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KR100956162B1 - 복합형 전기안전 차단기 및 그 방법 - Google Patents

복합형 전기안전 차단기 및 그 방법 Download PDF

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KR100956162B1
KR100956162B1 KR1020090054812A KR20090054812A KR100956162B1 KR 100956162 B1 KR100956162 B1 KR 100956162B1 KR 1020090054812 A KR1020090054812 A KR 1020090054812A KR 20090054812 A KR20090054812 A KR 20090054812A KR 100956162 B1 KR100956162 B1 KR 100956162B1
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current
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이준배
조신연
이승길
장기흥
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주식회사 헤코
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Abstract

개시된 내용은 전기적 위험요소인 아크, 과부하, 누전 등을 복합적으로 감지해낼 수 있도록 구성된 복합형 전기안전 차단기 및 그 방법에 관한 것이다. 본 발명은 CT을 이용하여 아크 및 전류를 감지하고, ZCT을 이용하여 누설을 감지하여 전류의 변화량과 단위시간에 발생하는 아크의 수, 현재 전류의 값, 전류의 누설을 조합하여 아크 결함 발생을 판단하여 전원 차단하도록 구성된다. 또한, PCB상에서의 온도를 측정하여 온도 상승이 발생하면 전원 차단하도록 구성되며, 차단 후 차단된 원인을 표시하도록 구성된다. 따라서, 본 발명은 전기적 사고와 화재 발생을 동시에 좀더 정확하게 예방하고, 네트워크를 통해 차단된 원인의 확인 및 분석을 외부 모니터링할 수 있으며, 전기관리의 효율을 극대화할 수 있어 불필요한 차단기 사용을 억제하고 경제적인 효과를 얻을 수 있다.
Figure R1020090054812
아크, 과부하, 누전, 차단기

Description

복합형 전기안전 차단기 및 그 방법{Combo type a circuit breaker and method thereof}
본 발명은 복합형 전기안전 차단기 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 전기적 위험요소인 아크 결함 및 과부하, 누전에 대한 신호를 검출하고 검출한 각각의 신호의 연계성을 복합적으로 파악하여 전기를 차단함으로써 전기적 위험상황을 좀더 정확하게 차단 및 관리할 수 있도록 한 복합형 전기안전 차단기 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 가정이나 건물 등에 인체의 감전사고 및 누전에 의한 화재를 방지하기 위하여 누전 차단기(ELB) 또는 합선에 의한 과전류 및 부하 단을 보호하기 위하여 배선용 차단기(MCCB)를 사용하게 된다.
배선용 차단기는 전선을 보호하기 위한 목적에 사용되는 것이고, 누전 차단기는 사용자가 전기기기를 사용하는 중에 감전되었을 때 이를 회로적으로 감지하여 전원을 차단함으로써 사용자를 보호하기 위한 목적에 사용되는 것이다.
이와 같이 누전 차단기 또는 배선용 차단기를 설치하여 누전 또는 과전류로부터 감전 및 화재 또는 부하의 손상을 방지해 오고 있으나, 누전 차단기 또는 배 선용 차단기가 방지하지 못하는 것은 다양한 전기적 결함이 존재하기 때문이며, 그 중에서 가장 큰 비중을 차지하는 것이 아크 결함(Arc fault)이다.
아크 결함은 배전 계통에서부터 옥내 배선 및 전원코드, 부하(전자기기)에 이르기까지 모든 영역에서 발생하게 되며, 아크 결함이 발생하는 원인은 노화, 절연 및 피복손상 또는 과전류에 의한 기계적 및 전기적 스트레스, 연결 결함 및 절연과 배선에 대한 과도한 기계적 손상 등에 의하여 피복된 전선이 외부로 노출되면서 금속 외피를 통해 전류가 흐르는 것으로, 대부분의 아크 결함은 배선용 차단기인 과전류 차단기 또는 누전차단기에 의해서도 보호되지 않는다.
그 이유는 아크 결합이 신속하게 과전류를 유발하거나, 직접 접지되지 않는 경우가 많고, 또한 저전류, 고임피던스 상태에서도 발생하기 때문이다.
또한 아크 결함은 고온으로 발생하기 때문에 접지를 통하여 충분한 누설전류를 발생시키는 경우에만 접지 결함 보호용 차단기(GFCI)에 의해 검출할 수 있고, 또한 아크 결함에 의한 전류는 차단기의 열적/자기적 구조의 파라미터를 초과하는 경우에만 차단기가 동작하기 때문에, 아크 결함을 차단할 수 있는 아크 결함 보호용 차단기(Arc Fault Circuit Interrupter; AFCI)가 필수적으로 요구되는 실정이다.
하지만, 기존의 일반 차단기는 하나의 전기적 위험요소만을 검출할 수 있었기 때문에, 전기적 위험요소인 아크 결함(Arc fault), 과부하(Over current), 누전(Ground fault) 등의 여러 위험 요소를 검출하기 위해서는 각각의 차단기를 모두 설치해야 하는 번거로움과 동시에 경제적 부담이 큰 문제점이 있었다. 아울러, 각 각의 위험신호의 연계성을 갖지 못하고 차단기들이 개별 작동하기 때문에 위험 상황을 제대로 검출하지 못하거나 위험 상황으로 오인하여 오작동하는 경우가 빈번하게 발생하는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 전기적 위험요소인 아크, 과부하, 누전 등의 위험신호를 임베디드(embeded) 콘트롤러를 이용하여 실시간 감시함으로써 보다 능동적이며, 동시에 여러 위험 요소를 감지해 낼 수 있는 복합형 전기안전 차단기 및 그 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 목적은 또한, 검출한 각각의 위험신호를 복합적으로 재해석하여 각각의 위험신호의 연계성을 파악하여 검출·차단함으로써 기존 일반 차단기가 검출하지 못하는 상황을 차단할 수 있는 복합형 전기안전 차단기 및 그 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 목적은 또한, 전기적 사고와 화재 발생을 동시에 좀 더 정확하게 예방하고, 네트워크를 위한 통신 기능을 지원함으로써 외부에서 모니터링 시스템을 통한 차단된 원인을 확인, 분석할 수 있으며 전기관리의 효율을 극대화할 수 있는 복합형 전기안전 차단기 및 그 방법을 제공함에 있다.
