KR100782275B1 - 자기식 방전등용 안정기의 단락 및 무부하 보호장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고압 방전등을 자기식 안정기로 조명할 때 부하 측에 단락 또는 무부하 상태일 때 이것을 검지하여 공급 전력을 차단하는 장치에 관한 것이다.

종래의 복잡한 회로구성의 문제점을 개선하여 간단한 구조와 정확한 작동을 기대할 수 있게 함을 목적으로 본 발명은 단락 때는 안정기 온도상승을 소형 자동복귀형 온도 스위치로 검지하여 전원을 차단하고, 무부하 상태일 때는 권철심형 안정기의 GAP에서 발생하는 자력에 의해 작동하는 릴레이(relay)로 이그나이터 전원을 개폐하는 구조와 회로로 구성한 것을 특징으로 한 것이다

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기식 고압방전등 안정기, 스위치를 이용한 단락 및 무부하 보호장치.

Description

자기식 방전등용 안정기의 단락 및 무부하 보호장치{omitted}

도 1은 본 발명에 따른 부품의 배치와 포선을 나타낸 회로도

도 2는 본 발명에 따른 정상작동상태의 회로도

도 3은 본 발명에 따른 단락으로 온도스위치가 작동한 뒤의 회로도

도 4는 본 발명에 따른 무부하일 때 릴레이 접점이 개로(OFF)한 회로도

도 5는 자기식 방전등용 안정기의 입력전압 변화에 대한 단락전류 변화를 나타낸 몇 가지 특성 곡선도

* 도면 부호중 주요 부분에 대한 부호 설명 *

1: 권철심형 안정기 11: 권철심 12: 코일

13: GPA 14: 온도스위치 15: 릴레이

16: 램프 17: 이그나이터

본 발명은 자기식 고압방전등용 안정기의 단락 및 무부하 보호장치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 자기식 고압방전등을 조명할 때 안정기의 부하측에 단락 또는 무부하 상태가 되면 이를 감지하여 공급전력을 차단하는 보호장치에 관한 것 이다.

종래의 고압 방전등용 자기식 안정기 회로에 입력전력을 공급한 상태에서 부하 측이 단락했을 경우 부품이 손상되거나 또는 전력의 허비를 방지하는 장치가 없었기 때문에 부하 측이 단락되면 과다한 전류가 흘러 그 전류로 안정기는 고열을 발생하게 되고 이러한 고열에 인하여 화재가 발생하거나 안정기의 고장 발생 및 수명을 단축시키는 문제점이 있었으며, 또 반면 무부하 상태일 때는 이그나이터가 계속 가동하기 때문에 전력을 계속 소비하면서 점등용 고압을 방출하는 문제점이 있었다.

이러한 폐단을 해결하기 위해서 알려진 최근의 전자식 보호 장치에 대한 선행기술로는 특허등록 제0452341호(고압방전등용 자기식 안정기의 단락 보호회로)와 제0452342호(고압방전등용 자기식 안정기의 무부하 보호회로)가 알려져 있으나, 그 부속 수가 30개 이상 되는 복잡한 회로로 구성되어 있으며, 내구성이 낮고 보수가 어렵고 고가이기 때문에 그 보급이 저조한 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하고자 자기식 고압방전등을 조명할 때 안정기의 부하측에 단락 또는 무부하 상태가 되면 이를 즉시 감지하여 스위칭작동으로 공급전력을 차단하는 안전보호장치를 제공함에 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해서 본 발명은 안정기 회로의 부하 측이 단락되을 때는 안정기 코일에서 발생하는 열을 이용하여 전원공급을 차단하는 온도 스위치를 사용하고, 또한 안정기회로가 정상 가동할 때 이그나이터는 램프를 점등시키 면 자동으로 고압발생을 정지하는 구조이므로 부하 측이 무부하 상태일 때는 이그나이터는 계속 작동하여 이그나이터 전원공급회로에 직렬로 코일 없는 소형 소전류 1극 릴레이를 설치하며 이 릴레이의 개폐작동은 안정기 GAP에서 발생하는 자력 유무에 따라 개폐되도록 설치하므로서 무부하 상태일 때 이그나이터는 작동이 정지하므로 이에 따른 전력의 소비를 차단할 수 있게 한 것이다.

본 발명의 단락보호장치는 권철심으로 된 자기식 방전등용 안정기(1)의 단락 보호를 위해 안정기 철심(11)의 내륜 인접부위에 온도스위치(14)를 고정하여 일측단자는 코일에 연결하고 타측단자는 입력측회로(10)에 접속하여 이루어 지며, 도 5에 의해서 특성을 선택한 것으로 제조한 것에 정격전압에 의해 단락상태의 안정기의 상승 온도를 구하고 또 실부하로 정격전압에서 상승온도을 구한다. 이것들에 의해 온도 스위치(14)의 동작 온도를 정한다. 선정된 온도 스위치(14)는 안정기(1) 내측에 고정하고 도 1과 같이 접속하면 이상온도 상승 때 온도스위치(14)는 작동하므로 기구는 보호된다.

