KR0138988Y1 - 개별 고장표시와 영구접지 기능을 갖는 과전류 자동 보호장치 - Google Patents

개별 고장표시와 영구접지 기능을 갖는 과전류 자동 보호장치 Download PDF

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Abstract

본 고안은 개별 고장표시와 영구 접지기능을 갖는 과전류 자동 보호장치에 관한 것으로, 통신선로에 전력선등이 혼촉하여 정상전류 이상의 과전류가 교환기측으로 유입될 시 이를 자동 감지하여 전류를 제한하고, 또한 임계치 이상의 지속적인 과전류가 유입될 시는 전류 제한소자의 특성변화와 파괴등으로 시스템측으로 유입될 수 있는 과전류를 방호하기 위하여 선로측과 접지측이 영구적으로 자동 폐로 상태가 되도록 하고, 이때 보호장치의 고장 유,무 식별이 용이하도록 보호장치에 개별고장표시를 함으로써, 교환기 시스템측의 전자회로를 신속, 정확하고 안전하게 보호할 수 있음은 물론 고장시 이를 육안으로 쉽게 확인이 가능하여 통신시스템의 운용 및 유지보수 관리측면에서 매우 효과적이고 유용하게 한 것이다.

Description

개별 고장표시와 영구접지기능을 갖는 과전류 자동 보호장치
제1도는 종래의 표시장치 기능을 갖는 스냅형 과전류 자동 보호장치 회로도로서,
(a)는 정상전류 유입시의 동작 상태도.
(b)는 과전류 유입시의 동작 상태도.
(c)는 지속적인 과전류 유입에 따라 영구 접지된 동작 상태도.
제2도는 본 고안의 개별 고장표시와 영구접지기능을 갖는 과전류 자동 보호장치를 나타낸 것으로,
(a)는 전체 분해 사시도.
(b)는 정상 상태시의 등가 회로도.
(c)는 정상상태시의 동작 상태도.
(d)는 지속적인 과전류 유입시 개별 고장표시와 영구접지가 동작한 등가 회로도.
(e)는 지속적인 과전류 유입시 개별 고장표시와 영구접지가 동작한 동작 상태도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
L1 : 가입자측 선로 T1 :교환기측 선로
5 : 용융절연체 6 : 고장표시등측 스프링 접점
7 : 접지측 스프링 접점 9 : 고장표시등
10 : 전원 11 : 가스튜브 방전관
13 : 반도체 저항소자 13a :입력측 단자
13b : 출력측 단자 16 : 접지
본 고안은 통신시스템의 과전류 자동 보호장치에 관한 것으로, 통신선로에 전력선등이 혼촉하여 정상전류 이상의 순간적인 과전류가 교환기측으로 유입될시 이를 자동 감지하여 전류를 제한하고, 또한 임계치 이상의 지속적인 과전류가 유입될시는 전류 제한소자의 특성변화와 파괴등으로 시스템측으로 유입될 수 있는 과전류를 방호하기 위하여 선로측과 접지측이 영구적으로 자동 폐로 상태가 되도록 하고, 이때 보호장치의 고장 유,무 식별이 용이하도록 보호장치에 개별고장표시를 함으로써, 교환기 시스템측의 전자회로를 신속, 정확하고 안전하게 보호할 수 있음은 물론 고장시 이를 육안으로 쉽게 확인이 가능하여 통신시스템의 운용 및 유지보수 관리측면에서 매우 효과적이고 유용하게 한 개별고장 표시와 영구접지기능을 갖는 통신용 과전류 자동 보호장치에 관한 것이다.
본 고안인이 고안하여 국내에 선출원한 실용신안등록출원 제94-9172호의 표시장치기능을 갖는 스냅형 과전류 보호장치에 있어서는 일방향성의 스냅형 가변 접속바 및 이방향성의 스냅형 가변접속바가 과전류 검출에 따라 접속되는 일측 고정접점 및 접지 사이에 고장 표시부를 설치하고, 과전류 검출에 따라 그 고장상태를 표시하여 육안으로 확인할 수 있게 안출되어 있는 것으로, 이를 첨부된 제1도를 참조하여 설명한다.
