KR100268016B1 - 누전차단기의 누전전류 표시장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

사용자의 조작에 상응하는 정격감도전류값 및 시간지연값을 설정하는 특정설정부와, 3상 교류전원을 인가받아 누전전류를 검출하는 영상변류기와, 상기 영상변류기의 출력전류를 증폭 및 평활하는 증폭평활부와, 상기 증폭평활부에서 출력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털(A/D) 컨버터와, 상기 특정설정부 및 아날로그/디지털(A/D) 컨버터의 출력신호를 인가받아 누전전류 및 시간지연을 연산하는 마이컴과, 상기 마이컴의 제어신호에 따라 도통여부를 결정하는 트립코일과, 상기 마이컴의 출력신호를 표시하는 표시부를 포함하여 정격부동작 이하의 누전전류 발생시 이를 표시하여 사용자에게 알림으로써 누전전류 발생원인을 사전에 제거할 수 있으며, 불필요한 누전 전류에 의한 트립을 사전에 파악 제거하므로서 인체, 부하 선로의 피해를 최소화 할 수 있다.

Description

누전차단기의 누전전류 표시장치 및 방법

본 발명은 전기기기에 관한 것으로, 특히 누전차단기의 누전전류 표시장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 누전차단기는 교류 110Ｖ/220Ｖ의 저압회로(15∼30Ａ)를 이루는 가정용 분전반 내에 설치되어 인체의 감전사고와 누전에 의한 화재 및 과전류 및 단락에 의한 안전사고 등을 예방하기 위한 목적으로 사용되는 기기이다.

최근 인명 및 재산존중의 입장에서 감전 재해에 대한 의식이 고조되고 법적인 측면에서도 설치의무 장소가 증가될 정도로 사용이 증가되고 있는 실정이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래 기술에 따른 누전차단기를 개략적으로 나타낸 구성도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래 기술은 입력되는 3상의 전류균형의 붕괴를 감지하는 영상변류기(1)와, 상기 영상변류기(1)에서 발생되는 기전력을 인가받아 감도전류를 선택하는 감도전류선택부(2)와, 상기 감도전류선택부(2)의 선택신호를 인가받아 증폭시킨 후 기설정된 감도선택 기준치와 비교하는 전용 IC(3)와, 상기 전용 IC(3)의 출력신호에 따라 동작하는 사이리스터(4)와, 상기 사이리스터(4)의 동작에 따라 전류를 도통하는 트립코일(5)과, 상기 사이리스터(4)의 입출력단에 연결되어 상기 트립코일(5)의 제어에 따라 전원을 인가 또는 차단하는 전원부(6)로 구성된다.

이와 같이 구성된 누전차단기는 누전 발생시 상기 영상변류기(1)에서 각상(R,S,T)의 전류균형의 붕괴를 감지하여 2차권선에 기전력이 발생되고, 상기 신호는 감도전류선택부(2)를 거쳐 상기 전용 IC(3)에 인가되고, 상기 전용 IC(3)에서 신호를 증폭시키고, 기설정된 감도선택 기준치와 비교하여 기준초과시 출력을 발생시켜 상기 전용 IC(3) 우측단에 접속된 상기 사이리스터(4)를 동작시키고, 상기 사이리스터(4)가 온상태가 되면 상기 트립코일(5)에 전류가 흘러 기구부(도시생략)를 해제시키므로서 누전차단기가 동작한다.

종래 기술에 따른 누전차단기는 다음과 같은 문제점이 있다.

첫째, 누전전류가 기설정된 설정치 이상이 되면 트립시키는 기능만 있으므로 사전경보 기능이 없다.

둘째, 누전발생시 사전 경보 기능이 없어 사전에 원인파악 및 제거가 불가능하여 불필요한 트립으로 인한 많은 피해가 발생된다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 정격 부동작 이하의 누전전류 발생시 이를 사전에 경보하여 누전전류발생 원인을 제거할 수 있도록 한 누전차단기의 누전전류 표시장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 누전차단기를 개략적으로 나타낸 구성도

도 2는 본 발명에 따른 누전전류 표시장치를 나타낸 블록도

도 3은 본 발명에 따른 누전전류 표시방법을 나타낸 플로우 차트

도 4는 본 발명에 따른 누전차단기의 인터럽트 체크방법을 나타낸 플로우 차트

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 영상변류기 12 : 정류증폭부

13 : A/D 컨버터 14 : 마이컴

15 : 트립코일 16 : 특정설정부

17 : 표시부

본 발명에 따른 누전차단기는 영상변류기, 감도전류선택부, 전용 IC, 트립코일을 구비한 누전차단기에서, 상기 감도전류선택부에서 선택된 감도전류를 인가 받아 정류 및 증폭하는 정류증폭부와, 상기 정류증폭부의 출력신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 컨버터와, 상기 A/D 컨버터의 출력신호를 인가 받아 누전전류 및 시간지연을 연산하는 마이컴과, 상기 마이컴의 출력신호를 표시하는 표시부와, 감도전류 및 시간지연을 사용자가 설정하는 특정설정부를 포함하여 구성되는데 특징이 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 누전차단기의 누전전류 표시장치를 나타낸 회로도이고, 도 3은 본 발명에 따른 누전차단기의 누전전류 표시장치의 동작을 나타낸 플로우 차트이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명은 영상변류기(11)에서 검출된 누전전류를 전파 정류하는 정류 및 증폭하는 정류증폭부(12)와, 상기 정류증폭부(12)에서 출력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 컨버터(13)와, 사용자가 정격감도전류 및 시간지연을 설정하는 특정설정부(16)와, 상기 A/D 컨버터(13) 및 상기 특정설정부(16)의 출력신호를 인가 받아 누전전류 및 시간지연을 연산하여 제어신호를 출력하는 마이컴(14)과, 상기 마이컴(14)의 출력신호에 따라 동작하는 트립코일(15)과, 상기 마이컴(15)의 출력신호를 디스플레이하는 표시부(17)를 포함하여 구성된다.

