KR101212184B1 - Surge Protect Device having Selective Switching Function Based Surge Suppression Device - Google Patents
Surge Protect Device having Selective Switching Function Based Surge Suppression Device Download PDFInfo
- Publication number
- KR101212184B1 KR101212184B1 KR1020110003238A KR20110003238A KR101212184B1 KR 101212184 B1 KR101212184 B1 KR 101212184B1 KR 1020110003238 A KR1020110003238 A KR 1020110003238A KR 20110003238 A KR20110003238 A KR 20110003238A KR 101212184 B1 KR101212184 B1 KR 101212184B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- mov
- microprocessor
- relay contact
- voltage
- input
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
- H02H3/20—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess voltage
- H02H3/22—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess voltage of short duration, e.g. lightning
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H83/00—Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current
- H01H83/10—Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current operated by excess voltage, e.g. for lightning protection
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
- H03M1/12—Analogue/digital converters
Landscapes
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Abstract
본 발명은 서지억제소자 보호를 위한 차단과 복구 및 서지억제소자 교체를 위한 차단 등 선택적 단속 기능을 갖는 선택적 단속 기능을 갖는 서지억제소자를 기반으로 한 서지보호장치(Surge Protect Device; 이하 'SPD'라 함)를 개시한다.
본 발명은 SPD의 MOV에 과도한 전압이 설정시간 이상 인가되는 경우 이를 감지하여 SPD의 MOV를 전원으로부터 분리하기 위하여 직렬로 접속된 접점을 '오프'시켜 줌으로써 SPD의 MOV를 보호하고 이후 MOV 양단에 가하여 지는 전압 레벨이 설정 값 이하인 경우 접점을 '온'시켜 주어 재사용할 수 있도록 함으로써 MOV를 보호하여 유지 및 보수 비용을 크게 절감할 수 있게 함과 아울러, SPD의 MOV에 특성 열화로 인한 누설 전류로 간주되는 이상 레벨의 전류가 설정 시간 이상 흐르는 경우 SPD의 MOV의 수명이 다한 것으로 간주하여 전원으로부터 분리하여 누설 전류로 인한 폭발이나 화재 사고, 전력선 사고의 발생을 방지할 수 있게 되는 효과가 있다.The present invention provides a surge protection device based on a surge suppression device having a selective interruption function having a selective interruption function such as blocking and restoring the surge suppression device for protection and interruption for replacing the surge suppression device. Is referred to.
The present invention senses that excessive voltage is applied to the MOV of the SPD for more than a set time, and protects the MOV of the SPD by 'off' the series connected contact to separate the SPD's MOV from the power supply, and then applied to both ends of the MOV. When the voltage level is lower than the set value, the contact is turned on so that it can be reused to protect the MOV, thereby significantly reducing maintenance and repair costs, and to consider the leakage current due to characteristic degradation in the MOV of the SPD. If the abnormal current flows longer than the set time, it is considered that the MOV of the SPD has reached the end of its life and is separated from the power supply to prevent explosion, fire or power line accidents caused by leakage current.
Description
본 발명은 선택적 단속 기능을 갖는 서지억제소자를 기반으로 한 서지보호장치에 관한 것으로, 더욱 상세히는 금속산화배리스터(Metal Oxide Varistor; 이하 'MOV'라 함)등 서지억제소자와 서지억제소자 보호를 위한 차단과 복구 및 서지억제소자 교체를 위한 차단 등 선택적 단속 기능을 갖는 서지억제소자를 기반으로 한 서지보호장치(Surge Protect Device; 이하 'SPD'라 함)에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surge protection device based on a surge suppression device having a selective interruption function. More particularly, the present invention relates to surge suppression devices and surge suppression devices such as metal oxide varistors (MOVs). The present invention relates to a surge protection device based on a surge suppression device having a selective interruption function such as a disconnection and recovery for a surge suppression device and a replacement for a surge suppression device.
주지하는 바와 같이, SPD는 전원선 및 신호선에 침입하는 각종 이상전압을 효과적으로 억제하여 부하에 안정된 전원 및 신호를 공급하여야 하므로, 개폐 서지나 뇌서지와 같이 크기가 크고 급준한 파형 특성을 가진 임펄스성 이상 전압에 대응하여 부하회로를 보호할 수 있음과 동시에 서지 보호기 자체도 충분한 절연내력과 에너지 내량을 가지고 있도록 설계되어야 한다.As is well known, the SPD must effectively suppress various abnormal voltages invading the power line and signal line to supply stable power and signals to the load. Therefore, impulsiveness with large and steep waveform characteristics such as switching surge and brain surge The load circuit can be protected against abnormal voltage and the surge protector itself must be designed to have sufficient dielectric strength and energy content.