이와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 복합형 전기안전 차단기는, 복합형 전기안전 차단기에 있어서, 외부전압 입력라인과 부하단 사이에 설치되는 CT와 ZCT와, 상기 CT로부터 아크 결함에 의한 전류를 검출하는 아크검출부와, 응답속도를 각각 다르게 설계하여, 상기 CT로부터 전류 변화 및 현재 전류값을 각각 감지하여 과부하를 검출하는 복수개의 과부하검출부와, 상기 ZCT로부터 누전에 의한 누 설량을 검출하는 누전검출부와, 상기 과부하검출부와 누전검출부로부터 과부하 및 누전 검출시 전원을 차단하기 위한 트립신호를 발생하고, 상기 아크검출부, 과부하검출부 및 누전검출부로부터 각각 검출되는 아크수, 현재 전류값, 전류변화 및 누설량을 조합하여 아크결함 발생 여부를 판단하여 아크 결함 발생시 전원을 차단하기 위한 트립신호를 발생하는 마이크로프로세서, 및 상기 마이크로프로세서로부터 인가되는 트립신호에 따라 상기 외부전압 입력라인과 부하단 사이에 외부전압 공급을 차단하는 차단부를 포함한다.
본 발명의 목적들을 달성하기 위한 복합형 전기안전 차단방법은, 복합형 전기안전 차단 방법에 있어서, (1) 아크, 과부하, 누전을 각각 검출하는 단계, 및 (2) 검출된 아크신호를 카운터하며, 다수의 판단시점으로 나누어 각 시점에서 검출한 각각의 아크, 과부하, 누전 신호들을 기설정된 차단조건에 따라 복합적으로 해석하여 연계성을 파악하여 전원을 차단하는 단계를 포함하며, 상기 단계 (2)는 (2a) 아크 발생 시점으로부터 기설정된 시간이 경과한 제 1판단시점이면, 카운터한 아크수가 일정수준 이상이고, 전류의 변화가 있고 현재 전류값이 과전류상태인지에 따라 아크를 판단하는 단계와, (2b) 상기 제 1판단시점에서 아크로 판단되지 않으면 그 시점으로부터 기설정된 시간이 경과한 제 2판단시점동안 아크의 수를 누적 카운터하고 누적 카운터한 아크수가 일정수준 이상이면서 전류의 변화가 있고 현재 전류값이 정격전류 이상인지에 따라 아크를 판단하는 단계와, (2c) 상기 제 2판단시점에서 아크로 판단되지 않으면 그 시점으로부터 기설정된 시간이 경과한 제 3판단시점동안 아크의 수를 누적 카운터하고, 누적 카운터한 아크수가 일정수준 이상 이면서 전류의 변화가 있고 현재 전류값이 일정수준 이상인지에 따라 아크를 판단하는 단계, 및 (2d) 상기 제 3판단시점에서 아크로 판단되지 않으면 그 시점으로부터 기설정된 시간이 경과한 제 4판단시점동안 아크의 수를 누적 카운터하고, 누적 카운터한 아크수가 일정수준 이상이면서 전류의 변화가 있고 현재 전류값이 일정수준 이상인지에 따라 아크를 판단함을 특징으로 한다.
본 발명의 복합형 전기안전 차단기 및 그 방법은, 전기적 위험요소인 아크(Arc fault), 과부하(Over current), 누전(Ground fault) 등의 위험 신호를 임베디드 콘트롤러를 이용하여 실시간 감시함으로써 보다 능동적이며 동시에 여러 위험 요소를 감지해낼 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 검출한 각각의 위험신호를 복합적으로 재해석하여 각각의 위험신호의 연계성을 파악하여 검출·차단함으로써 기존 일반 차단기가 검출하지 못하는 상황을 차단할 수 있는 효과를 갖는다.
따라서, 전기적 사고와 화재 발생을 동시에 좀더 정확하게 예방하고, 네트워크를 위한 통신기능을 지원함으로써 외부에서 모니터링 시스템을 통한 차단된 원인을 확인, 분석할 수 있으며, 전기관리의 효율을 극대화할 수 있는 기능을 가지고 있어 불필요한 차단기의 사용을 억제하여 경제적인 효과를 얻을 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 기술하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 복합형 전기안전 차단기의 전체 블록도를 나타낸다.
도 1에 나타낸 복합형 차단기는 소스와 부하를 연결하는 전원 라인에 차단부(10), 전원부(20), ZCT(zero phase current transformer:영상변류기)(30), 및 CT(40)가 각각 연결된다. 여기서, 차단부(10)는 솔레노이드코일(Solenoid Coil)(11)과, SCR(silicon controlled rectifier)(13)로 구성된다. 전원부(20)는 교류 전원을 인가받아 각 구성의 동작에 필요한 회로 구동 전원(Vcc)을 공급한다. 전원부(20)에는 현재 입력되고 있는 전압을 모니터링하기 위한 스케일링부(25)가 연결된다. ZCT(30)는 누설을 감지할 수 있는 센서이고, CT(40)는 아크와 전류를 감지할 수 있는 센서이다. 높은 전류를 감지하기 위해서 CT를 추가 구성할 수도 있다. CT(40)에는 아크검출부(50)와, 복수개의 과부하검출부(60A,60B)가 각각 연결된다. ZCT(30)에는 누전검출부(70)가 연결된다. 도 1의 복합형 차단기는 또한, 검출한 각각의 아크, 과부하, 누전 등의 위험신호를 입력받아 입력된 신호를 기반으로 하여 현재 전원상태를 감시하고 위험 발생으로 판단시 차단부(10)를 작동시키기 위한 트립신호(Trip Signal)를 발생하는 마이크로프로세서(80), 유사아크를 발생시켜 회로 동작 이상 여부를 테스트하기 위한 유사아크발생부(90), PCB 상에 현재 온도를 감지하기 위한 온도검출부(100), 및 차단원인이나 정상동작여부를 표시하기 위한 디스플레이(110)를 포함한다.
이러한 구성을 갖는 도 1의 복합형 전기안전 차단기에 대한 구체적인 동작을 도 2 내지 도 12를 통해 설명한다.
전원부(20)는 차단기내 각 회로의 필요한 구동 전원(Vcc)을 공급한다. 이 때, 전원부(20)와 마이크로프로세서(80) 사이에 연결되는 스케일링부(25)는 교류 라인(AC Line)을 통해 현재 입력되는 전압에 대한 위상 즉, 전압주기를 마이크로프로세서(80)에서 측정할 수 있도록 스케일링한다.
