• 전기학회논문지
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• 제58권8호
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• pp.1532-1537
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• 2009

Nowadays the diversity and large-capacity of electric appliances are strong effect on electrical fires augment in an alarming way. But, as the inactive response characteristics of the existing RCD (Residual Current protective Device) used on low voltage power distribution lines, so control of overload and electric short circuit faults, major causes of electrical fires, are not enough. Therefore this paper is confirmed the unreliability of the existing RCD by electrical faults simulation and is proposed a auxiliary trip device of RCD by using a high precision current sensor (namely, reed switch) for the prevention of electrical disasters in low voltage power distribution lines caused by overload or electric short circuit faults. The sensitive reed switch in the proposed ATD (auxiliary trip device) exactly detects the increased magnetic flux with the overload or the short current caused by a number of electrical faults, and then rapidly cuts off the existing RCD. The proposed auxiliary trip device of RCD is confirmed the excellent characteristics in response velocity and accuracy in comparison with the conventional circuit breaker through various operation performance analysis. The proposed ATD can also prevent electrical disaster, like as electrical fires, which resulted from the malfunction and inactive response characteristics of the existing RCD.

• 전기학회논문지
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• 제61권12호
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• pp.1953-1958
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• 2012

The major causes of electrical fire are classified to short circuit fault, overload fault, electric leakage and electric contact failure. The occurrence factor of the fire is electric arc or spark accompanied with such electric faults, specially short circuit faults. Earth Leakage Circuit Breaker (ELB) and Molded_case Circuit Breaker (MCCB), that is, Residual Current Protective Devices (RCDs) used on low voltage distribution lines cut off earth leakage and overload, but the RCD can not cut off electric arc or spark to be a major factor of electrical fire. As the RCDs which are applied in low voltage distribution panel are prescribed to rated breaking time about 30ms(KS C 4613), the RCDs can't perceive to the periodic electric arc or spark of more short wavelength level. To improve such problem, this paper proposes a prevention apparatus using the line voltage drop of neutral wire and some semiconductor switching devices. Some experimental tests of the proposed apparatus confirm the validity of the analytical results.

• 전력전자학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.423-430
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• 2009

최근 저압 배전계통에서 사용되고 있는 과부하겸용 누전차단기 즉, RCD의 저조한 응답특성으로 인한 전기화재 원인의 대부분을 차지하는 단락사고 및 과부하사고에 대한 대응이 매우 미흡한 실정이다. 이에 본 논문에서는 기존 RCD에 대한 모의 사고실험을 통하여 그 비신뢰성을 확인하고, 이러한 RCD의 단점을 개선하고자 내구성과 속응성이 우수한 반도체 스위칭 소자들과 고정밀 전류센서를 이용한 "전기화재 방재장치(EFDPD : Electrical Fire Disaster Prevention Device)"를 제안하여 저압 배전계통에서의 단락 및 과부하사고로 인한 전기재해를 방지하고자 한다. 제안한 장치의 고정밀 전류센서로 사용된 리드스위치는 각종 전기사고에서 수반되는 단락전류 및 과전류에 의한 배전선로의 상승된 자속을 정밀 감지한 후, 자체 차단장치를 동작시키는 원리를 가진다. 다양한 동작특성 분석을 통하여 기존의 차단기와 비교하여 차단동작 응답속도와 그 신뢰성이 입증된다. 이로써 제안한 전기안전 제어장치는 기존 RCD들의 빈번한 오동작과 비신뢰성, 저조한 응답특성으로 인한 각종 전기사고 및 전기화재의 발생을 방지하고자 한다.

• 전기학회논문지
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• 제62권6호
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• pp.876-880
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• 2013

The major causes of electrical fire are classified to short circuit fault, overload fault, electric leakage and electric contact failure. The principal factor of the fire is electric arc or spark accompanied with such electric faults. Earth Leakage Circuit Breaker (ELB) and Molded_case Circuit Breaker (MCCB), that is, Residual Current Protective Devices (RCDs) used on low voltage distribution lines cut off earth leakage and overload, but the RCD can not cut off electric arc or spark to be a major factor of electrical fire. As the RCDs which are applied in low voltage distribution panel are prescribed to rated breaking time about 30[ms] (KS C 4613), the RCDs can't perceive to the periodic electric arc or spark of more short wavelength level. To improve such problems, this paper studies on an arc fault circuit interrupter (AFCI) using the distorted voltage wave in electric arc faults. The proposed voltage sensing type AFCI is an electrical fire prevention apparatus of new conception that operates a circuit breaker with sensing the instantaneous voltage drop of line voltage at electrical faults occurrence. The proposed AFCI is composed of control circuit topology using some semiconductor switching devices. Some experimental tests of the proposed AFCI confirm practicality and the validity of the analytical results.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.5-6
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• 2014

According to 2013 fire statistical yearbook in the National Emergency Management Agency, the main cause of an electrical fire are classified to short circuit fault, overload fault, electric leakage, partial disconnection, and joint/contact badness. The occurrence factor of fire is electric arc or spark accompanied with electrical faults. Residual Current Protective Devices(RCDs) of high sensitivity type used at single phase (220V) cut off earth leakage and overload but the RCDs can not cut off electric arc or spark to be a main cause of electrical fire. To be improved on such problem, this thesis is proposed to a auxiliary control device for RCD cut off electric arc or spark.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.617-618
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• 2012

