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KR102066713B1 - Arc detection device for each eletric line - Google Patents

Arc detection device for each eletric line Download PDF

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KR102066713B1
KR102066713B1 KR1020190108624A KR20190108624A KR102066713B1 KR 102066713 B1 KR102066713 B1 KR 102066713B1 KR 1020190108624 A KR1020190108624 A KR 1020190108624A KR 20190108624 A KR20190108624 A KR 20190108624A KR 102066713 B1 KR102066713 B1 KR 102066713B1
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KR
South Korea
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unit
arc
line
voltage
output
Prior art date
Application number
KR1020190108624A
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Korean (ko)
Inventor
김성웅
Original Assignee
김성웅
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 김성웅 filed Critical 김성웅
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Abstract

본 발명은 복수의 선로 중 가장 많이 아크가 발생된 선로를 감지하여 경보하고, 복수의 선로 중 특정 선로가 소정 시간 내에 지정된 펄스 수 이상이면 지정된 펄스 수에 도착한 시점에서 표시하거나, 경보하거나, 배전 선로 각각에 대하여 계수를 동시에 리셋시키고 다시 계수할 수 있는 선로별 아크 감지 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 선로별 아크 감지 장치는, 복수의 선로; 및 상기 복수의 선로에 대응하여 배치되는 복수의 변류기 각각으로부터 출력되는 전류 검출 신호를 이용하여 복수의 선로 중 어느 하나를 아크 발생 선로로 표시하는 아크 감지 회로를 포함한다.The present invention detects and alerts a line that has generated the most arcs among a plurality of lines, and if a specific line of the plurality of lines is equal to or greater than a specified number of pulses within a predetermined time, the present invention displays, alerts, or distributes the line. For each, there is provided an arc detection device for each line that can reset and count the counts simultaneously.
Arc-by-line arc detection apparatus according to the present invention, a plurality of lines; And an arc sensing circuit for displaying any one of the plurality of lines as an arc generating line by using a current detection signal output from each of the plurality of current transformers disposed corresponding to the plurality of lines.

Figure R1020190108624
Figure R1020190108624

Description

선로별 아크 감지 장치{ARC DETECTION DEVICE FOR EACH ELETRIC LINE}Arc detection device for each line {ARC DETECTION DEVICE FOR EACH ELETRIC LINE}

본 발명은 선로별로 아크를 감지하는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수의 선로 중 가장 많이 아크가 발생된 선로를 감지하여 경보하는 선로별 아크 감지 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for detecting an arc for each line, and more particularly, to an arc detection apparatus for each line for detecting and alerting a line with the most arc generation among a plurality of lines.

전체 화재발생의 약 30%가 전기화재이며, 그 중 60% 이상이 배선계통의 이상으로 인해 발생하는데, 배선계통의 이상으로 인한 화재 중 대다수가 접촉불량으로 인한 과열, 아크 또는 선간 절연불량으로 인한 트래킹/아크 사고이다.About 30% of all fires are electrical fires, and more than 60% of them are due to wiring system problems. The majority of fires due to wiring system problems are caused by overheating due to poor contact, arc or poor insulation between wires. Tracking / arc accident.

이와 같은 배선계통의 사고는 일반적으로 예방점검이 불가능하다는 문제점이 있으며, 특히 선간 절연물이 오염되거나 탄화되어 발생하는 절연불량은 일종의 부하전류이므로 기존의 접지 간 절연측정기 또는 누전차단기로는 측정할 수 없다.Such an accident of wiring system generally has a problem that preventive inspection is impossible, and in particular, the insulation failure caused by contamination or carbonization between line insulations is a kind of load current, so it cannot be measured by an existing insulation measure- ment or earth leakage breaker. .

이러한 선간 절연불량, 즉, 선간 누전의 경우, 미세한 전류의 아크방전이기 때문에 밝은 곳에서는 육안으로 보이지 않고, 어두운 경우에만 미세한 실과 같은 아크방전이 지속되며, 아크열에 의하여 절연물이 탄화되면 부도체가 도체로 변한다.In the case of such poor insulation between wires, that is, a short-circuit electric leakage, it is not visible to the naked eye in the bright place because of the arc current of the fine current, and the arc discharge such as the fine thread continues only in the dark. Change.

그런데 분전반에 설치하는 경우 부하 라인에 흐르는 교류전류에 포함된 노이즈 전류를 감지하여 펄스의 크기나 지정된 시간 내에 발생하는 펄스의 개수에 의해 아크로 판정하는 것은 일반적이지만, 특정 회선에서 아크가 발생할 경우, 병행하는 배선간의 용량 차이, 근접한 경우 유도 전압, 공급 전원의 임피던스 관련 전압변동 즉, 리플 등에 의하여 인접하여 배치된 양호한 배전 선로에도 일정량이 감지되어 오판 가능성이 있다.However, when installed in the distribution panel, it is common to detect the noise current included in the AC current flowing through the load line and determine it as an arc based on the size of the pulse or the number of pulses generated within a specified time period. There is a possibility that a certain amount is detected even in a good distribution line adjacent to each other due to the capacitance difference between the wirings, the induced voltage and the impedance-related voltage fluctuations of the power supply, that is, the ripple.

이러한 문제점을 해소하기 위하여, 아크 노이즈가 제일 심한 배전 선로는 아크의 발생을 표시하거나, 경보하거나, 차단하고 다른 배전 선로의 감지 동작을 억제하는 등이 필요하다. In order to solve this problem, a distribution line with the highest arc noise is required to display, alarm, or block the occurrence of an arc, and to suppress the sensing operation of another distribution line.