이를 위하여 서지 보호기의 설계 시 최대 연속 사용 전압(mcov:maximum continuous operating voltage)을 정격 전압보다 높게 설계, 제작하는 것이 일반적이며, 이와 같은 설계에도 불구하고 실제로는 서지, 특 고압 선로 등에 의한 수전 저압 3상 선로의 지락, 개폐 시 발생한 일시과전압(Temporary Overvoltage)이 가하여 지는 정격전압보다 큰 과전압이 발생되는 경우가 많다. 이와 같이, 지속시간이 수십 ㎲~수백 ㎲인 서지에 비하여 수백 ㎳ 내지 수 초간 지속되는 일시과전압은 상대적으로 매우 큰 에너지를 가지며, 이러한 전압이 서지보호기의 최대 연속 사용 전압보다 크게 되면 서지 보호소자의 소손이 초래되는 것이다.To this end, it is common to design and manufacture the maximum continuous operating voltage (mcov) higher than the rated voltage in the design of the surge protector. In many cases, an overvoltage greater than the rated voltage applied to the temporary overvoltage caused by ground fault or open / close of the line is often generated. As such, the transient overvoltage lasting several hundreds to several seconds has a relatively large energy compared to the surge having a duration of several tens to hundreds of ㎲, and when the voltage is greater than the maximum continuous use voltage of the surge protector, Burnout is caused.
이러한 과정으로 소손된 서지보호소자는 수옴 이하의 낮은 저항값을 갖게 되어 보호기 회로가 단락된다. 이러한 단락전류가 흐르게 되면 과열로 화재가 발생될 수 있다.The surge protection device burned out by this process has a low resistance value of several ohms or less, which short-circuits the protector circuit. If such a short-circuit current flows, a fire may occur due to overheating.
따라서 SPD는 계통의 사고 시 발생하는 일시과전압에 어느 정도 견딜 수 있는 에너지 내량을 갖도록 설계되어야 하며, 보호소자의 소손으로 회로가 단락되었을 시 화재 등의 2차적인 피해를 방지하기 위하여 과열 시 신속히 분리할 수 있도록 휴즈를 이용한 과전류 차단 대책을 병행하여 구성하였다. Therefore, SPD should be designed to have energy content that can withstand the transient overvoltage occurring in case of system accident, and quickly disconnect in case of overheating to prevent secondary damage such as fire in case of short circuit due to damage of protection element. In order to prevent this, the overcurrent blocking measures using fuses were configured in parallel.
그 대표적인 예를 대한민국특허 0992426(발명의 명칭: 열폭주 방지 소자가 구비된 방폭형 서지 보호 장치; 이하 '인용발명1'이라 함)에서 살펴볼 수 있으며, 이를 도 1로 도시하였다.A representative example thereof may be found in Korean Patent 0992426 (Invention name: explosion-proof surge protection device having a thermal runaway prevention element; referred to as 'quotation invention 1'), which is shown in FIG.
이에서 확인되는 바와 같이 MOV는 함체에 일체로 설치되는 온도휴즈가 MOV의 발열에 의하여 저온 용융 금속이 접점에서 분리되면서 전기적으로 차단되어야 하므로 이러한 과정에서 상당한 시간이 소요되어 신속한 차단 동작이 어려울 뿐만 아니라, 실제로는 온도휴즈를 조성하는 성분의 함량에 따라 용융되는 온도가 상이하게 되어 MOV가 과열 상태인 경우에도 설정 온도에서 차단되지 못하는 경우가 있다. 즉, 인용발명과 같은 형태의 MOV는 배리스터가 온도휴즈와 직렬 연결된 형태로 연결되어 조립되며, 이와 같은 인용발명은 과도하게 높은 전압이 MOV를 파괴시킬 수 있는 시간을 초과하여 인가되더라도 계속 과전류가 MOV로 흐르게 되므로 MOV가 파손되며 이에 따라 MOV의 빈번한 교체가 불가피한 경우가 다수 발생하게 되는 문제점이 있다.
As can be seen from this, the MOV must be electrically cut off as the low temperature molten metal is separated from the contacts by the heat of the MOV, which is installed integrally in the enclosure. In reality, the melting temperature is different depending on the content of the components constituting the temperature fuse, so even when the MOV is overheated, it may not be blocked at the set temperature. That is, the MOV of the same type as the citation invention is assembled by connecting the varistor in series with the temperature fuse, and this citation invention continues to overcurrent the MOV even if an excessively high voltage is applied for a time exceeding the time to destroy the MOV. Since the MOV is damaged due to the flow, there is a problem that frequently occurs inevitable replacement of the MOV.
본 발명의 제1목적은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 SPD에 인가되는 전압과 전류를 감시하되, 설정된 시간 범위를 초과하여 MOV의 파괴가 발생하기 전의 상황에서 MOV를 회로로부터 분리하여 MOV를 보호하고 이후 MOV에 가하여 지는 전압이 설정된 범위 이하인 경우에는 MOV를 회로에 다시 접속시켜 정상 복구시키며, MOV의 열화로 인하여 누설 전류가 설정 값 이상으로 설정된 시간 이상 흐르는 경우 MOV를 전원 회로로부터 분리하여 단락으로 인한 전력선 사고나 MOV의 폭발 등으로 인한 화재 발생의 우려를 방지하도록 한 서지억제소자를 기반으로 한 과열 방지기능을 갖는 서지보호장치를 제공함에 있다.
