KR101080294B1 - 다중 안전 수단을 구비한 영상 고조파 필터링 장치 - Google Patents

다중 안전 수단을 구비한 영상 고조파 필터링 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 다중 안전 수단을 구비한 영상 고조파 필터링 장치(100)는, 3상선(R,S,T) 및 중성선(N)으로 구성되는 전원선에 대하여 영상 고조파를 필터링하는 영상 고조파 필터링 장치에 있어서, 상기 3상선(R,S,T) 및 상기 중성선(N)과 전기적으로 연결되는 지그재그 변압기(110); 및 상기 3상선(R,S,T) 또는 상기 중성선(N)과 상기 지그재그 변압기(110) 사이의 전기적 연결을 개폐하되 제 1 온도를 중심으로 개폐를 반복하는 온도 스위치(120);를 포함하되, 상기 지그재그 변압기(110)의 온도가 상기 제 1 온도 보다 높은 제 2 온도 이상이 되는 경우 상기 3상선(R, S, T) 또는 상기 중성선(N)과 상기 지그재그 변압기(110) 사이의 전기적 연결을 단로하는 온도 퓨즈(130); 및 상기 중성선(N)과 상기 지그재그 변압기(110) 사이에 과전류가 흐르는 경우 상기 중성선(N)과 상기 지그재그 변압기(110) 사이의 전기적 연결을 차단하는 단극 회로 차단기(140);를 더 포함하며, 상기 지그재그 변압기(110), 상기 온도 스위치(120) 및 상기 온도 퓨즈(130)가 내장되는 케이스(170)에 상기 단극 회로 차단기(140)도 함께 내장되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 온도 스위치(120)의 비정상적인 상황이 발생하여도 영상 고조파 필터링 장치(100)의 소손 또는 화재를 방지할 수 있으며, 다중의 안전 기능을 구비할 수 있게 되고, 지그재그 변압기(110)의 과부하 및 가동 중단으로 인해 영상 고조파의 제거가 중단되는 시간을 최소화하며, 영상 고조파 필터링 장치(100)의 효율성을 극대화할 수 있는 효과가 있다.

Description

다중 안전 수단을 구비한 영상 고조파 필터링 장치{ZERO HARMONICS FILTERING APPARATUS HAVING MULTIPLE SAFETY ABILITY}
본 발명은 영상 고조파 필터링 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다중 안전 수단을 구비한 영상 고조파 필터링 장치에 관한 것이다.
일반적인 교류 신호는 기본 주파수(60Hz 또는 50Hz)를 가진 정현파이나, 전력 설비의 동작 과정 중 여러 가지 원인으로 기본 주파수의 정수배를 가진 고조파가 발생되며, 발생된 고조파는 전력 선로를 타고 흘러서 전력 계통에 다양한 문제를 야기한다.
일반적으로 고조파는 인버터, 컨버터, UPS, CVCF 및 VVVF와 같은 전력 변환 장치, 아크로, 전기로, 형광등, 회전기기, 변압기 등 다양한 전력 설비의 동작 과정 중에 발생되는 것으로 알려져 있다. 발생된 고조파는 전력 선로를 타고 다른 전력 설비 및 전자 장치에 부정적 영향을 미치는 바, 통신 장비에의 유도 장해 및 잡음 발생, 전력용 콘덴서 회로의 과전류에 의한 콘덴서 및 직렬 리액터의 과열 및 파괴, 발전기 및 변압기의 손실 증가에 따른 잡음, 진동 및 과열 발생, 지중 송전선의 송전 용량 저하, 정지형 보호 계전기의 오작동 및 계기류의 오차 증대, 싸리리스터 장치의 제어 불안정, 중성선(N) 과열 등의 다양한 문제를 발생시킨다.
이러한 고조파는 지그재그 변압기를 사용하여 저감될 수 있는 바, 지그재그 변압기를 이용하여 영상분 자속은 서로 상쇄돼도록 하고 정상 및 역상분 자속은 서로 상쇄되지 않도록 하여 영상 고조파를 저감하는 기술이 알려져 있다.