특허등록 10-1535950호 펄스 카운트를 이용한 접촉 불량 검출 장치Patent registration No. 10-1535950 Contact failure detection device using pulse count 특허등록 10-1820162호 직렬아크의 고정도 검출시스템Patent Registration 10-1820162 High accuracy detection system of serial arc 특허등록 10-0861229호 전기 선로의 스파크 발생시에 자동 작동하는 전원 차단장치Patent Registration 10-0861229 Power cut-off device that automatically operates when sparking of electric line occurs

본 발명은 복수의 선로 중 가장 많이 아크가 발생된 선로를 감지하여 경보하는 선로별 아크 감지 장치를 제공함에 목적이 있다.An object of the present invention is to provide an arc detection device for each line that detects and alerts a line that has generated the most arc among a plurality of lines.

또한, 본 발명은 복수의 선로 중 특정 선로가 소정 시간 내에 지정된 펄스 수 이상이면 지정된 펄스 수에 도착한 시점에서 표시하거나, 경보하거나, 배전 선로 각각에 대하여 계수를 동시에 리셋시키고 다시 계수할 수 있는 선로별 아크 감지 장치를 제공함에 다른 목적이 있다.In addition, according to the present invention, when a specific line is a predetermined number of pulses within a predetermined time, the present invention displays, alarms, or resets the coefficients for each of the distribution lines at the same time. Another object is to provide an arc sensing device.

본 발명에 따른 선로별 아크 감지 장치는, 복수의 선로; 및 상기 복수의 선로에 대응하여 배치되는 복수의 변류기 각각으로부터 출력되는 전류 검출 신호를 이용하여 복수의 선로 중 어느 하나를 아크 발생 선로로 표시하는 아크 감지 회로를 포함한다.Arc-by-line arc detection apparatus according to the present invention, a plurality of lines; And an arc sensing circuit for displaying any one of the plurality of lines as an arc generating line by using a current detection signal output from each of the plurality of current transformers disposed corresponding to the plurality of lines.

바람직하게는, 상기 아크 감지 회로는, 상기 복수의 변류기 중 제1 변류기로부터 출력되는 전류 검출 신호 내에 포함된 아크를 감지하도록 구성된 제1 선로용 아크 감지부(210); 상기 복수의 변류기 중 제2 변류기로부터 출력되는 전류 검출 신호 내에 포함된 아크를 감지하도록 구성된 제2 선로용 아크 감지부(220); 교류 입력 전압을 소정 레벨의 직류의 전원 전압으로 변환하는 직류전압발생부(230); 및 상기 전원 전압을 이용하여 소정 주기로 상기 제1 및 제2 선로용 아크 감지부를 리셋하기 위한 주기적 리셋 신호를 제공하는 주기적 리셋부(240)를 포함한다.Preferably, the arc detection circuit comprises: a first line arc detection unit 210 configured to detect an arc included in a current detection signal output from a first current transformer among the plurality of current transformers; A second line arc detector 220 configured to detect an arc included in a current detection signal output from a second current transformer among the plurality of current transformers; A DC voltage generator 230 for converting an AC input voltage into a DC power voltage having a predetermined level; And a periodic reset unit 240 for providing a periodic reset signal for resetting the arc detectors for the first and second lines at predetermined cycles using the power supply voltage.

바람직하게는, 상기 제1 선로용 아크 감지부(210)는, 상기 제1 변류기의 2차측과 병렬결합되고, 상기 제1 변류기로부터 출력되는 전류 검출 신호의 검출 감도를 조절하도록 구성된 제1 입력 감도 조절부(211); 상기 제1 입력 감도 조절부의 출력에 제어되어 상기 전원 전압과 접지 전압 사이의 선로를 스위칭하도록 구성된 제1 스위칭부(212); 상기 제1 스위칭부(212)로부터 교번적으로 출력되는 제1 및 제2 레벨 신호에 의해 생성되는 리플 펄스를 펄스 카운트 단자(cp)로 입력받아 계수하는 제1 리플 카운터(213); 상기 제1 리플 카운터(213)로부터 출력되는 신호를 상기 제1 리플 카운터(213)의 리셋 단자(R)에 전달하는 제1 계수 리셋부(214); 상기 전원 전압(VDD)과 상기 접지 전압 사이에 직렬연결된 제6 저항(R6) 및 제2 캐패시터(C2)를 포함하는 초기 리셋부(203); 상기 초기 리셋부(203) 내 제2 캐패시터(C2)에 충전되는 충전전압과 상기 제1 리플 카운터(213)의 출력을 논리곱하여 출력하도록 구성된 제1 오동작 방지부(215); 상기 제1 오동작 방지부(213)의 출력에 제어되고, 상기 전원 전압(VDD)과 상기 접지 전압(G) 사이에 제1 릴레이(218)와 직렬 연결되어 배치되는 제2 스위칭부(217)를 포함한다.Preferably, the first line arc detector 210 is coupled in parallel with the secondary side of the first current transformer, the first input sensitivity configured to adjust the detection sensitivity of the current detection signal output from the first current transformer Adjusting unit 211; A first switching unit 212 controlled by an output of the first input sensitivity adjusting unit and configured to switch a line between the power supply voltage and the ground voltage; A first ripple counter (213) for receiving and counting ripple pulses generated by the first and second level signals alternately output from the first switching unit (212) to a pulse count terminal (cp); A first coefficient reset unit (214) for transmitting a signal output from the first ripple counter (213) to a reset terminal (R) of the first ripple counter (213); An initial reset unit (203) including a sixth resistor (R6) and a second capacitor (C2) connected in series between the power supply voltage (VDD) and the ground voltage; A first malfunction prevention unit 215 configured to perform a logical multiplication of an output of the first ripple counter 213 with a charging voltage charged in the second capacitor C2 in the initial reset unit 203; A second switching unit 217 controlled by an output of the first malfunction preventing unit 213 and disposed in series with the first relay 218 between the power supply voltage VDD and the ground voltage G; Include.

