KR0127694Y1 - 회로 차단기의 제어회로 - Google Patents

Abstract

본 고안의 회로 차단기의 제어회로는 회로 차단기의 오토상태, 오프상태, 트립상태 및 리세트상태의 동작을 제어하는 것으로서 종래에는 별도의 제어핸들부를 구성하고, 제어 핸들부의 핸들을 회전시킴에 따라 회로 차단기가 오토상태, 오프상태, 트립상태 및 리세트상태로 동작하게 하였으나 제어 핸들부의 기구적 구성이 매우 복잡하고 많은 부품이 소요되어 제작이 어려우며, 크기가 커 제품의 소형화에 많은 지장을 주었음은 물론 제품의 생산원가가 상승하였다.

본 고안은 오토키, 오프키, 및 리세트키를 구비하고, 사용자가 이들 키를 선택적으로 누름에 따라 회로 차단기가 오토상태, 오프상태 및 리세트 상태의 동작을 수행함은 물론 사고의 발생시 EMP로부터 입력되는 트립신호에 의해 트립상태의 동작을 수행하고, 현재의 동작상태를 표시하는 회로 차단기의 제어회로를 구성한 것으로 회로의 구성이 간단하여 제작이 간편하고, 크기가 작아 제품을 소형화할 수 있음은 물론 제품의 생산원가를 절감할 수 있음은 물론 원격제어도 가능하다.

Description

회로 차단기의 제어회로

제1도는 본 고안의 제어회로도.

제2도는 본 고안의 제어회로를 원격제어하는 원격 제어기의 회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 오토신호 출력부 2 : 오프신호 출력부

3 : 오토신호 출력 제어부 4 : 구동신호 출력부

5 : 구동부 6 : 트립신호 출력부

7 : 리세트신호 출력부 8 : 동작상태 표시부

ATK₁, ATK₂: 오토키 OFK₁, OFK₂: 오프키

RSTK₁, RSTK₂: 리세트키 S₁, S₂: 트립신호

본 고안은 배선용 차단기, 전자 접촉기 및 과부하 계전기가 일체로 구비되고, 배전 계통에서 모터 등의 부하에 전력을 공급하는 것을 스위칭하는데 사용되는 회로 차단기에 있어서, 회로 차단기의 오토(AUTO)상태, 오프상태, 트립(TRIP)상태 및 리세트상태의 동작을 제어함은 물론 이를 원격제어하는 회로 차단기의 제어회로에 관한 것이다.

일반적으로 모터 등의 부하에 전력을 공급할 경우에는 전력 공급선과 부하의 사이에 배선용 차단기, 전자 접촉기 및 과부하 계전기를 직렬로 연결하여 부하에 공급되는 전력을 스위칭하고, 과부하로부터 부하 등이 손상되지 않도록 보호하고 있다.

그러나 배선용 차단기, 전자 접촉기 및 과부하 계전기를 각기 구성하여 전력 공급선과 부하의 사이에 직렬로 연결할 경우에 배전함의 크기가 매우 커야 됨은 물론 소비자의 경제적인 부담이 크고, 작업공정이 복잡하게 되므로 최근에는 배선용 차단기, 전자 접촉기 및 과부하 계전기를 일체로 구성한 회로 차단기를 개발 및 사용하여 배전함의 크기를 줄이고, 소비자의 경제적인 부담을 줄이고 있다.

이러한 회로 차단기는 오토상태, 오프상태, 트립상태 및 리세트상태로 동작하면서 부하에 공급되는 전력을 스위칭 즉, 오토상태에서는 부하에 전력을 공급하고, 오프상태는 전력을 차단하며, 이상의 발생시 트립상태로 동작하여 부하에 공급되던 전력을 차단하며, 리세트 상태는 트립상태를 리세트시켜 오프상태로 전환하는 것으로서 종래에는 별도의 제어 핸들부를 구성하고, 제어핸들부의 핸들을 회전시킴에 따라 회로 차단기가 오토상태, 오프상태, 트립상태 및 리세트상태로 동작하게 하였다.