도 2의 (가) 및 (나)는 스케일링부(25)의 입출력 전압 파형의 예를 보여준다.
현재 입력되고 있는 전압이 120V, 주파수가 60㎐인 경우 마이크로프로세서(80)가 모니터링할 수 있도록, 스케일링부(25)는 도 2 (가) 파형의 입력전압을 스케일링하여 5V 전압, 120㎐ 주파수로 변동시켜 도 2 (나) 파형의 신호를 출력한다. 마이크로프로세서(80)는 스케일링부(25)를 통해 스케일링된 입력 전압의 신호파형으로부터 AC 전압에 대한 주기를 측정하여 차단부(10)의 차단여부 및 전원인가 여부를 확인하며, 입력신호를 바탕으로 하여 차단시간의 설정을 하게 된다. 또한, 마이크로프로세서(80)는 입력신호를 바탕으로 하여 전류의 모니터링 및 아크신호에 대한 판단여부를 확인할 수 있다.
교류 라인(AC Line)을 통해 전원이 유입되면, CT(40)는 교류 전원 라인상에 흐르는 전류의 차를 전압으로 변환하여 아크검출부(50)로 출력한다. 아크검출부(50)는 CT(40)의 전류변화량에 따른 전압 신호를 인가받아 아크 결함 발생 여부를 판단하게 된다. 여기서, 아크검출부(50)는 도 3에 보여진 바와 같이 아크 발생시 나타나는 고주파 특성만을 통과시키기 위한 대역통과필터(Band Pass Filter; BPF)(51)와, 단일펄스발생기(53)로 구성된다.
아크검출부(50)의 대역통과필터(51)는 CT(40)를 통해 라인상의 배선 결함에 의해 발생되는 전압차를 인가받아 필터링하여 부하에 대한 신호를 제외시키고 아크발생시 나타나는 고주파 특성만을 통과시킨다. 일반적으로 아크는 높은 주파수신호이므로 마이크로프로세서(80)에 그대로 검출된 고주파 특성의 아크신호를 입력시키면 정확하게 판별하지 못하는 경우가 있다. 그래서, 단일펄스발생기(53)를 사용하여 대역통과필터(51)를 통과한 고주파 특성의 신호가 일정한 레벨 이상이 되었을 경우에만 일정레벨의 단일펄스를 발생시켜 마이크로프로세서(80)에서 정확하게 아크를 판별할 수 있도록 한다. 단일펄스발생기(53)의 상세 회로 및 입출력 파형에 대해서는 도 4 및 도 5에 각각 도시하였다.
도 4를 보면, 단일펄스발생기(53)는 대역통과필터(51)를 통과한 고주파의 아크 입력(도 5의 (가) 파형 참조)을 비교기(531)의 양(+)입력단자로 인가받아 음(-)입력단자로 인가되는 기준레벨과 비교한다. 비교기(531)는 아크 입력이 기준레벨 이상이 되었을 경우 일정레벨의 단일펄스(도 5의 (나) 파형 참조)로 출력시키고, 아크 입력이 기준레벨 이하의 경우 일반 부하 특성으로 판별하여 출력하지 않게 구성된다. 또한, 비교기(531)의 음(-)입력단자와 출력단자 사이에 저항(R)과 콘덴서(C)로 구성된 시정수회로(533)를 마련하여 충방전원리를 통해 출력펄스의 폭을 조종할 수 있도록 한다. 따라서, 미세한 신호가 들어와도 그 폭을 늘려 측정이 가능하도록 하여 명확하게 아크 측정이 가능하게 한다. 단일펄스발생기(53)에서 발생되는 단일펄스형태의 아크 출력파형은 마이크로프로세서(80)로 입력된다.
아크 검출의 경우, 우선 아크 신호가 대역통과필터(BPF)(51)에 의해 부하에 대한 신호를 차단하고 아크에 대한 신호만을 통과시켰을 경우를 기준으로 검출한 다. 하지만, 아크의 신호가 검출되었어도 일상중에는 무해아크가 존재한다. 예를 들면, 콘센트를 연결하였을 경우나 혹은 부하 스위치의 "온(ON)/오프(OFF)"시 또는 형광등의 스타트 램프와 같은 경우 아주 높은 고주파 특성의 아크가 존재하기 때문에 아크 검출에 있어서 원하지 않는 신호의 검출이 일어날 수 있다. 이러한 특성을 제외하기 위해서는 전류의 양이 아주 중요한 부분이다. 이러한 아크검출을 위해서는 전류의 양에 의한 비례적인 아크의 차단 여부를 판단하여야 한다. UL1699 규정에 의하면 기본적으로 전류의 양에 따라 차단시간이 다르게 설정이 되어 있다. 따라서, 본 발명에서는 이러한 특성을 보다 효과적으로 검출하기 위해서 전류의 변화에 대한 부분을 아크 검출에 대한 부분으로 적용한다.
현재 설계된 방식은 아크의 발생시 전류의 양을 모니터링하고 전류의 양에 의해 차단시간을 설정한다. 실제 관련 규격에서 제시된 전류의 차단시간의 경우 아래와 같은 정의를 하고 있다.
Figure 112009037164352-pat00001
이러한 규정에 근거하여, 아크가 발생하였을 경우 차단시간을 설정하게 된 다. 그럼으로, 현재의 전류값을 모니터링하고 이때 아크가 발생하였을 경우 차단할 수 있다. 또한, 아크가 발생함을 확인하기 위하여 대역통과필터(BPF)(51)를 통과한 아크 신호와 전류의 변화량이 일정한 비율 이상 변화가 있다면 이 부분을 아크로 판별한다. 이와 관련하여 구체적인 내용은 후술하기로 한다.
아크결함으로 판별되면, 마이크로프로세서(80)는 차단부(10)로 트립신호를 내보내어 전원을 차단시킨다. 마이크로프로세서(80)는 전원을 차단시킴과 아울러 디스플레이(110)를 통해 현재 차단 원인이 아크결함에 의한 것임을 알 수 있도록 표시한다.
한편, 복수개의 과부하검출부(60A,60B)는 각각 응답속도를 달리하여 CT(40)를 관통하는 도선의 과전류 여부를 검출한다. 특히, 제 1과부하검출부(60A)는 응답속도를 빨리하여 아크 발생시(도 6a의 "A" 부분 참조) 발생되는 전류의 변화(도 6a의 "B" 부분 참조)를 검출한다. 제 2과부하검출부(60B)는 정밀도를 향상시키면서 응답속도를 느리게 하여 CT(40)를 관통하고 있는 도선의 현재의 전류값(도 6b의 파형 참조)을 감지하여 과전류 여부를 검출한다. 과부하검출부(60A,60B)의 검출신호는 마이크로프로세서(80)로 입력된다.
