KR100331889B1

KR100331889B1 - Tripping device in MCCB

Info

Publication number: KR100331889B1
Application number: KR1019980056920A
Authority: KR
Inventors: 김호성
Original assignee: 이종수; 엘지산전 주식회사
Priority date: 1998-12-21
Filing date: 1998-12-21
Publication date: 2002-05-09
Also published as: KR20000041137A

Abstract

본 발명은 배선용 차단기의 트립(Trip) 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차단기에 입력되는 전압의 편차를 감지하여 이상전압이 인가될 때 차단기를 트립(Trip)시키기 위한 전압 트립장치에 관한 것이다.The present invention relates to a trip device for a circuit breaker, and more particularly, to a voltage trip device for tripping a breaker when an abnormal voltage is applied by detecting a deviation of a voltage input to the breaker.

본 발명은 정류부, 평활부 및 평활부와 병렬 연결된 트립코일을 구비한 배선용 차단기의 전압 트립장치에 있어서, 상기 평활부의 출력전압을 기준전압과 비교하는 비교기; 에노드가 상기 평활부 일단에 연결되고 케소드가 접지되며 게이트가 상기 비교기의 출력단에 연결되어 비교기의 출력에 따라 상기 평활부의 출력전압을 접지시키는 SCR을 포함하여 구성된 배선용 차단기의 전압 트립장치이다.A voltage tripping device for a circuit breaker having a rectifying part, a smoothing part and a trip coil connected in parallel with the smoothing part, comprising: a comparator for comparing the output voltage of the smoothing part with a reference voltage; An anode is connected to one end of the smoothing unit, a cathode is grounded, and a gate is connected to the output of the comparator, and a voltage trip device for a circuit breaker including an SCR configured to ground the output voltage of the smoothing unit according to the output of the comparator.

Description

Tripping device in MCCB}

배선용 회로 차단기는 전기선로상의 과부하시 또는 단락 사고시 자동으로 회로를 차단하여 부하측에 연결된 전선이나 부하기기를 보호하는 전기기기로서, 그구성은 크게 나누어 전원측과 부하측을 연결시켜 주는 단자부와, 차단기내의 고정자와 가동자의 접촉이 이루어지도록 개폐시켜주는 매커니즘부와, 전원측에서 과전류나 순시전류 또는 단락전류가 발생할 때 이를 감지하여 개폐기구부의 트립을 유도하는 트립부로 이루어져 있다.A circuit breaker for wiring is an electrical device that protects the wires or loads connected to the load side by automatically cutting off the circuit in the event of an overload or short circuit on the electric line.The structure is largely divided into the terminal part connecting the power supply side and the load side, and the stator in the breaker. And a mechanism part for opening and closing the contact of the mover and a trip part for detecting an overcurrent, instantaneous current, or short circuit current when a power source is generated and inducing a trip of the switch mechanism part.

도 1은 종래 배선용 차단기의 일예를 나타낸 전체 구성도로서 차단기의 개폐동작을 위해 핸들(1)을 움직이면 핸들(1)에 고정되어 있는 레버(2)의 밴딩부(2a)가 래치(Latch)(3)와 접속되어 래치(3)를 회전시키게 되고 래치(3)에 핀(5)으로 연결되어 있는 상단링크(4)가 회전하게 되며, 상단링크(4)와 핀(7)으로 연결되어 있는 하단링크(6)도 회전운동을 하게 된다.1 is an overall configuration diagram showing an example of a conventional circuit breaker. When the handle 1 is moved for the opening and closing operation of the circuit breaker, the bending part 2a of the lever 2 fixed to the handle 1 is latched ( It is connected to 3) to rotate the latch (3) and the upper link (4) connected to the latch (3) by the pin (5) is rotated, and is connected by the upper link (4) and the pin (7) The lower link 6 also makes a rotary motion.

또한 하단링크(6)가 회전하면 하단링크(6)에 핀(9)으로 연결되어 있는 샤프트(8)가 회전을 하게 되고, 이때 샤프트(8)에 고정되어 있는 가동자(10)가 함께 회전하여 가동접점(11)이 전원측 고정자(12) 및 부하측 고정자(13)에 붙어있는 고정접점(14)과 상호 접촉되거나 분리된다.In addition, when the lower link 6 rotates, the shaft 8 connected to the lower link 6 by the pin 9 rotates, and the mover 10 fixed to the shaft 8 rotates together. Thus, the movable contact 11 is in contact with or separated from the fixed contact 14 attached to the power supply side stator 12 and the load side stator 13.