그러나 제어 핸들부의 기구적 구성이 매우 복잡하고 많은 부품이 소요되어 제작이 어려우며, 크기가 커 제품의 소형화에 많은 지장을 주었음은 물론 제품의 생산원가가 상승하게 되는 등의 여러 가지 문제점이 있었다.

본 고안은 상기가 같은 종래의 제반 문제점들을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 사용자가 키를 조작함에 따라 회로 차단기가 오토상태, 오프상태 및 리세트 상태의 동작을 수행함은 물론 전자식 모터 보호회로(electricmotor protective circuit)로부터 입력되는 트립신호에 의해 트립상태의 동작을 수행하고, 또한 회로 차단기의 오토상태, 오프상태 및 리세트 상태의 동작제어를 원격제어함은 물론 이를 표시하는 간단한 구성의 회로 차단기의 제어회로를 제공하는데 그 목적이 있는 것으로 이를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

첨부된 도면은 본 고안의 제어회로도로서 이에 도시된 바와 같이, 오토키(ATK₁)를 누름에 따라 자기접점을 이루면서 계속 고전위의 오토신호를 출력하는 오토키(AFK₁), 저항(R₁,R₂) 및 오아 게이트(OR₁)로 된 오토신호 출력부(1)와, 오프키(OFK₁)를 누름에 따라 오프신호를 출력하는 오프키(OFK₁), 저항(R₃) 및 오아 게이트(OR₂)로 된 오프신호 출력부(2)와, 상기 오프신호 출력부(2)가 오프신호를 출력할 경우에 상기 오토신호 출력부(1)가 오토신호를 출력하지 못하도록 하는 저항(R₄) 및 트랜지스터(Q₁)로 된 오토신호 출력 제어부(3)와, 상기 오토신호 출력부(1) 및 오프신호 출력부(2)의 출력신호를 조합하여 전력공급 구동신호를 출력하는 인버터(IV₁) 및 앤드 게이트(AND₁)로 된 구동신호 출력부(4)와, 상기 구동신호 출력부(4)의 출력신호에 따라 동작하여 부하에 전력이 공급되게 하는 저항(R₅), 트랜지스터(Q₂), 다이오드(D₁) 및 릴레이(RY)로 된 구동부(5)와, 전자식 모터 보호회로로부터 트립신호(S₁,S₂)가 입력됨에 따라 자기접점을 이루면서 계속 트립신호를 출력함을 아울러 상기 오프신호 출력부(2)가 오프신호를 출력하게 하는 포토 카플러(PC), 저항(R₆~R₈), 콘덴서(C₁) 및 오아 게이트(OR₃)로 된 트립신호 출력부(6)와, 리세트 키(RSTK₁)를 누름에 따라 상기 트립신호 출력부(6)가 트립신호의 출력을 정지하게 하는 리세트키(RSTK₁), 저항(R₉,R₁₀) 및 트랜지스터(Q₃)로 된 리세트신호 출력부(7)와, 상기 오토신호 출력부(1), 구동신호 출력부(4) 및 트립신호 출력부(6)의 출력신호에 따라 오토상태, 오프상태 및 트립상태를 선택적으로 표시하는 앤드 게이트(AND₂), 낸드 게이트(NAND), 인버터(IV₂,IV₃), 저항(R₁₁~R₁₃), 오토표시용 다이오드(ATLD₁), 오프표시용 발광 다이오드(OFLD) 및 트립표시용 발광 다이오드(TPLD)로 된 동작상태 표시부(8)로 구성하였다.

상기에서 릴레이(RY)가 구동될 경우에 부하에 전력에 공급되고, 구동되지 않을 경우에는 부하에 전력이 공급되지 않으며, 도면의 설명중 미설명 부호 B⁺는 전원이다.

이와 같이 구성된 본 고안의 회로 차단기의 제어회로는 전원(B⁺)이 인가되고, 오토키(ATK₁) 및 오프키(OFK₁)를 누르지 않은 초기 상태에서는 오토신호 출력부(1) 및 오프신호 출력부(2)의 오아 게이트(OR₁)(OR₂)가 모두 저전위를 출력하여 구동신호 출력부(4) 및 동작상태 표시부(8)의 앤드 게이트(AND₁)(AND₂)가 저전위를 출력하게 되므로 트랜지스터(Q₂)가 오프되고, 릴레이(RY)가 구동되지 않아 부하로 전력이 공급되지 않음과 아울러 인버터(IV₂)가 고전위를 출력하여 오토표시용 발광 다이오드(ATLD)가 점등되지 않게 된다.