도 1은 종래 분전반에 설치된 영상 고조파 필터링 장치의 일 예를 도시한 도면이다.
분전반(10)은 인입되는 주선(11)를 각 지선(12)으로 분기하고, 주선 및 각 지선에는 주선용 MCCB(14), 지선용 MCCB(16) 및 ELB(17) 등이 설치되어 있으며, 영상 고조파 필터링 장치(20)를 위해서도 MCCB(18)가 설치되는 것이 일반적이다.
또한, 영상 고조파 필터링 장치(20)는 지그재그 변압기(21) 및 온도스위치(22)를 포함하며, 지그재그 변압기(21)는 영상분 자속을 상쇄하여 영상 고조파를 저감하도록 한다.
한편, 영상 고조파 필터링 장치(20)는 고조파를 발생시키는 부하 조건에 따라 영상고조파 필터링 장치 내부의 온도가 상승하는 바, 계통에서 발생되는 고조파의 양이 영상 고조파 필터링 장치(20)의 자체 용량보다 클 경우, 과부하로 인해 권선 및 철심에서 많은 열이 발생되고 이러한 열로 인해서 영상 고조파 필터링 장치(20)가 소손되거나 화재가 발생될 수도 있다. 이러한 소손 또는 화재를 방지하기 위하여 종래 영상 고조파 필터링 장치(20)는 도시된 바와 같이 온도 스위치(22)를 구비하도록 하고, 내부의 온도가 설정된 온도를 넘어서는 경우 중성선(N)을 차단하도록 하여 지그재그 변압기(21)의 작동을 멈추도록 한다.
그런데, 바이메탈과 같은 소재로 구현되는 온도 스위치(22)는 종종 고장을 일으키기도 하는 바, 온도 스위치(22)의 고장이 발생되는 경우 영상 고조파 필터링 장치(20)용으로 설치된 MCCB(18)가 설정된 정격 전류에 따라 영상 고조파 저감 장치(20)를 소손 또는 화재로부터 보호하여야 한다.
그러나, 분전반에 설치되는 일반적인 MCCB(18)는 이러한 기능을 수행하기 곤란한 문제점을 내포하고 있으며, 본 발명의 발명자는 이와 같은 문제점을 인식하여 본 발명에 이르게 되었다.
MCCB는 통상 R상, S상, T상에 대해서 트립 기능을 가지고 있으나, N상에 대해서는 트립 기능을 포함하고 있지 않다. R상, S상 또는 T상 중 하나에라도 과전류가 흐르면 MCCB는 R상, S상, T상 및 N상의 모두를 연동하여 차단하지만, N상에는 트립 기능이 없으므로 N상에 과전류가 흘러도 MCCB는 회로를 차단하지 않는다.
그렇다면, 영상 고조파 필터링 장치(20)용으로 설치된 MCCB(18)에도 R상, S상 또는 T상을 기준으로 과전류를 차단하면 된다고 할 수 있으나, 이는 또 다른 문제를 발생시키게 된다. R상선, S상선 및 T상선에 흐르는 영상 고조파는 중성선에 모두 합쳐져서 흐르게 되며, 통상 각 상선에 흐르는 고조파 전류의 2~3배가 흐르는 것으로 알려져 있다. 그런데, 통상의 MCCB는 R상, S상, T상 및 N상에 대하여 전류가 흐르는 경로상의 용량을 동일하게 설계한다. 그렇다면, 통상의 MCCB에서 R상, S상 및 T상을 기준으로 정격 전류를 설정한다면, MCCB가 회로를 차단하기까지 MCCB 내부의 N상에 대한 전류 경로에서는 설계된 용량보다 훨씬 많은 전류가 이미 흘렀을 가능성이 높다.
이와 같이, 영상 고조파 필터링 장치(20)의 소손 또는 화재를 방지하기 위하여 적절히 설정되어야 할 정격 전류를 기준으로 통상의 MCCB를 설치하게 되면, 설치된 MCCB의 N상 경로에서는 또 다른 문제가 발생될 가능성이 높아지게 된다. 또한, 정격 전류가 보다 큰 MCCB를 사용하게 되면 원하는 수준의 과전류를 적절히 차단할 수 없는 문제가 여전히 남게 된다.