상기와 같이 가동자(10)와 고정자(12)(13) 상호간에 접촉이 이루어진 상태에서는 선로에 흐르는 전류가 부하측에 흐르게 되고 이때를 온상태라고 하며, 가동자와 고정자의 접점이 분리된 상태에서는 선로에 흐르는 전류가 끊어지게 되고 이때를 오프상태라고 한다.As described above, in the state where the mover 10 and the stator 12 and 13 are in contact with each other, current flowing in the line flows to the load side, and this is called an on state, and in the state where the contact between the mover and the stator is separated The current flowing in the line is cut off and this is called off.

한편 종래의 전압 트립장치는 도 2와 같이 고정코어(15)와, 상기 고정코어에 기자력이 유기되도록 하여주는 트립코일(16)과, 상기 고정코어에 유기된 기자력의 자속밀도에 의해 고정코어측으로 끌려가서 붙거나 떨어지는 가동코어(17)와, 상기가동코어의 이동시 함께 연동하여 전진이나 후진하는 트립레버(18)와, 상기 트립레버와 연동하여 회전하면서 매커니즘부를 구동시켜 차단기를 트립시키는 네일(Nail)(19)과, 인가되는 전압이 설정된 범위 이하로 떨어질 때 트립레버를 밀어주는 스프링(20)과, 차딘기가 트립된 상태에서 다시 리셋(Reset)시킬 때 샤프트(8)와 연동하면서 회전하여 가동코어를 고정코어에 붙여주는 레버(21)와, 차단기에 인가되는 전압이 부족할 때 이를 감지하여 트립코일(16)에 신호를 보내주는 회로부등으로 이루어져 있다.On the other hand, the conventional voltage trip device has a fixed core 15, a trip coil 16 for causing the magnetic force is induced in the fixed core, and a magnetic flux density of the magnetic force induced in the fixed core to the fixed core side. The movable core 17, which is dragged or dropped, and a trip lever 18 that moves forward or backward by interlocking together when the movable core moves, and a nail that drives the mechanism while rotating in conjunction with the trip lever to trip the breaker. (19), the spring 20 which pushes the trip lever when the applied voltage falls below the set range, and rotates and operates in conjunction with the shaft 8 when the cooler is reset again in the tripped state. The lever 21 attaches the core to the fixed core, and a circuit part which detects when the voltage applied to the circuit breaker is insufficient and sends a signal to the trip coil 16.

따라서 차단기가 정상적으로 작동하는 상태에서는 가동코어(17)가 고정코어(15)에 붙어있고 스프링(20)은 압축된 상태로 있게 되지만, 차단기에 인가되는 전압이 기준전압(통상 전압의 70-80%로 제조자가 설정함)이하로 떨어지면 트립코일(16)에 흐르는 전류가 차단되어 고정코어(15)에 유기되어 있던 기자력이 해제됨과 동시에 스프링(20)의 힘에 의해 트립레버(18)가 이동하면서 네일(19)을 당기게 되고 네일(19)의 회전에 회전에 의해 차단기의 매커니즘부는 트립된다.Therefore, in the state in which the breaker operates normally, the movable core 17 is attached to the fixed core 15 and the spring 20 remains in a compressed state, but the voltage applied to the breaker is the reference voltage (70-80% of the normal voltage). If the current falls below the trip coil 16, the current flowing through the trip coil 16 is cut off, the magnetic force induced in the fixed core 15 is released, and the trip lever 18 is moved by the force of the spring 20. The nail 19 is pulled out and the mechanism part of the breaker trips by the rotation of the nail 19.

도 3은 종래 트립장치의 동작 플로우챠트로서, 입력되는 전원의 전압(V)이 기준전압(Ref)보다 클 때에는 계속 트립코일에 전원을 인가시키고 만약 입력전압이 기준전압보다 작을 때에는 트립코일의 전원을 차단하는 과정을 나타내었다.3 is an operation flowchart of a conventional trip device, which continuously applies power to the trip coil when the input voltage V is greater than the reference voltage Ref, and if the input voltage is less than the reference voltage, the trip coil power. It showed the process of blocking.