바람직하게는, 상기 제1 선로용 아크 감지부(210)는, 상기 제2 스위칭부(217)와 직렬연결되고, 상기 제2 스위칭부(217)의 턴온시 발광하거나 경보하는 제1 아크 검출 표시부(216)를 더 포함한다. Preferably, the first line arc detection unit 210 is connected to the second switching unit 217 in series, the first arc detection display unit to emit light or alarm when the second switching unit 217 is turned on. 216 more.

바람직하게는, 상기 제2 선로용 아크 감지부는, 상기 제2 변류기의 2차측과 병렬결합되고, 상기 제2 변류기로부터 출력되는 전류 검출 신호의 검출 감도를 조절하도록 구성된 제2 입력 감도 조절부; 상기 제2 입력 감도 조절부의 출력에 제어되어 상기 전원 전압과 접지 전압 사이의 선로를 스위칭하도록 구성된 제3 스위칭부; 상기 제3 스위칭부로부터 교번적으로 출력되는 제1 및 제2 레벨 신호에 의해 생성되는 리플 펄스를 펄스 카운트 단자(cp)로 입력받아 계수하는 제2 리플 카운터; 상기 제2 리플 카운터로부터 출력되는 신호를 상기 제2 리플 카운터의 리셋 단자(R)에 전달하는 제2 계수 리셋부(214); 상기 초기 리셋부 내 제2 캐패시터(C2)에 충전되는 충전전압과 상기 제2 리플 카운터의 출력을 논리곱하여 출력하도록 구성된 제2 오동작 방지부; 상기 제2 오동작 방지부의 출력에 제어되고, 상기 전원 전압과 상기 접지 전압 사이에 제2 릴레이와 직렬 연결되어 배치되는 제4 스위칭부를 포함한다.Preferably, the arc detection unit for the second line, the second input sensitivity adjusting unit is coupled in parallel with the secondary side of the second current transformer, and configured to adjust the detection sensitivity of the current detection signal output from the second current transformer; A third switching unit controlled to an output of the second input sensitivity adjusting unit and configured to switch a line between the power supply voltage and the ground voltage; A second ripple counter for receiving and counting ripple pulses generated by first and second level signals alternately output from the third switching unit through a pulse count terminal cp; A second coefficient reset unit (214) for transmitting a signal output from the second ripple counter to a reset terminal (R) of the second ripple counter; A second malfunction preventing unit configured to output a result of performing a logical AND operation on a charge voltage charged in a second capacitor C2 in the initial reset unit and an output of the second ripple counter; And a fourth switching unit controlled by an output of the second malfunction preventing unit and disposed in series with a second relay between the power supply voltage and the ground voltage.

바람직하게는, 상기 주기적 리셋부는, 상기 전원 전압과 상기 접지 전압 사이에 배치되는 PUT 소자; 상기 PUT 소자의 애노드 단자와 상기 접지 전압 사이에 배치된 제4 캐패시터(C4); 및 상기 전원 전압과 상기 접지 전압 사이에 배치되는 분압용 제7 및 제8 저항(R7, R8)을 포함하고, 상기 분압용 제7 및 제8 저항(R7, R8)의 분압 전압이 상기 PUT 소자의 게이트에 공급되고, 상기 PUT 소자의 캐소드 단자에 상기 제1 및 제2 리플 카운터의 리셋 단자(R)가 연결될 수 있다.Preferably, the periodic reset unit, PUT device disposed between the power supply voltage and the ground voltage; A fourth capacitor (C4) disposed between an anode terminal of the PUT element and the ground voltage; And the seventh and eighth resistors R7 and R8 for voltage divider disposed between the power supply voltage and the ground voltage, wherein the divided voltages of the seventh and eighth resistors R7 and R8 for voltage dividing are applied to the PUT device. The reset terminal R of the first and second ripple counters may be connected to a gate of the PUT device.

본 발명의 선로별 아크 감지 장치에 따르면, 복수의 선로 중 가장 많이 아크가 발생된 선로를 감지하여 경보하고, 복수의 선로 중 특정 선로가 소정 시간 내에 지정된 펄스 수 이상이면 지정된 펄스 수에 도착한 시점에서 표시하거나, 경보하거나, 배전 선로 각각에 대하여 계수를 동시에 리셋시키고 다시 계수할 수 있다.According to the arc detection device for each line of the present invention, a line that detects and alerts the line which has generated the most arcs among the plurality of lines, and when a specific line among the plurality of lines is equal to or more than the designated number of pulses within a predetermined time, at the point of arrival of the specified number of pulses The indicators can be displayed, alarmed, or reset at the same time for each distribution line and counted again.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 선로별 아크 감지 장치 구조도, 및
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 아크 감지 회로의 세부 회로도이다.1 is a structural diagram of the arc detection device for each line according to an embodiment of the present invention, and
2 is a detailed circuit diagram of the arc detection circuit according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 추가적인 목적들, 특징들 및 장점들은 다음의 상세한 설명 및 첨부도면으로부터 보다 명료하게 이해될 수 있다. Further objects, features and advantages of the present invention can be more clearly understood from the following detailed description and the accompanying drawings.

본 발명의 상세한 설명에 앞서, 본 발명은 다양한 변경을 도모할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 아래에서 설명되고 도면에 도시된 예시들은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Prior to the detailed description of the present invention, the present invention may be variously modified and may have various embodiments, and the examples described below and illustrated in the drawings are intended to limit the present invention to specific embodiments. It is to be understood that the present invention includes all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it may be directly connected to or connected to that other component, but it may be understood that other components may be present in between. Should be. On the other hand, when a component is said to be "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in between.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. As used herein, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof described on the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.