한편, 종래의 영상 고조파 필터링 장치(20)에서는 과부하가 걸리는 경우 영상 고조파 필터링 장치(20)의 소손 또는 화재를 방지하기 위하여 온도 스위치(22)에 의해 회로를 차단하여 영상 고조파 필터링 장치(20)의 작동을 중지하여 온도를 떨어뜨리고 온도가 내려가면 영상 고조파 필터링 장치(20)가 다시 작동되도록 한다. 그러나, 영상 고조파 필터링 장치(20)의 작동이 중지된 시간 동안에는 전력 선로의 고조파를 제거하지 못하게 되는 단점이 있다.
이상과 같이 종래의 영상 고조파 필터링 장치(20)는 온도 스위치(22)의 고장에 대하여 적절히 대응할 수 없는 문제점과, 과부하 기간 동안에는 전력 선로의 고조파를 제거하지 못하게 되는 문제점이 있었다.
상기한 종래 기술의 문제점 및 과제에 대한 인식은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이 아니므로 이러한 인식을 기반으로 선행기술들과 대비한 본 발명의 진보성을 판단하여서는 아니됨을 밝혀둔다.
본 발명의 목적은 온도 스위치(22)등의 고장에 대하여 적절히 대응할 수 있는 영상 고조파 필터링 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 과부하에 대해서도 적절히 대응하여 보다 많은 양의 고조파를 제거할 수 있는 영상 고조파 필터링 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 다중 안전 수단을 구비한 영상 고조파 필터링 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 양상에 따른 다중 안전 수단을 구비한 영상 고조파 필터링 장치는, 3상선(R,S,T) 및 중성선(N)으로 구성되는 전원선에 대하여 영상 고조파를 필터링하는 영상 고조파 필터링 장치에 있어서, 상기 3상선(R,S,T) 및 상기 중성선(N)과 전기적으로 연결되는 지그재그 변압기; 및 상기 3상선(R,S,T) 또는 상기 중성선(N)과 상기 지그재그 변압기 사이의 전기적 연결을 개폐하되 제 1 온도를 중심으로 개폐를 반복하는 온도 스위치;를 포함하되,상기 지그재그 변압기의 온도가 상기 제 1 온도 보다 높은 제 2 온도 이상이 되는 경우 상기 3상선(R, S, T) 또는 상기 중성선(N)과 상기 지그재그 변압기 사이의 전기적 연결을 단로하는 온도 퓨즈; 및 상기 중성선(N)과 상기 지그재그 변압기 사이에 과전류가 흐르는 경우 상기 중성선(N)과 상기 지그재그 변압기 사이의 전기적 연결을 차단하는 단극 회로 차단기;를 더 포함하며, 상기 지그재그 변압기, 상기 온도 스위치 및 상기 온도 퓨즈가 내장되는 케이스에 상기 단극 회로 차단기도 함께 내장되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 양상에 따른 다중 안전 수단을 구비한 영상 고조파 필터링 장치는, 3상선(R,S,T) 및 중성선(N)으로 구성되는 전원선에 대하여 영상 고조파를 필터링하는 영상 고조파 필터링 장치에 있어서, 상기 3상선(R,S,T) 및 상기 중성선(N)과 전기적으로 연결되는 지그재그 변압기; 상기 3상선(R,S,T) 또는 상기 중성선(N)과 상기 지그재그 변압기 사이의 전기적 연결을 개폐하는 전자 접촉기; 및 상기 지그재그 변압기의 온도에 따라 상기 전자 접촉기의 개폐를 제어하되 제 1 온도를 중심으로 상기 전자 접촉기가 개폐를 반복하도록 제어하는 전자 접촉기용 제어기;를 포함하되, 상기 지그재그 변압기의 온도가 상기 제 1 온도 보다 높은 제 2 온도 이상이 되는 경우 상기 3상선(R, S, T) 또는 상기 중성선(N)과 상기 지그재그 변압기 사이의 전기적 연결을 단로하는 온도 퓨즈; 및 상기 중성선(N)과 상기 지그재그 변압기 사이에 과전류가 흐르는 경우 상기 중성선(N)과 상기 지그재그 변압기 사이의 전기적 연결을 차단하는 단극 회로 차단기;를 더 포함하며, 상기 지그재그 변압기, 상기 온도 스위치 및 상기 온도 퓨즈가 내장되는 케이스에 상기 단극 회로 차단기도 함께 내장되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 양상에 따르면, 온도 스위치(120)의 비정상적인 상황이 발생하여도 영상 고조파 필터링 장치(100)의 소손 또는 화재를 방지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 일 양상에 따르면 단극 회로 차단기(140)가 N상의 전기적 경로에 설치됨으로써, 영상 고조파 필터링 장치(20,100)의 소손 또는 화재에 대하여 적절히 대응할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 일 양상에 따르면, 지그재그 변압기(110)의 소손 또는 화재를 가져올 수 있는 정도에 정확히 맞추어서 단극 회로 차단기(140)의 스펙을 선정하는 것이 가능하게 되는 효과가 있다.
