KR101013244B1 - Surge voltage preventing system non-grounding pedigree - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전자시스템의 전원부 입력라인의 인입단(IN A, IN B)상에 비접지방식의 병렬로 설치되어 이 입력라인의 인입단(IN A, IN B)측으로 유입되는 서지전압을 1차로 방출시키는 금속산화물 배리스터인 제1 MOV와; 상기 제1 MOV의 양단 입력라인상에 비접지방식으로 연결되어 입력라인를 따라 유입되는 정상신호들을 그대로 통과시키고 서지전압만을 블록킹시키는 인덕터와; 상기 신호 및 통신용 입력라인의 인입단(IN C, IN D)상에 비접지방식의 병렬로 설치되어 이 입력라인의 인입단(IN C, IN D)측으로 유입되는 서지전압을 1차로 방전시키는 제2 GDT를 포함하여 구성되는 비접지 계통의 서지방지시스템을 제공한다.The present invention is installed in parallel in the non-grounding method on the inlet terminals (IN A, IN B) of the input line of the power supply unit of the electronic system, and the surge voltage flowing into the inlet terminals (IN A, IN B) side of the input line is primarily used. A first MOV which is a metal oxide varistor for emitting; An inductor connected to both ends of the first MOV in an ungrounded manner to pass normal signals flowing along the input line and block only a surge voltage; A non-grounding parallel arrangement on the inlets (IN C, IN D) of the signal and communication input lines to discharge the surge voltage flowing into the inlets (IN C, IN D) of the input lines primarily; Provides an ungrounded surge protection system that includes 2 GDTs.
상기와 같은 본 발명은 비접지상태에서도 유입되는 서지를 완벽하게 제거하므로써, 전자장비를 확실하게 보호할 수 있음은 물론 전원계통과 신호 및 통신계통을 동시에 보호할 수 있어 전자장비를 보호하는 서지보호 비용을 최소화할 수 있고 통합적 관리로 하나의 전자장비에 하나의 서지보호기를 설치하여 효율적인 운용을 극대화할 수 있다. The present invention as described above can completely protect the electronic equipment by completely removing the surge flowing in the ungrounded state, as well as to protect the power system and the signal and communication system at the same time to protect the electronic equipment surge protection Costs can be minimized and integrated management maximizes efficient operation by installing one surge protector in one electronic device.
서지전압, 역방향, 전송특성, 전송장비, 노이즈, 브리지 Surge voltage, reverse direction, transmission characteristic, transmission equipment, noise, bridge
Description
본 발명은 비접지 계통의 서지방지시스템에 관한 것으로, 특히, 비접지계통으로 구성된 전원인입단 혹은 신호입력단의 양입력라인으로 동시에 서지전압이 유입되더라도 이 서지전압을 인접된 방전 및 블록킹요소들을 통해 다단계로 안전하게 방전처리하는 비접지 계통의 서지방지시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a surge prevention system of an ungrounded system, and in particular, even when a surge voltage flows into both input lines of a power input terminal or a signal input terminal composed of an ungrounded system, the surge voltage is transmitted through adjacent discharge and blocking elements. The present invention relates to a surge protection system of an ungrounded system that safely discharges in multiple stages.
일반적으로 서지전압에는 통상 개폐서지, 사고서지, 뇌서지 등으로 구분되어 사용되는데, 이러한 서지전압중 개폐서지는 송전선로상에서 설치된 고전압장치의 차단기를 개폐조작시 발생하는 서지이며, 사고서지는 외부의 물리적인 힘에 의하여 선로에 지락되는 경우 발생되는 과전압에 의한 서지를 말하는 것이고, 뇌서지전압(낙뢰 혹은 번개)은 대기중 상층부에 존재하는 뇌우에 충전된 뇌전압이 지상으로 방전될 때 이러한 뇌전압인 서지전압이 통신이나 전기기기로 유입되어 해당 기기를 파손시키는 이를 뇌서지라 말한다.In general, surge voltages are generally classified into open / close surge, accident surge, and lightning surge. Among these surge voltages, open / close surge is a surge generated when opening / closing a breaker of a high voltage device installed on a transmission line. It refers to surge caused by overvoltage generated when ground is grounded by physical force, and thunder surge voltage (lightning or lightning) refers to the lightning voltage when the thunderstorm charged in the thunderstorm in the upper part of the atmosphere is discharged to the ground. A surge surge is a type of surge surge that enters a communications or electrical device and damages the device.
