저압 배선계통에서 단락사고와 누전사고를 방지하기 위해 분전반(DP) 내에 배선용차단기(MCB) 및 누전차단기(ELB)를 사용하여 방지하도록 전기설비기술기준으로 정하고 있다. 이들 차단기들은 누전과 과전류사고를 감지하여 차단하는 성능은 우수하나, 직접적인 전기화재의 위험요소인 순간단락 및 접속·접촉 불량 사고에 의한 전기아크사고에 대한 차단기능은 거의 없는 것으로 분석되었다. 본 연구에서는 디지털 펄스신호 송신과 전력선 네트워크를 적용시킨 새로운 아크차단기가 제안된다. 제안한 아크차단기는 아크사고 시에 정보화된 디지털 펄스신호를 전력선 네트워크를 통하여 전기분전반에 송신하고 분전반 내에 설계된 마이컴 시스템을 통하여 사고위치를 경보하는 표시기 개발이라 할 수 있다. 이는 전력선 네트워크와 첨단 마이컴 시스템을 이용한 전기화재 예방용 스마트형 분전반을 구축하는 것이다.

전기화재의 주요 요소는 전기아크와 스파크로 인한 것으로, 전기화재를 효과적으로 예방하려면 아크차단기(AFCI)의 설치를 법령으로 의무화 되어야 한다. 그러나 우리나라에서는 경제적인 이유와 합리적인 대안의 부재로 인해 현실적으로 어려운 실정으로 추진체계 또한 오랜 시간이 소요될 것으로 예상된다. 이에 대한 합리적인 대안으로 본 연구에서는 응답성과 신뢰성이 우수한 디지털 소자와 반도체 스위칭 소자 등을 이용하여, 선로전압을 상시 감지하고 일정 시간 내 아크나 스파크로 판단되는 이상 파형이 감지되면 화재의 징후로 인식하여 신속하게 전로를 차단하는 직력 아크사고의 감지시스템을 개발하고자 한다. 제안한 전기화재 보호장치는 제어방식이 간단하고 경량, 소형으로 제작이 가능하게 때문에 어디에서나 쉽게 적용이 가능한 장점이 주어진다.

본 논문에서는 응답성이 우수한 반도체 스위칭 소자들을 이용하여 선로전압을 항상 피드백 받고 있다가, 아크나 스파크가 발생하면 전압파형의 순간적인 감쇠 또는 전압 왜형을 감지하여 전기를 차단하는 고속 고정밀의 전압센싱형 아크차단기를 개발하고자 한다. 또한 제안한 아크차단기는 전기사고 발생 시 상전압과 접지간의 강제적인 단락회로를 형성하여, 기존에 설치된 RCD를 누전 또는 과전류로 인식시켜 신속히 RCD를 차단시키는 신개념의 제어기법을 채택하였다.