KR100780035B1 - Surge protective device for cabinet and distributing panel - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 분,배전반의 서지 보호 장치에 관한 것으로, 특히 분,배전반의 2차측에 연결된 부하에 서지 전압 및 전류가 차단되기 전에 유입되는 것을 방지하는 서지 보호 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
최근 산업의 발달과 정보통신의 대중화로 고밀도 집적회로가 내장된 전자 통신기기가 널리 사용되고 있다. 이러한 고밀도 집적회로의 기기들은 서지 전압 및 전류에 대해 일시적 고장이나 영구적 손상을 받기 쉽기 때문에 분전반(또는 배전반) 내 분기용차단기 2차측에 연결된 부하에 서지 전압 및 전류가 유입되는 것을 차단하는 보호 장치가 필요하게 되었다. Recently, due to the development of the industry and the popularization of information and communication, electronic communication devices having high density integrated circuits have been widely used. Since devices of such high density integrated circuits are susceptible to temporary failure or permanent damage to surge voltage and current, a protection device for preventing surge voltage and current from entering the load connected to the secondary side of the branch circuit breaker in the distribution panel (or switchboard) is provided. It became necessary.
이와 같이 서지 차단 장치의 일례가 하기 문헌 1에 개시되어 있다.Thus, an example of a surge interruption device is disclosed by following
상기 문헌 1에 개시된 기술은 서지차단장치 내장형 분전반에 관한 것으로, 외부 전력 계통으로부터 분전반에 침입하는 서지 전압 및 전류에 대해 분전반에 설치된 차단기를 보호하고, 차단기 2차측에 연결된 통신기기를 안전하게 보호하는 장치를 제공한다고 기재되어 있다. 즉, 상기 문헌 1에 개시된 기술에서는 도 1에 도 시된 바와 같이 주차단기(1)와, 일측은 주차단기(1)에 접속되고 타측은 부하에 접속된 분기용차단기(2)와, 주차단기(1)와 분기용차단기(2) 사이에 접속된 서지차단장치(3)가 하나의 외함 내에 설치되어 평상시에는 분전반 고유의 기능을 수행하다가 서지 전압 및 전류가 발생하였을 경우 이를 차단하는 서지차단장치 내장형 분전반에 대해 기재되어 있다.The technique disclosed in the
또한, 일반적인 서지 보호 장치의 다른 예가 하기 문헌 2에 개시되어 있다.In addition, another example of a general surge protection device is disclosed in
상기 문헌 2에 개시된 기술은 서지 보호 장치 선정 및 설치에 관한 기술지침에 관한 것으로, 산업안전기준에 관한 규칙 제329조 2(고전류보호장치) 및 제357조(피뢰침 설치)의 규정에 따라 낙뢰에 의해 배전계통으로 전파되는 과도전압 및 설비 내의 기기에서 발생하는 개폐과전압에 대해 전기설비를 보호하는 서지 보호 장치(SPD) 설정 및 설치에 관한 기술적 사항에 대하여 기재하고 있다. The technique disclosed in
즉, 상기 문헌 2에 개시된 기술에서는 도 2에 도시된 바와 같이 설비의 인입구 또는 그 부근에서 중선선이 보호도체에 연결되어 있거나 중성선이 없는 경우에는 상도체와 주접지단자 사이 또는 상도체와 보호도체 사이에 설치하고, 설비의 인입구 또는 그 부근에서 중성선과 보호도체가 직접 연결되어 있지 않으면 상도체와 주접지단자 또는 보호도체 사이 및 중선과 주접지단자 사이 또는 보호도체 사이에 설치하며, 서지 보호 장치를 누전차단기 전원측에 설치하는 경우 상도체와 중성선 사이 및 중성선과 주접지단자 또는 보호도체 사이에 설치한다고 기재되어 있다. That is, in the technique disclosed in
[문헌 1] 대한민국 실용신안 등록공보 제0190028호 (2000.05.12 등록)[Document 1] Korean Utility Model Registration Publication No. 0190028 (Registered on May 12, 2000)
[문헌 2] 산업안전기준에 관한 규칙(제329조 2 및 제357조)(2006.12.31 공표)[Document 2] Rules on Occupational Safety Standards (
그러나 상기 문헌 1,2에 개시된 기술에 있어서는 서지 보호 장치의 연결선과 부하의 연결선이 수직으로 연결도체에 연결되어 있어 서지 전압 및 전류가 차단되기 전에 부하측으로 유입되어 파손되는 경우가 발생되는 문제가 있었다. However, in the technique disclosed in
본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 서지 보호 장치의 연결선을 설비의 인입구와 연결되는 연결도체에 수직으로 연결한 부하의 연결선 접점보다 앞선 위치에서 상기 연결도체에 수평으로 연결하고, 상기 부하의 연결선 길이를 길게 연장함으로써, 분,배전반의 2차측에 연결된 부하(단상 또는 삼상)에 서지 전압 및 전류가 차단되기 전에 유입되는 것을 방지하는 장치를 제공하는데 있다. An object of the present invention is to solve the problems as described above, the horizontal connection to the connecting conductor in the position in front of the connecting line contact of the load vertically connected to the connecting conductor of the surge protection device connected to the inlet of the facility In addition, by extending the length of the connection line of the load, to provide a device to prevent the surge voltage and current flows into the load (single-phase or three-phase) connected to the secondary side of the distribution panel, before the interruption.