전기 화재는 주거 및 상업 건물에서 가장 심각한 위험 중 하나이며, 상당 부분이 아크 고장으로 인해 발생합니다. 소형 회로 차단기(MCB)와 같은 표준 회로 보호 장치는 누전 차단기(RCD) 필수적이지만, 위험한 전기 아크의 고유한 특징을 감지할 수 없는 사각지대가 있습니다.
여기에는 아크 고장 검출 장치(AFDD) 가 중요해집니다. 선도적인 전기 보호 장비 제조업체인 VIOX Electric은 규정을 준수하는 고성능 기술을 통해 안전 기준을 발전시키기 위해 노력하고 있습니다.
이 가이드에서는 AFDD의 엔지니어링, IEC 62606 표준의 엄격한 요구 사항, 그리고 이러한 장치를 통합하는 것이 더 이상 현대적인 전기 안전 전략에 선택 사항이 아닌 이유를 살펴봅니다.
AFDD란 무엇이며 왜 중요할까요?
An 아크 고장 검출 장치(AFDD) 는 아크 고장 전류의 영향으로 인해 고정 설비의 최종 회로에서 화재 위험을 완화하도록 설계된 보호 장치입니다.
전기 아크는 절연 매체를 가로지르는 빛나는 전기 방전으로, 일반적으로 전극 재료의 부분적인 휘발을 동반합니다. 이러한 아크는 6,000°C, 를 초과하는 온도를 생성하여 주변의 절연재, 목재 또는 먼지에 쉽게 불을 붙일 수 있습니다.
기존 보호 장치에는 다음과 같은 특정 제한 사항이 있습니다.
- MCB 는 과부하 또는 단락(높은 전류 이벤트) 시 트립되도록 설계되었습니다.
- RCD 는 접지로 누설되는 전류(감전 보호)를 감지합니다.
두 장치 모두 직렬 아크 고장 (전선이 끊어졌지만 접지에 닿지 않은 경우) 또는 높은 저항의 병렬 아크 고장 (전류가 MCB의 자기 트립 임계값 미만인 경우)을 안정적으로 감지할 수 없습니다. AFDD는 이러한 중요한 안전 격차를 해소합니다.
IEC 62606 표준: 글로벌 벤치마크
AFDD의 구성, 테스트 및 성능을 규정하는 국제 표준은 IEC 62606: “아크 고장 검출 장치에 대한 일반 요구 사항”입니다.”
B2B 구매자와 패널 제조업체의 경우 IEC 62606 준수는 협상의 여지가 없습니다. 이 표준은 AFDD가 다음을 수행해야 한다고 규정합니다.
- 감지 위험한 아크 고장.
- 구별 위험한 아크와 작동 아크(브러시 모터 또는 전등 스위치에서 발생하는 아크와 같은)를 구별합니다.
- 격리 화재 발생을 방지하기 위해 지정된 시간 제한 내에 회로를 차단합니다.
IEC 62606 구성 유형
이 표준은 세 가지 주요 구성 방법을 허용하여 패널 제조업체에 설계 유연성을 제공합니다.
| 구성 유형 | 설명 | 완성 |
|---|---|---|
| 통합 AFDD | AFD 장치와 보호 장치(MCB 또는 RCBO)를 모두 포함하는 단일 장치입니다. | 소비자 장치에서 공간 절약을 위해 가장 일반적입니다. |
| 포드/애드온 AFDD | 특정 보호 장치와 함께 현장에서 기계적 및 전기적으로 조립되도록 설계된 AFD 장치입니다. | 기존 패널을 개조하는 데 유연합니다. |
| 독립형 AFDD | 단락 또는 접지 누설 보호 기능이 내장되지 않은 아크 감지 및 개방 수단만 제공하는 단일 장치입니다. | 드물며, 일반적으로 업스트림 보호가 필요합니다. |
AFDD 기술 작동 방식
전자 기계식 차단기와 달리 AFDD는 완전한 전자 장치입니다. 고급 마이크로프로세서와 복잡한 알고리즘을 사용하여 회로의 전기 파형을 지속적으로 분석합니다.