그런데, 상기와 같은 서지전압(surge voltage)으로부터 해당 기기의 파손을 방지하기위해 전자나 혹은 통신시스템들은 통상 서지전압 방지장치들을 그 해당 기기의 인입단이나 전송라인에 연결하여 사용하고 있는데, 이러한 서지전압 방지장치들은 주로 각종 신호, 통신, 데이터, 영상전송라인상이나 혹은 전화기, 팩스, 모뎀 등 통신용 전기기기의 통신선의 접속부분, 또는 CRT 구동회로 등, 뇌서지나 정전기 등의 서지전압에 의한 전기충격을 받기 쉬운 부분에 설치되어 서지전압 유입시 기체방전 및 방류에 의하여 서지에너지를 소모시킴으로써 이상전압에 의해 통신이나 전자기기가 파손되는 것을 방지한다.However, in order to prevent damage to the device from the surge voltage (surge voltage) as described above, electronic or communication systems usually use surge voltage protection devices connected to the inlet or transmission line of the device. Voltage protection devices are mainly applied to various signals, communications, data, video transmission lines, or communication parts of communication devices such as telephones, fax machines, modems, or electric shocks due to surge voltages such as lightning surges and static electricity, such as CRT driving circuits. It is installed in the part which is easy to receive and it prevents the communication or electronic device from being damaged by abnormal voltage by consuming surge energy by gas discharge and discharge when surge voltage is inflowed.
그러면, 상기와 같은 종래 서지전압방지장치의 일례를 도 1을 참고로 살펴보면, 입력라인(70) 예컨대, 각종 신호, 통신, 데이터, 및 영상전송라인의 인입단(IN A, IN B)상에 병렬로 설치되어 이 라인의 인입단(IN A, IN B)측으로 유입되는 Then, referring to FIG. 1, one example of the conventional surge voltage preventing device as described above is provided on an
서지전압을 1차로 방전시키는 제1 GDT(가스방전관;71)와; A first GDT (gas discharge tube) 71 for discharging the surge voltage primarily;
상기 입력라인(70)상에 직렬로 연결되어 입력라인(70)를 따라 유입되는 정상신호들을 그대로 통과시키고 서지전압만을 블록킹시키는 저항기(72A,72B)와;
상기 입력라인(70)과 전자 혹은 통신시스템(73)의 입력단 사이에 병렬로 연결되어 2차로 입력라인(70)를 경유하여 입력되는 서지전압을 접지단(GND)를 통해 방출시키는 피뢰기(74A,74B)를 포함한다. An
한편, 상기와 같은 종래 서지전압방지장치의 동작을 살펴보면, 먼저 낙뢰나 기타 고전압이나 과전압이 입력라인(70)으로 유입되지 않는 정상상태일 경우 외부로부터 정상적으로 입력되는 입력신호 예컨대, 영상신호나 통신신호 혹은 데이터신호가 입력라인(70)을 경유하여 전자 혹은 통신시스템(73)으로 전송되므로 이 전자 혹은 통신시스템(73)이 정상동작되게 된다. 여기서, 상기 입력라인(70)상에 연결된 제1 GDT(71)나 피뢰기(74A,74B)들은 동작을 하지 않는다.On the other hand, referring to the operation of the conventional surge voltage prevention device as described above, when a normal state in which lightning or other high voltage or overvoltage does not flow into the
그런데, 만약, 상기 입력라인(70) 주변에 낙뢰나 고전압이 발생되어 이 입력라인(70)를 따라 전자 혹은 통신시스템(73)측으로 유입되려 할 경우 먼저, 상기 서지전압은 저항기(72A,72B)들에 의해서 블록킹되어 제1 GDT(71)측으로 흐르게된다. 이때, 상기 제1 GDT(71)는 입력라인(70)의 인입단(IN A, IN B)측으로 유입되는 임계전압이상의 서지전압에 의해 동작되어 해당 서지전압을 1차로 입력단 및 접지단(GND)을 통해 방출시킨다. 여기서, 상기 서지전압이 여러이유 예컨대, 1차 방전된 서지 잔류전압에 의해서 저항기(71A,71B)를 통과할 경우 이 서지전압은 입력라인(70)과 전자 혹은 통신시스템(73)의 입력단 사이에 병렬로 연결된 피뢰기(74A,74B)에 의해서 2차로 접지단(GND)를 통해 방출시키므로써, 서지전압이 전자 혹은 통신시스템(73)으로 유입되는 것을 방지하여 전자 혹은 통신시스템(73)의 파손을 보호한다. However, if a lightning strike or high voltage is generated around the
그러나, 상기와 같은 종래 서지전압 방지장치는 접지단(GND)에 접지가 되어있지 않을 경우 서지전압 방지장치의 인입단쪽으로 유입되는 예컨대, 낙뢰나 과전압과 같은 서지전압을 접지단(GND)을 통해 방출시키지 못하기 때문에 그러한 서지전압에 의해 고가의 전자 혹은 통신시스템이 파손되는 일이 빈번하였고, However, the conventional surge voltage suppressor as described above, when the ground terminal GND is not grounded, a surge voltage such as a lightning strike or an overvoltage introduced into the lead end of the surge voltage suppressor through the ground terminal GND. Because of the failure to discharge, expensive surges of electronic or communication systems are frequently caused by such surge voltages.