제1도는 상기 선출원 고안의 표시장치기능을 갖는 스냅형 과전류 자동 보호장치 회로도로서, (a)는 정상전류 유입시의 동작 상태도이고, (b)는 과전류 유입시의 동작 상태도이며, (c)는 지속적인 과전류 유입에 따라 영구 접지된 동작 상태도이다.
이 제1도에 도시된 바와 같이, 가입자측 선로(L1)가 과전압 보호소자인 가스튜브 방전관(11) 및 산화아연 바리스터(12)를 각기 통해 접지(16)에 접속되어 상기 가입자측 선로(L1)에 유입되는 과전압 요인을 상기 접지(L6)로 방전시켜 교환기측의 기기를 과전압으로부터 보호하는 장치에 있어서, 상기 가입자측 선로(L1)를 반도체 저항소자(13)의 일측 전극접점(13a)에 접속하고, 상기 반도체 저항소자(13)의 일측 전극접점(13a) 및 타측 전극접점(13b)에 각기 온도를 다르게 기억시킨 일방향성의 스냅형 가변접속바(17) 및 이방향성의 스냅형 가변접속바(14)를 접속하며, 상기 일방향성의 스냅형 가변접속바(17)의 가동접점(17a)이 단락됨과 아울러 교환기측 선로(T1)의 이방향성 스냅형 가변접속바(14)의 가동접점(14a)이 과전류에 따라 단락되는 일측 고정접점(15a)과 접지(16) 사이에 저항(21) 및 방전램프(22)로 구성된 고장표시부(20)를 접속하여 구성하며, 또한 상기 일방향성의 스냅형 가변접속바(17) 및 이방향성의 스냅형 가변접속바(14)는 그의 중간부분에 굴곡부(17b),(14b)를 각기 형성하여 순간적으로 동작되는 스냅형으로 구성함과 아울러 일방향성의 스냅형 가변접속바(17)에 이방향성의 스냅형 가변접속바(14)보다 높은 온도를 기억시켜 구성한 것으로, 이 선출원 고안의 작용효과를 설명한다.
가입자측 선로(L1)에 과전압이 유입될 때, 그 과전압은 가스튜브 방전관(11) 및 산화아연 바리스터(12)를 통한 후 고장표시부(20)를 통해 접지(16)로 방전됨으로써 교환기측 선로(T1)에 과전압이 인가되는 것을 차단하여 교환기측의 기기를 과전압으로부터 보호할 수 있게 된다. 그리고, 가입자측 선로(L1)에 정상적인 전류가 흘러 반도체 저항소자(13)에 흐르게 되는 경우에는 그 반도체 저항소자(13)에서 열이 거의 발생되지 않게 되고, 이에 따라 이방향성의 스냅형 가변접속바(14)의 가동접점(14a)과 일방향성의 가변접속바(17)의 접점(17a)이 제1도의 (a)에 도시한 바와 같이 개로상태이므로 상기 반도체 저항소자(13)를 통해 교환기측 선로(T1)로 흐르게 되어 정상적인 통신시스템의 운용이 가능하게 된다.