감지 알고리즘
장치는 아크의 특정 특성에 대해 회로를 모니터링합니다.
- 고주파 노이즈: 아크는 넓은 주파수 스펙트럼에 걸쳐 “노이즈”를 생성합니다. AFDD는 일반적으로 100kHz ~ 1MHz 범위를 모니터링합니다.
- 전류 파형 불규칙성: 마이크로프로세서는 아크의 특징인 사인파의 “숄더” 또는 갭(영전류 기간)을 찾습니다.
- 지속 시간 및 에너지: 오작동 트립을 방지하기 위해 장치는 아크의 총 에너지를 계산하여 화재 위험을 초래하는지 여부를 판단합니다.
응답 시간 요구 사항
IEC 62606은 아크 전류 강도에 따라 엄격한 최대 차단 시간을 규정합니다. 전류가 높을수록 장치가 더 빨리 트립되어야 합니다.
| 아크 테스트 전류(A) | 최대 차단 시간(초) | 이론적 해석 |
|---|---|---|
| 2.5A | 1.0초 | 낮은 에너지, 느린 가열. |
| 5 A | 0.5초 | 중간 위험. |
| 10 A | 0.25초 | 발화 위험이 높습니다. |
| 32 A | 0.12초 (120ms) | 즉각적인 화재 위험; 신속한 차단 필요. |
아크 고장 유형: 직렬 대 병렬
아크의 물리학적 현상을 이해하는 것은 올바른 보호 장치를 선택하는 데 필수적입니다. 아크가 회로 차단에 미치는 영향에 대한 자세한 내용은 다음 가이드를 참조하십시오. 회로 차단기 차단 및 전기 아크.
| 기능 | 직렬 아크 고장 | 병렬 아크 고장 |
|---|---|---|
| 정의 | 단일 도체 내에서 발생하는 아크 (예: 끊어진 전선 또는 느슨한 단자). | 서로 다른 두 도체 사이에서 발생하는 아크 (상-중성선 또는 상-접지). |
| 현재 수준 | 낮음: 부하 임피던스에 의해 제한됨. 일반적으로 <20A. | 높음: 시스템 임피던스에 의해서만 제한됨. >75A일 수 있음. |
| MCB 감지? | 아니요. 전류가 트립 임계값 미만입니다. | 때때로. 전류가 자기 트립 수준을 초과하는 경우에만. |
| RCD 감지? | 아니요. 접지로 누설 없음. | 예 (상-접지인 경우). 아니요 (상-중성선인 경우). |
| AFDD 감지? | 예. 주요 기능. | 예. 주요 기능. |
AFDD 대 AFCI: 차이점 이해
B2B 유통업체는 IEC 표준 AFDD를 북미에서 사용되는 UL 표준 AFCI와 혼동하는 경우가 많습니다. 유사한 목적을 수행하지만 상호 교환할 수 없습니다.
| 기능 | AFDD (IEC 62606) | AFCI (UL 1699) |
|---|---|---|
| 주요 지역 | 유럽, 영국, 호주, 국제 (IEC). | 미국, 캐나다, 북미 (NEC/UL). |
| 전압/주파수 | 230V / 50Hz (일반적으로). | 120V / 60Hz. |
| 감지 범위 | 직렬 및 병렬 아크 모두에 중점을 둡니다. | 초기 버전은 주로 병렬 아크에 중점을 두었습니다. 최신 “콤비네이션” AFCI는 둘 다 다룹니다. |
| 트립 임계값 | 2.5 암페어 (최소 감지). | 5 암페어 (일반적으로). |
| 완성 | 종종 RCBO (과전류 + 누전)와 결합됩니다. | 종종 표준 열-자기 차단기와 결합됩니다. |
보호 장치에 대한 자세한 비교는 다음을 참조하십시오. RCBO 대 AFDD 차이점 가이드.
