재 예방을 위한 태양광 접속반의 아크 검출 및 제거를 위한 장치 및 이를 위한 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 화재 예방을 위한 태양광 접속반의 아크 검출 및 제거를 위한 장치는 복수의 태양광 전지 스트링의 배선에서 발생하는 아크를 감지하는 센서부와, 복수의 태양광 전지 스트링의 배선에 직렬로 연결되는 직렬아크처리부와, 복수의 태양광 전지 스트링에 배선에 병렬로 연결되는 병렬아크처리부와, 상기 센서부를 통해 상기 아크를 감지하면, 상기 직렬아크처리부를 통해 상기 직렬로 연결되는 배선을 차단하도록 제어하고, 상기 직렬로 연결되는 배선을 차단한 후, 상기 센서부를 통해 여전히 상기 아크가 감지되면, 상기 병렬아크처리기를 제어하여 병렬로 연결되는 배선의 양단이 단락되도록 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

화재 예방을 위한 태양광 접속반의 아크 검출 및 제거를 위한 장치 및 이를 위한 방법{Apparatus and method for arc detection and removal of photovoltaic cells for fire prevention}
본 발명은 아크 검출 및 제거 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 화재 예방을 위한 태양광 접속반의 아크 검출 및 제거를 위한 장치 및 이를 위한 방법에 관한 것이다.
태양광 접속반은 태양광 발전 모듈의 전기를 집중하기 위한 장치로 100kW 이하의 전력을 집중시킨다.
태양광 전지는 (+), (-)으로 직류 전기를 생산하며 한 전기는 보통 32~40V, 9A 수준의 전기를 최대로 생산한다. 해당 건전지의 직렬연결처럼 태양광 발전 전지를 15~17개로 직렬 연결하여 480~540V, 9A (약 4.3~5 kW)의 고압 전기를 형성하여 태양광 접속함에 배선하게 되는데 이 고압 직렬 태양광 모듈 구성을 스트링으로 명칭 한다. 태양광 접속함은 이런 태양 전지 스트링이 20개 가까이 수용할 수 있도록 구성된다.
한국공개특허 제2018-0058992호 2018년 06월 04일 공개 (명칭: 신속차단 기능을 이용한 태양광 접속반 보호 장치)
본 발명의 목적은 태양광 발전에서 태양광 모듈을 전기를 수집하기 위한 태양광 접속반의 빈번한 화재의 원인이 되는 아크를 검출하고 이를 제거하기 위한 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화재 예방을 위한 태양광 접속반의 아크 검출 및 제거를 위한 장치는 복수의 태양광 전지 스트링의 배선에서 발생하는 아크를 감지하는 센서부와, 복수의 태양광 전지 스트링의 배선에 직렬로 연결되는 직렬아크처리부와, 복수의 태양광 전지 스트링에 배선에 병렬로 연결되는 병렬아크처리부와, 상기 센서부를 통해 상기 아크를 감지하면, 상기 직렬아크처리부를 통해 상기 직렬로 연결되는 배선을 차단하도록 제어하고, 상기 직렬로 연결되는 배선을 차단한 후, 상기 센서부를 통해 여전히 상기 아크가 감지되면, 상기 병렬아크처리기를 통해 상기 아크가 검출된 배선의 양단이 단락되도록 제어하는 제어부를 포함한다.
상기 제어부는 상기 병렬로 연결되는 배선의 양단이 단락시킨 후, 아크가 제거되면, 상기 병렬로 연결되는 배선의 양단 간 절연 성능을 회복하도록 단락된 양단을 복귀시키는 것을 특징으로 한다.