또한 본 발명의 무부하 보호장치는 무부하 상태일 때 이그나이터(17) 작동을 정지하는데 있으므로 무부하 보호를 위해 안정기(1)의 GAP(13)에 근접하게 릴레이 (15)를 고정하고 그 개폐단자를 이그나이터(17) 전원회로에 접속하여 자력에 의해 릴레이(15)가 개폐작동을 하도록 구성한 것이다.

안정기 GAP(13)에서는 정상운전 할 때 강한 자장을 형성하므로 이 자력에 의해 개폐하는 릴레이(15)을 이그나이터(17) 전원회로에 접속하면 무부하 상태일때개 로(OFF)하고 정상운전 상태일때 폐로(ON)하게 하면 이그나이터(17)는 자기 기능을 발휘할 수 있으면서 작동정지시의 불필요한 전력 소비는 없다.

구체적인 실시예

도 2로 메탈핼라이드 램프 250W(B)형에 의해 설명하면 안정기(1)의 철심(11)은 방향성 규소강대 G9 두깨0.27 ^T 넒이 45m/m 되는 띠 상태의 재료로 내경 45^Φ 외경83^Φ 인 권철심으로 성형했을 때 철심 단면적은 45×19=855m/m²이다.

이것에 GAP(13)을 2.0m/m로 가공하고 그 철심(11)에 코일(12)(1.1^Φ절연선)을502^T 권취한 것을 전압에 대한 단락전류 특성을 측정하면 도 5의 B곡선 부근 특성을 나타낸다. 이것으로 도 2와 같이 회로를 구성하고 정격전압 220^VAC 60㎐를 인가하면 램프는 정상으로 점등하면서 KS규정을 만족시킨다. 이때의 GAP(13) 근접에는 흡인력이 100g이상 되는 자장을 만든다.

점등을 한 시간 이상 계속해도 안정기(1)는 온도상승이 45℃ 이하이다.

상기 회로에서 부하를 단락했을 때 안정기(1)의 온도는 급히 상승하여 80℃를 초과한다. 그래서 온도 스위치(14)의 작동온도 선정을 60~70℃의 것을 선택하게 된다.

무부하 상태일 때 안정기(1)에 흐르는 전류는 없기 때문에 그 GAP(13)의 자장은 소멸하므로 이에 근접하게 설치한 릴레이(15)는 개로(OFF) 하면서 이그나이터 (17)의 기능을 정지시킨다.

이 릴레이의 개폐작동은 안정기 GAP에서 발생하는 자력 유무에 따라 개폐되도록 설치한다. 때문에 무부하 상태일 때 이그나이터는 작동이 정지하므로 이에 따른 전력소비는 없다.

자기식 안정기는 철심의 재질과 구조 단면적의 크기와 GAP의 넓이 등을 램프의 종류에 맞춰 설계하고, 또 코일의 굵기와 권선 회수가 결정된다. 이때 특성을 좌우하는 것이 입력전압에 대한 단락전류 특성 곡선 선택이다. 즉 그것은 효율과 안전도의 여부를 결정하게 된다.

도 5(입력전압에 대한 단락전류 특성 곡선도)에서 A곡선 특성을 가진 것은 표준안정기 이상 가는 것이지만 그 부피와 무게가 크기 때문에 제작비가 가중되어 경제성이 없다. B곡선 부근의 것은 경제성 있는 양질의 제품이고, D곡선 부근의 것은 KS규격을 만족시키지 못한다.

본 발명의 단락 보호 장치는 부하 측 회로가 단락되었을 때 안정기(1)는 크게 발열하고 이 열에 의해 온도스위치(14)는 작동하므로 부하에 전력공급이 차단되어 조명기기를 안전하게 보호하고 전력소모를 줄일 수 있으며, 온도스위치(14)는 구조가 간단한 것이므로 취급 및 설치가 용이하고, 제작비를 크게 낮출 수 있고, 내구성도 우수하므로 안정기 공급가를 낮추고 안정기 수명을 길게 하며 화제를 예방한다.

또한 본 발명의 무부하 보호장치는 안정기(1)의 GAP(13)에서 발생하는 자력을 활용해서 작동하는 소형이면서 코일이 없는 탓에 취급이 용이하고 염가이고 내 구성이 양호하므로 이것들을 고효율 자기식 안정기에 부착하면 공급원가는 싸져서 그 보급이 촉진된다. 즉 에너지 절약에 크게 기여할 수 있는 것이다.

Claims (1)

1. 권철심으로 된 자기식 방전등용 안정기(1)의 단락보호를 위해 안정기철심(11)의 내륜 인접부위에 온도스위치(14)를 고정하여 일측단자는 코일에 연결하고 타측단자는 입력측회로(10)에 접속하는 것에 있어서, 무부하 보호를 위해 안정기(1)의 GAP(13)에 근접하게 고정하여 안정기의 GAP에 의해 발생하는 자력에 의해 작동하는 릴레이(15)의 개폐단자를 이그나이터(17) 전원회로에 접속한 것을 특징으로 하는 자기식 방전등용 안정기의 단락 및 무부하 보호장치.

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