The first object of the present invention is to monitor the voltage and current applied to the SPD to solve this problem, but to protect the MOV by separating the MOV from the circuit in the situation before the destruction of the MOV over a set time range and then If the voltage applied to the MOV is below the set range, reconnect the MOV to the circuit to restore it normally.If the leakage current flows longer than the set time due to the deterioration of the MOV, disconnect the MOV from the power circuit and disconnect the MOV from the power circuit. The present invention provides a surge protection device having an overheat protection function based on a surge suppression device to prevent a fire occurrence due to an accident or an explosion of a MOV.
본 발명은 이러한 목적을 달성하기 위하여 SPD를 구성하는 MOV와 전원에 대하여 병렬로 접속된 전압감지저항과, MOV와 함께 전원에 대하여 직렬 접속된 릴레이접점 및 CT를 구비하며, 상기 전압감지저항과 CT의 출력을 각각의 A/D변환기에 인가하여 상응하는 디지털 데이터 값을 얻고 이를 마이크로프로세서에 의하여 해독하여 과전압이 MOV의 파괴를 유발하는 설정시간 이상 가하여지는 지의 여부를 판정함과 아울러 MOV에 흐르는 전류값이 설정값 이상으로 열화로 간주할 수 있는 범위에 있는 지를 판정하여 그 결과 값에 따라 상기 릴레이접점을 가동하기 위한 릴레이를 구동할 수 있도록 하여서 된 서지억제소자를 기반으로 한 과열 방지기능을 갖는 서지보호장치를 제안한다.
The present invention has a voltage sensing resistor connected in parallel to the MOV and the power supply constituting the SPD, and a relay contact and a CT connected in series to the power supply together with the MOV, to achieve the above object, the voltage sensing resistor and CT The output of is applied to each A / D converter to obtain the corresponding digital data value and decoded by the microprocessor to determine whether the overvoltage is applied beyond the set time which causes the MOV to break down and the current flowing to the MOV. It has a overheat protection function based on a surge suppression element that determines whether the value is within a range that can be regarded as deterioration above the set value, and drives the relay for operating the relay contact according to the result value. Surge protection device is proposed.
이와 같이 하여 본 발명은 SPD의 MOV에 과전압이 설정시간 이상 인가되는 경우 이를 감지하여 SPD의 MOV를 전원으로부터 분리하기 위하여 직렬로 접속된 접점을 '오프'시켜 줌으로써 SPD의 MOV를 보호하고 이후 MOV 양단에 가하여 지는 전압 레벨이 설정 값 이하인 경우 접점을 '온'시켜 주어 재사용할 수 있도록 함으로써 MOV를 보호하여 유지 및 보수 비용을 크게 절감할 수 있게 함과 아울러,In this way, the present invention senses that overvoltage is applied to the SPD's MOV for more than a set time, and protects the MOV of the SPD by 'off' the series connected contact to separate the SPD's MOV from the power supply, and then the both ends of the MOV. When the voltage level is below the set value, the contact is 'on' so that it can be reused, thereby protecting the MOV and significantly reducing maintenance and repair costs.
SPD의 MOV에 특성 열화로 인한 누설 전류로 간주되는 이상 레벨의 전류가 설정 시간 이상 흐르는 경우 SPD의 MOV의 수명이 다한 것으로 간주하여 전원으로부터 분리하기 위하여 직렬로 접속된 접점을 '오프'시킴으로써 MOV가 누설 전류로 인하여 과열되면서 단락되어 발생할 수 있는 폭발이나 화재 사고, 전력선 사고의 발생을 방지할 수 있게 되어 안전하게 됨은 물론 사고 발생으로 인한 유지, 보수 비용을 절감할 수 있게 되는 유용한 효과가 있다.
If an abnormal level current, which is considered leakage current due to characteristic deterioration, flows over the set time in the SPD's MOV, the MOV is deemed to have ended and the MOV It is possible to prevent the occurrence of explosion, fire or power line accidents that may occur due to overheating due to leakage current, and it is useful to reduce safety and maintenance costs due to accidents.
도1은 종래의 MOV가 장착된 서지 보호 장치의 회로도.
도2는 본 발명에 의한 선택적 단속 기능을 갖는 서지억제소자를 기반으로 한 서지보호장치 조립 상태를 예시한 분리 사시도.
도3는 본 발명에 의한 선택적 단속 기능을 갖는 서지억제소자를 기반으로 한 서지보호장치를 단상 전력선에 적용한 전기적 구성을 보인 회로도.
도4은 본 발명에 의한 선택적 단속 기능을 갖는 서지억제소자를 기반으로 한 서지보호장치를 3상 전력선에 적용한 예를 보인 회로도.
도5은 본 발명에 의한 선택적 단속 기능을 갖는 서지억제소자를 기반으로 한 서지보호장치의 작동 설명도.
도6은 본 발명에 의한 일시적 과전압에 대응한 MOV의 분리 및 정상 복구를 위한 접속 기능을 설명하는 파형도.