또한, 하나의 전자 장비를 보호하기 위해서 전원보호용 서지보호기 및 각각의 신호, 통신용 서지보호기를 동시에 설치해야만이 전자장비 혹은 통신시스템을 보호할 수 있어 그에 따라 시스템 보호 비용 증가 및 통합적 관리가 어렵다는 문제점이 있었다.In addition, in order to protect one electronic device, the power protection surge protector and each signal and communication surge protector must be installed at the same time to protect the electronic device or communication system, thereby increasing the system protection cost and making it difficult to integrate management. there was.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기위해 발명된 것으로, 전원인입단과 신호입력단이 공통으로 비접지계통으로 연결된 회로단에 가스방전관과 피뢰기 그리고 블록킹수단을 다단계로 구성하므로써, 비접지계통으로 구성된 전원인입단 혹은 신호입력단의 양입력라인으로 동시에 서지전압이 유입되더라도 이 서지전압을 인접된 방전및 블록킹요소들을 통해 다단계로 안전하게 방전처리하는 비접지 계통의 서지방지시스템을 제공함에 그 목적 있다.Accordingly, the present invention has been invented to solve the problems of the prior art as described above, by constructing a gas discharge tube, an arrester and a blocking means in a multi-stage in a circuit stage in which the power input terminal and the signal input terminal are commonly connected to the ungrounded system, It provides a non-grounding surge protection system that safely discharges the surge voltage in multiple stages through adjacent discharge and blocking elements even when surge voltage flows into both input lines of the power input terminal or signal input terminal composed of the ground system. There is a purpose.
본 발명의 또다른 목적은 전원인입단과 신호입력단이 공통으로 비접지계통으로 연결된 회로단에 방전및 블록킹요소들을 다단계로 배치하여 각각의 입력라인(전원 및 신호, 통신)을 통합적으로 보호할 수 있는 비접지 계통의 서지방지시스템을 제공하는데 있다.It is still another object of the present invention to integrally protect each input line (power, signal, communication) by disposing the discharge and blocking elements in multiple stages in a circuit stage where the power input terminal and the signal input terminal are commonly connected to the ungrounded system. To provide a non-grounded surge protection system.