또한 이때, 트립신호 출력부(6)로 트립신호(S₁)(S₂)가 입력되지 않아 포토카플러(PC)가 동작하지 않고, 이로 인하여 오아 게이트(OR₃)에서 저전위가 출력되어 인버터(IV₃)를 통해 고전위로 반전된 후 인버터(IV₂)에서 출력되는 고전위와 함께 낸드 게이트(NAND)에 입력되므로 낸드 게이트(NAND)가 저전위를 출력하여 오프표시용 발광 다이오드(OFLD)가 점등되면서 현재 부하로 전력이 공급되지 않는 오프상태임을 표시하게 된다.

이와 같은 상태에서 부하로 전력을 공급하기 위하여 오토신호 출력부(1)의 오토키(ATK₁)를 누르면 전원(B⁺)이 오토키(ATK₁)를 통해 오아 게이트(OR₁)에 입력되므로 오아 게이트(OR₁)는 고전위를 출력하고, 출력한 고전위는 그의 입력단자로 궤환되어 오아 게이트(OR₁)는 자기접점을 이루면서 계속 고전위의 오토신호를 출력하게 된다.

이와 같이 오아 게이트(OR₁)가 출력되는 고전위는 동작상태 표시부(8)의 앤드 게이트(AND₂)에 인가되고, 이때, 오프신호 출력부(2)는 저전위를 출력하고, 출력한 저전위는 구동신호 출력부(4)의 인버터(IV₁)를 통해 고전위로 반전되어 앤드 게이트(AND₁)에 인가되므로 앤드 게이트(AND₁)는 고전위를 출력하게 된다.

앤드 게이트(AND₁)가 출력되는 고전위는 구동부(5)의 저항(R₅)을 통해 트랜지스터(Q₂)의 베이스에 인가되어 그가 온되고, 트랜지스터(Q₂)가 온됨에 따라 릴레이(RY)가 구동되어 부하에 전력이 공급된다.

그리고 상기에서 오토신호 출력부(1)에서 출력되는 고전위 및 구동신호 출력부(4)의 앤드 게이트(AND₁)가 출력되는 고전위가 동작상태 표시부(8)의 앤드 게이트(AND₂)에 인가되므로 앤드 게이트(AND₂)가 고전위를 출력하고, 출력한 고전위는 인버터(IV₂)에서 저전위로 반전된 후 출력되어 오토표시용 발광 다이오드(ATLD₁)가 점등되면서 오토상태임을 표시함과 아울러 낸드게이트(NAND)가 인버터(IV₃)의 출력신호에 관계없이 고전위를 출력하여 오프 표시용 발광 다이오드(OFLD)는 점등되지 않는다.

이와 같이 오토키(ATK₁)를 누름에 따라 오토신호 출력부(1)가 계속 고전위를 출력하면서 릴레이(RY)가 구동되어 부하로 전력을 공급하는 상태에서 사용자가 오프키(OFK₁)를 누르면, 오프신호 출력부(2)의 오아 게이트(OR₂)가 고전위를 출력하여 오토신호 출력 제어부(3)의 트랜지스터(Q₁)가 온되므로 오토신호 출력부(1)의 오아 게이트(OR₁)가 저전위로 출력하게 된다.

또한 오아 게이트(OR₂)에서 출력되는 고전위가 구동신호 출력부(4)의 인버터(IV₁)를 통해 저전위로 반전되어 앤드 게이트(AND₁)에 인가되므로 앤드게이트(AND₁)가 저전위를 출력하게 되고, 앤드 게이트(AND₁)에서 출력되는 저전위에 의해 트랜지스터(Q₂)가 오프되어 릴레이(RY)가 정지되면서 부하에 공급되던 전력이 차단됨에 아울러 앤드 게이트(AND₂)가 저전위를 출력하여 인버터(IV₂)가 고전위를 출력하게 되므로 오토표시용 발광 다이오드(ATLD₁)가 소등되고, 이때, 트립신호 출력부(6)는 상기한 바와 같이 저전위를 출력하고, 출력한 저전위는 인버터(IV₃)를 통해 고전위로 반전되어 낸드 게이트(NAND)에 인가되므로 낸드 게이트(NAND)가 계속 저전위를 출력하면서 오프 표시용 발광 다이오드(OFLD)가 점등되어 현재 부하로 전력이 공급되지 않는 오프상태임을 표시하게 된다.