이와 같은 상태에서 전력선과의 혼촉등으로 인하여, 가입자측 선로(L1)로부터 정상전류 이상의 과전류가 순간적으로 유입되는 경우에는 그 과전류에 의해 반도체 저항소자(13)의 저항값이 순식간에 증가되어 그 반도체 저항소자(13)를 통하는 전류를 제한하게 되고, 이때 그 반도체 저항소자(13)의 저항값 증가에 의해 그 반도체 저항소자(13)에서 열이 발생되므로, 그 열에 의한 온도가 이방향성의 스냅형 가변접속바(14)에 기억된 온도보다 높게 될 때 그 이방향성의 스냅형 가변접속바(14)가 그의 절곡부(14b)에 의해 스냅으로 즉, 순간적으로 동작되어 그의 가동접점(14a)이 제1도의 (b)에 도시한 바와 같이 일측 고정접점(15a)에 단락된다. 따라서, 이때 가입자측 선로(L1)로부터 유입되는 과전류가 반도체 저항소자(13) 및 이방향성의 스냅형 가변접속바(14)를 통한 후 고장표시부(20)를 통해 접지(16)로 흐르게 되어, 교환기측 선로(T1)에 과전류가 유입되는 것을 확실하게 차단하여 교환기측의 기기를 과전류로부터 안전하게 보호할 수 있게 된다.
또한, 이때 고장표시부(20)를 통하는 과전류에 의해 그 고장표시부(20)의 방전램프(22)가 점등되어 과전류 검출상태임을 표시하게 된다.
이와 같은 상태에서 가입자측 선로(L1)로부터 유입되는 과전류가 제거되면, 반도체 저항소자(13)의 저항값은 정상상태로 낮아져, 그 반도체 저항소자(13)에서 발생되는 열도 소멸되며, 이에 따라 이방향성의 스냅형 가변접속바(14)가 자동적으로 일측 고정접점(15a)으로부터 이탈하여 제1도의 (a)에 도시한 바와 같이 일측 고정접점(15a)과 개로상태가 되어 상기와 같이 정상적인 통신시스템의 운용이 가능하게 된다.
한편, 가입자측 선로(L1)로부터 임계치 이상의 대전류나 지속적인 과전류가 유입되는 경우에는 상기와 같이 반도체 저항소자(13)에서 높은 열이 발생되고, 이때 그 열에 의한 온도가 일방향성의 스냅형 가변접속바(17)에 기억된 온도보다 높게 될 때 그 일방향성의 스냅형 가변접속바(17)가 그의 절곡부(17b)에 의해 스냅으로 동작되어 그의 가동접점(17a)이 제1도의 (c)에 도시한 바와 같이 일측 고정접점(15a)에 단락되고, 이에 따라 상기 가입자측 선로(L1)로부터 유입되는 임계치 이상의 대전류나 지속적인 과전류가 그 일방향성의 스냅형 가변접속바(17)를 통한 후 고장표시부(20)를 통해 접지(16)로 흐르게 됨으로써 그 과전류가 반도체 저항소자(13)를 통해 흐르는 것을 차단한다. 그리고, 일방향성의 스냅형 가변접속바(17)는 상기의 설명과 같이 일측 고정접점(15a)에 일단 단락된 후에는 반도체 저항소자(13)에서 발생되는 열이 감소되어 그의 온도가 떨어져도 그 일측 고정접점(15a)에 단락된 상태를 영구히 유지하게 된다. 따라서, 과전류 보호소자인 반도체 저항소자(13)의 발화 및 단락회로 방지와 파손등을 막을 수 있게 된다.
그리고, 이때 상기 고장표시부(20)를 통하는 과전류에 의해 그 고장표시부(20)의 방전램프(22)가 점등상태를 유지하고, 이에 따라 과전류 검출에 따른 고장상태임을 육안으로 확인할 수 있게 된다.
이와 같이 선출원한 고안에 있어서는 과전류요인이 반도체 저항소자(13)에 유입하게 되면 반도체 저항소자(13)의 초기 저항값이 수 Ω에서 수 십 KΩ 이상으로 급격히 증가됨으로써 반도체 저항소자(13)를 통해 교환기측 선로(T1)로 흐르는 과전류를 제한하게 되며, 이방향성 스냅형 가변접속바(14)와 일방향성 스냅형 가변접속바(17)는 이때 발생하는 열을 이용하여 과전류 요인을 고장표시부(20)를 통해 접지(16)측으로 방전시킴으로써 교환기측 선로(T1)의 부하기기를 방호함과 동시에 고장표시부(20)를 점등시켜 고장상태임을 표시하였다.