상기 센서부는 섬광을 통해 아크를 검출하는 센서, 전파(RF)를 통해 아크를 검출하는 센서 및 전류 고조파 신호를 통해 아크를 검출하는 센서 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 아크 검출 및 제거를 위한 장치는 상기 직렬로 연결되는 배선을 차단하거나, 상기 병렬로 연결되는 배선의 양단이 단락시킨 후, 아크가 발생하였음을 알리는 경고 메시지를 관리자장치로 전송하는 통신부를 더 포함한다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화재 예방을 위한 태양광 접속반의 아크 검출 및 제거를 위한 방법은 복수의 태양광 전지 스트링에 연결되는 배선에서 아크가 발생하는지 모니터링하는 단계와, 상기 모니터링 결과, 아크를 감지하면, 복수의 태양광 전지 스트링에 직렬로 연결되는 배선을 차단하는 단계와, 상기 직렬로 연결되는 배선을 차단한 후, 여전히 상기 아크가 감지되는지 여부를 확인하는 단계와, 상기 확인 결과, 여전히 상기 아크가 검출되면, 상기 복수의 태양광 전지 스트링에 병렬로 연결되는 배선의 양단을 단락시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 태양광 접속반의 아크 검출 및 제거를 위한 방법은 상기 병렬로 연결되는 배선의 양단이 단락시킨 후, 상기 아크가 제거되면, 상기 병렬로 연결되는 배선의 양단 간 절연 성능을 회복하도록 단락된 양단을 복귀시키는 단계를 더 포함한다.
상기 아크가 검출되는지 여부를 확인하는 단계는 섬광을 통해 아크를 검출하는 센서, 전파(RF)를 통해 아크를 검출하는 센서 및 전류 고조파 신호를 통해 아크를 검출하는 센서 중 적어도 하나를 이용하여 상기 아크를 검출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 태양광 접속반의 아크 검출 및 제거를 위한 방법은 상기 직렬로 연결되는 배선을 차단하는 단계 후, 또는, 상기 병렬로 연결되는 배선의 양단을 단락시키는 단계 후, 상기 아크가 발생하였음을 알리는 리포트를 관리자장치로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 태양광 발전 접속함의 아크 검출과 제거를 통해서 화재를 예방할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양광 전지 스트링 및 태양광 접속반을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 아크 발생의 원인을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 태양광 접속반의 아크 검출 및 제거를 위한 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 태양광 접속반의 아크 검출 및 제거를 위한 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음을 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지의 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다.
먼저, 본 발명의 실시예에 따른 다음으로, 화재 예방을 위한 태양광 접속반의 아크 검출 및 제거를 위한 장치에 대해서 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양광 전지 스트링 및 태양광 접속반을 설명하기 위한 도면이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 아크 발생의 원인을 설명하기 위한 도면이다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 태양광 접속반의 아크 검출 및 제거를 위한 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 태양광 접속반(20)은 태양광 전지 스트링(10)에 의한 태양광 발전 전기가 집중되는 설비이다. 태양광 접속반(20)은 전기 사고가 발생할 경우 화재가 자주 발생하는 설비이기도 하며 일단 화재가 시작되면 전소되는 특징이 있다.
태양광 전지 스트링(10)의 전류가 최대 9A이므로 아크가 발생하다고해도 차단기(MCCB)의 과전류 동작 범위에 해당되지 않으므로 차단기는 아크 사고를 직접 보호할 수 없다. 또한, 병렬 아크의 경우 차단기가 메인 선로를 차단하더라도 태양광 전지 스트링(10)에서 계속하여 에너지를 공급하므로 아크가 제거되지 않고 화재를 유발할 수 있다.
도 1을 참조하면, 아크는 직렬 아크(ar_d)와 병렬 아크(ar_p)로 구분할 수 있다. 직렬 아크(ar_d)는 태양광 전지 스트링(10)의 (+), (-) 라인의 접속 과정의 불량에 의해 발생될 수 있다. 구체적으로는, 직렬 아크(ar_d)는 느슨한 볼팅(체결), 전로의 불량(단선, 불량선, 손상 등), 전로 분리 휴즈 및 휴즈 접속기간 접촉 불량에 의해 발생될 수 있다.
도 2를 참조하면, 병렬 아크(ar_p)는 태양광 접반 단자의 오염 또는 절연 불량에 의해 발생될 수 있다. 구체적으로, 병렬 아크(ar_p)는 태양광 전지 스트링(10)의 배선 간의 절연 거리 미확보, 배선 단자대의 오염, 주변 먼지, 물의 침투로 인한 오염에 의한 누전에 의해 발생될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 아크 검출 및 제거를 위한 장치인 아크계전기(100)는 태양광 접속함에서 발생하는 직렬 아크 및 병렬 아크를 광(빛), 전파, 전류 신호 분석으로 검출하고, 이를 바탕으로 직렬 아크 및 병렬 아크를 제거한다.