그리고 상기에서 오토상태로 릴레이(RY)가 구동되어 부하로 전력이 공급되는 상태에서 과부하, 결상, 역상, 상간 불균형, 단락, 지락 및 부족전압 등과 같은 각종 사고가 발생하여 트립신호(S₁,S₂)가 입력되면, 트립신호 출력부(6)의 포토 카플러(PC)가 동작하여 고전위를 출력하게 되고, 출력한 고전위는 콘덴서(C₁)에 충전된 후 오아 게이트(OR₃)에 인가되므로 오아 게이트(OR₃)는 고전위를 출력하고, 출력한 고전위는 그의 입력단자로 궤환되어 오아 게이트(OR₃)는 자기접점을 이루면서 계속 고전위의 트립신호를 출력하게 된다.

여기서, 콘덴서(C₁)는, 포토 카플러(PC)의 출력신호를 지연시켜 오아 게이트(OR₃)에 입력되게 하는 것으로 순간적인 사고가 발생할 경우에 회로 차단기가 트립되는 것을 방지한다.

이와 같이 트립신호 출력부(6)에서 고전위의 트립신호가 출력되면, 동작상태 표시부(8)의 트립표시용 발광 다이오드(TPLD)가 점등되어 현재 트립상태임을 표시함과 아울러 트립신호 출력부(6)에서 출력되는 고전위의 트립신호에 의해 오프신호 출력부(2)의 오아 게이트(OR₂)가 계속 고전위를 출력하게 된다.

그러면, 오토신호 출력 제어부(3)의 트랜지스터(Q₁)가 온되어 오토신호 출력부(1)의 오아게이트(OR₁)가 계속 저전위를 출력하게 되므로 앤드 게이트(AND₁)(AND₂)가 모두 저전위를 출력하게 되고, 이로 인하여 구동부(5)의 트랜지스터(Q₂)가 오프되면서 릴레이(RY)가 정지되어 부하에 전력이 공급되지 않음과 아울러 인버터(IV₂)가 고전위를 출력하여 오토표시용 발광 다이오드(ATLD)가 소등되고, 또한 트립신호 출력부(6)에서 출력되는 고전위에 의해 인버터(IV₃)가 저전위를 출력하여 낸드 게이트(NAND)에 인가되므로 낸드 게이트(NAND)는 인버터(IV₂)의 출력신호에 관계없이 고전위를 출력하여 오프 표시용 발광 다이오드(OFLD)가 점등되지 않는다.

이와 같이 트립된 상태에서는 사용자가 오토키(ATK₁)를 눌러 오아 게이트(OR₁)에서 고전위가 출력되어도 앤드 게이트(AND₁)가 계속 저전위를 출력하게 되므로 트랜지스터(Q₂)가 온되지 못하여 부하에 전력이 공급되지 않음과 아울러 앤드 게이트(AND₁)의 출력신호에 의해 앤드 게이트(AND₂)가 계속 저전위를 출력하여 오토표시용 발광 다이오드(ATLD₁)가 점등되지 않는다.

그리고 상기와 같이 트립된 상태에서 사용자가 리세트신호 출력부(7)의 리세트키(RSTK₁)를 누르면, 트랜지스터(Q₃)가 온되어 오아 게이트(OR₃)가 저전위를 출력하게 되므로 트립표시용 발광 다이오드(TPLD)가 소등됨과 아울러 오아 게이트(OR₂)가 저전위를 출력하여 트랜지스터(Q₁)가 오프되고, 오토신호 출력부(1)는 계속 저전위를 출력하게 된다.