상기와 같은 목적을 달성하기위한 본 발명은 전자시스템의 전원부 입력라인의 인입단(IN A, IN B)상에 비접지방식의 병렬로 설치되어 이 입력라인의 인입단(IN A, IN B)측으로 유입되는 서지전압을 1차로 방출시키는 금속산화물 배리스터인 제1MOV와;The present invention for achieving the above object is installed in parallel of the non-grounding method on the inlet (IN A, IN B) of the input line of the power supply unit of the electronic system, the inlet of the input line (IN A, IN B) A first MOV, which is a metal oxide varistor that primarily discharges a surge voltage flowing into the side;
상기 제1MOV의 양단 입력라인상에 비접지방식으로 연결되어 입력라인를 따라 유입되는 전원을 그대로 공급시키고 서지전압만을 블록킹시키는 인덕터와;An inductor connected to both input lines of the first MOV in an ungrounded manner to supply power flowing along the input line as it is and to block only a surge voltage;
상기 제1 MOV의 일측 입력라인과 신호 혹은 통신용 입력라인의 일측 입력라인사이에 비접지방식으로 설치되어 전원부 입력라인이나 신호 혹은 통신용 입력라인의 인입단(IN C, IN D)측으로 유입되는 서지전압을 2차로 방전시키는 제1 GDT와;A surge voltage is provided between the one input line of the first MOV and the one input line of the signal or communication input line in a non-grounding manner and flows into the input terminal (IN C, IN D) side of the power supply input line or the signal or communication input line. A first GDT for discharging secondly;
상기 신호 및 통신용 입력라인의 인입단(IN C, IN D)상에 비접지방식의 병렬로 설치되어 이 입력라인의 인입단(IN C, IN D)측으로 유입되는 서지전압을 1차로 방전시키는 제2 GDT와;A non-grounding parallel arrangement on the inlets (IN C, IN D) of the signal and communication input lines to discharge the surge voltage flowing into the inlets (IN C, IN D) of the input lines primarily; 2 GDT;
상기 신호 및 통신용 입력라인의 양단에 직렬로 연결되어 입력라인을 따라 유입되는 정상신호들을 그대로 통과시키고 서지전압만을 블록킹시키는 1차저항기를 포함하여 구성되는 비접지 계통의 서지방지시스템을 제공한다.It is connected to both ends of the signal and communication input line in series to provide a surge protection system of an ungrounded system comprising a primary resistor for passing the normal signals flowing along the input line as it is and blocking only the surge voltage.
상기와 같은 본 발명은 비접지계통으로 구성된 전원인입단 혹은 신호입력단의 양입력라인으로 동시에 돌발적으로 유입되는 서지전압을 다단계로 제거하므로 그에 따라 서지전압으로부터 전자장비를 확실하게 보호할 수 있는 장점을 가지고 있다.As described above, the present invention eliminates the surge voltage accidentally introduced into both input lines of the power input terminal or the signal input terminal composed of the non-grounded system in multiple stages, thereby reliably protecting the electronic equipment from the surge voltage. Have.
또한, 본 발명에 의하면, 신호 및 통신선로의 전송특성을 개선시켜 주고 각각의 입력라인(전원 및 신호, 통신)을 통합적으로 보호할 수 있어 관리비용이 절감될 뿐만아니라 서지방지시스템을 효율적으로 관리할 수 있는 효과를 가지고 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to improve the transmission characteristics of signals and communication lines and to protect each input line (power, signal, and communication) integrally, thereby reducing management costs and efficiently managing a surge prevention system. It has the effect of doing it.
더나아가, 본 발명은 비접지 장비의 서지보호 방법을 개선하여 기존에 접지 불량 및 비접지(UPS, 절연변압기 2차, 접지시설이 없는 구 건물, 시스템안정을 위한 인위적인 접지해체) 계통에 설치할 수 없고 또는 설치 시에도 서지피해를 방지할 수 없었던 문제점을 획기적으로 개선한 비접지통합형 서지보호기로써 전자장비의 서지보호를 극대화 시키는 효과도 있다. Furthermore, the present invention improves the surge protection method of ungrounded equipment and can be installed in existing poor grounding and ungrounded (UPS, secondary insulation transformer, old buildings without grounding facilities, artificial grounding for system stability). It is also possible to maximize the surge protection of electronic equipment as a non-grounding integrated surge protector that greatly improves the problems that could not be prevented even during installation.