도 4는 종래장치의 트립회로도로서, 차단기에 인가된 AC전원은 브릿지 다이오드(D1-D4)를 거치면서 DC로 변환되어 콘덴서(C)에 충전되고 트립코일(16)에 전원을 인가하게 되며, 입력전압이 기준전압 이하로 떨어지면 제너 다이오드(ZD1)에 의해 트립코일(16)로 가는 전류가 차단되어 차단기는 트립된다.Figure 4 is a trip circuit diagram of a conventional device, the AC power applied to the breaker is converted to DC through the bridge diode (D1-D4) is charged to the capacitor (C) and the power to the trip coil 16, When the input voltage falls below the reference voltage, the current to the trip coil 16 is cut off by the zener diode ZD1 and the breaker trips.

그러나 상기와 같은 종래의 장치는 차단기에 입력되는 전압이 기준전압보다 작은 경우에만 차단기가 트립되도록 되어있기 때문에, 즉 입력전압이 기준전압보다 큰 경우에는 이에 대한 대책이 없어 차단기의 부하측에 연결되어 있는 고가의 예민한 장비에 치명적인 손상을 주게되는 문제가 있다.However, since the circuit breaker is tripped only when the voltage input to the circuit breaker is smaller than the reference voltage, that is, when the input voltage is higher than the reference voltage, there is no countermeasure, which is connected to the load side of the circuit breaker. There is a problem that can cause damage to expensive sensitive equipment.

본 발명의 목적은 차단기에 입력되는 전압이 기준전압보다 큰 경우 차단기를 트립시킬 수 있는 배선용 차단기의 전압 트립장치를 제공하기 위한 것이다.An object of the present invention is to provide a voltage tripping device for a circuit breaker that can trip the circuit breaker when the voltage input to the circuit breaker is greater than the reference voltage.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따라 정류부, 평활부 및 평활부와 병렬 연결된 트립코일을 구비한 배선용 차단기의 전압 트립장치에 있어서,평활부의 출력전압을 기준전압과 비교하는 비교기; 에노드가 상기 평활부 일단에 연결되고 케소드가 접지되며 게이트가 상기 비교기의 출력단에 연결되어 비교기의 출력에 따라 상기 평활부의 출력전압을 접지시키는 SCR을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 배선용 차단기의 전압 트립장치가 제공된다.According to an embodiment of the present invention for achieving the above object, a voltage tripping device of a circuit breaker having a trip coil connected in parallel with the rectifying part, the smoothing part and the smoothing part, Comparators for comparing the output voltage of the smoothing part with a reference voltage; An anode connected to one end of the smoothing unit, a cathode connected to ground, and a gate connected to the output of the comparator, the SCR configured to ground the output voltage of the smoothing unit according to the output of the comparator. A trip device is provided.

도 1은 일반적인 배선용 차단기의 전체 구성도1 is an overall configuration diagram of a typical circuit breaker

도 2는 종래 전압 트립장치를 나타낸 구성도2 is a block diagram showing a conventional voltage trip device

도 3은 종래 트립장치의 동작 플로우 챠트3 is an operation flowchart of a conventional trip device

도 4는 종래 트립장치의 트립회로도4 is a trip circuit diagram of a conventional trip device

도 5는 본발명에 따른 트립장치의 트립회로도5 is a trip circuit diagram of a trip device according to the present invention.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings

16 : 트립코일D1 - D4 : 브릿지 다아오드16: trip coil D1-D4: bridge diode

ZD1 : 제너다이오드ZD1: Zener Diode

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 배선용 차단기의 전압 트립장치를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a voltage trip device for a circuit breaker according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 5는 본발명에 따른 트립장치의 트립회로도이다.5 is a trip circuit diagram of a trip device according to the present invention.

본 발명에 따른 전압 트립장치는 도 5에 도시된 바와 같이, AC전원을 전파정류하여 DC로 변환하는 브릿지 다이오드(D1-D4), 브릿지 다이오드(D1-D4)의 출력단에 컬렉터 및 에미터가 연결된 트랜지스터(Q1), 케소드가 저항(R2)을 통해 트랜지스터(Q1)의 컬렉터에 연결됨과 동시에 트랜지스터(Q1)의 베이스에 연결되고 에노드가 접지된 제너 다이오드(ZD1), 트랜지스터(Q1)의 에미터와 제너 다이오드(ZD1)의 에노드에 연결된 커패시터(C1), 커패시터(C1)와 병렬연결된 트립코일, 상기 트랜지스터(Q1)의 출력을 기준전압(통상 전압의 110-120%로 제조자가 설정함)(Vref)과 비교하여 트랜지스터(Q1)의 출력전압이 기준전압 이상인 경우 '하이'신호를 출력하는 오피 앰프, 상기 오피 앰프에서 출력된 '하이'신호에 따라 턴온되어 트랜지스터(Q1)의 출력을 접지시키는 SCR(Silicon Controlled Rectifier)로 구성된다.In the voltage trip device according to the present invention, as shown in FIG. 5, a collector diode and an emitter are connected to an output terminal of a bridge diode D1-D4 and a bridge diode D1-D4 for full-wave rectifying and converting AC power into DC. Zener diode ZD1 and Emi of transistor Q1 connected to the base of transistor Q1 and grounded at the same time as transistor Q1 and the cathode are connected to collector of transistor Q1 through resistor R2 The capacitor C1 connected to the anode of the rotor and zener diode ZD1, the trip coil connected in parallel with the capacitor C1, and the output of the transistor Q1 are set to a reference voltage (110-120% of the normal voltage). Op amp that outputs a 'high' signal when the output voltage of the transistor Q1 is greater than or equal to the reference voltage (Vref), and is turned on according to the 'high' signal output from the op amp to turn on the output of the transistor Q1. Silicon Controlled R to Ground ectifier).