Recently as the inactive response characteristics of the existing RCD(Residual Current protective Device) used on low voltage power distribution system, so control of overload and electric short circuit faults, major causes of electrical fires, are not enough. Therefore, this paper is proposed a prevention apparatus using neutral line voltage and semiconductor switching devices for the prevention of electrical disasters in low voltage power distribution system caused by overload or electric short circuit faults. The proposed prevention apparatus confirms the excellent characteristics in response velocity and accuracy in comparison with the conventional circuit breaker(RCD) through various operation performance analysis.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제15권1호
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• pp.51-58
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• 2008

본 논문에서는 PTC 서미스터의 전기적 온도특성을 이용하여 각종 전기화재 및 전기사고를 예방 보호하는 방재시스템에 대해 연구하였다. PTC(Positive Temperature Coefficient) 서미스터는 온도변화에 따른 저항특성이 정 (+)온도계수를 갖는 특징이 있다. PTC서미스터는 정온도계수를 갖는 $BaTiO_3$계 세라믹스의 정방정계-입방정계 구조를 가지고 상변이점인 큐리(Curie)온도 이상으로 온도가 증가하면 저항이 급격히 증가하는 현상을 보인다. 본 논문에서는 이러한 정저항 온도특성과 자체 발열특성을 갖는 PTC 서미스터를 전기단락사고나 과부하사고 등 전기사고의 감지센서로 이용하여 전기화재사고를 예방하는 제어시스템에 대해 제안하였다. 그 결과 기존에 상용되는 차단기들의 빈번한 오동작과 저 신뢰성, 저속응성 등으로 발생되는 전기화재 및 전기재해의 문제점들을 해결하였다. 또한 제안한 방재시스템의 다양한 실험결과를 통해 이론적 해석의 타당성을 입증하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.65-71
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• 2007

본 논문에서는 PTC 서미스터의 전기적 특성과 온도특성을 이용하여 각종 전기화재 및 전기사고를 예방 보호하는 전기안전 제어장치에 대해 연구된다. PTC(Positive Temperature Coefficient) 서미스터는 온도변화에 따른 저항특성이 정(+)온도계수를 갖는 특징이 있다. 이러한 PTC는 정온도계수를 갖는 $BaTiO_3$계 세라믹스의 정방정계-입방정계 구조를 가지고 상변이점인 큐리(Curie)온도 이상으로 온도가 증가하면 저항이 급격히 증가하는 현상을 보인다. 본 논문에서는 이러한 정저항 온도특성과 자체 발열특성을 갖는 PTC 서미스터를 전기단락사고나 과부하사고 등의 전기사고의 감지센서로 이용하여 전기화재사고로부터 보호하는 제어시스템에 대해 제안한다. 그 결과 기존에 상용되는 차단기들의 빈번한 오동작과 비신뢰성, 저응답특성 등으로 발생되는 전기화재 및 전기재해의 문제점을 해결한다. 또한 제안한 전기안전장치는 다양한 실험결과를 통해 이론적 해석의 타당성이 입증된다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제13권1호통권38호
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• pp.31-35
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• 2006

본 논문에서는 전력용 반도체 스위칭 소자인 SCR(Silicon Controlled Rectifier)과 적층형 PTC 서미스터의 전기적 특성을 이용하여 각종 전기화재 및 전기사고를 예방 보호하는 제어시스템에 대해 연구된다. PTC(Positive Temperature Coefficient) 서미스터는 온도변화에 따른 저항특성이 정(+)온도계수를 갖는 특징이 있다. 이 PTC는 정온도계수를 갖는 $BaTiO_3$계 세라믹스의 정방정계-입방정계 구조를 가지고 상변이점인 큐리(Curie)온도 이상으로 온도가 증가하면 저항이 급격히 증가하는 현상을 보인다. 본 논문에서는 이러한 정저항 온도특성과 자체 발열특성을 갖는 적층형 PTC 서미스터를 전기단락사고나 과부하사고 등의 전기사고의 감지센서로 이용하여 전기화재사고로부터 보호하는 제어시스템에 대해 제안한다. 또한 제안된 보호제어시스템의 다양한 실험결과를 통해 이론적 해석의 타당성을 입증시킨다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.2100-2101
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• 2008

This paper is studied on a protective control system for electrical fire and electrical faults due to over current or electric short circuit faults by using electrical thermal characteristics of PTC (Positive Temperature Coefficient) thermistor and current response characteristics of high sensitive reed switch. The PTC thermistor has characteristic of positive resistivity temperature coefficient according to the temperature variation, which is construction of a regular square and cube demarcation with BaTiO3_Ceramics of positive temperature coefficient. Also PTC thermistor shows the phenomenon which is rapidly increased in the resistivity if the temperature is increased over Curie temperature point, and reed switch, which is used for electrical fault current sensing devices, have a excellent characteristic of response velocity in degree of ${\mu}s{\sim}ms$ that sensing magnetic flux in proportion to dimension of line current. This paper is proposed on a protective control system use PTC thermistor and reed switch for sensor which is protected from electrical fire due to overload faults or electric short circuit faults. Some experimental results of the proposed electric safety control device are confirmed to the validity of the analytical results.