그러나, 정상전류 이상의 순간적인 과전류 유입상태에서도 이방향성 가변접속바(14)는 고장표시부(20)와 접지(16)측으로 접속하게 되므로 고장표시부(20)에는 점등이 되게 되는데 이는 실제 고장상태가 아니고, 반도체 저항소자(13)가 작동상태인데도 고장표시부(20)에 점등이 되고, 임계치 이상의 대전류나 지속적인 과전류의 유입시에 영구적으로 접지(16)측과 단락상태를 이루는 일방향성 가변 접속바(17)가 동작할 시에도 고장표시부(20)에 점등이 되어 실제 고장확인 검출이 명확하지 못하게 되는 문제점이 있었다.
또한, 고장표시부(20)내 방전램프(22)의 전류를 제한하기 위해 접지(16)측과 직렬로 삽입한 수 KΩ의 저항(22)소자는 교환기측 선로(T1)의 루-프 저항치보다 상대적으로 매우 크기 때문에 과전류는 접지(16)측으로 잘 방전하지 못하고 교환기측 선로(T1)로 유입하게 되어 교환기측 선로(T1)의 부하기기를 안전하고, 신속하게 보호할 수 없다는 문제점을 가지고 있었다.
본 고안은 이와 같은 선출원 고안의 제반문제점을 감안하여, 가입자측 선로에 순간적인 과전류 요인이 유입될 시 반도체 저항소자는 자동적으로 수 Ω에서 수 십 KΩ의 저항체로 급격히 변화하면서 교환기측으로 유입되는 과전류를 제한시키고, 임계치 이상의 대전류나 지속적인 과전류가 유입될 시에는 가입자측 선로와 반도체 저항소자의 입력측 단자에 접지측 접점과 고장표시등 접점이 연등으로 자동 단락되어 과전류를 대지로 방전시킴과 아울러 고장표시등이 자동점등됨으로써, 고장시 수많은 보호장치가 밀집되어 있는 상태에서도 개별고장표시 확인을 육안으로 할 수 있고, 또한 고장표시등에 전류제한용 저항소자를 별도로 사용하지 않고 과전류 요인을 접지로 신속하게 방전시킬 수 있을 뿐 아니라 고장상태가 명확하여 유지보수 및 운용관리가 매우 편리하고, 양질의 통화 서비스를 제공할 수 있게 안출한 것으로, 이를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
제2도는 본 고안의 개별고장표시와 영구접지기능을 갖는 과전류 자동 보호장치를 나타낸 것으로서 (a)는 전체 분해 사시도, (b)는 정상상태시의 등가회로도, (c)는 정상상태시의 동작 상태도, (d)는 지속적인 과전류 유입시 개별고장표시와 영구접지가 동작한 등가 회로도, (e)는 지속적인 과전류 유입시 개별고장표시와 영구접지가 동작한 동작상태도이다.