본 발명의 일 양상에 따르면 온도 스위치(120)가 고장나는 경우에도 온도 퓨즈(130) 및 단극 회로 차단기(140)를 구비하므로 다중의 안전 수단을 구비할 수 있게 되는 효과가 있다.
본 발명의 일 양상에 따르면 지그재그 변압기(110)의 과부하 및 가동 중단으로 인해 영상 고조파의 제거가 중단되는 시간을 최소화하며, 영상 고조파 필터링 장치(100)의 효율성을 극대화할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 분전반에 설치된 종래 영상 고조파 필터링 장치의 일 예를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 고조파 필터링 장치(100) 및 영상 고조파 필터링 장치(100)가 설치된 분전반(10)을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 고조파 필터링 장치(100) 및 영상 고조파 필터링 장치(100)가 설치된 분전반(10)의 회로도를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 고조파 필터링 장치(100-1)와 이 영상 고조파 필터링 장치(100)가 설치된 분전반(10)의 회도로를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 지그재그 변압기(110)의 최대 허용 발열량을 기준으로 단극 회로 차단기(140)를 선정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 명칭 및 도면 부호를 사용한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 고조파 필터링 장치(100) 및 영상 고조파 필터링 장치(100)가 설치된 분전반(10)을 도시한 도면이다.
분전반(10)은 인입되는 주선을 각 지선으로 분기하고, 주선 및 각 지선에는 주선용 MCCB(14), 영상 고조파 필터링 장치(100)용 MCCB(18), 지선용 MCCB(16) 및 ELB(17) 등이 설치되어 있으며, 주선용 MCCB(14)와 영상 고조파 필터링 장치(100)용 MCCB(18), 지선용 MCCB(16) 및 ELB(17) 사이는 부스바(19)를 통하여 전기적으로 결합되고 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상 고조파 필터링 장치(100)는 분전반(10)의 내부 일측에 고정 설치되며, 영상 고조파 필터링 장치(100)은 3상선(R,S,T) 및 중성선(N)으로 구성되는 전원선에 대하여 영상 고조파를 필터링하는 장치이다.
영상 고조파 필터링 장치(100)는 통상의 MCCB(18)를 통하여 분전반(10)의 주선과 전기적으로 연결된다. 상기한 통상의 MCCB(18)는 영상 고조파 필터링 장치(100)의 온/오프를 위한 것으로서 영상 고조파 필터링 장치(100)의 과부하에 따른 자동 차단의 목적을 가진 것은 아니므로 정격전류를 상당히 큰 값으로 설정할 수 있으며, 본 발명의 일 실시예에서는 생략할 수도 있다.