종래의 태양광 접속반은 차단기(MCCB)를 갖추고 있다. 차단기의 과전류 계전기는 전로의 과열을 보호하기 위한 장비로 정격 전류에 대해서 200%에 대해서 몇 분이 경과했을 때 차단 동작을 수행하여 화재를 막는다. 그러나 아크 사고는 정격전류보다 낮은 전류에서 발생하지만 고열을 발생하는 사고로서 기존 차단기의 과전류 계전기로는 이를 인지 보호할 수 없다. 더구나 기존 태양광 접속반은 아크를 감지할 수 있는 설비를 갖추고 있지 않다. 따라서 본 발명의 실시예에 따른 아크계전기(100)는 센서를 이용하여 직렬 아크(ar_d) 발생을 감지하고, 태양광 전지 스트링(10)을 태양광 접속반(20)으로부터 분리하고, 메인 전로(예컨대, 인버터(30)와의 연결)로부터 분리한다.
한편, 병렬 아크(ar_p)가 발생했을 때는 차단기가 설령 동작했더라도 차단기와 상관없이 태양광 전지 스트링(10)의 에너지로 계속하여 아크가 유지되므로 결국 화재가 발생할 수밖에 없다. 따라서 본 발명의 실시예에 따른 아크계전기(100)는 병렬 아크(ar_p)가 발생한 경우, 태양 전기 스트링(10)의 배선을 단락(Short)하여 병렬 아크를 제거한다.
그러면, 보다 상세히, 본 발명의 실시예에 따른 아크계전기(100)에 대해 설명하기로 한다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 아크계전기(100)는 센서부(110), 직렬아크처리부(120), 병렬아크처리부(130), 통신부(140) 및 제어부(140)를 포함한다.
센서부(110)는 복수의 태양광 전지 스트링(10)에 연결되는 배선 부분을 모니터링하여 아크를 검출하기 위한 것이다. 센서부(110)는 광(빛)을 통해 아크를 검출하거나, 전파(RF)를 통해 아크를 검출하거나, 전류 고조파 신호를 통해 아크를 검출할 수 있다. 광(빛)을 통해 아크를 검출하는 경우, 센서부(110)는 광섬유 센서일 수 있다. 아크가 발생하면 아크 용접봉처럼 섬광이 발생하며, 센서부(110)는 발생된 섬광을 감지하여 신호를 생성하고, 이를 제어부(140)로 전달할 수 있다. 전파(RF)를 통해 아크를 검출하는 경우, 아크가 발생하면 20~200MHz 대역 중 특정 주파수 영역의 전파(RF)가 발생하는데, 센서부(110)는 해당 전파를 대역 통과(Band-Pass) 필터로 수신한 후, 이 전파의 강도를 조정하여 아크를 검출할 수 있다. 전류 고조파 신호를 통해 아크를 검출하는 경우, 아크가 발생하면 기존 태양 전지에서 공급하는 직류 전류 외에 높은 주파수 성분의 전류 신호가 나타나는데, 센서부(110)는 해당하는 고조파 전류를 감지하여, 아크를 검출 할 수 있다.
직렬아크처리부(120)는 태양광 전지 스트링의 배선에 발생된 직렬 아크를 제거하기 위한 것이다. 직렬아크처리부(120)는 태양광 전지 스트링의 배선에 직렬로 연결된다. 직렬아크처리부(120)는 직렬 아크가 발생하면, 제어부(150)의 제어에 따라 직렬로 연결되는 배선을 차단한다. 이러한 직렬아크처리부(120)는 태양광 전지 스트링의 배선에 직렬로 연결되는 스위치 혹은 릴레이로 이루어진 차단기가 될 수 있다. 즉, 직렬아크처리부(120)는 제어부(150)의 제어에 따라 아크가 검출될 때 해당 배선을 차단(Open)하여 직렬 아크를 제거한다.
