Arc Discharge Sensor having Noise Immunity to Ambient Light

주변광 영향을 받지 않는 아크방전 감지 센서

Optoelectronic arc discharge sensor was used to detect arc discharge inside power distribution panel. Arc discharge is fatal to power system once it begins, thus preventive detection is necessary before power failure occurs. Optoelectronic detection method was used to avoid direct electrical contact to power apparatus inside power distribution panel. 180 degree detection angle and detection range far exceeding 6m, which was sufficient for monitoring purpose, was achieved using the photodiode having $7.5mm^2$ of active surface area and flash source with $0.4cal/cm^2$ energy density, which is equivalent to 1.9J with $2.16cm^2$ emitting area. The response speed of arc discharge sensor was measured to be below 1 msec. The above optoelectronic arc discharge sensor was measured to be sensitive enough to detect 0.94 pC charge.

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.