영상 고조파 필터링 장치(100)는 케이스(170)를 포함하며, 케이스(170)의 측면 양측 또는 측면 상하측 등에는 공기 흐름을 위한 통풍홀(171)이 형성된다. 그리고 후술할 단극 회로 차단기(140)의 스위치(141)가 케이스(170)의 상면으로 노출될 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 고조파 필터링 장치(100) 및 영상 고조파 필터링 장치(100)가 설치된 분전반(10)의 회로도를 도시한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상 고조파 필터링 장치(100)는 지그재그 변압기(110), 온도 스위치(120), 온도 퓨즈(130), 단극 회로 차단기(140) 및 냉각팬부(150)를 포함하여 구성되며, 상기한 구성요소들은 도 2에 도시된 케이스(170)의 내부에 함께 내장된다.
지그재그 변압기(110)는 3상선(R,S,T) 및 중성선(N)과 전기적으로 연결되어 전력 선로에 나타나는 영상 고조파를 필터링하는 구성요소이며, 지그재그 변압기의 구조 및 기능에 관한 기술은 이 기술 분야에서 잘 알려져 있는 것이므로 구체적인 설명은 생략한다.
온도 스위치(120)는 중성선(N)과 지그재그 변압기(110) 사이에 설치되어, 중성선(N)과 지그재그 변압기(110) 사이의 전기적 연결을 개폐한다. 다른 방법으로 온도 스위치(120)는 3상선(R,S,T)과 지그재그 변압기(110) 사이에 설치될 수도 있으며, 이 때에는 각 상선(R,S,T)에 하나씩 설치될 수 있다. 그리고 온도 스위치(120)는 제 1 온도를 중심으로 개폐를 반복하되, 히스테리시스를 가지도록 할 수 있다. 온도 스위치(120)는 바이메탈로 구현될 수 있다.
온도 퓨즈(130)는 3상선(R, S, T)과 지그재그 변압기(110) 사이에 설치되거나 또는 중성선(N)과 지그재그 변압기 사이(110)에 설치되어, 3상선(R, S, T) 또는 중성선(N)과 지그재그 변압기(110) 사이의 전기적 연결을 단로(斷路)하되, 지그재그 변압기(110)의 온도(110)가 상기한 제 1 온도 보다 높은 제 2 온도 이상이 되는 경우 단로하는 구성요소이다.
따라서 지그재그 변압기(110)에 과부하가 걸리는 경우 정상적 상황이라면 항상 온도 스위치(120)가 먼저 작동하여 지그재그 변압기(110)로 가는 전기적 연결을 오픈하게 되며, 지그재그 변압기(110)의 온도가 떨어질 때까지 전기적 연결을 오픈하며 그 이후에는 다시 연결되어 지그재그 변압기(110)가 다시 작동할 것이다.
그러나, 어떤 이유에 의해서 온도 스위치(120)가 정상적으로 전기적 연결을 오픈하지 못하는 상황에서는 지그재그 변압기(110)의 온도가 제 1 온도 이상으로 올라 갈 것이며, 그 후 제 2 온도에 도달하면 온도 퓨즈(130)가 단로, 즉 끊어지게 된다.
본 발명에서는 이와 같이 온도 스위치(120)의 비정상적인 상황이 발생하여도 영상 고조파 필터링 장치(100)의 소손 또는 화재를 방지할 수 있는 효과가 있다.
그리고 영상 고조파 필터링 장치(100)에는 단극 회로 차단기(140)가 설치되는 바, 단극 회로 차단기(140)는 중성선(N)과 지그재그 변압기 사이에 설치되어, 중성선(N)과 지그재그 변압기 사이에 과전류가 흐르는 경우 중성선(N)과 지그재그 변압기 사이의 전기적 연결을 차단한다. 단극 회로 차단기(140)를 구성하는 스위치(141)는 케이스(170)의 외부로 노출될 수도 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 지그재그 변압기(110)의 최대 허용 발열량을 기준으로 단극 회로 차단기(140)를 선정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 발명자는 지그재그 변압기의 발열량과 단극 회로 차단기(140)의 규격 선정 사이를 유기적으로 연결시킬 수 있는 방법을 발명하였다. 관련하여 또한 지그재그 변압기의 최대 허용 발열량, 차단기준 발열량, 시간 마진 및 전류 마진의 개념을 도입하였다.
