KR100254699B1 - 누전차단기 - Google Patents

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KR100254699B1
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Abstract

종래의 누전차단기는 부하측에 누설되는 전류의 양에 상관없이 누설전류가 일정량 발생하면 누전차단기가 동작함으로써 작업의 효율을 떨어뜨리게 되는 단점을 갖고 있다.
본 발명은 누설전류의 크기를 네단계로 분류하고 각 범위에 해당하는 누설전류는 LED의 색상으로 구분하여 작업자가 이를 보고 안전유무를 확인할 수 있도록 하였고, 또한 작업자가 허용누설전류크기를 선택스위치를 조작하여 미리 설정할 수 있도록 하므로써 작업자의 안전에 큰 위험이 없는 범위내에서 작업이 게속 이루어질 수 있도록 하는 효과를 갖는 것이다.

Description

누전차단기
본 발명은 누전차단기에 관한 것으로, 특히 누설전류의 양을 작업자가 육안으로 확인할 수 있고, 작업자가 한계치 이상의 누설전류가 발생하면 누전차단기가 동작하도록 한계치 누설전류의 크기를 임의 설정이 가능한 누전차단기에 관한 것이다.
누전차단기는 전기누전이나 합성발생시, 부주의에 의한 과전류 사고로 인한 인명피해를 방지하기 위한 것이나, 통상 작업현장에서는 누전이 되더라도 작업현장의 특성, 작업자의 안전과 작업에 지장이 없는한 작업을 해야할 필요성이 있는 경우가 있다. 그런데 종래의 누전차단기는 부하측에 누설되는 전류의 양에 상관없이 누선전류가 일정량 발생하면 누전차단기가 동작함으로서 작업의 효율을 떨어뜨리게 되는 단점을 갖고 있다.
또한 누설전류의 발생에 대한 정보를 LED의 발광으로 알 수 있지만, 누설전류의 크기에 대한 정보가 없어 작업에 대한 유무해여부를 판단할 수 없는 것이다.
이처럼 실제 산업현장에서는 약간의 누설전류에 의해 차단기가 자주 동작되어 작업이 곤란하고, 누설전류의 양에 대한 정보가 없어 누설전류 발생 상황에 대한 판단에 어려움을 겪게 된다. 따라서 작업자들이 누전차단기를 사용하지 않고 전동공구들을 직접 전원에 연결하여 사용하므로써 오히려 감전사고의 위험만 배가시키는 결과를 가져오기도 한다.
종전에도 실용신안 공보 제 92-7953호 누전차단기의 동작표시장치와 같이 누전차단기의 동작상태 및 누전시 누전상태를 식별할 수 있도록 한 누전차단기는 안출된 바 있지만, 누설전류량을 미리 작업자가 설정하여 설정된 누설전류보다 누설량이 많을 경우에만 누전차단기의 스위치가 OFF되게 하는 구성은 안출된 바 없다.
따라서 본 발명은 누설전류의 크기를 네단계로 분류하고 각 범위에 해당하는 누설전류는 LED의 색상으로 구분하여 작업자가 이를 보고 안전유무를 확인할 수 있도록 하였고, 또한 작업자가 허용누설전류크기를 선택스위치를 조작하여 미리 설정할 수 있도록 하므로써 작업자의 안전에 큰 위험이 없는 범위내에서 작업이 계속 이루어질 수 있도록 하였다.
제1도는 본 발명의 회로도.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
1 : 영상변류기(ZCT) 2 : 입력단
3 : 신호취득부 4 : 신호레벨조정회로
5 : 비교회로 6 : LED표시부
7 : 선택스위치 8 : 스위치구동회로
9 : 차단스위치
본 발명은 크게 누설전류를 감지하는 영상변류기(1)와, 전류를 전압으로 변환하고 노이즈를 차단하는 입력단(2)과, 교류를 RMS값으로 변환하고 영점조정을 하는 신호취득부(3)와, 상기 신호취득부(3)에서 얻어진 신호와 비교회로(5)의 검출신호의 범위를 조정하기 위해서 신호를 증폭하고 가변저항Rυ2를 조절하여 레벨을 조정하는 신호레벨조정회로(4)와, 상기 신호레벨조정회로(4)의 출력을 비교하여 누설신호의 크기에 대한 정보신호를 발생시키는 비교회로(5)와, 비교회로의 출력에 따라 LED를 점등하도록 하는 LED표시부(6)와, 누전차단기의 동작범위를 선택하는 선택스위치(7)와, 누전차단기의 구동을 위한 스위치 구동회로(8)와, 전원을 차단하기 위한 차단스위치(9)로 구성되어진다.
이때 비교회로(5)는 필요에 따라서 세분하여 더 많은 단계로 나눌 수도 있다.