이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명 장치는 도 2에 도시된 바와같이 전자시스템(1)의 전원부 입력라인(2) 예컨대, 모뎀이나 PLC등의 각종 전원의 인입단(IN A, IN B)상에 비접지방식(두라인 모두 접지단에 연결되지않음)의 병렬로 설치되어 이 입력라인(2)의 인입단(IN A, IN B)측으로 유입되는 서지전압을 1차로 방출시키는 금속산화물 배리스터인 제1MOV(3)와;As shown in FIG. 2, the apparatus of the present invention is a non-grounding method (two lines) on an input line 2 of a power supply unit of an
상기 제1MOV(3)의 양단 입력라인(2)상에 비접지방식으로 연결되어 입력라인(2)를 따라 유입되는 전원을 그대로 공급시키고 서지전압만을 블록킹시키는 인덕터(4)와;An inductor (4) connected to an input line (2) at both ends of the first MOV (3) in a non-grounding manner to supply power flowing along the input line (2) as it is and to block only a surge voltage;
상기 인덕터(4)의 양단 입력라인(2)상에 비접지방식으로 연결되어 인덕터(4)를 경유하여 유입된 서지전압을 2차로 전원 선로를 통해 방출시키는 제2 MOV(5)와; A second MOV (5) connected non-grounded on the input line (2) at both ends of the inductor (4) to discharge the surge voltage introduced through the inductor (4) through the power line;
상기 제1MOV(3)의 일측 입력라인(2)과 신호 혹은 통신용 입력라인(6)의 일측 입력라인사이에 비접지방식으로 설치되어 전원부 입력라인(2)이나 신호 혹은 통신용 입력라인(6)의 인입단(IN C, IN D)측으로 유입되는 서지전압을 2차로 방전시키는 제1 GDT(가스방전관; 7)와;The non-grounding method is provided between the one input line 2 of the
상기 신호 및 통신용 입력라인(6) 예컨대, 모뎀이나 PLC등의 각종 신호 및 통신부의 인입단(IN C, IN D)상에 비접지방식의 병렬로 설치되어 이 입력라인(6)의 인입단(IN C, IN D)측으로 유입되는 서지전압을 1차로 방전시키는 제2 GDT(8)와;The signal and
상기 신호 및 통신용 입력라인(6)의 양단에 직렬로 연결되어 입력라인(6)을 따라 유입되는 정상신호들을 그대로 통과시키고 서지전압만을 블록킹시키는 1차저항기(9A-9B)와;A primary resistor (9A-9B) connected in series to both ends of the signal and communication input line (6) to pass normal signals flowing along the input line (6) as they are and to block only the surge voltage;
상기 제2 GDT(8)의 양단에 1차저항기(9A, 9B)를 각각 경유하여 연결되고 1차저항기(9A, 9B)를 경유하여 유입된 서지전압을 2차로 통신, 신호 선로를 통해 방출시키는 제3 MOV(10)와; Both ends of the
상기 제3 MOV(10)의 양단에 각기 직렬로 연결되고 1차저항기(9A,9B)를 경유하여 입력라인(6)를 따라 유입되는 정상신호들을 그대로 통과시키고 서지전압만을 블록킹시키는 2차저항기(11A, 11B)와; Secondary resistors connected to both ends of the
상기 신호 및 통신용 입력라인(6)과 1차저항기(9A, 9B) 및 2차저항기(10A, 10B)를 경유하여 유입된 서지전압을 전자시스템(1)으로 유입되기전에 3차로 통신, 신호 선로를 통해 방출시키는 노이즈제거부(12)과;Before the flow of the surge voltage introduced through the signal and
상기 제2 MOV(5)의 일측과 제3 MOV(10)의 일측 사이에 연결되어 인덕터(4)나 제2 MOV(5)측 또는 1차저항기(9A)나 제3 MOV(10)로 유입되는 잔류서지전압을 통 신, 신호 선로를 통해 방출시키는 제4 MOV(13)를 포함한다. Is connected between one side of the
여기서, 상기 노이즈제거부(12)에는 전송특성을 향상시키기위해 노이즈제거필터가 사용되거나 또는 브리지회로가 사용될 수 있다.Here, the
그리고, 상기 제1 GDT(7)과 제2 GDT(8)는 2극의 피뢰관으로써, 표준 뇌임펄스전압(1.2/50μs)을 기준으로 최소 800 V, 50/60hz의 상용주파 교류전압이 제어회로에서 혼촉되거나 인근 지락사고시 최소 130 V에서 방전을 시작하는 보호소자를 사용할 수 있다.In addition, the
다음에는 상기와 같은 구성으로된 본발명장치의 작용, 효과를 설명한다.Next, the operation and effects of the present invention having the above configuration will be described.
본 발명장치는 먼저 서지전압 예컨대, 낙뢰나 기타 고전압이나 과전압이 전원부 입력라인(2)을 통해 유입되지 않는 정상상태일 경우 외부로부터 입력라인(2)을 통해 정상적으로 입력되는 전원 예컨대 AC 또는 DC전원을 전자시스템(1)으로 공급하게 된다. The apparatus of the present invention, first, when a surge voltage, for example, lightning or other high voltage or overvoltage does not flow through the power supply input line (2) in a normal state, the power source normally input through the input line (2) from the outside, such as AC or DC power Supply to the electronic system (1).