지그재그 변압기(110)에서 발열되는 발열량은 지그재그 변압기를 통해 흐르는 전류의 크기(I)와 동작 시간(t)의 함수이다.
Figure 112011052043235-pat00001
그렇다면, 지그재그 변압기(110)가 소손 및 화재에 이르지 않고 최대로 허용할 수 있는 최대 허용 발열량도 전류의 크기(I) 및 동작 시간(t)의 함수가 된다.
도 5에서 그래프 1은 최대 허용 발열량을 가져오는 전류의 크기 및 동작 시간을 나타낸 그래프이다.
그리고 그래프 2는 최대 허용 발열량에서 일정한 마진을 고려하여 회로를 차단할 차단 기준 발열량을 나타낸 그래프이다. 차단 기준 발열량은 최대 허용 발열량에서 일정한 시간 마진(마진 1)을 감해서 설정되거나, 또한 최대 허용 발열량에서 일정한 전류 마진(마진 2)를 감해서 설정될 수도 있으며, 양자를 복합적으로 반영해서 설정될 수도 있다.
그리고 그래프 2의 차단 기준 발열량의 그래프를 바탕으로 해서, 실제 사용할 단극 회로 차단기(140)를 선정한다. 그래프 3은 선정된 단극 회로 차단기(140)의 차단 특성 그래프로서, 차단 기준 발열량을 나타낸 그래프 2와 가장 유사한 특성을 가진 단극 회로 차단기(140)를 선정하도록 한다. 일반적인 회로 차단기는 그래프 3과 같은 특성 곡선을 가지는 바, 구간 1은 시연 트립의 특성을 보이는 구간이며 구간 2는 순시 트립의 특성을 보이는 구간이다.
본 발명의 일 양상에서는 지그재그 변압기(110)에 대하여 최대 허용 발열량을 야기하는 전류의 크기 및 동작 시간을 기준으로 단극 회로 차단기(140)가 선정되도록 하는 점에 일 특징이 있다.
이에 따라 본 발명의 일 양상에 따르면, 지그재그 변압기(110)의 소손 또는 화재를 가져올 수 있는 정도에 정확히 맞추어서 단극 회로 차단기(140)의 스펙을 선정하는 것이 가능하게 되는 효과가 있다.
본 발명의 일 양상에서는 단극 회로 차단기(140)가 영상 고조파 필터링 장치(100)의 내부에 일체로 형성되며, 이에 따라 영상 고조파 필터링 장치(100)에 포함된 지그재그 변압기(110)의 발열 특성에 맞추어서 설계 및 생산될 수 있다. 따라서 설치자가 적절한 것을 선정하는 수고를 하지 않아도 되며, 잘못된 선정의 위험을 없앨 수 있는 효과도 있다.
한편, 도 1과 함께 설명된 종래 기술에 따르면, 분전반에 설치되는 통상의 MCCB(18)로는 영상 고조파 필터링 장치(20,100)의 소손 또는 화재에 대하여 적절히 대응할 수 없었으나, 본 발명의 일 양상에 따른 단극 회로 차단기(140)의 설치로 인해 영상 고조파 필터링 장치(20,100)의 소손 또는 화재에 대하여 적절히 대응할 수 있는 효과가 있다. 아울러, 분전반(10)는 이미 통상의 MCCB(18)가 있는 상황에서 설치되는 것이므로, 통상의 기술자에게는 의외의 설치로 인식될 것이며 그 점에서 본 발명은 특별한 의미를 가진다.
나아가, 본 발명의 일 양상에 따르면 온도 스위치(120)가 고장나는 경우에도 온도 퓨즈(130) 및 단극 회로 차단기(140)를 구비하므로 다중의 안전 기능을 구비할 수 있게 되는 효과가 있다.
그리고, 영상 고조파 필터링 장치(100)는 냉각팬부(150)를 구비하는 바, 냉각팬부(150)는 지그재그 변압기(110)를 냉각하기 위하여 케이스(170)의 내부에 설치되며, 냉각팬부(150)는 냉각 팬(151) 및 냉각팬용 제어기(152)를 포함한다. 냉각 팬(151)에 의해 송풍되는 공기는 케이스(170)의 통풍홀(171)을 통해서 유동되며, 냉각팬용 제어기(151)는 예를 들면 온도 스위치를 통해서 구현될 수 있다.