포괄적인 보호 전략
AFDD는 MCB 또는 RCD의 대체품이 아니며 상호 보완적입니다. 완전한 보호 전략에는 세 가지 방어 계층이 포함됩니다.
보호 비교 표
| 오류 유형 | MCB | RCD/RCCB | AFDD |
|---|---|---|---|
| 과부하 | ✅ | ❌ | ❌ (통합되지 않은 경우) |
| 단락 회로 | ✅ | ❌ | ❌ (통합되지 않은 경우) |
| 접지 누설 | ❌ | ✅ | ❌ (통합되지 않은 경우) |
| 병렬 아크 (L-N) | ⚠️ (높은 전류만 해당) | ❌ | ✅ |
| 병렬 아크 (L-E) | ⚠️ (높은 전류만 해당) | ✅ | ✅ |
| 직렬 아크 | ❌ | ❌ | ✅ |
올바른 장치 조합을 선택하는 방법에 대한 자세한 내용은 다음을 검토하십시오. 회로 보호 선택 프레임워크.
설치 및 응용 분야
에 따르면 IEC 60364-4-42, 특정 고위험 환경에서는 AFDD 설치가 적극 권장되며 (일부 국가에서는 의무 사항).
주요 응용 분야
| 위치 유형 | 예제 | 위험 요소 |
|---|---|---|
| 수면 시설 | 호텔, 호스텔, 침실, 요양원. | 화재 발생 시 느린 대피 시간. |
| 높은 화재 위험 | 헛간, 목공 작업장, 제지 공장. | 가연성 물질의 존재. |
| 가연성 건축물 | 목조 건물. | 빠른 화재 확산. |
| 대체 불가능한 상품 | 박물관, 미술관, 데이터 센터. | 높은 자산 가치. |
AFDD를 설치할 때는 다음 사항도 준수해야 합니다. 전기 캐비닛 화재 방지 지침.
패널 빌더를 위한 통합 팁
- 버스바 호환성: AFDD가 기존 버스바 시스템에 맞는지 확인하십시오. VIOX AFDD는 표준 DIN 레일 장착용으로 설계되었습니다.
- 중성선 연결: 대부분의 AFDD는 전자 장치이며 작동하려면 기능 접지 또는 중성선 기준이 필요합니다. 올바른 극성을 확인하십시오.
- 테스트: MCB와 달리 AFDD에는 테스트 버튼이 있습니다. 이는 기계식 트립뿐만 아니라 전자 아크 감지 회로를 테스트합니다.
B2B 고객을 위한 혜택
유통업체 및 계약업체의 경우 VIOX AFDD를 제공하면 상당한 가치를 얻을 수 있습니다.
- 향상된 안전 평판: 최고 수준의 화재 방지 기능을 제공하면 최종 고객과의 신뢰가 구축됩니다.
- 규정 준수: 최신 배선 규정 개정판(예: 영국 18판 또는 현지 IEC 채택)을 준수합니다.
- 책임 감소: 전기 화재의 위험을 완화하면 설치자와 건물 소유자 모두를 보호할 수 있습니다.
- 진단 기능: VIOX AFDD는 종종 전기 기술자가 식별하는 데 도움이 되는 LED 표시등을 제공합니다. 왜 트립이 발생했습니다(직렬 아크 대 병렬 아크 대 과전압). 문제 해결 시간을 절약할 수 있습니다. 당사의 회로 차단기 윙윙거리는 소리 진단 가이드 관련 문제 해결을 위해.
주요 내용
- 보호의 격차: 표준 MCB 및 RCD는 직렬 아크 결함을 감지할 수 없습니다. AFDD는 이 격차를 메우는 데 필요합니다.