이때 제너 다이오드(ZD1)의 전압레벨은 오피 앰프의 최대 동작전압레벨로 설정된다.At this time, the voltage level of the zener diode ZD1 is set to the maximum operating voltage level of the operational amplifier.

이와 같이 구성된 본 발명의 동작을 설명하면, AC전원이 브릿지 다이오드(D1-D4)를 통해 DC전원으로 변환되고 트랜지스터(Q1)를 통해 오피 앰프에 입력된다.Referring to the operation of the present invention configured as described above, AC power is converted into DC power through bridge diodes D1-D4 and input to the op amp through transistor Q1.

이어서 오피 앰프는 입력된 전압이 기준전압 이하이면 '로우'신호를 출력하게 되고 그에 따라 SCR이 턴오프 되므로 트립코일에 전류가 흐르게된다.The op amp then outputs a 'low' signal if the input voltage is below the reference voltage and, accordingly, the SCR is turned off so that current flows in the trip coil.

이때 트랜지스터(Q1)의 컬렉터 및 베이스에 인가된 직류전압이 제너 다이오드(ZD1) 전압레벨 이상이면 제너 다이오드(ZD1)를 통해 접지단으로 전류가 흐르게되어 트랜지스터(Q1)는 턴오프되고 그에 따라 트립코일 및 오피 앰프측으로는 과전압이 인가되지 않아 오피 앰프의 손상을 방지하게 된다.At this time, if the DC voltage applied to the collector and the base of the transistor Q1 is equal to or higher than the voltage level of the zener diode ZD1, a current flows to the ground terminal through the zener diode ZD1, so that the transistor Q1 is turned off and accordingly a trip coil. And the over-voltage is not applied to the op amp side to prevent damage to the op amp.

한편, 오피 앰프는 입력된 전압이 기준전압 이상이면 '하이'신호를 출력하게되고 그에 따라 SCR이 턴온되므로 전류가 트립코일로 흐르지 않고 SCR을 통해 접지단으로 흐르게 되어 부하측의 손상을 방지한다.On the other hand, if the input voltage is higher than the reference voltage, the op amp outputs a 'high' signal, and accordingly, the SCR is turned on, so that the current does not flow to the trip coil but flows to the ground terminal through the SCR to prevent damage to the load side.

본 발명에 따른 전압 트립장치는 입력전압 레벨을 파악하여 부하를 손상시킬 수 있을 정도의 과전압이 인가되는 것을 차단하므로 부하측의 손상을 방지하여 배선용 차단기의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.Since the voltage trip device according to the present invention detects an input voltage level and blocks an overvoltage applied to the load voltage, it is possible to prevent damage on the load side, thereby improving the reliability of the circuit breaker.

Claims

In the voltage tripping device of a circuit breaker having a trip coil connected in parallel with the rectifying part, the smoothing part and the smoothing part,

A comparator for comparing the output voltage of the smoothing part with a reference voltage;

An SCR having an anode connected to one end of the smoothing unit, a cathode connected to a ground, and a gate connected to the output terminal of the comparator to ground the output voltage of the smoothing unit according to the output of the comparator;

And a constant voltage unit configured to apply only an output voltage within the maximum operating voltage of the comparator among the output voltages of the rectifier to the comparator.

The method of claim 1,

The constant voltage unit and a transistor connected to the collector and the emitter at the output terminal of the rectifier,

And a Zener diode having a base connected and an anode grounded at the same time that the collector of the transistor is connected to the cathode through a resistor.