화재전류(IGR) 경보 기능이 내장된 누전경보차단기의 개발 및 안전성 평가에 관한 연구

Development and Safety Evaluation of Earth Leakage Alarm Breaker Equipped with Fire Current (IGR) Alarming Function

본 연구에서는 누전경보 기능이 내장된 누전경보차단기(JER-E2S, ETECKOREA Co., Korea)를 개발하고, 그 특성을 분석하였다. 개발된 누전경보차단기는 단상 220 V 전용으로 정격전류는 32 A, 20 A, 20 A(화장실용), 16 A 등이다. JER-E2S는 기존 누전차단기(ELB)의 특성을 모두 만족하고 있으며, 13 ± 2 mA의 저항성누설전류(Igr)인 화재전류가전선로에 흐르면 실시간 검출하여 LED 램프로 위험 상태를 점멸할 수 있는 제품이다. 개발된 누전경보차단기는LED 램프 및 통신기기 등에서 필연적으로 발생되는 용량성누설전류(Igc)에 대한 내성이 있어서 안정적인 전기 공급이 가능하다. 또한, 누전경보차단기는 순간지락 정전보호 기능이 있어서 작은 물방울 및 나뭇잎 등의 순간지락에 따른 차단기의 오동작 없이 전원 공급이 가능하다. 그리고 개발된 누전경보차단기의 대기전력은 0.1W 이하로 기존ELB에 비해 절전 성능이 3~8배 우수한 특성을 나타냈으며, 일반 120 m2의 아파트 1세대에 10개 정도의 누전경보차단기가 설치되었을 때 1개월에 2~5 kWh의 전기를 절감할 수 있다. 개발된 누전경보차단기는 기존 누전차단기의 특성을 만족할 뿐만 아니라 전기화재 예방기능 및 오동작 방지기능이 있어서 전원 품질이 우수하고, 전기화재 예방에혁신적으로 기여할 수 있는 제품이다.

The purpose of this study is to develop an earth leakage alarm circuit breaker, equipped with a leakage alarming function(JER-E2S, ETECKOREA Co., Korea), and to analyze its characteristics. The developed mechanism is exclusively used forsingle-phase and 220 V circuits, with a rated current of 32 A, 20 A, 20 A (for restrooms), 16 A, etc. It satisfies allcharacteristics of existing earth leakage circuit breakers (ELB). If a fire current, which is a resistive leakage current (Igr),flows through an electric line, the device detects the leakage current in real time and warns against the leakage througha blinking LED lamp. Since the developed device displays a tolerance to a capacitative leakage current (Igc) that inevitablyoccurs in LED lamps, communication devices, etc., it ensures a stable power supply. In addition, the earth leakage alarmcircuit breaker protects against power failure due to a momentary ground fault. Therefore, it can supply power without therisk of the circuit breaker malfunctioning due to a momentary ground fault caused by water droplets, leaves, etc. Moreover,with a standby power of less than 0.1 W, the developed earth leakage alarm circuit breaker exhibits a power savingperformance that is 3~8 times greater than that of other ELBs. Installation of approximately 10 earth leakage alarm circuitbreakers in one apartment household, with an area of 120 m2, can save 2~5 kWh per month. Therefore, the developed earthleakage alarm breaker not only satisfies the characteristics of existing earth leakage breakers, but also exhibits outstandingpower supply quality since it has the functions of electric fire prevention and malfunction prevention. Therefore, this devicecan innovatively contribute to electric fire prevention.