병렬아크처리부(130)는 태양광 전지 스트링의 배선에 발생된 병렬 아크를 제거하기 위한 것이다. 직렬아크처리부(120)는 복수의 태양광 전지 스트링의 배선에 병렬로 연결된다. 직렬아크처리부(120), 즉, 차단기가 차단(Open)되는 즉시, 직렬 아크는 모두 제거되지만, 병렬 아크는 직렬아크처리부(120)와 무관하게 유지될 수 있다. 따라서 직렬로 연결되는 배선을 차단한 후, 센서부(110)를 통해 여전히 아크가 검출되면, 병렬 아크가 발생한 것으로 인지한다. 병렬아크처리기(130)는 병렬 아크가 검출된 배선의 양단이 단락시켜 병렬 아크를 제거한다. 이처럼 병렬 아크가 유발되는 배선의 양단을 단락(Short)할 경우 아크 유발 양단의 전압은 ‘0’V가 된다. 양단의 전압이 없으면 병렬 아크를 활성화하는 플라즈마 물질이 더 이상 생성되지 않기 때문에 아크는 제거된다. 병렬아크처리기(130)는 병렬 아크를 제거한 후, 배선의 양단 간 절연 성능을 회복하도록 단락된 양단을 복귀시킨다. 이에 따라, 병렬아크처리부(130)는 단락을 유발하고 복귀할 수 있는 릴레이, 스위치 등이 될 수 있다.
통신부(140)는 관리자 장치(미도시)를 비롯한 다른 장치와 통신을 위한 것으로, 다양한 통신 연결 방식을 통해 통신을 수행한다. 이러한 통신부(140)는 다양한 통신 연결 방식의 통신 기능 중 어느 하나를 선택하여 통신할 수 있다. 이러한 통신부(210)는 하나의 모듈 혹은 복수의 모듈로 구현될 수도 있다. 일례로, 통신부(140)는 WCDMA, LTE, LTE-A 등의 표준에 따라 기지국을 통해 네트워크에 접속하는 광대역이동통신 방식, Wi-Fi(wireless fidelity)를 이용하는 WLAN(Wireless Local Area Network) 방식에 따라 접속포인트(AP: Access Point)를 통해 네트워크(NW)에 접속하여 통신을 수행하는 무선근거리통신 방식 등을 이용할 수 있다. 다른 예로, 통신부(140)는 ISM(Industrial Scientific and Medical equipment) 대역을 이용하여 통신할 수 있다. 이러한 통신부(140)는 예컨대, 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), 적외선(IrDA) 등의 통신 규격, 이들과 동등하거나, 이들로부터 개량 혹은 개선된 통신 규격을 사용할 수 있다. 개량 혹은 개선된 통신 규격은 대표적으로 BLE(Bluetooth Low Energy) 4.0을 예시할 수 있으며, 이에 따른 통신 규격으로 아이비콘(iBeacons)을 예시할 수 있다. 통신부(140)는 송신되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF송신기와, 수신되는 신호를 저 잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF수신기 등으로 구성될 수 있다. 통신부(140)는 제어부(150)로부터 전달 받은 리포트를 무선 신호로 변환하여 무선 채널을 통해 전송할 수 있다.
제어부(150)는 아크계전기(100)의 전반적인 동작 및 아크계전기(100)의 내부 블록(110 내지 140)들 간 신호 흐름을 제어하고, 데이터를 처리하는 데이터 처리 기능을 수행할 수 있다. 이러한 제어부(150)는 중앙처리장치(CPU: Central Processing Unit), 그래픽처리장치(GPU: Graphic Processing Unit), 디지털신호처리기(DSP: Digital Signal Processor) 등이 될 수 있다. 이러한 제어부(150)의 동작에 대해서는 아래에서 더 상세하게 설명될 것이다.
다음으로 화재 예방을 위한 태양광 접속반의 아크 검출 및 제거를 위한 방법에 대해서 설명하기로 한다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 태양광 접속반의 아크 검출 및 제거를 위한 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 아크계전기(100)의 제어부(150)는 S110 단계에서 센서부(110)를 통해 복수의 태양광 전지 스트링(10)에 연결되는 배선 부분을 모니터링한다. 모니터링 중 제어부(140)는 S120 단계에서 센서부(110)를 통해 아크가 검출되는지 여부를 판별한다.