- 표준 규정 준수: IEC 62606은 고전류 아크에 대해 120ms 이내에 트립을 요구하는 관리 표준입니다.
- 기술: AFDD는 마이크로프로세서를 사용하여 고주파 노이즈(~100kHz) 및 파형 불규칙성을 분석합니다.
- 다용도성: 6,000°C 이상의 온도에 도달하는 화재를 방지하여 직렬 및 병렬 아크 모두로부터 보호합니다.
- 통합: 최상의 방법은 AFDD를 다음과 함께 사용하는 것입니다. RCBO 과부하, 단락, 누전 및 아크 결함에 대한 포괄적인 보호를 위한 통합 장치로 사용합니다.
자주 묻는 질문
Q: RCD 대신 AFDD를 사용할 수 있습니까?
A: 아니요. AFDD는 아크 결함(화재 위험)을 감지하고 RCD는 누전(감전 위험)을 감지합니다. 그들은 다른 목적을 제공합니다. 그러나 통합 RCD 보호 기능이 있는 AFDD(종종 AFDD+RCBO라고 함)를 구입할 수 있습니다. 자세한 내용은 여기에서 RCD와 MCB의 차이점을 확인하십시오..
Q: AFDD로 인해 성가신 트립이 발생합니까?
A: 초기 세대에는 몇 가지 문제가 있었지만 IEC 62606을 준수하는 최신 VIOX AFDD는 고급 알고리즘을 사용하여 위험한 아크와 정상 작동(예: 전동 드릴 또는 진공 청소기)을 구별합니다.
Q: AFDD는 필수입니까?
A: 현지 규정에 따라 다릅니다. IEC 60364-4-42를 따르는 많은 국가에서는 수면 시설, 화재 위험이 있는 장소 및 대체 불가능한 상품이 있는 건물에 대해 필수입니다.
Q: AFDD의 수명은 어떻게 됩니까?
A: 대부분의 전자 보호 장치와 마찬가지로 긴 수명을 위해 설계되었습니다. 그러나 테스트 버튼을 통한 정기적인 테스트가 권장됩니다.
Q: 올바른 AFDD 등급을 선택하는 방법은 무엇입니까?
A: AFDD의 전류 정격(In)은 MCB를 선택하는 것과 유사하게 회로 설계 전류와 일치해야 합니다. 당사의 크기 조정 원칙에 대한 MCB 구매 체크리스트 .
Q: 표준 AFDD를 DC 회로(예: 태양광 PV 또는 배터리 저장 장치)에 사용할 수 있습니까?
A: 아니요, 절대 안 됩니다. 다음을 준수하는 표준 AFDD IEC 62606 AC 회로(일반적으로 230V, 50/60Hz) 전용으로 설계되었습니다. 다음과 같은 두 가지 중요한 이유로 DC 회로에는 사용할 수 없습니다.
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감지 알고리즘 불일치: AFDD 마이크로프로세서는 AC 아크의 특정 파형 서명을 분석하도록 프로그래밍되어 있으며 종종 결함을 식별하기 위해 AC 사인파의 “영점 교차” 지점에 의존합니다. DC 전류에는 영점 교차가 없으므로 장치가 아크를 감지하지 못합니다.
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아크 소화 안전: DC 아크는 전류가 자연적으로 0으로 떨어지지 않기 때문에 AC 아크보다 소화하기가 훨씬 더 어렵습니다. AC 정격 스위칭 메커니즘은 DC 아크를 차단하지 못하여 차단기 자체 내에서 치명적인 손상이나 화재가 발생할 수 있습니다.
DC 애플리케이션(예: 태양광 PV)의 경우 특정 DC 아크 결함 보호 (종종 인버터 또는 특수 DC 결합기에 통합됨)을 사용해야 합니다. DC 보호에 대한 자세한 내용은 다음 가이드를 참조하십시오. DC 회로 차단기 대 퓨즈.