냉각팬용 제어기(152)에 의해서 제어되는 냉각 팬(151)은 지그재그 변압기(110)의 온도에 따라 온오프되되, 상기한 온도 스위치(120)의 개폐가 결정되는 중심 온도인 제 1 온도 보다 낮은 제 3 온도를 중심으로 온오프를 반복하도록 설정된다.
지그재그 변압기(110)가 제 3 온도에 도달하면 냉각팬(151)이 온되도록 하여, 강제로 지그재그 변압기(110)를 냉각시킬 수 있도록 한다. 따라서 냉각팬(151)은 지그재그 변압기(110)의 온도를 강제로 낮추게 되며, 냉각팬(151)이 없을 때에 비하여 지그재그 변압기(110)의 과부하로 인해서 가동이 중단되는 비율을 현저히 낮출 수 있다.
따라서 본 발명의 일 양상에 따르면 지그재그 변압기(110)의 과부하 및 가동 중단으로 인한 영상 고조파의 제거가 중단되는 시간을 최소화하고 영상 고조파 필터링 장치(100)의 효율을 극대화할 수 있는 효과가 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 고조파 필터링 장치(100-1)와 이 영상 고조파 필터링 장치(100-1)가 설치된 분전반(10)의 회도로를 도시한 도면이다.
도 4에 도시된 영상 고조파 필터링 장치(100-1)는 도 3에 도시된 영상 고조파 필터링 장치(100)와 거의 유사하며, 도 3에 도시된 영상 고조파 필터링 장치(100)의 온도 스위치(120) 대신에 전자 접촉기(160) 및 전자접촉기용 제어기(162)가 설치되는 점이 상이하다. 따라서 다른 구성요소에 대한 설명은 생략한다.
전자 접촉기(160)는 3상선(R,S,T)과 지그재그 변압기(110) 사이에 설치되어 3상선(R,S,T)과 지그재그 변압기(110) 사이의 전기적 연결을 개폐한다. 다른 방법으로서 전자 접촉기(160)는 중성선(N)과 지그재그 변압기(110) 사이에 설치되어 중성선(N)과 지그재그 변압기(110) 사이의 전기적 연결을 개폐하도록 구성될 수도 있다.
그리고 전자 접촉기용 제어기(162)는 지그재그 변압기(110)의 온도에 따라 전자 접촉기의 개폐를 제어하되 제 1 온도를 중심으로 전자 접촉기(160)가 개폐를 반복하도록 제어하는 기능을 수행하며, 전자 접촉기용 제어기(162)는 예를 들면 온도 스위치로 구현될 수 있다.
한편 도 3에 도시된 실시예와 같이, 온도 퓨즈(130)는 지그재그 변압기(110)의 온도가 상기 제 1 온도 보다 높은 제 2 온도 이상이 되는 경우 3상선(R, S, T) 또는 중성선(N)과 지그재그 변압기(110) 사이의 전기적 연결을 단로하며, 냉각 팬(151)은 지그재그 변압기(110)의 온도에 따라 온오프되되, 상기 제 1 온도 보다 낮은 제 3 온도를 중심으로 온오프를 반복하도록 설정된다.
도 4에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 고조파 필터링 장치(100-1)도 도 3에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 고조파 필터링 장치(100)와 동일한 효과를 가지므로 효과에 관한 구체적인 설명은 생략한다.