센서부(110)는 광(빛)을 통해 아크를 검출하거나, 전파(RF)를 통해 아크를 검출하거나, 전류 고조파 신호를 통해 아크를 검출할 수 있다.
광(빛)을 통해 아크를 검출하는 경우, 센서부(110)는 광섬유 센서일 수 있다. 아크가 발생하면 아크 용접봉처럼 섬광이 발생하며, 센서부(110)는 발생된 섬광을 감지하여 신호를 생성하고, 이를 제어부(140)로 전달할 수 있다.
전파(RF)를 통해 아크를 검출하는 경우, 아크가 발생하면 20~200MHz 대역 중 특정 주파수 영역의 전파(RF)가 발생하는데, 센서부(110)는 해당 전파를 대역 통과(Band-Pass) 필터로 수신한 후, 이 전파의 강도를 조정하여 아크를 검출할 수 있다.
전류 고조파 신호를 통해 아크를 검출하는 경우, 아크가 발생하면 기존 태양 전지에서 공급하는 직류 전류 외에 높은 주파수 성분의 전류 신호가 나타나는데, 센서부(110)는 해당하는 고조파 전류를 감지하여, 아크를 검출 할 수 있다.
S120 단계에서 아크가 검출되면, 제어부(150)는 S130 단계로 진행하고, S120 단계에서 아크가 검출되지 않으면, 제어부(150)는 S110 단계의 모니터링을 지속한다.
이때, 아크가 검출되면, 제어부(150)는 S130 단계에서 태양광 전지 스트링의 배선에 직렬로 연결되는 직렬아크처리부(120)를 통해 직렬로 연결되는 배선을 차단하도록 한다.
직렬아크처리부(120)는 태양광 전지 스트링의 배선에 직렬로 연결되는 차단기가 될 수 있다. 직렬아크처리부(120)는 제어부(150)의 제어에 따라 아크가 검출될 때 직렬아크처리부(120), 즉, 차단기를 차단(Open)하여 직렬 아크를 제거한다. 이어서, 제어부(150)는 S140 단계에서 아크가 발생 및 제거가 이루어졌음을 알리는 리포트를 통신부(140)를 통해 관리자자장치로 전송한다.
한편, 직렬아크처리부(120), 즉, 차단기가 차단(Open)되는 즉시, 직렬 아크는 모두 제거되지만, 병렬 아크는 직렬아크처리부(120)와 무관하게 유지될 수 있다.
따라서 본 발명의 제어부(150)는 직렬로 연결되는 배선을 차단한 후, S150 단계에서 센서부(110)를 통해 여전히 아크가 검출되는지 여부를 확인한다.
상기 S150 단계의 확인 결과, 여전히 아크가 검출되면, S160 단계로 진행하고, 상기 S150 단계의 확인 결과, 아크가 검출되지 않으면, S110 단계로 회귀하여 모니터링을 지속한다.
상기 S150 단계의 확인 결과, 여전히 아크가 검출되면, 병렬 아크가 발생한 것이기 때문에 제어부(150)는 S160 단계에서 병렬 아크를 제거한다. S160 단계에 대해 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
제어부(150)는 먼저, 병렬아크처리기(130)를 통해 아크가 검출된 배선의 양단이 단락되도록 제어한다. 이처럼 병렬 아크가 유발되는 배선의 양단을 단락(Short)할 경우 아크 유발 양단의 전압은 ‘0’V가 된다. 양단의 전압이 없으면 병렬 아크를 활성화하는 플라즈마 물질이 더 이상 생성되지 않기 때문에 아크는 제거된다. 제어부(150)는 배선의 양단을 단락시킨 후, 아크가 제거되면, 배선의 양단 간 절연 성능을 회복하도록 단락된 양단을 복귀시킨다.
다음으로, 제어부(150)는 S170 단계에서 아크가 발생 및 제거가 이루어졌음을 알리는 리포트를 통신부(140)를 통해 관리자자장치로 전송한다.