여기서, 상기와 같이 비접지로 연결된 전원부 입력라인(2)으로 서지전압이 유입되지 않는 정상상태일 경우에는 이들 입력라인(2,6)상에 연결된 제1 MOV(3), 제2 MOV(5), 제1 GDT(7) 및 제2 GDT(8)들은 동작을 하지 않는다Here, the first MOV (3), the second MOV (5) connected on the input line (2, 6) in the normal state that the surge voltage does not flow into the non-grounded power supply input line (2) as described above , The
그런데, 만약, 상기와 같은 정상동작중에 전원부 입력라인(2) 주변에 예기치않은 서지전압 예컨대, 낙뢰나 고전압이 발생되어 이들 입력라인(2,6)을 따라 전자시스템(1)측으로 유입되려 할 경우 예컨대, 전원부 입력라인(2)으로 입력되려 할 경우 먼저, 상기 서지전압은 인덕터(4)에 의해서 블록킹되어 제1 MOV(3)측으로 흐 르게 된다. 그리고, 상기 제1 MOV(3)는 입력라인(2)측으로 유입되는 기준전압이상의 서지전압에 의해 동작되어 해당 서지전압을 1차로 전원부 입력라인(2)측의 인입단(INA, INB)으로 방출시킨다. However, if an unexpected surge voltage, such as a lightning or high voltage, is generated around the power supply input line 2 during the normal operation as described above, and tries to flow into the
그리고, 상기 서지잔류전압이 제1 GDT(7)로도 흐를 경우 이 제1 GDT(7)는 표준 뇌임펄스전압(1.2/50μs)을 기준으로 최소 800 V, 50/60hz의 상용주파 교류전압이 제어회로에서 혼촉되거나 인근 지락사고시 최소 130 V에서 방전을 시작하는 소자이기 때문에 각각의 입력라인(2,6)의 인입단(IN B, IN C)측으로 유입되는 기준전압이상의 서지전압에 의해 동작되어 해당 서지전압을 1차로 전원 및 신호, 통신라인을 통해 방출시킨다. When the surge residual voltage also flows to the
그러나, 상기 서지전압이 여러이유에 의해서 1차 방전된 서지전압중 일부가 인덕터(4)를 통과할 경우 이 서지 잔류전압은 인덕터(4)에 의해 블록킹된 후 입력라인(2)과 전자시스템(1)의 입력단 사이에 병렬로 연결된 제2 MOV(5)로 흐르게되어 2차로 입력단(IN A, IN B)측으로 다시 방출시킨다.However, when a part of the surge voltage discharged primarily due to the surge voltage passes through the
또한, 상기 과정중에 만약 상기 서지잔류전압이 제2 MOV(5)을 통과할 경우 상기 서지잔류전압은 제4 MOV(13)에 의해 3차로 전원부 입력단과 신호 및 통신용 입력단측으로 방출되게된다.In addition, if the surge residual voltage passes through the
이때, 상기 제4 MOV(13)의 후단측에 연결된 저항기(11A,11B)들이 입력라인(6)상에 직렬로 연결되어 있기 때문에 과전압이 선로의 후단으로 넘어가는 것을 블록킹시켜 제4 MOV(13) 동작을 극대화 시킴과 더불어 노이즈제거부(12)의 브리지 다이오드들이 단락(SHORT)되는 것을 방지시키게된다.At this time, since the
따라서, 상기의 과정을 통하여 서지전압이 전자시스템(1)으로 유입되는 것을 방지하여 전자시스템(1)의 파손을 보호한다.Therefore, the surge voltage is prevented from flowing into the
반면에, 상기 신호 및 통신용 입력라인(6)을 통해 낙뢰나 기타 고전압/과전압이 유입되지 않는 정상상태일 경우 외부로부터 입력라인(6)을 통해 정상적으로 입력되는 예컨대, 영상신호나 통신신호 혹은 데이터신호와 같은 정상신호들을 예컨대, 통신용 모뎀이나 PLC와 같은 전자시스템(1)의 입력단으로 전송되므로 이 전자시스템(1)이 해당 입력신호를 정해진 방식대로 처리하게된다. On the other hand, in a normal state in which lightning or other high voltage / overvoltage does not flow through the signal and
여기서, 상기와 같이 서지전압이 유입되지 않는 정상상태일 경우에는 입력라인(6)상에 연결된 제1 GDT(7), 제3 MOV(10) 등은 동작을 하지 않는다.In this case, when the surge voltage does not flow as described above, the