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 제1의 특징은 배전계통으로 전파되는 과도전압 및 설비 내의 기기에서 발생하는 개폐과전압에 대해 전기설비를 보호하는 서지 보호 장치에 있어서, 설비의 인입구와 연결되는 다수개의 연결도체에 수직으로 연결한 부하의 연결선보다 앞선 위치에서 상기 다수개의 연결도체에 각각 수평으로 연결선을 연결한 다수개의 서지보호부를 포함하고, 상기 연결도체에 연결하는 부하의 연결선의 길이를 서지보호부의 연결선 보다 길게 연장하는 것이다. In order to achieve the above object, a first feature of the present invention is a surge protection device that protects an electrical installation against a transient voltage propagated to a distribution system and an opening and closing overvoltage occurring in a device in a facility, the plurality of connections being connected to the inlet of the facility. And a plurality of surge protection parts each connected to the plurality of connection conductors horizontally at a position preceding the connection line of the load connected vertically to the two connection conductors, and surge protection of the length of the connection line of the load connected to the connection conductors. It extends longer than the negative connection line.
본 발명의 제2의 특징은 제1의 특징에 있어서, 상기 부하의 연결선은 서로 일정 간격을 가지는 나선 형태로 감긴 것이다.According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the connecting line of the load is wound in a spiral form having a predetermined distance from each other.
본 발명의 제2의 특징은 제1의 특징에 있어서, 상기 서지보호부는 전압스위칭형 또는 전압제한형 또는 조합형 중 어느 하나인 것이다. A second feature of the present invention is the first feature, wherein the surge protection part is any one of voltage switching type, voltage limiting type, or combination type.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 분,배전반의 서지 보호 장치에 의하면, 평상시에는 분,배전반 고유의 기능을 수행하다가 낙뢰 등에 의해 배전계통으로 전파되는 과도전압 및 설비 내의 기기에서 발생하는 경우 전기설비를 보호함과 아울러 서지 전압 및 전류가 차단되기 전에 부하측으로 유입되어 파손되는 경우를 미연에 방지할 수 있다는 효과가 얻어진다.As described above, according to the surge protection device of the distribution panel according to the present invention, the electrical installation in the case of the transient voltage propagated to the distribution system due to lightning and the like during the normal operation of the distribution panel, the electrical equipment in the facility In addition to protecting the circuit, it is possible to prevent the breakage and inflow to the load side before the surge voltage and current are interrupted.
본 발명에 대해 간략하게 설명하자면, 본 발명은 설비의 인입구(100), 분,배전반(200) 및 주접지단자(300)로 구성된다. 특히, 상기 분,배전반(200)은 연결도체(210), 서지보호부(220), 부하(230)를 포함하고 있고, 이중 서지보호부(220)는 상기 연결도체(210)에 각각 수평으로 연결선을 연결하고, 상기 연결도체(210)에 연결하는 부하(230)의 연결선(231)의 길이를 상기 서지보호부(220)의 연결선(221) 보다 길게 연장하여 서지 전압 및 전류가 차단되기 전에 부하측으로 유입되어 파손되 는 경우를 미연에 방지하는 관리가 가능하게 한다. Briefly describing the present invention, the present invention is composed of the
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 또한, 본 발명을 설명하는데 있어서 동일 부분은 동일 부호를 붙이고, 그 반복 설명은 생략한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. In addition, in describing this invention, the same code | symbol is attached | subjected and the repeated description is abbreviate | omitted.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 서지 보호 장치를 내장한 분,배전반의 구성을 간략하게 보인 회로도이다. FIG. 3 is a circuit diagram briefly illustrating a configuration of a distributor and a distribution board incorporating a surge protection device according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3에서 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 분,배전반(200)은 설비의 인입구(100)와 연결되는 다수개의 연결도체(210)와 부하(230) 사이에 서지 전압 및 전류에 대해 서지보호부(220)가 위치하고, 상기 서지보호부(220)와 부하(230)는 주접지단자(300)에 연결되어 있다. 여기서, 상기 연결도체(210)와 서지보호부(220) 사이에는 보호장치(예를 들어 퓨즈, 회로차단기, 누전차단기 등, 240)가 추가되어 주차단기의 기능을 수행한다. As shown in FIG. 3, the distribution and
또한, 상기 서지보호부(220)는 그 기능에 따라 크게 전압스위치형, 전압제한형 및 조합형으로 나뉘는데, 상기 전압스위치형은 서지가 인가되지 않은 경우 높은 임피던스 상태이고, 전압서지가 있을 때는 급격하게 임피던스가 낮아지는 기능을 가지며 에어갭, 가스방전관, 사이리스터, 트라이액 등을 사용한다. In addition, the
상기 전압제한형은 서지가 인가되지 않은 경우 높은 임피던스 상태이고 서지 전류와 전압이 상승하면 임피던스가 연속적으로 감소하는 기능을 가지며, 배리스터, 억제 다이오드 등을 사용한다. The voltage limiting type has a high impedance state when no surge is applied and has a function of continuously decreasing impedance when the surge current and the voltage increase, and use a varistor, a suppression diode, or the like.