100, 100-1 : 영상 고조파 필터링 장치 110 : 지그재그 변압기
120 : 온도 스위치 130 : 온도 퓨즈
140 : 단극 회로 차단기 150 : 냉각팬부
151 : 냉각팬 152 : 냉각팬용 제어기
160 : 전자 접촉기 162 : 전자 접촉기용 제어기
170 : 케이스 171 : 통풍홀

Claims (6)

  1. 3상선(R,S,T) 및 중성선(N)으로 구성되는 전원선에 대하여 영상 고조파를 필터링하는 영상 고조파 필터링 장치에 있어서,
    상기 3상선(R,S,T) 및 상기 중성선(N)과 전기적으로 연결되는 지그재그 변압기; 및
    상기 3상선(R,S,T) 또는 상기 중성선(N)과 상기 지그재그 변압기 사이의 전기적 연결을 개폐하되 제 1 온도를 중심으로 개폐를 반복하는 온도 스위치;를 포함하되,
    상기 지그재그 변압기의 온도가 상기 제 1 온도 보다 높은 제 2 온도 이상이 되는 경우 상기 3상선(R, S, T) 또는 상기 중성선(N)과 상기 지그재그 변압기 사이의 전기적 연결을 단로하는 온도 퓨즈; 및
    상기 중성선(N)과 상기 지그재그 변압기 사이에 과전류가 흐르는 경우 상기 중성선(N)과 상기 지그재그 변압기 사이의 전기적 연결을 차단하는 단극 회로 차단기;를 더 포함하며,
    상기 단극 회로 차단기는 상기 지그재그 변압기에 대하여 최대 허용 발열량을 야기하는 전류의 크기 및 동작 시간을 기준으로 선정되며,
    상기 지그재그 변압기, 상기 온도 스위치 및 상기 온도 퓨즈가 내장되는 케이스에 상기 단극 회로 차단기도 함께 내장되는 것을 특징으로 하는 다중 안전 수단을 구비한 영상 고조파 필터링 장치.
  2. 3상선(R,S,T) 및 중성선(N)으로 구성되는 전원선에 대하여 영상 고조파를 필터링하는 영상 고조파 필터링 장치에 있어서,
    상기 3상선(R,S,T) 및 상기 중성선(N)과 전기적으로 연결되는 지그재그 변압기;
    상기 3상선(R,S,T) 또는 상기 중성선(N)과 상기 지그재그 변압기 사이의 전기적 연결을 개폐하는 전자 접촉기; 및
    상기 지그재그 변압기의 온도에 따라 상기 전자 접촉기의 개폐를 제어하되 제 1 온도를 중심으로 상기 전자 접촉기가 개폐를 반복하도록 제어하는 전자 접촉기용 제어기;를 포함하되,
    상기 지그재그 변압기의 온도가 상기 제 1 온도 보다 높은 제 2 온도 이상이 되는 경우 상기 3상선(R, S, T) 또는 상기 중성선(N)과 상기 지그재그 변압기 사이의 전기적 연결을 단로하는 온도 퓨즈; 및
    상기 중성선(N)과 상기 지그재그 변압기 사이에 과전류가 흐르는 경우 상기 중성선(N)과 상기 지그재그 변압기 사이의 전기적 연결을 차단하는 단극 회로 차단기;를 더 포함하며,
    상기 단극 회로 차단기는 상기 지그재그 변압기에 대하여 최대 허용 발열량을 야기하는 전류의 크기 및 동작 시간을 기준으로 선정되며,
    상기 지그재그 변압기, 상기 전자 접촉기 및 상기 온도 퓨즈가 내장되는 케이스에 상기 단극 회로 차단기도 함께 내장되는 것을 특징으로 하는 다중 안전 수단을 구비한 영상 고조파 필터링 장치.
  3. 삭제
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 단극 회로 차단기가 선정될 때, 상기 최대 허용 발열량을 야기하는 전류의 크기 및 동작 시간으로부터 전류 마진이 설정되거나 또는 시간 마진이 설정되는 것을 특징으로 하는 다중 안전 수단을 구비한 영상 고조파 필터링 장치.
  5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 지그재그 변압기를 냉각하기 위하여 상기 케이스의 내부에 설치되는 냉각 팬;
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 안전 수단을 구비한 영상 고조파 필터링 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 냉각 팬은 상기 지그재그 변압기의 온도에 따라 온오프되되, 상기 제 1 온도 보다 낮은 제 3 온도를 중심으로 온오프를 반복하는 것을 특징으로 하는 다중 안전 수단을 구비한 영상 고조파 필터링 장치.
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