현재 과부하 검출의 경우 CT(40)을 이용하여 전류를 검출하는 방법으로, 현재 규격은 135％에서 1시간 이내에 차단하는 기준과 200％의 과전류에서 2분 이내 차단하는 기준이 있다. 또한, 단락의 경우 24㎳ 이내에 차단하여야 한다. 이러한 기준은 과거 마그네틱과 바이메탈을 이용할 경우 과전류의 양에서 단락의 경우는 5000A의 전류가 흘렀을 경우 순간적인 차단으로 60㎐ 주파수의 3개의 반파 이내에 차단하여야 하나 300％ 혹은 500％ 이상의 과전류가 흘러도 차단하는 시간이 바이메탈의 동작 시간에 의해 순간적인 차단이 이루어지지 않는다. 이러한 물리적인 특성을 극복하기 위해서 전자적인 전류 감지를 할 경우 1초 이내에 차단할 수 있는 장점을 갖게 된다.
위의 차단기준을 토대로 마이크로프로세서(80)는 과부하검출부(60A,60B)에서 검출한 신호를 도 7의 흐름도에 따라 해석하여 과부하를 판단하게 된다.
도 7을 보면, 마이크로프로세서(80)는 과부하검출부(60A,60B)로부터 입력되는 아날로그 형태의 검출신호를 처리 가능한 디지탈 형태로 변환한다(단계 701). 그런 다음, 마이크로프로세서(80)는 디지탈 변환된 검출신호로부터 현재 전류값이 150A 이상, 1초 유지 되었는 지 여부를 판단한다(단계 702). 단계 702의 판단결과, 마이크로프로세서(80)는 현재 전류값이 150A 이상 1초 유지되었으면 과부하에 의한 과전류상태로 판단하여 기설정된 차단시간동안 차단부(10)로 트립신호를 발생시켜 전원을 차단시킨다(단계 705). 단계 702의 판단결과, 현재 전류값이 150A 이상 1초 유지되지 않았으면 마이크로프로세서(80)는 현재 전류값이 200％ 정격전류 이상, 2분 유지 되었는 지 여부를 판단한다(단계 703). 단계 703의 판단결과, 마이크로프로세서(80)는 현재 전류값이 200％ 정격전류 이상 2분 유지되었으면 과부하에 의한 과전류상태로 판단하여 기설정된 차단시간동안 트립신호를 발생시켜 전원을 차단시킨다(단계 705). 단계 703의 판단결과, 현재 전류값이 200％ 정격전류 이상 2분 유지 되지 않았으면 마이크로프로세서(80)는 현재 전류값이 135％ 정격전류 이상, 1시간 유지되었는 지 여부를 판단한다(단계 704). 단계 704의 판단결과, 마이크로프로세서(80)는 현재 전류값이 135％ 정격전류 이상 1시간 유지되었으면 과부하에 의한 과전류상태로 판단하여 기설정된 차단시간동안 트립신호를 발생시켜 전원을 차단시킨다(단계 705). 단계 704의 판단결과, 현재 전류값이 135％ 정격전류 이상 1시간 유지되지 않았으면 마이크로프로세서(80)는 다시 단계 701로 돌아가 단계를 반복수행한다.
마이크로프로세서(80)는 전원을 차단시킴과 아울러 디스플레이(110)를 통해 현재 차단 원인이 과전류에 의한 것임을 알 수 있도록 표시한다.
도 8은 도 1의 누전검출부(70) 구성으로, 크게 필터(71), 증폭기(73) 및 비교기(75)로 이루어진다.
도 8을 보면, 누전검출부(70)는 필터(71)를 통해 ZCT(30)에서 감지된 누전 전류로부터 불필요한 노이즈를 제거하여 누전신호만을 검출하게 된다. 누전검출부(70)는 증폭기(73)를 통해 검출된 누전신호를 일정크기로 레벨 증폭시킨 후, 비교기(75)를 통해 기설정된 기준신호 레벨과 비교하고 비교에 따른 신호를 마이크로프로세서(80)로 출력하게 된다. 현재 누전의 경우 미국의 경우 인체 보호용으로 4∼6㎃ 누설 및 255㎃의 누설을 구분하여 누설을 감지한다. 이러한 부분을 위해 본 발명에서는 도 8에 도시한 바와 같은 방식을 사용하여 누전 검출을 수행한다.
도 9는 도 8의 누전검출부(70)에 대한 상세 회로도를 나타낸다.
도 9를 보면, 복수개의 ZCT(30A,30B)를 사용하여 그중 하나인 ZCT(30A)는 입력라인(Load_Hot,Load_Neu)을 통과하고 있는 전류차를 감지하여 누전검출부(70)로 입력하게 되며, 다른 하나인 ZCT(30B)는 입력라인(Load_Neu)과 접지(GND)를 통과하 고 있는 전류차를 감지하여 누전검출부(70)로 입력하게 된다. 특히, ZCT(30B)는 300:1을 사용함으로써 누설이 발생하였을 경우 고주파의 출력 특성을 나타내며 이러한 특성으로서 접지(GND)와 중립 도전선(Neutral)의 누설을 측정할 수 있다. 부하(Load_Hot,Load_Neu)에 의해 누설전류가 발생하지 않는 경우에는 입력라인으로부터 부하로 흐르는 입,출력 전류가 일정하게 되므로 ZCT(30A,30B)에서는 전류차가 없는 일정한 전류를 검출하여 누전검출부(70)로 입력하게 된다. 반면에 부하에 의해 누설 전류가 발생하게 되는 경우, 입력라인으로부터 부하로 흐르는 입출력 전류에 차이가 발생하게 되어, ZCT(30A,30B)에서는 전류차를 검출하여 누전검출부(70)로 입력하게 된다. 누전검출부(70)에서는 RC회로로 구성된 필터(71)를 통해 입력된 전류를 필터링하여 불필요한 노이즈가 제거된 누전신호를 검출하여 증폭기(73)에 입력하게 된다. 증폭기(73)에서는 검출된 누전신호를 일정크기로 레벨 증폭시킨 후(도 10a 파형 참조), 이를 복수개의 비교기(75A,75B)의 음(-)입력단자와 양(+)입력단자에 각각 입력하게 된다. 제 1비교기(75A)는 양(+)입력단자에 인가되는 기설정된 기준신호 레벨과 음(-)입력단자에 인가되는 도 10a 파형의 누전신호 레벨을 비교하여 누전신호 레벨이 기준신호 레벨 보다 큰 경우에만 펄스신호를 출력한다(도 10b의 (가) 파형 참조). 제 2비교기(75B)는 양(+)입력단자에 인가되는 도 10a 파형의 누전신호 레벨과 음(-)입력단자에 인가되는 기설정된 기준신호 레벨을 비교하여 누전신호 레벨이 기준신호 레벨보다 작은 경우에만 펄스신호를 출력한다(도 10b의 (나) 파형 참조). 여기서, 누설량에 따라 도 10b의 파형 폭이 넓어지며 누설의 양 설정 변경은 증폭도에 따라 변경이 가능하다. 이러한 누설의 양은 마이크로프로세서(80)에서 넓이를 측정하며, 측정된 넓이를 기준으로 하여 누설량을 측정하게 된다. 즉, 누설량에 대한 모니터링을 정확하게 할 수 있으며, 누설량에 따른 변화폭을 감시하여 인체 감지용으로 4∼6㎃ 누설을 감지할 수도 있지만 30㎃ 이상의 장비 누설에 대한 부분도 적용 가능하다. 또한, 아크 발생시도 누설이 생기기는 하나 아주 미약한 누설로 표현이 된다.