또한, 명세서에 기재된 "...부", "...유닛", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.In addition, the terms "... unit", "... unit", "... module", and the like described in the specification mean a unit for processing at least one function or operation, which means hardware or software or hardware and It can be implemented in a combination of software.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In addition, in the description with reference to the accompanying drawings, the same components regardless of reference numerals will be given the same reference numerals and duplicate description thereof will be omitted. In the following description of the present invention, if it is determined that the detailed description of the related known technology may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 선로별 아크 감지 장치 구조도이다.1 is a structural diagram of the arc detection device for each line according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일실시예에 따른 선로별 아크 감지 장치(100)는, 복수의 차단기(110), 차단기(110)에 전원을 인가하기 위한 전원 라인(120), 차단기(110) 후단에서 개별 부하에 전원을 공급하기 위한 복수의 수전 라인(130), 복수의 차단기 각각에 대응하여 수전 라인측에 배치되는 복수의 변류기(140), 복수의 개별 변류기로부터 출력되는 전류 검출 신호를 이용하여 복수의 수전 라인 중 어느 하나를 아크 발생 수전 라인으로 표시하는 아크 감지 회로(150)를 포함한다. Arc detection device for each line 100 according to an embodiment of the present invention, a plurality of circuit breakers 110, the power line 120 for applying power to the circuit breaker 110, the breaker 110 in the rear end to the individual load A plurality of power receiving lines 130 for supplying power, a plurality of current transformers 140 disposed on the power receiving line side corresponding to each of the plurality of circuit breakers, and a plurality of power receiving lines using current detection signals output from the plurality of individual current transformers An arc sensing circuit 150 for displaying any one of the arc generating lines.

여기서, 아크 감지 회로가 '표시'한다는 의미는 광으로 디스플레이하거나, 소리로 경보하거나, 전기적으로 회로를 차단하는 것을 통칭하는 것으로 이해되어야 한다.Here, the meaning of 'indicating' the arc sensing circuit is to be understood as collectively referring to the display of light, the sound of an alarm, or the breaking of the circuit electrically.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 아크 감지 회로의 세부 회로도이다.2 is a detailed circuit diagram of the arc detection circuit according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일실시예에 따른 아크 감지 회로는, 제1 선로용 아크 감지부(210), 제2 선로용 아크 감지부(220), 직류전압발생부(230), 주기적 리셋부(240)를 포함한다. 한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따르면, 차단기(110), 수전 라인(130), 변류기(140), 아크 감지 회로(150)는 모두 4개씩 배치되지만, 설명의 편의를 위해서 도 2에서는 제3 및 제4 선로용 아크 감지부를 생략한다.Arc detection circuit according to an embodiment of the present invention, the arc detection unit 210 for the first line, the arc detection unit 220 for the second line, the DC voltage generator 230, the periodic reset unit 240 Include. On the other hand, as shown in Figure 1, according to one embodiment of the present invention, the circuit breaker 110, the power receiving line 130, the current transformer 140, the arc detection circuit 150 are all four, but the description For convenience, in FIG. 2, the arc detection units for the third and fourth lines are omitted.

본 발명의 일실시예에 따른 제1 선로용 아크 감지부(210)는, 초기 리셋부(203), 제1 입력 감도 조절부(211), 제1 스위칭부(212), 제1 리플 카운터(213), 제1 계수 리셋부(214), 제1 오동작 방지부(215), 제2 스위칭부(217), 및 제1 릴레이(218)를 포함한다. 여기서, 본 발명의 일실시예에 따른 제1 선로용 아크 감지부(210)는 제2 스위칭부(217)와 직렬연결되는 제1 아크 검출 표시부(216)를 더 포함할 수 있으며, 제1 아크 검출 표시부(216)는 적색 LED일 수 있다.The first line arc detector 210 according to an embodiment of the present invention may include an initial reset unit 203, a first input sensitivity adjuster 211, a first switch 212, and a first ripple counter ( 213, a first coefficient reset unit 214, a first malfunction prevention unit 215, a second switching unit 217, and a first relay 218. Here, the first line arc detection unit 210 according to an embodiment of the present invention may further include a first arc detection display unit 216 connected in series with the second switching unit 217, the first arc The detection display unit 216 may be a red LED.

본 발명의 일실시예에 따른 제1 입력 감도 조절부(211)는 제1 변류기(141)의 2차측과 병렬결합되고, 제1 변류기(141)로부터 출력되는 전류 검출 신호의 검출 감도를 조절할 수 있다. 예컨대, 가변저항기의 가변저항값을 조절하여 검출 감도를 조절할 수 있다.The first input sensitivity adjusting unit 211 according to an embodiment of the present invention may be coupled in parallel with the secondary side of the first current transformer 141 and adjust the detection sensitivity of the current detection signal output from the first current transformer 141. have. For example, the detection sensitivity may be adjusted by adjusting the variable resistor value of the variable resistor.

본 발명의 일실시예에 따른 제1 스위칭부(212)는 제1 입력 감도 조절부(211)의 출력에 제어되어 제2 저항(R2)를 통해 전원 전압(VDD)과 접지 전압(G)을 스위칭한다. 제1 입력 감도 조절부(211)로부터 출력되는 전류 검출 신호가 소정 레벨 이하이면, 제1 스위칭부(212)가 턴오프되고, 이에 따라 전원 전압(VDD) 측에 연결된 제1 스위칭부(212)의 출력은 "H"레벨 신호를 유지한다. 한편, 제1 입력 감도 조절부(211)로부터 출력되는 전류 검출 신호가 소정 레벨 이상이면, 제1 스위칭부(212)가 턴온되고, 이에 따라 전원 전압(VDD) 측에 연결된 제1 스위칭부(212)의 출력은 "L"레벨 신호를 유지한다. The first switching unit 212 according to an embodiment of the present invention is controlled by the output of the first input sensitivity adjusting unit 211 to supply the power supply voltage VDD and the ground voltage G through the second resistor R2. Switch. When the current detection signal output from the first input sensitivity adjusting unit 211 is equal to or less than a predetermined level, the first switching unit 212 is turned off, and thus, the first switching unit 212 connected to the power supply voltage VDD side. The output of the "H" level keeps the signal. On the other hand, when the current detection signal output from the first input sensitivity adjusting unit 211 is equal to or greater than a predetermined level, the first switching unit 212 is turned on, and thus the first switching unit 212 connected to the power supply voltage VDD side. ) Keeps the "L" level signal.