이때, 상기와 같이 정상상태일 경우 상기 입력신호가 전자시스템(1)의 입력단으로 전송되기전에 노이즈제거부(12)를 경유하게되는데, 상기 노이즈제거부(12)는 예컨대, 노이즈제거필터 혹은 브리지회로는 전송특성이 향상되도록 상기 입력신호중에 포함된 노이즈성분들을 필터링한다음 전자시스템(1)의 입력단으로 전송시킨다. At this time, in the normal state as described above, the input signal is passed through the
그런데, 만약, 상기와 같은 정상동작중에 신호 및 통신용 입력라인(6)의 주변에 예기치않은 서지전압 예컨대, 낙뢰나 고전압이 발생되어 이 입력라인(6)을 따라 전자시스템(1)측으로 유입되려 할 경우 먼저, 상기 서지전압은 제1 저항기(9A,9B)들에 의해서 블록킹되어 제2 GDT(8)측으로 흐르게된다. However, if an unexpected surge voltage, for example, a lightning strike or a high voltage, is generated around the signal and
이때, 상기 제2 GDT(8)는 표준 뇌임펄스전압(1.2/50μs)을 기준으로 최소 800 V, 50/60hz의 상용주파 교류전압이 제어회로에서 혼촉되거나 인근 지락사고시 최소 130 V에서 방전을 시작하는 소자이기 때문에 입력라인(6)의 인입단(IN C, IN D)측으로 유입되는 기준전압이상의 서지전압에 의해 동작되어 해당 서지전압을 1차로 신호, 통신라인을 통해 방출시킨다. At this time, the
여기서, 상기 서지전압이 여러이유에 의해서 예컨대, 1차 방전된 서지 잔류전압에 의해서 저항기(9A,9B)를 통과할 경우 이 1차저항기(9A,9B)를 통과한 서지잔류전압은 2차저항기(11A,11B)에 의해 블록킹된후 입력라인(6)과 전자시스템(1)의 입력단 사이에 병렬로 연결된 제3 MOV(10)로 흐르게되는데, 이 서지잔류전압이 제3 MOV(10)의 최소절연파괴전압 예컨대, 100 V 혹은 기준전압이상이므로 이 제3 MOV(10)에 의해서 신호, 통신라인을 통해 방출된다.Here, when the surge voltage passes through the
이때, 상기 제3 MOV(10)의 후단측에 연결된 2차 저항기(11A,11B)들은 입력라인(6)상에 직렬로 연결되어 있기 때문에 과전압이 선로의 후단으로 넘어가는 것을 블록킹시켜 제3 MOV(10) 동작을 극대화 시킴과 더불어 노이즈제거부(12)의 브리지 다이오드들이 단락(SHORT)되는 것을 방지시키게된다.At this time, since the
그러나, 만약 상기 과정을 통해서도 제거되지 않은 서지잔류전압이 있을 경우 그 잔류하는 서지전압은 노이즈제거부(12)의 브리지 다이오드의 동작 전압이상일 것이므로 그 서지전압은 브리지 다이오드를 통해 신호, 통신라인으로 모두 방출하게 하므로 서지전압이 전자시스템(1)으로 유입되는 것을 방지하여 전자시스템(1)의 파손을 보호한다.However, if there is a surge residual voltage that has not been removed through the above process, the remaining surge voltage will be higher than the operating voltage of the bridge diode of the
여기서, 만약, 상기 과정중에 비접지계통으로 구성된 전원 입력라인(2)의 입력단(IN A)와 입력단(IN B)로 동시에 동전위의 과도전압이 유입될 경우 전원 입력라인(2)에 병렬로 연결된 제1 MOV(3)와 제2 MOV(5)가 동작하지 않게될 수도 있고, 또한 신호 및 통신용 입력라인(6)의 입력단(IN C)와 입력단(IN D)으로 동시에 동전위의 과도전압이 유입될경우에도 신호 및 통신용 입력라인(6)에 병렬로 연결된 제2 GDT(8), 제3 MOV(10)와 노이즈제거부(12)가 동작하지 않게 되어 입력라인(2,6)에 연결된 전자장비가 손상을 입게될 수도 있다. Here, if the transient voltage of the coin flows simultaneously into the input terminal IN A and the input terminal IN B of the power input line 2 composed of the non-grounding system in parallel to the power input line 2 in parallel. The connected first and