도 11a 및 11b는 아크 발생시 나타나는 누설의 특징으로, 도 11a 파형은 아크 발생으로 인해 누설이 생기는 경우 누전검출부(70)의 증폭기(73) 출력이고, 도 11b 파형은 비교기(75A,75B)에서의 출력을 각각 나타낸다. 도 11b 파형을 보면, 두 비교기(75A,75B)중 한쪽에서만 신호가 나온다. 이러한 특성을 이용할 시 병렬아크 발생시 누설의 현상이 정확하게 표현이 되며, 이 특성을 이용할 경우 해당하는 부하(Load)에 대한 아크신호만을 검출하는데 유용하게 작용할 수 있다. 즉, 부하특성시는 도 11b에 보여진 바와 같이 한쪽에서만 신호가 나오나, 누설시에는 도 10b에 보여진 바와 같이 양쪽에서 신호가 나온다. 따라서, 부하특성과 누설특성을 확실하게 구분할 수 있다.
마이크로프로세서(80)는 누전검출부(70)에서 검출한 신호를 도 12의 흐름도에 따라 해석하여 누전을 판단하게 된다.
도 12를 보면, 마이크로프로세서(80)는 누전검출부(70)에서 검출한 누설 발생신호를 입력받는다(단계 1201). 마이크로프로세서(80)는 누설 발생시, 누전검출부(70)의 두 비교기(75A,75B)에서 각각 나오는 누설량이 모두 255㎃ 이상인지(A누설량＞255㎃ & B누설량＞255㎃)를 판단한다(단계 1202). 단계 1202의 판단결과, 두 누설량 모두 255㎃ 이상이면 마이크로프로세서(80)는 누전에 의한 누설로 판단하여 기설정된 차단시간동안 차단부(10)로 트립신호를 내보내어 전원을 차단시킨다(단계 1205). 단계 1202의 판단결과 두 누설량 모두 255㎃ 이상이 아니면, 마이크로프로세서(80)는 누전검출부(70)의 두 비교기(75A,75B)에서 각각 나오는 누설량이 모두 6㎃ 이상인지(A누설량＞6㎃ & B누설량＞6㎃)를 판단한다(단계 1203). 단계 1203의 판단결과, 두 누설량 모두 6㎃ 이상이면 마이크로프로세서(80)는 누전에 의한 누설로 판단하여 기설정된 차단시간동안 차단부(10)로 트립신호를 내보내어 전원을 차단시킨다(단계 1205). 단계 1203의 판단결과 두 누설량 모두 6㎃ 이상이 아니면, 마이크로프로세서(80)는 부하특성에 의한 누설인지를 체크한다(단계 1204). 즉, 마이크로프로세서(80)는 누전검출부(70)의 두 비교기(75A,75B)중 한쪽에서만 신호가 발생하면 부하특성에 의한 누설로 판단하게 된다. 단계 1204에서 부하특성에 의한 누설로 체크되면, 마이크로프로세서(80)는 기설정된 차단시간동안 차단부(10)로 트립신호를 내보내어 전원을 차단하고(단계 1205), 부하특성에 의한 누설이 아닌 경우로 체크되면, 단계 1201로 돌아가 단계를 반복수행한다.
마이크로프로세서(80)는 누전에 의한 전원을 차단시킴과 아울러 디스플레이(110)를 통해 현재 차단 원인이 누전에 의한 것임을 알 수 있도록 표시한다.
도 13은 마이크로프로세서(80)의 차단기 차단조건을 설명하기 위한 타이밍도이다. 여기서, (가)와 (나)의 파형은 각각 입력전압과 라인 전류을 나타낸다. (다) 내지 (바)의 파형은 마이크로프로세서(80)의 입력으로, 각각 아크 검출신호, 복수개의 과전류 검출신호, 누전 검출신호를 나타낸다. (사)의 파형은 마이크로프 로세서(80)의 동작타이밍을 나타낸다.
마이크로프로세서(80)는 먼저, 아크검출부(50)로부터 아크신호(도 13의 (다) 파형 참조)가 발생이 되면 그 지점을 기점으로 카운터를 한다. 마이크로프로세서(80)는 또한, "A"에서 "D"까지 네개의 시점으로 나누어 각 시점에서 기설정된 차단조건을 판단한다.
"A"영역 차단조건은 최초 아크 발생시점으로부터 기설정된 시간에 도달하였을 경우 모든 데이타 즉, 아크, 과전류, 누전 등의 데이타를 종합하여 차단에 대한 판단을 한다. 일정수준 이상의 아크발생(도 13의 (다) 파형 참조)과 전류의 변화(도 13의 (라) 파형 참조)가 있고 현재 전류값이 과전류상태(도 13의 (마) 파형 참조)인가를 판단하여 과전류 상태에서는 누설(도 13의 (바) 파형 참조)도 함께 발생한다. 이런한 경우, 마이크로프로세서(80)는 아크로 판단하고 차단할 수가 있다.
