• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.182-187
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• 2008

This paper dealt with the detection algorithm of series arcing, which is a cause of electric fires in low-voltage wiring systems. To find the distinguished electrical features of series arc, we simulated series arcing by the arc generator specified in UL1699. An electric heater, an inverter-controlled vacuum cleaner, and a phase-controlled incandescent lamp were used as loads to generate series arcing. A high-pass filter (HPF) with the low cut-off frequency of 3 kHz at -3 dB was fabricated and applied to separate the series arc signal from the AC voltage source. The experiment showed that the high frequency signal generates randomly during series arcing, and the phase-controlled incandescent lamp produces high frequency pulses even in normal state. In this case, the magnitude, the width, and the randomness of high frequency signal should be analyzed to estimate series arcing precisely.

• 한국철도학회논문집
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• 제13권1호
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• pp.37-43
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• 2010

전차선과 팬터그래프는 전기철도차량에 전력을 공급하기 위해 사용된다. 전기철도차량 운행 시 전차선과 팬터그래프 사이의 불안정한 접촉에 의하여 아크가 발생하며 이는 고장 및 사고의 원인이 된다. 따라서 아크를 검출하고 전차선 유지보수를 위한 아크 검측 시스템의 필요성이 요구되고 있다. 본 논문에서는 이러한 전차선 아크 검측 시스템의 개발에 관하여 기술하였다. 아크는 광 검출기를 이용하여 간접 측정하며 가선 전압/전류, 전차선의 높이, 주행속도, 발생위치와 온/습도를 동영상과 함께 저장한다. 개발된 시스템은 서울-동대구간 하행선에서 시험 검측하고 평가하였다. 실험 결과, 아크 발생 및 강도는 가신 전압/전류, 팬터그래프의 높이, 속도에 크게 영향을 받는 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권8호
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• pp.1810-1816
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• 2009

2007년도에 9,128건의 화재가 전기적인 원인에 의해서 발생되었고, 이들 화재에 의해 사망 29명과 부상 262명의 인명피해가 있었다. 아크고장은 전기화재의 주요 원인의 하나로, 일반적으로 높은 열을 발생시키며 쉽게 주변의 인화성물질을 점화시킨다. 그러나 기존의 차단기는 과전류, 단락전류, 누설전류에 대해서만 동작하기 때문에, 이에 대해서는 현재 특별한 보호책이 없는 실정이다. 본 논문은 직렬아크 고장전류에 의한 전선의 발화특성에 대한 실험에서 얻어진 결과를 통해 UL에서 제안하고 있는 기준이 국내의 현실에 적절하지 않음을 제시하였고, 이 결과를 기초로 개발된 기술의 동작특성 실험을 실시하여 아크고장회로를 보호할 수 있는지에 대한 신뢰성을 확인하였다. 모의실험을 통한 동작특성 분석결과, 개발된 아크고장 검출 기술을 적용하면 전기화재의 주요원인인 아크고장에 의한 화재를 현저히 저감시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제3권4호
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• pp.260-265
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• 2008

수용가 시스템에서 발생하는 아크고장은 전기화재의 직접적인 원인이 되지만 기존의 고장검출 메커니즘으로는 확인이 어렵다. 따라서 본 연구에서는 전기화재의 주 원인이 되고 있는 아크고장의 원인을 분석하고 아크고장 기본 검출 메커니즘을 설계하였다. 또한 아크고장 판단의 정확도를 제고시킴으로써 오동작을 최소화할 수 있는 신호처리 기반의 아크고장 판단 방법론을 제안하였다. 끝으로, 하나의 돌입전류에 대해 이산 프리에 변환(DFT)과 이산 웨이블릿 변환(DWT)을 적용, 그 특성을 분석함으로써 신호척리 기반 고장판단 기법의 적용 방법론을 보였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제31권6호
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• pp.412-416
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• 2018