한편, 앞서 설명된 본 발명의 실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터수단을 통하여 판독 가능한 프로그램 형태로 구현되어 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에 기록될 수 있다. 여기서, 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 기록매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 예컨대 기록매체는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광 기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함한다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어를 포함할 수 있다. 이러한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상 본 발명을 몇 가지 바람직한 실시예를 사용하여 설명하였으나, 이들 실시예는 예시적인 것이며 한정적인 것이 아니다. 이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자라면 본 발명의 사상과 첨부된 특허청구범위에 제시된 권리범위에서 벗어나지 않으면서 균등론에 따라 다양한 변화와 수정을 가할 수 있음을 이해할 것이다.
10: 태양광 전지 스트링
20: 태양광 접속반
110: 센서부
120: 직렬아크처리부
130: 병렬아크처리부
140: 통신부
150: 제어부

Claims (8)

  1. 화재 예방을 위한 태양광 접속반의 아크 검출 및 제거를 위한 장치에 있어서,
    복수의 태양광 전지 스트링의 배선에서 발생하는 아크를 감지하는 센서부;
    복수의 태양광 전지 스트링의 배선에 직렬로 연결되는 직렬아크처리부;
    복수의 태양광 전지 스트링에 배선에 병렬로 연결되는 병렬아크처리부; 및
    상기 센서부를 통해 상기 아크를 감지하면,
    상기 직렬아크처리부를 통해 상기 직렬로 연결되는 배선을 차단하도록 제어하고,
    상기 직렬로 연결되는 배선을 차단한 후, 상기 센서부를 통해 여전히 상기 아크가 감지되면, 상기 병렬아크처리기를 통해 상기 아크가 검출된 배선의 양단이 단락되도록 제어하는 제어부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 아크 검출 및 제거를 위한 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 병렬로 연결되는 배선의 양단이 단락시킨 후, 아크가 제거되면, 상기 병렬로 연결되는 배선의 양단 간 절연 성능을 회복하도록 단락된 양단을 복귀시키는 것을 특징으로 하는 아크 검출 및 제거를 위한 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 센서부는
    섬광을 통해 아크를 검출하는 센서,
    전파(RF)를 통해 아크를 검출하는 센서 및
    전류 고조파 신호를 통해 아크를 검출하는 센서 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 아크 검출 및 제거를 위한 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 직렬로 연결되는 배선을 차단하거나, 상기 병렬로 연결되는 배선의 양단이 단락시킨 후, 아크가 발생하였음을 알리는 경고 메시지를 관리자장치로 전송하는 통신부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 아크 검출 및 제거를 위한 장치.
  5. 화재 예방을 위한 태양광 접속반의 아크 검출 및 제거를 위한 방법에 있어서,
    복수의 태양광 전지 스트링에 연결되는 배선에서 아크가 발생하는지 모니터링하는 단계;
    상기 모니터링 결과, 아크를 감지하면, 복수의 태양광 전지 스트링에 직렬로 연결되는 배선을 차단하는 단계;
    상기 직렬로 연결되는 배선을 차단한 후, 여전히 상기 아크가 감지되는지 여부를 확인하는 단계; 및
    상기 확인 결과, 여전히 상기 아크가 검출되면, 상기 복수의 태양광 전지 스트링에 병렬로 연결되는 배선의 양단을 단락시키는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 아크 검출 및 제거를 위한 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 병렬로 연결되는 배선의 양단이 단락시킨 후, 상기 아크가 제거되면, 상기 병렬로 연결되는 배선의 양단 간 절연 성능을 회복하도록 단락된 양단을 복귀시키는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 아크 검출 및 제거를 위한 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 아크가 검출되는지 여부를 확인하는 단계는
    섬광을 통해 아크를 검출하는 센서,
    전파(RF)를 통해 아크를 검출하는 센서 및
    전류 고조파 신호를 통해 아크를 검출하는 센서 중 적어도 하나를 이용하여 상기 아크를 검출하는 것을 특징으로 하는 아크 검출 및 제거를 위한 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 직렬로 연결되는 배선을 차단하는 단계 후, 또는, 상기 병렬로 연결되는 배선의 양단을 단락시키는 단계 후, 상기 아크가 발생하였음을 알리는 리포트를 관리자장치로 전송하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 아크 검출 및 제거를 위한 방법.
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