"B"영역 차단조건은 "A"영역 차단조건을 만족하지 않으면 앞에서 발생된 아크의 수를 누적하며 다시 기설정된 시점에서의 전류 변화량과 현재 전류값이 정격전류(Rated current) 이상인가를 판단하여 차단한다.
"C"영역의 경우, "B"영역 차단조건을 만족하지 않으면 계속해서 아크 수를 누적 카운트하며 다시 기설정된 시점에서의 전류 흔들림과 현재 전류가 5A 정도 이상인가를 판단하여 차단한다.
"D"영역의 경우 "C"영역 차단조건을 만족하지 않으면 계속해서 아크수를 누적 카운트하며 다시 기설정된 시점에서의 전류 흔들림이 있고 전류가 1A 이상인가를 판단하여 모든 조건에 만족할 경우 아크로 판단하여 차단한다.
위의 차단조건을 토대로 마이크로프로세서(80)는 검출한 각각의 위험신호를 도 14의 흐름도에 따라 복합적으로 해석하여 아크결함을 판단하게 된다.
도 14를 보면, 마이크로프로세서(80)는 대기상태에서(단계 801), 아크검출부(50)에서 검출된 아크신호가 입력되면 이를 카운터한다(단계 802). 마이크로프로세서(80)는 최초 아크신호 입력시점으로부터 기설정된 시간이 경과했으면 "A" 영역 차단조건을 만족하는 지 판별한다(단계 803). 여기서는 기설정된 시간을 41.5㎳로 하였다. 단계 803에서, 마이크로프로세서(80)는 카운터한 아크수가 7개 이상인지(ARC Counter＞7), 제 2과부하검출부(60B)에서 검출된 현재 전류값이 20A 이상인지(LOAD＞20A), 제 1과부하검출부(60A)에서 검출된 전류의 변화가 4 이상인지(Variation Load＞4), 그리고 누전검출부(70)에서 검출된 누설량이 3 이상인지(Leakage＞3)를 복합적으로 해석하여 아크결함 발생 여부를 판단한다. 특히, 여기서는 누설량을 포함시켜 병렬아크 발생여부를 판단하게 된다. 아크결함으로 판단되면, 마이크로프로세서(80)는 기설정된 차단시간동안 트립신호를 발생시켜 전원을 차단시킨다(단계 807). 아크결함으로 판단되지 않으면, 마이크로프로세서(80)는 그 시점으로부터 다시 기설정된 시간이 경과한 후 "B" 영역 차단조건을 만족하는 지 판별한다(단계 804). 단계 804에서, 마이크로프로세서(80)는 누적 카운터한 아크수가 10 이상인지, 제 2과부하검출부(60B)에서 검출한 현재 전류값이 15A 이상인지, 그리고 제 1과부하검출부(60A)에서 검출된 전류의 변화가 7 이상인지를 복합적으로 해석하여 아크결함 특히, 직렬아크 발생여부를 판단한다. 아크결함으로 판단되면, 마이크로프로세서(80)는 기설정된 차단시간동안 트립신호를 발생시켜 전원 을 차단시킨다(단계 807). 아크결함으로 판단되지 않으면, 마이크로프로세서(80)는 그 시점으로부터 다시 기설정된 시간이 경과한 후 "C" 영역 차단조건을 만족하는 지 판별한다(단계 805). 단계 805에서, 마이크로프로세서(80)는 최초 아크신호 입력시점부터 지금까지 누적 카운터한 아크수가 8 이상인지, 제 2과부하검출부(60B)에서 검출한 현재 전류값이 5A 이상인지, 그리고 제 1과부하검출부(60B)에서 검출된 전류의 변화가 4 이상인지를 복합적으로 해석하여 아크결함 발생여부를 판단한다. 여기서, 누적 카운터한 아크수를 "B" 영역의 조건보다 작게 설정한 이유는 최초 전원 "온(ON)"시켰을 때 순간 과전류가 흐르게 되지만 전류가 걸려있는 상태에서는 전류의 흔들림이 적고 아크 또한 약하게 나타나므로 이를 고려하여 아크결함을 정확하게 검출해내기 위함이다. 아크결함으로 판단되면, 마이크로프로세서(80)는 기설정된 차단시간동안 트립신호를 발생시켜 전원을 차단시킨다(단계 807). 아크결함으로 판단되지 않으면, 마이크로프로세서(80)는 그 시점으로부터 다시 기설정된 시간이 경과한 후 "D" 영역 차단조건을 만족하는 지 판별한다(단계 806). 단계 806에서, 마이크로프로세서(80)는 최초 아크신호 입력시점부터 지금까지 누적 카운터한 아크수가 12 이상인지, 제 2과부하검출부(60B)에서 검출한 현재 전류값이 1A 이상인지, 그리고 제 1과부하검출부(60B)에서 검출된 전류의 변화가 6 이상인지를 복합적으로 해석하여 아크결함 발생여부를 판단한다. 아크결함으로 판단되면, 마이크로프로세서(80)는 기설정된 차단시간동안 트립신호를 발생시켜 전원을 차단시킨다(단계 807). 아크결함으로 판단되지 않으면, 마이크로프로세서(80)는 다시 단계 801로 돌아가 대기상태를 유지한다.
전원이 "온(ON)" 되는 순간과 전류가 변화하는 순간을 구분하기는 힘드나 전류의 지속적인 증가가 발생이 되고 아크의 발생신호가 미미할 경우 일반 부하의 "온(ON)"으로 설정이 되며, 만약 아크신호가 일정수준 이상이고 이때 전류가 일정수준 이상이 된다면 아크발생에 의한 화재 발생의 위험이 크게 되므로 차단하게 된다. 또한, 일정의 부하의 경우 대역통과필터(BPF)로 부하 특성을 구분하기 힘든 경우가 있다. 대표적인 특성으로 조명(dimmer)을 가정으로 할 수 있으나 이들 특성은 120㎐당 하나의 파형만이 발생한다는 것이다. 그럼으로 120㎐에 하나의 아크 신호만을 발생하였을 경우 일반 부하의 특성으로 나타내며 아크가 발생하는 구간도 제로교차(zero crossing) 범위가 아닌 일반 부하의 특성에서 나타남으로서 제외시킬 수가 있다. 일반적으로 아크는 제로교차의 범위에서 발생이 되나 멀티 부하의 경우 반드시 제로교차의 범위에서 발생된다는 보장을 하기는 힘들다. 그럼으로 제로교차의 범위에 한정하여 아크를 검출한다면 원동기류의 아크 발생에서 검출하지 못하는 경우가 발생할 수도 있다. 그럼으로 아크 검출시 전류의 변화량과 단위시간에 발생하는 아크의 수, 현재 전류의 값을 조합하여 아크를 검출하여야 한다.