도7는 본 발명에 의한 MOV 누설 전류량에 따른 MOV 분리 동작을 설명하는 파형도.
도8은 본 발명에서 MOV의 누설 전류량을 측정하기 위한 다른 실시예로 션트저항을 사용하는 실시예를 보인 회로도.
도 9는 본 발명에서 MOV의 누설 전류량을 측정하기 위한 다른 실시예로 션트저항을 사용하는 실시예의 작동을 보인 흐름도.1 is a circuit diagram of a surge protection device equipped with a conventional MOV.
Figure 2 is an exploded perspective view illustrating a state of assembling a surge protection device based on the surge suppression element having a selective interruption function according to the present invention.
Figure 3 is a circuit diagram showing an electrical configuration of applying a surge protection device based on a surge suppression element having a selective interruption function according to the present invention to a single-phase power line.
4 is a circuit diagram showing an example in which a surge protection device based on a surge suppression element having a selective interruption function according to the present invention is applied to a three-phase power line.
5 is an operation explanatory diagram of a surge protection device based on a surge suppression element having a selective interruption function according to the present invention;
Fig. 6 is a waveform diagram illustrating a connection function for disconnection and normal recovery of a MOV corresponding to a transient overvoltage according to the present invention.
Fig. 7 is a waveform diagram illustrating the MOV separation operation according to the MOV leakage current amount according to the present invention.
Figure 8 is a circuit diagram showing an embodiment using a shunt resistor as another embodiment for measuring the leakage current amount of the MOV in the present invention.
9 is a flowchart showing the operation of the embodiment using the shunt resistor as another embodiment for measuring the amount of leakage current of the MOV in the present invention.
이러한 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.With reference to the accompanying drawings, the present invention will be described in detail with reference to the embodiments of the present invention to be easily carried out by those skilled in the art.
먼저, 본 발명에 의한 선택적 단속 기능을 갖는 서지억제소자를 기반으로 한 서지보호장치의 전체적인 외관을 도2로 도시하였다.First, FIG. 2 shows the overall appearance of a surge protection device based on a surge suppression element having a selective interruption function according to the present invention.
이에서 볼 수 있는 바와 같이 본 발명은 MOV와 일체형으로 제작할 수 있으며, MOV와 별체로 제작할 수도 있는 것이다.As can be seen from the present invention can be manufactured integrally with the MOV, it can also be produced separately from the MOV.
먼저, 일체형으로 제작된 도2의 실시 예에 의하면 본 발명은 MOV(100)와 본 발명에 의한 기능을 구현하기 위한 PCB(200) 및 릴레이접점(301)과 CT(302), 릴레이(300)가 절연 및 단열을 위한 구획벽(400)으로 분리되어 있어서, MOV(100)의 열에 의한 오동작이나 고장을 방지할 수 있는 구조로 되어 있고, 이들에 케이싱(500)을 씌워 먼지 등 이물질이 침투를 방지한다.First, according to the embodiment of Figure 2 produced in one piece the present invention is a
또한, 도3에 본 발명에 의한 서지억제소자를 기반으로 한 과열 방지기능을 갖는 서지보호장치의 전기적 구성을 단상의 경우에 적용한 예를 도시하였다. 3 shows an example in which the electrical configuration of the surge protection device having the overheat protection function based on the surge suppression element according to the present invention is applied in the case of a single phase.
이에서 볼 수 있는 바와 같이 본 발명은 SPD(600)를 구성하는 MOV(100)와 전원에 대하여 병렬로 접속된 전압감지저항(303)과, MOV(100)와 함께 전원에 대하여 직렬 접속된 릴레이접점(301) 및 CT(302)를 구비하며, 상기 전압감지저항(303)과 CT(302)의 출력을 각각의 A/D변환기(304)에 인가하여 상응하는 디지털 데이터 값을 얻고 이를 마이크로프로세서(700)에 의하여 판독하여 상기 릴레이접점(301)을 구동하기 위한 릴레이코일(305)에 전류를 흘려주기 위한 구동회로(306)로 구성된 것이다.As can be seen from the above, the present invention provides a
이와 같이 된 본 발명에서 상기 마이크로프로세서(700)는 전원 전압이 MOV(100)의 파괴를 유발하는 설정 전압 이상의 과전압이고 유지 시간이 설정시간 이상인 경우와, 입력 전압이 정상인 상태에서 MOV(100)에 흐르는 전류값이 정상 누설전류값보다 큰 설정된 전류값 이상인 경우 상기 릴레이접점(301)을 '오프'시키기 위한 릴레이(300)를 구동하게 되는 것이고, 더 나아가 전원 전압이 MOV(100)의 파괴를 유발하는 설정 전압 이상의 과전압이고 유지 시간이 설정시간 이상이어서 상기 릴레이접점(301)이 '오프'된 후 전원 전압을 감시하여 전원 전압이 설정 시간을 경과하도록 설정 전압 미만인 경우 상기 릴레이접점(301)을 '온'시켜 MOV(100)의 정상 복구 동작이 실시되도록 하는 것이다.In the present invention as described above, the
이러한 본 발명의 기능을 구현하기 위하여 적용되는 RST 3상 전력선에 적용한 전기적 구성 예를 도4에 보였다. 4 shows an example of the electrical configuration applied to the RST three-phase power line applied to implement the functions of the present invention.