상기 영상변류기(11)는 3상 교류전원(R,S,T)을 인가받아 누전전류를 검출하고, 상기 정류증폭부(12)는 상기 영상변류기(11)에서 검출된 누전전류를 인가받아 정류 및 증폭시킨다.

상기 A/D 컨버터(13)는 상기 정류증폭부(12)에서 출력되는 아날로그 신호를 디지탈 신호로 변환하고, 상기 특정설정부(16)는 사용자의 조작에 상응하는 정격감도전류값 및 시간지연값을 설정한다.

상기 마이컴(14)은 상기 A/D 컨버터(13)에서 출력되는 디지탈 신호와, 상기 특정설정부(1)에서 설정된 정격감도전류값 및 시간지연값을 인가받아 누전전류 및 시간지연을 연산하여 그에 상응하는 제어신호를 출력한다.

상기 트립코일(15)은 상기 마이컴(14)의 제어신호에 따라 동작하고, 상기 표시부(17)는 상기 마이컴(14)의 출력신호를 디스플레이하여 누전상태를 표시한다.

이와 같이 구성된 누전차단기의 표시장치의 동작을 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 3을 참조하면, 전원이 인가되었는지 여부를 판단하고(S1), 상기 판단 결과에 따라 전원이 인가되었으면 누전차단기가 초기화된 상태이므로 사용자의 조작에 상응하는 정격감도 전류값 및 시간지연값을 설정한다(S2).

상기 설정된 정격감도전류가 기 설정된 소정크기(70%) 이상인지 판단하고(S3), 상기 판단 결과에 따라 정격감도전류가 기 설정된 소정크기(70%) 이상이면 상기 기 설정된 시간지연만큼 카운팅을 수행한다(S4).

상기 기 설정된 시간지연만큼 카운팅이 끝났는지 여부를 판단하고(S5), 상기 판단 결과에 따라 카운팅이 끝났으면 트립코일을 제어하여 전원을 차단한다(S6).

이와 같은 루틴이 반복적으로 수행시 도 4와 같은 방법을 이용하여 주기적으로 인터럽트를 체크한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 전원이 인가되었는지 여부를 확인하고(S11), 상기 확인 결과에 따라 전원이 인가되었으면 샘플링 카운트가 소정회수(33) 이상인지 여부를 판단한다(S12).

상기 판단 결과에 따라 샘플링 카운트가 소정회수(33) 이상이면 피드백되고, 이하이면 영상변류기에서 출력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한다(S13).

상기 디지털 신호로 변환한 후 소정시간(10㎳)동안 카운팅을 수행한다(S14).

따라서, 본 발명에 따른 누전차단기의 누전전류 표시장치는 영상변류기(11)에서 검출된 누전전류를 정류증폭부(12)에서 정류 및 증폭하여 A/D 컨버터(13)로 입력시켜 디지탈 신호로 변환한다.

상기 A/D 컨버터(13)에서 출력되는 디지탈 신호는 마이컴(14)에서 누전동작전류 및 시간지연을 연산하여 표시부(17)에 표시함과 동시에 트립코일(15)를 동작시켜 누전시 전원을 차단한다.

본 발명에 따른 누전차단기의 누전전류 표시장치는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 정격부동작 이하의 누전전류 발생시 이를 표시하여 사용자에게 알림으로써 누전전류 발생원인을 사전에 제거할 수 있다.

둘째, 불필요한 누전 전류에 의한 트립을 사전에 파악 제거하므로서 인체, 부하 선로의 피해를 최소화 할 수 있다.

Claims (3)

1. 사용자의 조작에 상응하는 정격감도전류값 및 시간지연값을 설정하는 특정설정부와,

   3상 교류전원을 인가받아 누전전류를 검출하는 영상변류기와,

   상기 영상변류기의 출력전류를 증폭 및 평활하는 증폭평활부와,

   상기 증폭평활부에서 출력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털(A/D) 컨버터와,

   상기 특정설정부 및 아날로그/디지털(A/D) 컨버터의 출력신호를 인가받아 누전전류 및 시간지연을 연산하는 마이컴과,

   상기 마이컴의 제어신호에 따라 도통여부를 결정하는 트립코일과,

   상기 마이컴의 출력신호를 표시하는 표시부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 누전차단기의 누전전류 표시장치.
2. 트립코일을 구비한 누전차단기에서,

   전원인가 여부를 판단하는 제 1 단계;

   상기 제 1 단계에서 전원이 인가되면 사용자의 조작에 상응하는 정격감도전류값 및 시간지연값을 설정하는 제 2 단계;

   상기 제 2 단계에서 설정된 정격감도전류가 기설정된 소정레벨 이상인지 판단하는 제 3 단계;

   상기 제 3 단계에서 소정레벨 이상이면 기 설정된 시간지연만큼 카운팅을 수행하는 제 4 단계;

   상기 제 4 단계에서 카운팅 수행 후 상기 트립코일을 제어하여 전원을 차단하고, 누전상태를 표시하는 제 5 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 누전차단기의 누전전류 표시방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 소정레벨은 70%임을 특징으로 하는 누전차단기의 누전전류 표시방법.