또한, UL1699에서 제안한 병렬아크의 시험의 경우 규정에 의하면 75A 이상의 전류에서 아크가 발생하였을 경우 8개의 하프(half)신호 이내에 차단하여야 하는 규정이 있다. 이러한 경우 아크가 발생하였을 경우 아주 짧은 시간에 파형이 만들어짐으로서 전류값이 75A의 전류를 인지하지 못하는 경우도 발생할 수 있다. 8개의 하프파형의 경우는 아주 짧은 경우 66.4㎳ 이내에 아크의 여부를 판단하여야 한다. 하지만, 병렬아크의 경우 아크 발생에 있어서의 특징은 급격한 전류 변화와 발생되는 아크가 일반적인 아크에 비해 많은 수를 나타내며 또한, 전류의 누설이 동반되어 나타난다. 이 특성을 이용하여 병렬아크 발생시 확실하게 차단할 수 있게 된다.
한편, 온도검출부(100)는 PCB 기판 상에서의 온도를 검출하여 마이크로프로세서(80)에 입력하게 된다. 마이크로프로세서(80)는 온도검출부(100)로부터의 온도 검출신호를 입력받아 현재의 온도를 측정하게 된다. 이는 화재의 원인이 전기가 아닌 경우에도 주위의 온도가 상승하여 차단기에 온도가 상승하였을 경우 차단이 필요하며, 또한 과전류가 흘렀을 경우 전선에 온도가 상승하면 자연히 PCB에서 온도가 전달됨으로서 차단할 수 있다. 또한, 연결부가 헐거워짐으로서 접촉부 과열이 발생하였을 경우 전류는 증가하지 않으나 접촉부 과열에 의한 온도 상승이 발생함으로 차단을 할 수 있다.
차단부(10)는 마이크로프로세서(80)로부터 아크 결함, 과전류, 누전 혹은 온도 상승 등의 위험요소 발생이 판단되어 차단신호를 SCR(13)에 출력함으로써 SCR(13)를 구동시켜 솔레노이드(SOL)(11)에 전류를 흘려 외부전압 입력라인과 부하 사이를 오프시켜 줌으로써 부하에 흐르는 전압을 차단하여 감전이나 화재 및 부하의 손상을 방지하게 한다.
마이크로프로세서(80)는 현재의 시간, 전류, 온도, 차단상태, 누설상태 등을 디스플레이(110)를 통해 표시한다. 본 실시예에서, 디스플레이(Display)(110)는 다수의 발광다이오드(light emitting diode; LED)들로 구성되어, 차단후 차단된 원인을 전기적인 위험 요소별로(AFCI, GFCI, 과부하, 열 등) 발광 표시한다. 또한, 디스플레이(110)는 마이크로프로세서(80)의 정상적인 동작여부를 발광 표시하여 확인할 수 있도록 한다.
마이크로프로세서(80)는 또한, 통신기능을 구비하여, 차단시 차단원인이 과부하, 아크, 누전의 형태인지를 판별하여 네트워크를 통해 원격지의 관리시스템 측으로 전송하여 통보하고, 필요시 원격차단이 가능하도록 되어 있다.
한편, 본 차단의 정상 동작 유무를 확인하기 위해 테스트 수행을 위한 버튼식 스위치(SW)와 유사아크발생부(90)를 마련한다. 따라서, 테스트스위치(SW)의 동작시 유사아크발생부(90)는 실제 아크와 유사한 일정주파수의 유사 아크를 발생시키는 파형의 펄스신호를 발생시켜 아크검출부(50)와 제 1과부하검출부(60A)로 입력함으로써 회로 검증을 실시한다.
도 1은 본 발명에 따른 복합형 전기안전 차단기를 나타내는 전체 블록도,
도 2는 입력전압의 신호파형을 보여주는 도면,
도 3은 도 1의 아크검출부를 나타내는 블록도,
도 4 및 도 5는 도 3의 단일펄스발생기를 나타내는 회로도 및 입출력되는 아크신호 파형도,
도 6a-6b는 아크 발생시 전류의 흔들림과 과부하 검출시 파형을 각각 보여주는 도면,
도 7은 도 1의 마이크로프로세서에서 과부하 판단 동작을 설명하기 위한 흐름도,
도 8 및 도 9는 도 1의 누전검출부를 나타내는 블록도 및 상세 회로도,
도 10a-10b는 누설시 출력파형을 보여주는 도면,
도 11a-11b는 아크 발생시 나타나는 누설의 특징을 보여주는 파형도,
도 12는 도 1의 마이크로프로세서에서 누전 판단 동작을 설명하기 위한 흐름도,
도 13 및 도 14는 도 1의 마이크로프로세서에서 아크 판단 동작을 설명하기 위한 타이밍도 및 흐름도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 차단부 20 : 전원부
25 : 스케일링부 30 : ZCT
40 : CT 50 : 아크검출부
60A,60B : 과부하검출부 70 : 누전검출부
80 : 마이크로프로세서 90 : 유사아크발생부
100 : 온도검출부 110 : 디스플레이

Claims (15)

  1. 복합형 전기안전 차단 방법에 있어서,
    (1) 아크, 과부하, 누전을 각각 검출하는 단계; 및
    (2) 검출된 아크신호를 카운터하며, 다수의 판단시점으로 나누어 각 시점에서 검출한 각각의 아크, 과부하, 누전 신호들을 기설정된 차단조건에 따라 복합적으로 해석하여 연계성을 파악하여 전원을 차단하는 단계를 포함하며,
    상기 단계 (2)는
    (2a) 아크 발생 시점으로부터 기설정된 시간이 경과한 제 1판단시점이면, 카운터한 아크수가 일정수준 이상이고, 전류의 변화가 있고 현재 전류값이 과전류상태인지에 따라 아크를 판단하는 단계;
    (2b) 상기 제 1판단시점에서 아크로 판단되지 않으면 그 시점으로부터 기설정된 시간이 경과한 제 2판단시점동안 아크의 수를 누적 카운터하고 누적 카운터한 아크수가 일정수준 이상이면서 전류의 변화가 있고 현재 전류값이 정격전류 이상인지에 따라 아크를 판단하는 단계;
    (2c) 상기 제 2판단시점에서 아크로 판단되지 않으면 그 시점으로부터 기설정된 시간이 경과한 제 3판단시점동안 아크의 수를 누적 카운터하고, 누적 카운터한 아크수가 일정수준 이상이면서 전류의 변화가 있고 현재 전류값이 일정수준 이상인지에 따라 아크를 판단하는 단계; 및
    (2d) 상기 제 3판단시점에서 아크로 판단되지 않으면 그 시점으로부터 기설 정된 시간이 경과한 제 4판단시점동안 아크의 수를 누적 카운터하고, 누적 카운터한 아크수가 일정수준 이상이면서 전류의 변화가 있고 현재 전류값이 일정수준 이상인지에 따라 아크를 판단함을 특징으로 하는 복합형 전기안전 차단방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 단계 (1)은 아크 발생시 발생되는 전류의 변화와 현재의 전류값을 각각 분리하여 검출함을 특징으로 하는 복합형 전기안전 차단방법.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 단계 (1)은 CT로부터 과부하에 의한 전류를 검출하여 차단시간에 대한 안정성을 확보함을 특징으로 하는 복합형 전기안전 차단방법.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 단계 (2)는 누설 발생시, 입력라인으로부터 부하로 흐르는 전류와 접지로 흐르는 전류로 분리하여 양쪽에서 모두 일정수준 이상 누설량이 나오면 누설특성으로, 한쪽에서만 일정수준 이상 누설량이 나오면 부하특성으로 구분하여 누설을 측정함을 특징으로 하는 복합형 전기안전 차단방법.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 단계 (2a)는 과전류상태에서 누설이 발생했는 지에 따라 병렬 아크를 판단함을 특징으로 하는 복합형 전기안전 차단방법.