본 발명의 작용을 설명하면 먼저 신호취득부(3)의 가변저항(Rυ1)에 의해 영점조정으로 전압의 기준점을 잡는다. 다음 신호레벨조정회로(4)에서는 영상변류기(1)에서 검지된 누설전류값을 가변저항(Rυ2)의 가변으로 표시 및 처리가능한 신호레벨로 증폭한다.
즉 영상변류기(1)의 AC 0- 60mA의 전류값을 DC 0 - 12V의 값으로 스케일 변환한다. 다음 비교회로(5) 및 LED표시기(6)은 출력이 15mA이하인 경우에는 R8에만 전압이 걸리도록 하고, 이때 TR4의 베이스에 전압이 인가되면 콜렉터와 에미터간이 도통되어 LED D4만 발광되도록 구성한다.
다음 40mA이하일때는 R7과 R8에 전압이 걸려 TR3과 TR4의 베이스에 전압이 인가되고, 콜렉터와 에미터간이 도통되어 LED D3과 D4가 발광되어지며, 60mA이하인 경우는 R6와 R7, R8에 전압이 걸려 TR2과 TR3, TR4의 베이스에 전압이 인가되고 콜렉터와 에미터간이 도통되어 LED D2, D3, D4가 발광된다.
60mA이상인 경우는 R5, R6, R7, R8에 전압이 걸려 TR1, TR2, TR3, TR4의 베이스에 전압이 인가된다. 그러면 콜렉터와 에미터간에 도통되어 LED D1, D2, D3, D4가 발광하게된다.
다음 누전차단기의 동작 누설전류 범위를 설정하는 선택스위치(7) 및 구동회로(8), 차단스위치의 동작은 다음과 같다. 선택스위치(7)의 1번을 선택하면 누설전류가 15mA이상에서 40mA이하 범위에서 TR9의 베이스에 전압이 인가되고, 이때 TR9의 콜렉터와 에이터가 도통되어 SSR에 입력이 인가된다. 입력이 인가되면 스위치가 ON되고 차단기가 동작된다.
2번을 선택하면 누설전류가 40mA이상에서 60mA이하 범위에서 TR9의 베이스에 전압이 인가되고, 이때 TR9의 콜렉터와 에미터가 도통되어 SSR에 입력이 인가된다. 입력이 인가되면 스위치가 ON되고 차단기가 동작된다.
3번을 선택하면 누설전류가 60mA이상 범위에서 TR9의 베이스에 전압이 인가되고, 이때 TR9의 콜렉터와 에미터가 도통되어 SSR에 입력이 인가된다. 입력이 인가되면 스위치가 ON되고 차단기가 동작된다.
[실시예]
설정된 누설전류의 크기가 60mA이상일 경우 12V 이상의 전압이 IC1의 입력 e2에 인가되고 이때 e1=12V로 인가되어 비교기 IC1의 출력 eO=A(e2-e1)로 e2 〉 e1인 경우에만 출력이 나타나도록 되어 있어 R5, R6, R7, R8에 전압이 걸려 TR1, TR2, TR3, TR4의 베이스에 전압이 인가되면 콜렉터와 에미터간에 도통되어 LED D1, D2, D3, D4가 발광된다.
이처럼 본 발명은 누설전류의 크기를 네단계로 분류하고 각 범위에 해당하는 누설전류는 LED의 색상으로 구분하여 작업자가 이를 보고 안전유무를 확인할 수 있도록 하였고, 또한 작업자가 허용누설전류크기를 선택스위치를 조작하여 미리 설정할 수 있도록 하므로써 작업자의 안전에 큰 위험이 없는 범위내에서 작업이 게속 이루어질 수 있도록 하는 효과를 갖는 것이다.

Claims (1)

  1. 누설전류를 감지하는 영상변류기와 전류를 전압으로 변환하고 노이즈를 차단하는 입력단과, 교류를 RMS값으로 변환하고 영점조정을 하는 신호취득부와, 상기 신호취득부에서 얻어진 신호와 비교회로의 검출신호의 범위를 조정하기 위해서 신호를 증폭하고 가변저항 Rv2를 조절하여 레벨을 조정하는 신호레벨조정회로와, 상기 신호레벨조정회로의 출력을 비교하여 누설신호의 크기에 대한 정보신호를 발생시키는 비교회로와, 비교회로의 출력에 따라 LED를 점등하도록 하는 LED표시부와, 누전차단기의 구동을 위한 스위치구동회로와, 전원을 차단하기 위한 차단스위치로 구성되는 공지의 누전차단기에 있어서, 상기 LED표시부(6)는 누설전류의 크기에 의해 각각 다른 색상으로 발광하는 네 개의 LED로 이루어지고, 상기 LED표시부(6)는 누전차단기의 동작범위를 선택하는 선택스위치(7)를 거쳐 스위치구동회로(8)에 연결되도록 구성되어짐을 특징으로 하는 누전차단기.
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