본 발명의 일실시예에 따른 제1 리플 카운터(213)는 제1 스위칭부(212)로부터 교번적으로 출력되는 "H"레벨 신호와 "L"레벨 신호에 의해 생성되는 리플 펄스를 펄스 카운트 단자(cp)로 입력받아 계수한다. 즉, 제1 리플 카운터(213)는 계수된 리플 펄스가 256개에 도달하면, 출력단자(Q8)를 통해 "H"레벨의 아크 감지 신호를 출력한다.The first ripple counter 213 according to an exemplary embodiment of the present invention may output a ripple pulse generated by an "H" level signal and an "L" level signal that are alternately output from the first switching unit 212. Count as input by (cp). That is, when the counted ripple pulse reaches 256, the first ripple counter 213 outputs an arc detection signal having an "H" level through the output terminal Q8.

본 발명의 일실시예에 따른 제1 계수 리셋부(214)는 제1 리플 카운터(213)의 출력단자(Q8)로부터 출력되는 "H"레벨 신호를 제1 및 제2 리플 카운터(213, 223)의 리셋 단자(R)에 전달함으로써 제1 및 제2 리플 카운터(213, 223)가 리셋되게 한다. 즉, 제1 리플 카운터(213)가 입력 전압(vin)의 입력 주파수의 개수를 소정 개수(예: 256)만큼 계수하면 제1 및 제2 리플 카운터(213, 223)가 리셋된다. The first coefficient reset unit 214 according to an embodiment of the present invention outputs the "H" level signal output from the output terminal Q8 of the first ripple counter 213 to the first and second ripple counters 213 and 223. The first and second ripple counters 213 and 223 are reset by transmitting to the reset terminal R of. That is, when the first ripple counter 213 counts the number of input frequencies of the input voltage vin by a predetermined number (eg, 256), the first and second ripple counters 213 and 223 are reset.

본 발명의 일실시예에 따른 초기 리셋부(203)는 전원전압(VDD) 단자와 접지전압(G) 단자 사이에 직렬연결된 제6 저항(R6) 및 제2 캐패시터(C2)를 포함한다.The initial reset unit 203 according to an embodiment of the present invention includes a sixth resistor R6 and a second capacitor C2 connected in series between a power supply voltage VDD terminal and a ground voltage G terminal.

본 발명의 일실시예에 따른 제1 오동작 방지부(215)는 초기 리셋부(203) 내 제2 캐패시터(C2)에 충전되는 충전전압과 제1 리플 카운터(213)의 출력을 논리곱하여 출력함으로써 선로별 아크 감지 회로의 오동작을 방지한다. 즉, 제1 오동작 방지부(215)의 선로별 아크 감지 회로에 동작을 위하여 전원 전압(VDD)을 투입하는 경우, 제2 캐패시터(C2)의 충전을 위해 소요되는 충전 지연시간을 이용하여 오동작 방지부(215)에 "L"레벨 신호를 인가함으로써 전원 전압(VDD)의 투입 초기에는 제1 리플 카운터(213)의 출력에 무관하게 제1 오동작 방지부(215)가 "L"레벨 신호를 우선적으로 출력하도록 한다. The first malfunction preventing unit 215 according to an embodiment of the present invention outputs a logic voltage multiplied by the output of the first voltage ripple counter 213 and the charging voltage charged in the second capacitor C2 in the initial reset unit 203. Prevents malfunction of arc detection circuit by line. That is, when the power supply voltage VDD is input to the arc detection circuit for each line of the first malfunction prevention unit 215 for the operation, the malfunction is prevented by using the charging delay time required for charging the second capacitor C2. By applying the "L" level signal to the unit 215, the first malfunction prevention unit 215 prioritizes the "L" level signal regardless of the output of the first ripple counter 213 at the initial stage of supply of the power supply voltage VDD. To print.

본 발명의 일실시예에 따른 제2 스위칭부(217)는 오동작 방지부(213)의 출력에 제어되고, 전원 전압(VDD) 단자와 접지 전압(G) 단자 사이에 제1 릴레이(218)와 직렬 연결되어 배치된다. 제2 스위칭부(217)가 오동작 방지부(213)로부터 출력되는 "H"레벨 신호에 턴온되면, 제1 릴레이(218)가 동작하고, 제1 아크 검출 표시부(216)가 발광한다. 여기서, 제1 릴레이(218)의 릴레이 스위치 측에 알람이 접속되어 경보할 수 있다.The second switching unit 217 according to an embodiment of the present invention is controlled by the output of the malfunction prevention unit 213, and between the first relay 218 and the power supply voltage VDD terminal and the ground voltage G terminal. It is arranged in series. When the second switching unit 217 is turned on by the " H " level signal output from the malfunction prevention unit 213, the first relay 218 is operated and the first arc detection display unit 216 emits light. Here, an alarm is connected to the relay switch side of the first relay 218 to alert.