  6. 제 1항에 있어서, 차단 후 차단된 원인을 전기적인 위험 요소별로 표시하는 단계 (3)을 더 포함하는 복합형 전기안전 차단방법.
  7. 복합형 전기안전 차단기에 있어서,
    외부전압 입력라인과 부하단 사이에 설치되는 CT와 ZCT;
    상기 CT로부터 아크 결함에 의한 전류를 검출하는 아크검출부;
    응답속도를 각각 다르게 설계하여, 상기 CT로부터 전류 변화 및 현재 전류값을 각각 감지하여 과부하를 검출하는 복수개의 과부하검출부;
    상기 ZCT로부터 누전에 의한 누설량을 검출하는 누전검출부;
    상기 과부하검출부와 누전검출부로부터 과부하 및 누전 검출시 전원을 차단하기 위한 트립신호를 발생하고, 상기 아크검출부, 과부하검출부 및 누전검출부로부터 각각 검출되는 아크수, 현재 전류값, 전류변화 및 누설량을 조합하여 아크결함 발생 여부를 판단하여 아크 결함 발생시 전원을 차단하기 위한 트립신호를 발생하는 마이크로프로세서; 및
    상기 마이크로프로세서로부터 인가되는 트립신호에 따라 상기 외부전압 입력라인과 부하단 사이에 외부전압 공급을 차단하는 차단부를 포함하는 복합형 전기안전 차단기.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 차단기내의 PCB 온도를 감지하기 위한 온도검출부를 더 포함하며,
    상기 마이크로프로세서는 상기 온도검출부로부터 온도 상승이 감지되면 상기 차단부로 트립신호를 인가하여 전원이 차단되도록 함을 특징으로 하는 복합형 전기 안전 차단기.
  9. 제 7항 또는 제 8항에 있어서, 전원 차단 후 차단된 원인 및 상기 마이크로프로세서의 정상 작동 여부를 표시하기 위한 디스플레이를 더 포함하는 복합형 전기안전 차단기.
  10. 제 7항에 있어서, 상기 마이크로프로세서는 상기 외부전압 입력라인에 현재 입력되고 있는 전압에 대한 주기를 측정하여 측정된 전압주기를 토대로 전원 공급 및 차단여부를 확인하며, 차단시간을 설정함을 특징으로 하는 복합형 전기안전 차단기.
  11. 제 7항에 있어서, 상기 누전검출부는 복수개의 ZCT를 이용하여 입력라인과 접지를 각각 통과하는 전류차를 감지하여 누설을 검출하도록 함을 특징으로 하는 복합형 전기안전 차단기.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 누전검출부는
    상기 ZCT에서 검출된 전류를 필터링하여 불필요한 노이즈가 제거된 누전신호를 검출하기 위한 필터;
    상기 검출된 누전신호를 일정크기로 레벨 증폭하기 위한 증폭기;
    상기 레벨 증폭된 누전신호를 음(-)입력단자에 입력받아 양(+)입력단자에 인 가되는 기설정된 기준신호 레벨과 비교하여 누전신호 레벨이 기준신호 레벨 보다 큰 경우에만 펄스신호를 출력하는 제 1비교기; 및
    상기 레벨 증폭된 누전신호를 양(+)입력단자에 입력받아 음(-)입력단자에 인가되는 기설정된 기준신호 레벨과 비교하여 누전신호 레벨이 기준신호 레벨보다 작은 경우에만 펄스신호를 출력하는 제 2비교기를 구비함을 특징으로 하는 복합형 전기안전 차단기.
  13. 제 7항에 있어서, 상기 마이크로프로세서는 상기 아크검출부로부터 검출된 아크신호를 카운터하며, 다수의 판단시점으로 나누어 각 시점에서 누적 카운터된 아크 수, 전류변화, 현재 전류값, 누설량이 기설정된 차단조건을 만족하는 지에 따라 아크를 판단함을 특징으로 하는 복합형 전기안전 차단기.
  14. 제 7항에 있어서, 상기 마이크로프로세서는 통신기능을 구비하여, 차단시 차단 원인이 과부하, 아크, 누전의 형태인지를 판별하여 네트워크를 통해 원격지의 관리시스템 측으로 전송하여 통보하고 필요시 원격차단이 가능하도록 함을 특징으로 하는 복합형 전기안전 차단기.
  15. 제 7항에 있어서, 상기 차단기의 정상 동작 유무를 테스트하기 위한 테스트 버튼과, 실제 아크와 유사한 테스트신호를 발생시키는 유사아크발생부를 더 포함하는 복합형 전기안전 차단기.
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