상기 조합형은 전압스위칭형 소자와 전압제한형 소자를 갖는 것으로, 인가전압의 특성에 따라 전압스위칭, 전압제한 또는 전압스위칭과 전압제한의 두 가지 동작을 하는 것으로, 가스방전관과 배리스터를 조합한 것을 주로 사용한다. The combination type has a voltage switching type device and a voltage limiting type device, and performs two operations of voltage switching, voltage limiting, or voltage switching and voltage limiting according to the characteristics of an applied voltage, and a combination of a gas discharge tube and a varistor is mainly used. use.
이와 같은 구성에 의하여 평상시에는 통상적인 분,배전반 고유의 기능을 수행하다가, 서지 전압 및 전류가 전원계통 즉 분,배전반(200)의 보호장치(240)에 침입하면 서지보호부(220)가 가지는 비선형 저항특성에 의해 서지 전압 및 전류를 분산 흡수하여 보호장치(240)와 2차측의 부하(230)에 서지 전압 및 전류가 유입되는 것을 사전에 차단하게 된다. Due to such a configuration, the
도 4a ~ 4e는 본 발명의 실시예에 따른 분,배전반의 내에 서지 보호 장치의 설치 예를 보인 계략도이다. 4A to 4E are schematic views showing an example of installing a surge protection device in a distribution panel according to an embodiment of the present invention.
도 4a ~ 4b는 누설전류보호장치(RCD, 400)의 하부 또는 상부에 서지보호부(220)가 위치하는 TT 계통에서의 서지보호부(220)의 설치 예를 보인 것이다. 4A to 4B show an example of installation of the
도 4c는 TN C-S 계통에서 설비 인입구(100)에 전형적으로 설치되는 서지보호부(220)를 보인 것으로, 필요에 따라 추가로 서지보호부(220')를 설치하거나, 중성선의 전위가 상승하는 것을 피하기 위해서 서지보호부(220')를 추가로 설치할 수 있다. Figure 4c shows a
도 4d는 구조가 1포트인 서지보호부(220)를 설치하는 일반적인 방법을 보인 것으로, 전류는 서지보호부(220)로 흘러들고, 이 전류에 의해 발생한 자기장이 부하(230)의 단자의 연결선에 의해 형성된 회로(loop)로 들어간다. 이것은 서지보호부(220)의 잔류 전압에 유도 전압을 더하는 효과를 가진다. 이렇게 결합된 전압이 부하(230)의 단자에 나타난다. 4D shows a general method of installing a
도 4e는 EMC 측면에서의 서지보호부(220)의 설치 예를 보인 것으로, 서지보호부(220)와 부하(230)가 전자결합 시에는 루프 면적이 넓어 dI/dt에 의해 생긴 d/dt를 많이 포함하는 설치(나쁜 예)를 피하고, 루프 면적을 좁혀 d/dt를 적게 포함(좋은 예)하거나 케이블 차폐에 의해 차폐 내부의 d/dt가 '0'이 되도록 설치(가장 좋은 예)한다. FIG. 4E shows an example of installing the
만약, 서지보호부(220)와 부하(230)가 유도결합 시에는 연결선간(A지점) 유도결합이 발생하여 효율을 떨어뜨리게 되므로, 부하(230)의 상부측 연결선(231)과 하부측 연결선(232)을 잘 분리하여 연결선간의 유도결합이 일어나지 않도록 설치한다. When the
또한, 도 4a ~ 4e에 도시한 바와 같이 본 발명에 의한 부하(230)의 연결선(231)의 길이는 상기 서지보호부(220)의 연결선(221) 보다 길게 연장하는데, 서로 일정 간격을 가지는 나선 형태로 감긴다. 이는 부하(230)로 서지 전압 및 전류가 유입되는 시간을 연장하는 효과를 향상시킨다. In addition, the length of the connecting
즉, 도 5에 도시한 바와 같이 서지보호부(220)에 걸리는 전압의 속도는 [수학식 1]에서와 같다. That is, as shown in FIG. 5, the speed of the voltage applied to the
여기서, Vp는 서지보호부 억제전압(㎸), u는 침입파의 파두준도(㎸/t), S는 서지보호부와 부하간의 거리(m), Vt는 부하에 걸리는 전압(㎸)이다. Where Vp is the surge suppression voltage (kV), u is the breaking level of the intrusion wave (k / t), S is the distance (m) between the surge protector and the load, and Vt is the voltage applied to the load. .