Most series arcs lead to electrical fires that cannot be interrupted by circuit breakers, because the arc's current is outside the breaker's operating range. In this paper, experiments were conducted on the detection and identification of series arcs to prevent electrical fires. Plugs and outlets specified in KS C 8305 were deteriorated to replicate arc faults commonly found in fields. The characteristics of series arcs resulting from various types of loose connections were determined by analyzing the frequency spectra and phase distributions of detected arc pulses. The results showed that the simulated arc defects used in this study were more similar to actual arc phenomena than the existing arc generator specified in UL 1699. In addition, loose connections, such as wire-wire, terminal-wire, and outlet-plug, can be identified by phases of $0^{\circ}$, $180^{\circ}$ and $360^{\circ}$, respectively. These phases can be detected by a band pass filter with a frequency range of 5~10 MHz, which can be used as the trip signal for circuit breakers.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.316-320
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• 2008

This paper described the design and fabrication of a series arc detection module to monitor electrical insulation in low-voltage system. The module consists of a passive high-pass filter with a low cut-off frequency of 3 kHz to attenuate power frequency voltage by 80 dB and an active band-pass filter with a frequency of 4 kHz to detect series arc signals only. For the application experiment, we simulated series arcing phenomena on various loads such as incandescent lamp controlled by dimmer and inverter fed induction motors by an arc generator specified in UL1699. From the experimental results, we could detect series arc signals without an influence of noises.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.524-525
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• 2014

In this paper, we propose algorithm plan variable for detection of DC arc. Changes of surrounding frequencies of harmonic wave is proposed to detect DC arc. To prove validity of these variables, we analyzed frequency based on the measured data and waveform of load current by performing the experiment which generates DC arc by using DC arc generator regulated in UL1699 was carried out.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2013년도 춘계학술대회
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• pp.726-728
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• 2013

전력배전반 내 아크방전을 감지할 수 있도록 광전자 방식 아크방전 감지센서를 구현하였다. 아크방전은 시작되면 전력시스템에 치명적이므로 전력차단이 발생하기 전에 사전에 이를 감지하는 것이 필요하다. 전력배전반 내 전력 기기에 직접적인 전기적 접촉을 피하기 위하여 광전자적 감지 방식이 사용되었다. $7.5mm^2$의 수광면적을 갖는 수광소자와 $2.16cm^2$ 발광면적에서 1.9J의 에너지를 발광하는 즉 $0.4cal/cm^2$ 에너지 밀도를 갖는 플래쉬 광원을 사용하여 180도 감지각과 감시 목적으로는 충분한 6m 이상의 감지거리가 달성되었다. 아크방전 센서의 반응속도는 1 msec 미만으로 측정되었으며 감도는 최대 0.94 pC 의 전하를 감지할 수 있을 정도로 민감함을 보여주었다.

• 전기학회논문지P
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• 제66권4호
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• pp.200-205
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• 2017

In this paper, we propose a technique to determine the normal and arc of an alternating current using a mixed filter composed of an average filter and a band-pass filter and a frequency analysis. The proposed method uses the moving average filter of the FIR filter structure for noise removal and the band-pass filter of the IIR filter structure for detecting only specific frequency components after normalizing the measured current signal based on the maximum value. After performing Fast Fourier Transform (FFT) using the band-pass filtered signal, the total energy is calculated using the magnitude component of the frequency, and the arc is detected using the magnitude of the calculated energy. In order to show the validity of the proposed method, we experimented with various data and found that arc and steady state can be easily discriminated by calculating spectral energy. Therefore, it is considered that the proposed method can be applied to arc diagnosis of low voltage electric wire.

• 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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• 제55권6호
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• pp.255-260
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• 2006

Arc Fault Current is an which occurrs in two opposite electrode. In this paper, arc current control algorithm is designed for the interruption of arc fault current which is occurred in the low voltage network. This arc is one of the main causes of electric fire. General arc current sensor has troubles for detecting arc currents, thus we would like to propose the arc current detection method without current sensor. In this parer, arc discharge currents within power lines are being detected through the arc current control algorithm.