메뉴 건너뛰기

ENG

추천
검색

논문 기본 정보

자료유형
학위논문
저자정보

(서울과학기술대학교, 서울과학기술대학교 대학원)

지도교수
송화창
발행연도
저작권
서울과학기술대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수26

표지
AI에게 요청하기
추천
검색

초록· 키워드

상세정보 수정요청해당 페이지 내 제목·저자·목차·페이지
정보가 잘못된 경우 알려주세요!
전기설비 다양화 및 전기 기계 기구의 사용이 증가함에 따라 전기설비에 대한 전기 안전의 중요도가 한층 높아지고 있으며 전자기술 발달에 따른 누전차단기의 표준 개선이 필요한 시점이다. 특히, 아크에 의한 동작이나 누전 트립동작 시간, 오동작 등 개선의 필요성이 대두되고 있다. 누전차단기 (ELCB : Earth Leaking Circuit-breaker)는 저전압 교류(AC) 전기회로의 부하 최종 말단에 사용되어 감전방지 및 누전, 지락으로 인한 화재를 방지하기 위해 2종류의 차단기가 사용되고 있다. ELCB의 누전 트립 동작시간은 누설 전류의 크기와 누설 사고 시간에 따라 다르게 측정된다. 본 논문에서는 기존의 ELCB 내부에 사용되는 ZCT(Zero-sequence Current Transformer)의 출력 단자회로와 전기신호를 분석하였다. 분석결과 첫 번째, 전자회로(PCB : Print circuit board)를 사용한 누전차단기 트립(Trip) 타임은 정격감도전류(Residual operating current) 30 mA의 누설 전류에서 최대 27 ms의 트립 동작시간(Trip operating time)을 나타내었다. 두 번째, ZCT에 전원선을 다중으로 감아 누설전류를 증폭하고 이때 발생한 에너지를 통해 기구부를 트립시키는 누전차단기가 동일 시험조건에서 120 ms까지 측정되었다. 전자회로를 사용한 누전차단기의 경우 27 ms의 시간 지연은 전자회로의 IC가 정현파 누설 전류의 반주기만을 감지하여 발생되는 문제로 나타났다. 즉, 전자회로를 사용한 누전차단기의 경우 IC의 특성이 전압 사인파의 역방향 반주기에서만 동작함으로써 시간 지연 현상이 발생한다.

본 논문에서는 기존회로의 지연요소를 최소화하는 새로운 전자회로를 사용한 누전차단기를 연구하여 새롭게 설계하였다. 개발된 누전차단기의 실험결과 9 ms 이내에 트립 동작 시간이 단축될 수 있었다. 누전 트립 동작시간이 단축되면 누설 전류의 충격 지속 시간이 줄어든다. 단축된 누전 트립 동작시간은 감전사고시 인체를 통과하는 전류의 통전시간을 감소시킬 수 있고 이것은 곧 사람과 가축의 전기적 충격의 감소를 의미한다. 인체에 대한 감전과 화재의 발생 가능성은 충격 지속 시간의 제곱근에 반비례하므로 본 논문에서 제안한 누전차단기의 빠른 트립 동작은 인체에 대한 충격 보호 기능을 제공하고 전류 누출로 인한 화재를 예방하는 데 기여 할 수 있다.
#Trip Operating Time #ELCB

목차

  1. Abstract ⅰ
    Table List ⅱ
    Figure List ⅲ
    Nomenclatue iv
    1. Introduction 1
    1.1 Background 1
    1.2 Electric shock cases ? Domestic 6
    1.2.1 Analysis of Electric shock occurrence 6
    1.2.2 Analysis of Electric shock style 6
    1.2.3 Analysis of Electric shock by gender 7
    1.2.4 Analysis of Electric shock by age 8
    1.2.5 Analysis of Electric shock by voltage level 9
    1.2.6 Analysis of Electric shock by equipments 10
    1.2.7 Safety improvement for Electric shock protection 11
    1.3 Electric shock cases ? Oversea 13
    1.3.1 Fatal accidents by Electric shock 13
    1.3.2 Protective actions for Electric shock protection 14
    1.4 Contents and construction of Dissertation 15
    2. Theoretical investigation 17
    2.1 Theoretical background 17
    2.2 Phenomenon of Human electric shock 19
    2.2.1 Circuit of electric shock 19
    2.2.2 Magnitude of electric shock current 20
    2.3 Grouding system 23
    2.3.1 TN Grouding 23
    2.3.2 TT Grouding 26
    2.3.3 IT Grouding 27
    2.4 Countermeasures for Electric shock protection 28
    2.4.1 Protection by automatic power cut-off 28
    2.4.2 Cut-off by ELCB 28
    3. ELCB(Earth Leaking Circuit-breaker) 30
    3.1 Concept of ELCB 30
    3.2 Specifications of ELCB 31
    3.3 Categories, structure and rated sensitivity current of ELCB 32
    3.3.1 Categories and structure 32
    3.3.2 Terminologies for performance 32
    3.3.3 Terminologies for electrical circuit 35
    3.4 Specifications for CB instantaneous characteristic 36
    3.5 Styles of Human electric shock 40
    4. Experiments of Leakage current sensing circuit 41
    4.1 Principle of ELCB electronic circuit for electric shock protection 41
    4.2 Analysis of trip operating time for existing ELCB 43
    4.3 Analysis of IC Latch Part for electronic ELCB 46
    4.4 Experiment and analysis of 20㎋ Delay Capacitor(CDLY) for reduction of trip operating time 48
    4.5 Electronic circuit applied to 20㎋ Delay Capacitor 50
    4.6 Analysis of trip operating time for ELCB circuit with 20㎋ Delay Capacitor 51
    5. Design of ELCB with full-wave detection circuit 52
    5.1 Detection of half-wave and full-wave 52
    5.2 ELCB circuit with two Op-Amps 56
    5.3 Test by authorized institute 58
    5.3.1 Proposed specification of ELCB 58
    5.3.2 Test items -Ⅰ 58
    5.3.3 Test items -Ⅱ 61
    5.3.4 Test items -Ⅲ 63
    6. Test results and Analysis 67
    7. Conclusion 72
    References 74
    Abstract 79
    Acknowledgements 81

최근 본 자료

전체보기
260319_딥리서치
260319_AI리더
260304_새학기에이전트
260122_AIagent
260304_아그논문롤
260127_아그논문
260127_AI뷰어