이에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명은 전원과 부하가 연결된 RST 3상과 N 사이에 3개의 MOV(100)가 연결되고, N과 G 사이에는 GDT가 연결되어 있으며 MOV를 연결할 수도 있다.As can be seen from this, in the present invention, three
또한, 각 RST와 N 사이에 각각의 MOV(100) 및 릴레이접점(301) 그리고 CT(302)가 직렬로 접속되어 있고, 이러한 CT(302)의 출력단자는 A/D변환기(304)의 입력에 접속되고, 그 출력은 멀티플렉서를 통하여 마이크로프로세서(700)에 연결된다. 또한, MOV(100)와 병렬로 복수개의 전압감지저항(303)이 직렬 접속되어 있으며, 이들 저항들의 접속점에 A/D변환기(304)의 입력이 연결되어 있다. 또한, A/D변환기(304)의 출력은 제1멀티플렉서(307)를 통하여 마이크로프로세서(700)에 연결되어 있으며, 마이크로프로세서(700)의 제어출력단자에는 제2멀티플렉서(308) 및 각 상의 릴레이코일(305)을 구동하기 위한 구동회로(306) 및 이에 접속된 각 상의 릴레이접점(301)을 구동하기 위한 릴레이코일(305)이 연결된 것이다.Also, each
이와 같이 된 본 발명의 작동을 도5으로 보인 흐름도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명은 전원을 투입하여 정상적인 전원이 인가되는 상태에서는 MOV(100)의 임피던스가 매우 높고 누설전류가 수 ㎂에 불과하여 사실상 차단된 상태로 있게 된다. 그러므로 CT(302)에 의한 출력값은 거의 없게 되고 복수개의 전압감지저항(303)에는 정상 전원의 전압값이 검출되고, 이는 A/D변환기(304)에 인가된다. 그러므로 A/D변환기(304)에서는 정상 전압 값에 상응하는 디지털데이터값이 출력되고 이는 마이크로프로세서(700)에 입력되어 구동회로(306)에 구동 출력을 인가하지 않음으로써 릴레이(300)의 코일에 전류가 흐르지 않고 이에 따라 릴레이(300)의 접점(301)은 '온'된 상태를 유지하고 있게 된다.When described in detail with reference to the flow chart shown in Figure 5 the operation of the present invention as follows. In the present invention, when the power is turned on and the normal power is applied, the impedance of the
이와 같은 과정으로 전압감지저항(303)에 유기되는 전압을 감시하고 있는 마이크로프로세서(700)는 입력되는 전원 전압이 정상 범위를 초과하는 경우에는 정상 범위를 초과하는 과도 전압이 설정 시간 이상 유지되고 있는지의 여부를 판정하고, 과도 전압이 설정 시간 이상 유지되고 있는 경우에는 즉시 릴레이(300)를 구동하여 그 접점(301)이 '오프'되도록 하여 MOV(100)를 회로로부터 분리하게 되는 것이며, 다시 과도 전압이 설정 시간 이상 유지되고 있는 지의 여부를 판정하는 단계를 실시한다.In this process, the
이러한 과정으로 본 발명에서는 MOV(100)에 가하여 지는 과도 전압이 설정 시간 이상 유지되고 있는 경우 비선형특성에 의하여 임피던스가 급감하여 MOV(100)에 막대한 전류가 흐르며 이러한 상태를 방치하는 경우 MOV(100)의 손상이 불가피하므로 이러한 경우에는 MOV(100)를 회로로부터 차단하게 되는 것이며, 이후에도 전압감지저항(303)에 의하여 전원 전압을 감지하여 과도 전압이 설정 시간 이상 유지되지 않는 상태로 회복된 경우에는 다시 MOV(100)를 회로에 접속하게 되는 것이며, 이를 위하여 릴레이(300) 구동을 위한 출력을 중지하여 릴레이접점(301)이 '온'되도록 한다. 아울러, 본 발명은 정상 범위의 전원 전압이 유지되고 있는 상태에서 MOV(100)에 흐르는 누설 전류가 수 ㎂ 보다 월등히 많은 상태로 장시간 흐르는 경우 이를 MOV(100)의 수명이 다하여 열화된 상태로 간주하게 되는 것이며, 이러한 경우에는 MOV(100)를 회로에서 차단시키게 된다. In this process, in the present invention, when the transient voltage applied to the
이를 위하여 본 발명은 상기 입력 전압이 정상 범위인지를 판단하는 단계에서 정상 범위로 판정되고, 누설 전류가 설정값 이상인 경우를 판단하는 단계에서 누설 전류가 설정값인 정상 누설 전류값으로 볼 수 있는 최대값이상인 정상 누설 최대 전류값 이상이며, 이러한 상태가 설정 시간 이상 유지되고 있는 지의 여부를 판단하는 단계에서 설정 시간 이상 유지되고 있는 3가지 조건을 충족하는 경우에는 MOV(100)의 열화로 인하여 기능 회복이 불가능하여 교체가 불가피한 상태이므로 마이크로프로세서(700)는 구동회로(306)를 구동하여 즉시 릴레이코일(305)에 출력 전류가 흐르도록 함으로써 릴레이접점(301)이 '오프'되도록 하여 새로운 MOV(100)로 교체하기 전까지 MOV(100)를 회로로부터 분리하게 되는 것이다.To this end, the present invention is determined to be the normal range in the step of determining whether the input voltage is in the normal range, and in the step of determining the case where the leakage current is more than the set value, the maximum leakage current value that can be seen as the set value If the value exceeds the normal leakage maximum current value that is greater than or equal to the value, and the three conditions that are maintained for the set time or more are satisfied in the step of determining whether such a state is maintained for more than the set time, the function is restored due to deterioration of the