` `
따라서, 상기 부하(230)의 연결선(231)을 서지보호부(220)의 연결선(221)보다 나선형으로 길게 연장하면, 연결선(231)의 'L'성분에 의한 시정수 변화에 따라 서지 전압 및 전류가 부하측으로 유입되는 시간이 연장되기 때문에 서지보호부(220)에서 미리 차단할 수 있게 된다. Therefore, when the
이상, 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.As mentioned above, although the invention made by this inventor was demonstrated concretely according to the said Example, this invention is not limited to the said Example and can be variously changed in the range which does not deviate from the summary.
본 발명은 배전계통으로 전파되는 과도전압 및 설비 내의 기기에서 발생하는 개폐과전압에 대해 전기설비를 보호할 수 있는 기술에 관한 것이다. 그 응용 분야로는 전력량계, 누전차단기, 이동형기기, 가전기기 등을 들 수 있다. The present invention relates to a technology capable of protecting an electrical installation against the transient voltage propagated to the distribution system and the opening and closing overvoltage generated in the equipment in the installation. Applications include electricity meters, earth leakage breakers, mobile devices, and home appliances.
도 1은 종래 서지차단장치 내장형 분전반의 회로도. 1 is a circuit diagram of a conventional surge interrupter built-in distribution panel.
도 2는 종래 서지 보호 장치를 내장한 분,배전반의 구성을 간략하게 보인 회로도. 2 is a circuit diagram briefly showing a configuration of a distribution and distribution board incorporating a conventional surge protection device.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 서지 보호 장치를 내장한 분,배전반의 구성을 간략하게 보인 회로도. Figure 3 is a circuit diagram showing a brief configuration of the distribution, switchboard with a surge protection device according to an embodiment of the present invention.
도 4a ~ 4e는 본 발명의 실시예에 따른 분,배전반의 내에 서지 보호 장치의 설치 예를 보인 계략도. 4A to 4E are schematic views showing an example of installation of a surge protection device in a distribution panel according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 서지 보호 장치에 걸리는 전압의 속도를 보인 그래프이다. 5 is a graph showing the speed of the voltage applied to the surge protection device according to an embodiment of the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
100 : 설비의 인입구 200 : 분,배전반100: Inlet of equipment 200: Minutes, switchboard
210 : 연결도체 220 : 서지보호부210: connecting conductor 220: surge protection unit
221 : 서지보호부의 연결선 230 : 부하221: connection line of the surge protection unit 230: load
231 : 부하의 연결선 240 : 보호장치231: connection line of the load 240: protection device
300 : 주접지단자 400 : 누설전류보호장치300: main ground terminal 400: leakage current protection device
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KR1020070102614A KR100780035B1 (en) | 2007-10-11 | 2007-10-11 | Surge protective device for cabinet and distributing panel |
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Cited By (1)
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KR20210103679A (en) | 2020-02-14 | 2021-08-24 | 주식회사 프라임솔루션코퍼레이션 | Leakage current prevention surge protection device by using mode combination technology |
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JPH1023003A (en) * | 1996-06-27 | 1998-01-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Terminal adaptor |
KR20000063684A (en) * | 2000-07-29 | 2000-11-06 | 심민보 | A distuributing board installed a removal device of noise and surge voltage |
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- 2007-10-11 KR KR1020070102614A patent/KR100780035B1/en active IP Right Grant
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국내 공개실용신안공보 제1998-023003호 |
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