이 제2도에 도시한 바와 같이, 가입자측 선로(L1)가 과전압 보호소자인 가스튜브 방전관(11) 및 산화아연 바리스터(12)를 각기 통해 접지(16)에 접속되어 가입자측 선로(L1)에 유입되는 과전압 요인을 상기 접지(16)로 방전시켜 교환기측 선로(T1)의 기기를 과전압으로부터 보호하는 장치에 있어서, 상기 가입자측 선로(L1)를 과전류 보호소자인 반도체 저항소자(13)의 입력측 단자(13a)에 접속하고, 상기 반도체 저항소자(13)의 상면에 필름상의 용융절연체(5)를 적층한 후 그 상면에 접지측 스프링 접점(7)과 고장표시등측 스프링 접점(6)을 각기 설치하고, 반도체 저항소자(13)의 출력측 단자(13b)에 교환기측 선로(T1)를 접속하며, 상기 고장표시등측 스프링 접점(6)의 연장 접속단자(1)에 전원(10)을 인가받는 고장표시등(9)을 접속하고, 상기 접지측 스프링 접점(7)의 연장접속단자(18)에 접지(16)를 접속하여, 상기 가입자측 선로(L1)로 임계치 이상의 과전류가 지속적으로 유입하게 될 때 상기 반도체 저항소자(13)에서 발생되는 높은 열에 의해 상기 필름상의 용융절연체(5)가 녹으면서 상기 고장표시등측 스프링 접점(6) 및 접지측 스프링 접점(7)이 상기 반도체 저항소자(13)의 입력측단자(13a)에 영구적으로 접속되게 함으로써 상기 가입자측 선로(L1)로부터 유입되는 과전류를 안전하고 신속하게 접지(16)로 흘려 보내 부하측 기기를 보호할 수 있고, 상기 고장표시등(9)이 점등되어 고장상태임을 표시하게 구성한다.
상기에서 반도체 저항소자(13)의 출력측 단자(13b)의 연장접속단자(4)는 하부케이스(2)의 하부 통공(2b)을 통해 인출되어 교환기측 선로(T1)에 접속되고, 반도체 저항소자(13)의 입력측 단자(13a)의 연장접속단자(3)는 상기 하부 케이스(2)의 측면 절결홈(2a)을 통해 인출되어 가입자측 선로(L1)에 접속되며, 상기 접지측 스프링 접점(7)의 연장접속단자(18) 및 고장표시등측 스프링 접점(6)의 연장 접속단자(1)는 상기 하부 케이스(2)의 상면 절결홈(2c),(2d)을 통해 인출되어 고장표시등(9) 및 접지(16)에 접속되며, 도면의 설명중 미설명 부호 8은 상부 케이스를 나타낸다.
이와 같이 구성된 본 고안의 작용효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.
제2도의 (b), (c)는 정상상태시의 등가회로도 및 동작상태도로서, 가입자측 선로(L1)가 과전압 보호소자인 가스튜브 방전관(11)과 바리스터 소자(12)를 각기 통해 접지(16)에 접속되어, 과전압 요인이 유입되면 과전압 요인을 상기 접지(16)로 방전시켜 교환기측 선로(T1)의 부하기기를 보호할 수 있고, 가입자측 선로(L1)에 반도체 저항소자(13)의 임계치 이하의 순간적인 과전류가 유입시는 반도체 저항소자(13)에서 열이 미약하게 발생되어 용융절연체(5)과 녹지 않게 되므로, 접지측 스프링 접점(7)과 고장표시등측 스프링 접점(6)은 그 용융절연체(5)에 의해 반도체 저항소자(13)의 입력측 단자(13a)로부터 개로상태가 되며, 이에 따라 정상적인 통신시스템의 운용이 가능하게 된다.
이와 같은 상태에서 가입자측 선로(L1)에 전력선과의 혼촉등으로 인하여 정상치 이상의 대전류나 지속적인 과전류가 유입하게 되면, 반도체 저항소자(13)에서 높은 열이 발생되므로, 제2도의 (d), (e)에 도시된 바와 같이 용융절연체(5)가 녹아 접지측 스프링 접점(7)과 고장표시등측 스프링 접점(6)이 반도체 저항소자(13)의 입력측 단자(13a)에 접속상태로 되고, 이에 따라 반도체 저항소자(13)의 입력측 단자(13a)에 접속되는 가입자측 선로(L1)가 그 접지측 스프링 접점(7)의 연장 접속단자(18)를 통해 접지(16)에 연결되어 교환기측 선로(T1)의 부하기기를 신속하고 안전하게 보호할 수 있게 되며, 또한 이때 전원(10)이 고장표시등(9)을 통한 후 상기 고장 표시등측 스프링 접점(6) 및 접지측 스프링 접점(7)을 통해 접지(16)로 흐름으로써 그 고장표시등(9)이 점등되어 고장상태임을 표시하게 된다.