이러한 기능은 RST 각 상마다 개별적으로 실시되는 것이며, 이를 위하여 각 상마다 독립된 A/D변환기(304), 마이크로프로세서(700)를 사용할 수도 있다.This function is performed separately for each RST phase, and for this purpose, an independent A /
그러나, 이러한 경우에는 제작비용 및 부피의 증가가 불가피하므로, 이러한 불이익을 피하기 위하여 멀티플렉서를 사용하여 독립 사용이 불가피한 MOV(100) 및 릴레이접점(301) 그리고 CT(302), 복수개의 전압감지저항(303), A/D변환기(304),구동회로(306) 및 구동회로(306)에 의하여 작동되는 릴레이(300)의 코일은 각 상마다 설치하고, 하나의 마이크로프로세서(700)에 의하여 순차 제어될 수 있도록 하였다.However, in this case, an increase in manufacturing cost and volume is inevitable, so in order to avoid such disadvantages, the
아울러, 본 발명의 작동을 구체적으로 설명하기 위한 파형도를 도6으로 예시하였으며, 이에서 제시된 각종 수치는 작동 설명의 편의를 위하여 선정된 것이고, 이에 의하여 본 발명의 기술적 특징이 제한되는 것은 아니다.In addition, the waveform diagram for explaining the operation of the present invention in detail illustrated in Figure 6, the various values presented here are selected for the convenience of operation description, thereby not limiting the technical features of the present invention.
도6에서는 정상적인 전원 공급이 이루어지다가 어느 시점에서 과전압이 유입되고 있으며, 그 지속시간이 상당히 길게 되어 이러한 과전압에 의한 에너지(빗금친 부분)가 MOV(100)의 내량을 초과하므로, MOV(100)의 손상이 예상되는 상태가 파형도로 도시되어 있음을 알 수 있다.In Fig. 6, overvoltage is introduced at a certain time while the normal power supply is made, and the duration thereof becomes considerably longer, so the energy (hatched portion) due to the overvoltage exceeds the internal capacity of the
즉, MOV(100)의 전압입력이 허용기준 이상 지속시간이 100mS 이상인 경우 파괴될 우려가 있다고 가정하면, 마이크로프로세서(700)는 전술한 작동과정에서 제1설정시간을 100mS로 정하고, 허용기준 이상의 과전압이 입력되는 순간 해당 상 선로의 MOV(100)와 직렬 접속된 릴레이접점(301)을 '오프'시키게 되는 것이다. 이러한 상태는 이후에도 마이크로프로세서(700)에 의하여 모니터링되는 것이며, 도6의 중, 후반부에서는 전압이 허용기준 이하이며 지속시간이 100mS이하로 되었으므로 릴레이접점(301)을 다시 '온'시켜 MOV(100)의 작동이 정상 재개되도록 함으로써 MOV(100)의 손상이 예상되는 상태에서 MOV(100)를 일시적으로 회로에서 분리하였다가 다시 복구시키는 기능을 구현하게 되는 것이다.That is, assuming that the voltage input of the
또한, 도7에는 정상 동작 상태인 MOV(100)의 누설전류량인 수㎂가 흐르다가 어느 시점부터 열화로 인하여 누설전류량이 300㎂에 이르는 상태를 도시하였다. 이러한 경우 본 발명에서는 제2설정시간인 500mS이상의 시간 이후에도 계속 증가된 누설전류량이 흐르고 있으므로, 이러한 경우 마이크로프로세서(700)에서는 전원 전압이 정상인 경우에 한하여 해당 릴레이코일(305)에 전류를 지속적으로 흘려 주게 되는 것이고, 이에 따라 해당 릴레이접점(301)에 연결된 MOV(100)는 새로운 것으로 교체되는 시점까지 회로와 분리될 수 있는 것이다.In addition, Fig. 7 shows a state in which the leakage current amount of the