본 발명의 일실시예에 따른 제2 선로용 아크 감지부(220)는, 제2 입력 감도 조절부(221), 제3 스위칭부(222, TR11), 제2 리플 카운터(223), 제2 계수 리셋부(224), 제2 오동작 방지부(225), 제4 스위칭부(227, TR12), 및 제2 릴레이(228)를 포함한다. 여기서, 본 발명의 일실시예에 따른 제2 선로용 아크 감지부(220)는 제4 스위칭부(227)와 직렬연결되는 제2 아크 검출 표시부(226)를 더 포함할 수 있으며, 제2 아크 검출 표시부(216)는 적색 LED, 황색 LED 중 어느 하나일 수 있다.The second line arc detector 220 according to an embodiment of the present invention may include a second input sensitivity adjuster 221, a third switch 222 and TR11, a second ripple counter 223, and a second The coefficient reset unit 224, the second malfunction prevention unit 225, the fourth switching units 227 and TR12, and the second relay 228 are included. Here, the second line arc detection unit 220 according to an embodiment of the present invention may further include a second arc detection display unit 226 connected in series with the fourth switching unit 227, the second arc The detection display unit 216 may be any one of a red LED and a yellow LED.

본 발명의 일실시예에 따른 제2 선로용 아크 감지부(220)의 구성 및 동작은 본 발명의 일실시예에 따른 제1 선로용 아크 감지부(210)와 동일하므로 생략하기로 한다. Configuration and operation of the second track arc detector 220 according to an embodiment of the present invention is the same as the first track arc detector 210 according to an embodiment of the present invention will be omitted.

본 발명의 일실시예에 따른 직류전압발생부(230)는 브릿지 다이오드(231), 평활 캐패시터(232), 및 DC/DC 컨버터(233)를 포함한다.The DC voltage generator 230 according to the exemplary embodiment of the present invention includes a bridge diode 231, a smoothing capacitor 232, and a DC / DC converter 233.

본 발명의 일실시예에 따른 브릿지 다이오드(231)는 입력 전압(vin)을 정류하여 정류 전압을 출력한다. 여기서 입력 전압(vin)은 상용 교류 전압일 수 있다.The bridge diode 231 according to an embodiment of the present invention rectifies the input voltage vin to output the rectified voltage. The input voltage vin may be a commercial AC voltage.

본 발명의 일실시예에 따른 평활 캐패시터(232)는 브릿지 다이오드(231)로부터 출력되는 정류 전압을 평활화한다. The smoothing capacitor 232 according to an embodiment of the present invention smoothes the rectified voltage output from the bridge diode 231.

본 발명의 일실시예에 따른 DC/DC 컨버터(233)는 평활화된 정류 전압을 소정 레벨(예: 12볼트)의 전원 전압(VDD)으로 변환한다.The DC / DC converter 233 according to an embodiment of the present invention converts the smoothed rectified voltage into a power supply voltage VDD of a predetermined level (eg, 12 volts).

본 발명의 일실시예에 따른 주기적 리셋부(240)는 전원전압(VDD) 단자와 접지 전압(G) 단자 사이에 배치되는 PUT 소자(프로그래머블 단접합 트랜지스터), 전원전압(VDD) 단자와 PUT 소자의 애노드 단자 사이에 배치된 제9 저항(R9), PUT 소자의 애노드 단자와 접지 전압(G) 단자 사이에 배치된 제3 캐패시터(C3), 그리고 전원전압(VDD) 단자와 접지 전압(G) 단자 사이에 배치되는 분압용 제7 및 제8 저항(R7, R8)을 포함하고, 분압용 제7 및 제8 저항(R7, R8)의 분압 전압이 PUT 소자의 게이트에 공급되고, PUT 소자의 캐소드 단자에 제1 및 제2 리플 카운터(213, 223)의 리셋 단자(R)가 연결된다. 전원전압(VDD) 단자에 인가되는 전원 전압을 이용하여 제3 캐패시터(C3)에 충전되는 충전 전압이 PUT 소자의 게이트에 인가되는 분압용 제7 및 제8 저항(R7, R8)의 분압 전압을 넘어서면 PUT 소자가 턴온된다. 이에 따라 제1 및 제2 리플 카운터(213, 223)가 리셋된다. 여기서 전원전압(VDD) 단자와 PUT 소자의 애노드 단자 사이에 배치된 제9 저항(R9), PUT 소자의 애노드 단자와 접지 전압(G) 단자 사이에 배치된 제3 캐패시터(C3)의 시정수에 의해 제1 및 제2 리플 카운터(213, 223)의 리셋 주기가 결정된다. 한편, 주기적 리셋부(240)는 전기 기기의 정상적인 스위칭시 발생하는 짧은 시간의 아크 노이즈 등으로 인한 펄스 수의 누적을 방지하기 위해 존재한다.The periodic reset unit 240 according to an embodiment of the present invention includes a PUT device (programmable single junction transistor), a power supply voltage (VDD) terminal, and a PUT device disposed between a power supply voltage (VDD) terminal and a ground voltage (G) terminal. A ninth resistor (R9) disposed between the anode terminals of the third capacitor (C3) disposed between the anode terminal of the PUT element and the ground voltage (G) terminal, and the power supply voltage (VDD) terminal and the ground voltage (G) And a divided voltage of the divided seventh and eighth resistors R7 and R8 disposed between the terminals, and the divided voltages of the divided seventh and eighth resistors R7 and R8 are supplied to a gate of the PUT element. The reset terminal R of the first and second ripple counters 213 and 223 is connected to the cathode terminal. The divided voltage of the seventh and eighth resistors R7 and R8 for voltage dividing applied to the gate of the PUT element is charged by the charging voltage charged to the third capacitor C3 using the power voltage applied to the power supply voltage VDD terminal. Beyond that, the PUT device is turned on. Accordingly, the first and second ripple counters 213 and 223 are reset. Here, the time constant of the third capacitor C3 disposed between the ninth resistor R9 disposed between the power supply voltage VDD terminal and the anode terminal of the PUT element and the anode terminal of the PUT element and the ground voltage G terminal. The reset cycles of the first and second ripple counters 213 and 223 are determined. On the other hand, the periodic reset unit 240 is present to prevent the accumulation of the number of pulses due to a short time arc noise, etc. generated during normal switching of the electrical equipment.