그러면, 상기와 같이 앤드 게이트(AND₁)(AND₂)가 저전위를 출력하여 트랜지스터(Q₂)가 오프되고, 릴레이(RY)가 구동되지 않아 부하로 전력이 공급되지 않음과 아울러 인버터(IV₂)가 고전위를 출력하여 오토표시용 발광 다이오드(ATLD)가 점등되지 않고, 또한 트립신호 출력부(6)에서 출력되는 저전위가 인버터(IV₃)를 통해 고전위로 반전된 후 인버터(IV₂)에서 출력되는 고전위와 함께 낸드 게이트(NAND)에 입력되므로 낸드 게이트(NAND)가 저전위를 출력하여 오프표시용 발광 다이오드(OFLD)가 점등되면서 현재 오프상태임을 표시하고, 초기의 오프상태로 복귀하게 된다.

한편, 제2도는 본 고안의 제어회로를 원격제어하는 원격 제어기의 회로도로서 이에 도시된 바와 같이, 저항(R₁₄)과 직렬 연결되는 오토표시용 발광 다이오드(ATLD₂)와, 오토키(ATK₂), 오프키(OFK₂) 및 리세트키(RSTK₂)를 구비하여 저항(R₁₄) 및 오토표시용 발광 다이오드(ATLD₂)는 제어회로의 저항(R₁₁) 및 오토표시용 발광 다이오드(ATLD₁)와 병렬로 연결하고, 오토키(ATK₂), 오프키(OFK₂) 및 리세트키(RSTK₂)는 제어회로의 오토키(ATK₁), 오프키(OFK₁) 및 리세트키(RSTK₁)와 각기 병렬로 연결하여 제어회로를 원격으로 제어하게 할 수도 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 고안은 회로 차단기의 오토상태, 오프상태 및 리세트 상태의 동작을 사용자가 키를 누름에 따라 수행하는 것으로 회로의 구성이 매우 간단하여 제작이 간편하고, 크기가 작아 제품을 소형화할 수 있음은 물론 제품의 생산원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 오토키(ATK₁)를 누름에 따라 자기접점을 이루면서 게속 오토신호를 출력하는 오토신호 출력부(1)와, 오프키(OFK₁)를 누름에 따라 오프신호를 출력하는 오프신호 출력부(2)와, 상기 오프신호 출력부(2)가 오프신호를 출력할 경우에 상기 오토신호 출력부(1)가 오토신호를 출력하지 못하도록 하는 오토신호 출력 제어부(3)와, 상기 오토신호 출력부(1) 및 오프신호 출력부(2)의 출력신호를 조합하여 전력공급 구동신호를 출력하는 구동신호 출력부(4)와, 상기 구동신호 출력부(4)의 출력신호에 따라 동작하여 부하에 전력이 공급되게 하는 구동부(5)와, 전자식 모터 보호회로로부터 트립신호(S₁,S₂)가 입력됨에 따라 자기접점을 이루면서 계속 트립신호를 출력함과 아울러 상기 오프신호 출력부(2)가 오프신호를 출력하게 하는 트립신호 출력부(6)와, 리세트 키(RSTK₁)를 누름에 따라 상기 트립신호 출력부(6)가 트립신호의 출력을 정지하게 하는 리세트 신호 출력부(7)와, 상기 오토신호 출력부(1), 구동신호 출력부(4) 및 트립신호 출력부(6)의 출력신호에 따라 동작상태를 표시하는 동작상태 표시부(8)로 구성됨을 특징으로 하는 회로 차단기의 제어회로.
2. 제1항에 있어서, 동작상태 표시부(8)의 저하(R₁₁) 및 오토표시용 발광 다이오드(ATLD₁)에 원격지에서 병렬로 연결되는 저항(R₁₄) 및 오토표시용 발광 다이오드(ATLD₂)와, 오토키(ATK₁), 오프키(OFK₁) 및 리세트키(RSTK₁)에 원격지에서 각기 병렬로 연결되는 오토키(ATK₂), 오프키(OFK₂) 및 리세트키(RSTK₂)를 구비하여 원격제어하는 것을 특징으로 하는 회로 차단기의 제어회로.