아울러, 도8로 보인 바와 같은 실시예에 의한 본 발명은 SPD(600)를 구성하는 MOV(100)와 전원에 대하여 병렬로 접속된 전압감지저항(303)과, MOV(100)와 함께 전원에 대하여 직렬 접속된 릴레이접점(301) 및 션트저항(309)를 구비하며, 상기 전압감지저항(303)과 션트저항(309)의 출력을 각각의 A/D변환기(304)에 인가하여 상응하는 디지털 데이터 값을 얻고 이를 마이크로프로세서(700)에 의하여 판독하여 상기 릴레이접점(301)을 구동하기 위한 릴레이코일(305)에 전류를 흘려주기 위한 구동회로(306)로 구성할 수 있다. 이러한 실시예에 의하면 CT(302)를 사용하는 전술한 실시예와 유사하게 MOV(100)에 흐르는 전류량과 이에 유기되는 전압이 비례하게 된다. 그러므로, 이에서 유기되는 전압을 전술한 CT(302)를 사용한 경우와 같이 전압감지저항(303)의 전압과 함께 각각의 A/D변환기(304)에 인가하여 상응하는 디지털 데이터 값을 얻고 이를 마이크로프로세서(700)에 의하여 판독하여 상기 릴레이접점(301)을 구동하기 위한 릴레이코일(305)에 전류를 흘려주기 위한 구동회로(306)를 제어함으로써, 션트저항(309) 양단 전압이 설정값 이상 증가한 상태로 설정시간 이상 지속되면 교체될 때 까지 지속적으로 구동회로(306)를 제어함으로써, 릴레이코일(305)에 전류를 흘려 주어, 릴레이 접점을 '오프'됨으로써 MOV(100)를 회로에서 차단하는 기능을 실시할 수는 것이며, 이러한 작동을 도9으로 보였다. In addition, the present invention according to the embodiment as shown in FIG. 8 is connected to the
아울러, 본 발명에서는 전술한 바와 같이 MOV(100)에 흐르는 전류를 감지하기 위하여 CT 또는 션트저항을 사용할 수 있으며, 기타 전류감지용 집적회로 등 다양한 종류의 전류감지센서를 사용할 수 있음은 물론이다.In addition, in the present invention, as described above, the CT or the shunt resistor may be used to detect the current flowing in the
또한, 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명이 의도하는 요지 및 개념 내에서 공지된 여러 요소들을 결합하여 다양한 형태로 실시할 수 있음은 물론이다.
In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and may be implemented in various forms by combining various elements known within the spirit and concept of the present invention.
100:MOV 200:PCB 300:릴레이
301:릴레이접점 302:CT 303:감지저항
304:A/D변환기 305:릴레이코일 306:구동회로
307:제1멀티플렉서 308:제2멀티플렉서 309:션트저항
400:구획벽 500:케이싱 600:SPD
700:마이크로프로세서100: MOV 200: PCB 300: Relay
301: relay contact 302: CT 303: sensing resistance
304: A / D converter 305: Relay coil 306: Drive circuit
307: first multiplexer 308: second multiplexer 309: shunt resistor
400: compartment wall 500: casing 600: SPD
700: microprocessor
Claims (5)
상기 마이크로프로세서는 전원 전압이 MOV의 파괴를 유발하는 허용기준 이상의 과전압이 입력되는 순간 해당 MOV와 직렬접속된 릴레이 접점을 '오프'시킨 후, 상기 전압입력이 허용기준 이하이며 기설정된 지속시간 이하인 경우 상기 릴레이접점을 다시 '온'시켜 MOV를 회로에서 분리하였다가 다시 복구시키는 것을 특징으로 하는 서지억제소자를 기반으로 한 과열 방지기능을 갖는 서지보호장치.
A voltage sensing resistor connected in parallel to the MOV and the power supply constituting the SPD, and a relay contact and a CT connected in series with the power supply together with the MOV. The voltage sensing resistor and the output of the CT are respectively converted into an A / D converter. It is applied to obtain a corresponding digital data value and read it by a microprocessor to control the drive circuit for flowing a current to the relay coil for driving the relay contact,
The microprocessor turns off the relay contact connected in series with the MOV at the moment when an overvoltage exceeding the threshold that causes the power voltage to break the MOV is input, and then the voltage input is below the threshold and less than a predetermined duration. A surge protection device based on a surge suppression device, characterized in that the relay contact is 'on' again to disconnect and restore the MOV from the circuit.
상기 마이크로프로세서는 전원 전압이 MOV의 파괴를 유발하는 허용기준 이상의 과전압이 입력되는 순간 해당 MOV와 직렬접속된 릴레이 접점을 '오프'시킨 후, 상기 전압입력이 허용기준 이하이며 기설정된 지속시간 이하인 경우 상기 릴레이접점을 다시 '온'시켜 MOV를 회로에서 분리하였다가 다시 복구시키는 것을 특징으로 하는 서지억제소자를 기반으로 한 과열 방지기능을 갖는 서지보호장치.