본 발명에 따르면, 제1 변류기(141)로부터 출력되는 전류 검출 신호에 포함된 아크를 계수하는 제1 선로용 아크 감지부(210)와, 제2 변류기(143)로부터 출력되는 전류 검출 신호에 포함된 아크를 계수하는 제2 선로용 아크 감지부(220) 중 어느 하나로부터 아크 감지 신호가 출력되면 아크를 경보함과 아울러 그 아크 감지 신호에 의해 전체 리플 카운터가 리셋되고 다시 전류 검출 신호에 포함된 아크의 계수를 시작한다.According to the present invention, the arc detection unit 210 for counting arcs included in the current detection signal output from the first current transformer 141 and the current detection signal output from the second current transformer 143 are included. When the arc detection signal is output from any one of the second line arc detection units 220 for counting the arc, the arc is alerted and the entire ripple counter is reset by the arc detection signal. Start counting the arc.

스위치 S1은 초기리셋부(203)의 제2 캐패시터(C2)에 충전된 충전 전압을 방전시킴으로써 아크 감지 동작을 리셋한다.The switch S1 resets the arc sensing operation by discharging the charging voltage charged in the second capacitor C2 of the initial reset unit 203.

본 명세서에서 설명되는 실시 예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The embodiments and the accompanying drawings described herein are merely illustrative of some of the technical ideas included in the present invention. Therefore, since the embodiments disclosed herein are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, it is obvious that the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. Modifications and specific embodiments that can be easily inferred by those skilled in the art within the scope of the technical idea included in the specification and drawings of the present invention should be construed as being included in the scope of the present invention.

110: 차단기
120: 전원 라인
130: 수전 라인
140: 변류기
150: 아크 감지 회로
210: 제1 선로용 아크 감지부
220: 제2 선로용 아크 감지부
230: 직류전압발생부
240: 주기적 리셋부
203: 초기 리셋부
211: 제1 입력 감도 조절부
212: 제1 스위칭부
213: 제1 리플 카운터
214: 제1 계수 리셋부
215: 제1 오동작 방지부
216: 제1 아크 검출 표시부
217: 제2 스위칭부
218: 제1 릴레이110: breaker
120: power line
130: faucet line
140: current transformer
150: arc detection circuit
210: arc detection unit for the first line
220: arc detection unit for the second line
230: DC voltage generator
240: periodic reset unit
203: initial reset section
211: first input sensitivity adjusting unit
212: first switching unit
213: first ripple counter
214: first coefficient reset unit
215: first malfunction prevention unit
216: first arc detection display unit
217: second switching unit
218: first relay

Claims (6)