그리고 접지측 스프링 접점(7) 및 고장표시등측 스프링 접점(6)은 도면에 브이형의 판스프링에 의해 구성된 예를 보였으나, 코일 스프링에 의해 구성하여도 동일하게 동작된다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 고안은 가입자측 선로에 정상전류 이상의 과전류가 순간적으로 유입될 때에는 과전류 보호소자인 반도체 저항소자 내부 저항이 수 Ω에서 수 KΩ으로 변화함으로써 교환기측으로 유입되는 과전류를 제한시키고, 대전류나 지속적인 과전류가 유입될 경우에는 반도체 저항소자(13)에서 발생되는 열에 의해 용융절연체(5)가 녹음으로써 접지측 스프링접점(7)과 고장표시등 스프링 접점(6)이 연동으로 동작하여 가입자측 선로(L1)와 반도체 저항소자(13)의 입력측 단자(13a)에 자동 접속되어 과전류를 접지(16)로 흐르게 함과 동시에 개별 고장상태를 검출할 수 있게 되어 종래의 과전류 보호장치들에 대한 제반 문제점을 해소시킬 수 있고, 또한 접지측 스프링 접점(7)과 고장표시등측 스프링 접점(6)이 연동으로 동시 작동함으로써 영구접지기능과 개별 고장표시기능을 확실하게 수행하게 되어, 제품의 고신뢰성화, 제조공정의 단순화 및 조립공정의 간편화등을 이룰 수 있으며, 또한 영구접지시 고장상태를 동시에 검출하여 고장표시등(9)이 점등되므로 과전류 자동 보호장치의 개별 고장상태임을 육안으로 쉽게 검출할 수 있게 되어 보수, 유지 및 운용, 관리측면에서 매우 신용적임은 물론, 양질의 통화 서비스를 제공할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 가입자측 선로(L1)가 반도체 저항소자(13)의 입력측 단자(13a)에 접속되고 그 반도체 저항소자(13)의 출력측 단자(13b)에 교환기측 선로(T1)가 접속되어 구성된 과전류 자동 보호장치에 있어서, 상기 반도체 저항소자(13)의 입력측 단자(13a)상면에 적층된 용융절연체(5)와, 상기 용융절연체(5)를 누르게 탄력 설치되어 접지(16)에 접속된 접지측 스프링 접점(7)과, 상기 용융절연체(5)를 누르게 탄력 설치되어 일측에 전원을 인가받는 고장표시등(9)에 접속된 고장표시등측 스프링 접점(6)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 개별 고장표시와 영구접지기능을 갖는 과전류 자동 보호장치.
  2. 제1항에 있어서, 용융절연체(5)는 필름상으로 구성되어, 반도체 저항소자(13)의 입력측 단자(13a)에서 지속적인 과전류에 의해 발생되는 열에 의해 용융되게 구성된 것을 특징으로 하는 개별 고장표시와 영구접지기능을 갖는 과전류 자동 보호장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 접지측 스프링 접점(7)과 고장표시등측 스프링 접점(6)은 브이형의 판스프링 접점으로 구성되어, 용융절연체(5)가 용융됨에 따라 반도체 저항소자(13)의 입력측 단자(13a)에 접속되게 구성된 것을 특징으로 하는 개별 고장표시와 영구접지기능을 갖는 과전류 자동 보호장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 접지측 스프링 접점(7)과 고장표시등측 스프링 접점(6)은 코일 스프링 접점으로 구성되어, 용융절연체(5)가 용융됨에 따라 반도체 저항소자(13)의 입력측 단자(13a)에 접속되게 구성된 것을 특징으로 하는 개별 고장표시와 영구접지기능을 갖는 과전류 자동 보호장치.
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