따라서, 상기 전원입력라인(2)에 동전위의 과도전압이 유입될 경우 전원부 입력라인(2)의 인입단(IN B)와 신호 및 통신용 입력라인(6)의 인입단(IN C)상에 제1 GDT(7)이 병렬로 설치되어있기 때문에 이 입력라인(2)의 인입단(IN A, IN B)측으로 유입되는 서지전압을 1차로 방전시킨다. 그리고, 상기 제1 MOV(3)를 여러원인에 의해 통과한 서지잔류전압을 상기 입력단(IN B)에 직렬로 연결된 인덕터(4)가 블록킹시켜주게된다. 또한, 상기 과정중에 만약, 상기 서지잔류전압이 인덕터(4)를 통과할 경우 제2 MOV(5)가 다시 입력단(IN A, IN B)으로 유입되어 인덕터(4)를 경유한 잔류서지전압을 방류시켜준다. Therefore, when the transient voltage on the coin flows into the power input line 2, the input terminal IN B of the power supply input line 2 and the input terminal IN C of the signal and
마찬가지로, 상기 입력라인(6)의 인입단(IN C, IN D)측으로 유입되는 서지전압도 제2 GDT(8)에 의해서 방전되게 된다. 그리고, 상기 과정중에 만약 서지전압이 제2 GDT(8)를 통과할 경우 이 서지잔류전압은 제2 GDT(8)의 후단에 입력단(IN C)과 직렬로 연결된 1차 저항기(9A)에 의해 블록킹된다. Similarly, the surge voltage flowing into the input terminals IN C and IN D of the
더나아가, 만약 상기 입력단(IN C, IN D)으로 유입된 서지전압이 여러원인에 의해 1차 저항기(9A)를 통과할 경우 이 통과된 서지잔류전압을 제4 MOV(13)가 양 입력단(2,6)을 통해 방류시켜주므로써, 입력라인(2) 또는 입력라인(6)로 유입되는 등전위 과도전압을 억제할 수 있다. Furthermore, if the surge voltage flowing into the input terminals IN C and IN D passes through the
이상 설명에서와 같이 본 발명은 비접지 계통 또는 접지가 되어있지 않은 전자장비에 서지가 돌발적으로 유입되는 서지전압을 다단계로 제거하여 서지전압으로부터 전자장비를 확실하게 보호할 수 있음은 물론 라인을 따라 흐르는 통신신호속에 포함된 노이즈성분도 효과적으로 제거할 수 있기때문에 서지전압의 유입이 우려되는 모든 전자 및 통신시스템에 설치한다면 매우 유용하게 사용될 수 있다. As described above, the present invention can reliably protect the electronic equipment from the surge voltage by removing the surge voltage in which the surge accidentally flows into the non-grounded system or the grounded electronic equipment, as well as along the line. Since the noise component included in the flowing communication signal can be effectively removed, it can be very useful when installed in all electronic and communication systems where surge voltage is concerned.
도 1은 종래 서지전압방지장치의 일례를 설명하는 설명도.1 is an explanatory diagram illustrating an example of a conventional surge voltage preventing device.
도 2는 본 발명의 비접지계통의 서지방지시스템을 설명하는 설명도.2 is an explanatory diagram illustrating a surge prevention system of an ungrounded system of the present invention.
<부호의 상세한 설명><Detailed Description of Codes>
1 : 전자시스템 2 : 전원부 입력라인1: Electronic system 2: Power input line
3 : 제1 MOV 4 : 인덕터3: first MOV 4: inductor
5 : 제2 MOV 6 : 신호 혹은 통신용 입력라인5: second MOV 6: input line for signal or communication
7 : 제1 GDT 8 : 제2 GDT7: first GDT 8: second GDT
9A-B: 1차 저항기 10: 제3 MOV9A-B: Primary Resistor 10: Third MOV
11A-B: 2차 저항기 12: 노이즈제거부11A-B: Secondary Resistor 12: Noise Canceling Section
13: 제4 MOV 13: 4th MOV
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