복수의 선로; 및
상기 복수의 선로에 대응하여 배치되는 복수의 변류기 각각으로부터 출력되는 전류 검출 신호를 이용하여 복수의 선로 중 어느 하나를 아크 발생 선로로 표시하는 아크 감지 회로를 포함하고,
상기 아크 감지 회로는,
상기 복수의 변류기 중 제1 변류기로부터 출력되는 전류 검출 신호 내에 포함된 아크를 감지하도록 구성된 제1 선로용 아크 감지부(210);
상기 복수의 변류기 중 제2 변류기로부터 출력되는 전류 검출 신호 내에 포함된 아크를 감지하도록 구성된 제2 선로용 아크 감지부(220);
교류 입력 전압을 소정 레벨의 직류의 전원 전압으로 변환하는 직류전압발생부(230); 및
상기 전원 전압을 이용하여 소정 주기로 상기 제1 및 제2 선로용 아크 감지부를 리셋하기 위한 주기적 리셋 신호를 제공하는 주기적 리셋부(240)를 포함하고,
상기 제1 선로용 아크 감지부(210)는,
상기 제1 변류기의 2차측과 병렬결합되고, 상기 제1 변류기로부터 출력되는 전류 검출 신호의 검출 감도를 조절하도록 구성된 제1 입력 감도 조절부(211);
상기 제1 입력 감도 조절부의 출력에 제어되어 상기 전원 전압과 접지 전압 사이의 선로를 스위칭하도록 구성된 제1 스위칭부(212);
상기 제1 스위칭부(212)로부터 교번적으로 출력되는 제1 및 제2 레벨 신호에 의해 생성되는 리플 펄스를 펄스 카운트 단자(cp)로 입력받아 계수하는 제1 리플 카운터(213);
상기 제1 리플 카운터(213)로부터 출력되는 신호를 상기 제1 리플 카운터(213)의 리셋 단자(R)에 전달하는 제1 계수 리셋부(214);
상기 전원 전압(VDD)과 상기 접지 전압 사이에 직렬연결된 제6 저항(R6) 및 제2 캐패시터(C2)를 포함하는 초기 리셋부(203);
상기 초기 리셋부(203) 내 제2 캐패시터(C2)에 충전되는 충전전압과 상기 제1 리플 카운터(213)의 출력을 논리곱하여 출력하도록 구성된 제1 오동작 방지부(215);
상기 제1 오동작 방지부(213)의 출력에 제어되고, 상기 전원 전압(VDD)과 상기 접지 전압(G) 사이에 제1 릴레이(218)와 직렬 연결되어 배치되는 제2 스위칭부(217)
를 포함하는 선로별 아크 감지 장치.
A plurality of tracks; And
An arc sensing circuit for displaying any one of the plurality of lines as an arc generating line by using current detection signals output from each of the plurality of current transformers disposed corresponding to the plurality of lines,
The arc detection circuit,
A first line arc detector (210) configured to detect an arc included in a current detection signal output from a first current transformer among the plurality of current transformers;
A second line arc detector 220 configured to detect an arc included in a current detection signal output from a second current transformer among the plurality of current transformers;
A DC voltage generator 230 for converting an AC input voltage into a DC power voltage having a predetermined level; And
And a periodic reset unit 240 for providing a periodic reset signal for resetting the arc detectors for the first and second lines at predetermined cycles using the power supply voltage.
The arc detection unit 210 for the first line,
A first input sensitivity adjusting unit (211) coupled in parallel with the secondary side of the first current transformer and configured to adjust the detection sensitivity of the current detection signal output from the first current transformer;
A first switching unit 212 controlled by an output of the first input sensitivity adjusting unit and configured to switch a line between the power supply voltage and the ground voltage;
A first ripple counter (213) for receiving and counting ripple pulses generated by first and second level signals alternately output from the first switching unit (212) to a pulse count terminal (cp);
A first coefficient reset unit (214) for transmitting a signal output from the first ripple counter (213) to a reset terminal (R) of the first ripple counter (213);
An initial reset unit (203) including a sixth resistor (R6) and a second capacitor (C2) connected in series between the power supply voltage (VDD) and the ground voltage;
A first malfunction prevention unit 215 configured to perform a logical multiplication of an output of the first ripple counter 213 with a charging voltage charged in the second capacitor C2 in the initial reset unit 203;
The second switching unit 217 is controlled by the output of the first malfunction prevention unit 213 and is connected in series with the first relay 218 between the power supply voltage VDD and the ground voltage G.
Arc detection device for each track comprising a.
삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서, 상기 제1 선로용 아크 감지부(210)는,
상기 제2 스위칭부(217)와 직렬연결되고, 상기 제2 스위칭부(217)의 턴온시 발광하거나 경보하는 제1 아크 검출 표시부(216)
를 더 포함하는 선로별 아크 감지 장치.
The method of claim 1, wherein the arc detection unit 210 for the first line,
The first arc detection display unit 216 is connected in series with the second switching unit 217 and emits or alarms when the second switching unit 217 is turned on.
Arc detection device for each track further comprising.
청구항 1에 있어서, 상기 제2 선로용 아크 감지부는,
상기 제2 변류기의 2차측과 병렬결합되고, 상기 제2 변류기로부터 출력되는 전류 검출 신호의 검출 감도를 조절하도록 구성된 제2 입력 감도 조절부;
상기 제2 입력 감도 조절부의 출력에 제어되어 상기 전원 전압과 접지 전압 사이의 선로를 스위칭하도록 구성된 제3 스위칭부;
상기 제3 스위칭부로부터 교번적으로 출력되는 제1 및 제2 레벨 신호에 의해 생성되는 리플 펄스를 펄스 카운트 단자(cp)로 입력받아 계수하는 제2 리플 카운터;
상기 제2 리플 카운터로부터 출력되는 신호를 상기 제2 리플 카운터의 리셋 단자(R)에 전달하는 제2 계수 리셋부(214);
상기 초기 리셋부 내 제2 캐패시터(C2)에 충전되는 충전전압과 상기 제2 리플 카운터의 출력을 논리곱하여 출력하도록 구성된 제2 오동작 방지부;
상기 제2 오동작 방지부의 출력에 제어되고, 상기 전원 전압과 상기 접지 전압 사이에 제2 릴레이와 직렬 연결되어 배치되는 제4 스위칭부
를 포함하는 선로별 아크 감지 장치.
The method of claim 1, wherein the arc detection unit for the second line,
A second input sensitivity adjuster coupled in parallel with the secondary side of the second current transformer and configured to adjust the detection sensitivity of the current detection signal output from the second current transformer;
A third switching unit controlled to an output of the second input sensitivity adjusting unit and configured to switch a line between the power supply voltage and the ground voltage;
A second ripple counter for receiving and counting ripple pulses generated by first and second level signals alternately output from the third switching unit through a pulse count terminal cp;
A second coefficient reset unit (214) for transmitting a signal output from the second ripple counter to a reset terminal (R) of the second ripple counter;
A second malfunction preventing unit configured to output a result of performing a logical AND operation on a charge voltage charged in a second capacitor C2 in the initial reset unit and an output of the second ripple counter;
A fourth switching unit controlled by an output of the second malfunction preventing unit and disposed in series with a second relay between the power supply voltage and the ground voltage
Arc detection device for each track comprising a.
청구항 5에 있어서, 상기 주기적 리셋부는,
상기 전원 전압과 상기 접지 전압 사이에 배치되는 PUT 소자;
상기 PUT 소자의 애노드 단자와 상기 접지 전압 사이에 배치된 제4 캐패시터(C4); 및
상기 전원 전압과 상기 접지 전압 사이에 배치되는 분압용 제7 및 제8 저항(R7, R8)을 포함하고,
상기 분압용 제7 및 제8 저항(R7, R8)의 분압 전압이 상기 PUT 소자의 게이트에 공급되고, 상기 PUT 소자의 캐소드 단자에 상기 제1 및 제2 리플 카운터의 리셋 단자(R)가 연결되는 것을 특징으로 하는 선로별 아크 감지 장치.The method of claim 5, wherein the periodic reset unit,
A PUT element disposed between the power supply voltage and the ground voltage;
A fourth capacitor C4 disposed between the anode terminal of the PUT element and the ground voltage; And
A seventh and eighth resistors R7 and R8 for voltage dividing disposed between the power supply voltage and the ground voltage;
The divided voltages of the voltage dividing seventh and eighth resistors R7 and R8 are supplied to the gate of the PUT device, and the reset terminals R of the first and second ripple counters are connected to the cathode terminals of the PUT device. Arc detection device for each track, characterized in that.
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