Three MOVs are connected between RST three-phase and N to which power and load are connected, GDT or MOV is connected between N and G, and each MOV and relay contact and CT are connected in series between each RST and N. Connected to the input of the A / D converter, the output of which is sequentially provided to the microprocessor via a first multiplexer which outputs an input selected by the microprocessor, and a plurality of voltages in parallel with the MOV. The sense resistors are connected in series, the input of the A / D converter is connected to the connection point of these resistors, and the output of the A / D converter is connected to the microprocessor through a first multiplexer which outputs the input selected by the microprocessor. And the microprocessor is configured to supply a control output signal to the three driving circuits sequentially by driving the microprocessor. It is connected to the flexure and the driving circuit, characterized in that to drive the relay coil of each phase,
The microprocessor turns off the relay contact connected in series with the MOV at the moment when an overvoltage exceeding the threshold that causes the power voltage to break the MOV is input, and then the voltage input is below the threshold and less than a predetermined duration. A surge protection device based on a surge suppression device, characterized in that the relay contact is 'on' again to disconnect and restore the MOV from the circuit.
상기 마이크로프로세서는 전원 전압이 MOV의 파괴를 유발하는 허용기준 이상의 과전압이 입력되는 순간 해당 MOV와 직렬접속된 릴레이 접점을 '오프'시킨 후, 상기 전압입력이 허용기준 이하이며 기설정된 지속시간 이하인 경우 상기 릴레이접점을 다시 '온'시켜 MOV를 회로에서 분리하였다가 다시 복구시키는 것을 특징으로 하는 서지억제소자를 기반으로 한 과열 방지기능을 갖는 서지보호장치.
A voltage sensing resistor connected in parallel to the MOV constituting the SPD and the power supply, and a relay contact and a shunt resistor connected in series with the MOV together with the MOV. It is applied to the / D converter to obtain a corresponding digital data value and read by the microprocessor to control the drive circuit for passing the current to the relay coil for driving the relay contact,
The microprocessor turns off the relay contact connected in series with the MOV at the moment when an overvoltage exceeding the threshold that causes the power voltage to break the MOV is input, and then the voltage input is below the threshold and less than a predetermined duration. A surge protection device based on a surge suppression device, characterized in that the relay contact is 'on' again to disconnect and restore the MOV from the circuit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020110003238A KR101212184B1 (en) | 2011-01-12 | 2011-01-12 | Surge Protect Device having Selective Switching Function Based Surge Suppression Device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020110003238A KR101212184B1 (en) | 2011-01-12 | 2011-01-12 | Surge Protect Device having Selective Switching Function Based Surge Suppression Device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20120081868A KR20120081868A (en) | 2012-07-20 |
KR101212184B1 true KR101212184B1 (en) | 2012-12-13 |
Family
ID=46713866
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020110003238A KR101212184B1 (en) | 2011-01-12 | 2011-01-12 | Surge Protect Device having Selective Switching Function Based Surge Suppression Device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101212184B1 (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100925342B1 (en) | 2009-07-10 | 2009-11-09 | 주식회사 이비 | Surge protector for power with power state quality monitoring function |
-
2011
- 2011-01-12 KR KR1020110003238A patent/KR101212184B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100925342B1 (en) | 2009-07-10 | 2009-11-09 | 주식회사 이비 | Surge protector for power with power state quality monitoring function |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20120081868A (en) | 2012-07-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4739436A (en) | Surge suppression circuit | |
CA2683429C (en) | Voltage surge and overvoltage protection | |
US9349548B2 (en) | Redundant excess voltage circuit breaker with a rotational disk and with an added electronic assembly intended to extend a life span of an excess-voltage component | |
CA2178025A1 (en) | Automatic surge suppressor disconnect protection system | |
JP2012210009A (en) | Surge protection device | |
JP2014512789A (en) | Electrical equipment for short-circuit protection of three-phase loads in a three-phase system | |
JP5189892B2 (en) | Surge protection device | |
US10229774B2 (en) | Varistor with an isolating arrester | |
JP5188853B2 (en) | SPD separation device | |
JP7032325B2 (en) | Configuration for overload protection of overvoltage protection device | |
RU2665051C2 (en) | Device of protection against transient electrical overvoltages | |
JPH09233622A (en) | Distribution panel with built-in lightening guard | |
JP5295635B2 (en) | Surge protection device | |
EP2510598B1 (en) | Electronic protection circuit and protection device | |
KR101212184B1 (en) | Surge Protect Device having Selective Switching Function Based Surge Suppression Device | |
CN110729712B (en) | Protection composite set | |
KR20080084147A (en) | Appratus for protecting surge for large capacity power | |
KR101074663B1 (en) | Two-way surge protective device | |
JP5220529B2 (en) | Surge protection device | |
JP6936547B1 (en) | Current breaker | |
KR100907943B1 (en) | Integrated surge protector for cctv | |
US7511933B2 (en) | System and method for protecting transient-suppressing elements against over-voltage conditions | |
JP2020162341A (en) | Built-in separator spd | |
JP2009232588A (en) | Spd disconnecting device | |
US20200025809A1 (en) | Destructive current conditions protective system and method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
N231 | Notification of change of applicant | ||
AMND | Amendment | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
X091 | Application refused [patent] | ||
AMND | Amendment | ||
X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20151111 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20161207 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20171205 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20191209 Year of fee payment: 8 |