KR101213846B1 - 고전압 아크 차단 퓨즈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 용단부의 일단이 연결되고, 전원인가단자와 제 1접지단자를 구비하는 제 1스위치; 용단부의 타단이 연결되고, 부하인가단자와 제 2접지단자를 구비하는 제 2스위치; 및 일단이 상기 제 1접지단자와 제 2접지단자에 연결되고, 타단이 차체의 접지측에 연결되는 2개의 연결와이어를 포함하고, 상기 제 1스위치와 제 2스위치는, 상기 용단부의 정상시 상기 용단부의 양단을 각각 전원인가단자와 부하인가단자에 연결하고, 상기 용단부의 용단시 상기 용단부의 양단을 각각 제 1접지단자와 제 2접지단자에 연결하도록 구성됨으로써, 퓨즈 단선에 따른 고전압의 아크 발생시 이를 적절하게 상쇄시켜 위험 전압 이내로 유지시키면서 차체의 접지측으로 유도되기 때문에 각종 전장품에 대한 기능을 안전하게 도모함은 물론, 상기 고전압 아크에 의한 안전사고를 방지할 수 있게 되는 고전압 아크 차단 퓨즈를 제공한다.

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Description

고전압 아크 차단 퓨즈{high voltage arc cut off fuse}

본 발명은 고전압 아크 차단 퓨즈에 관한 것으로, 특히 퓨즈 단선에 따른 고전압의 아크 발생시 이를 적절하게 상쇄시킬 수 있는 고전압 아크 차단 퓨즈에 관한 것이다.

일반적으로 차량에는 운전자 및 승객의 안전과 다양한 서비스를 제공하기 위하여 각종 전장품이 탑재되고 있으며, 이러한 전장품들은 배터리로부터 동작 전원을 공급받아 작동된다.

또한, 상기 각종 전장품으로 전원이 공급되는 공급단에는 상기 배터리에서 공급되는 전원에 이상이 발생되는 경우(규정 값 이상의 과도한 전류가 흐르는 경우) 상기 전장품의 회로를 보호하기 위하여 퓨즈가 연결된다.

상기 퓨즈는 납과 주석의 합금으로 만들어져 전장품으로의 전원공급을 안전하게 유지시켜 주는 역할을 한다.

즉, 전기회로에 과도한 전류가 흐르면 상기 퓨즈가 즉시 용단(溶斷)됨으로 써, 퓨즈 및 전장품에 접속된 회로를 보호하는 것이다.

이와 같이 회로보호를 위한 퓨즈는 용단시 전류통전이 갑자기 멈추고, 이때 전류는 계속 흐르려는 성질이 발생되기 때문에 용단된 부위에서 서지성분의 아크(Arc)가 발생하게 된다.

저전압 차량에서도 아크는 발생 되지만, 고전압에서의 아크는 상당히 높기 때문에(대략 1000V 이상) 사람에게 치명적으로 작용할 수 있게 되는 문제점이 발생 된다.

따라서, 본 발명은 전술한 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 이러한 본 발명의 목적은 퓨즈 단선에 따른 고전압의 아크 발생시 이를 위험 전압 이내로 적절하게 상쇄시키면서 차체의 접지측으로 유기시킬 수 있는 고전압 아크 차단 퓨즈를 제공함에 있다.

본 발명은 용단부의 일단이 연결되고, 전원인가단자와 제 1접지단자를 구비하는 제 1스위치; 용단부의 타단이 연결되고, 부하인가단자와 제 2접지단자를 구비하는 제 2스위치; 및 일단이 상기 제 1접지단자와 제 2접지단자에 연결되고, 타단이 차체의 접지측에 연결되는 2개의 연결와이어를 포함하고, 상기 제 1스위치와 제 2스위치는, 상기 용단부의 정상시 상기 용단부의 양단을 각각 전원인가단자와 부하인가단자에 연결하고, 상기 용단부의 용단시 상기 용단부의 양단을 각각 제 1접지단자와 제 2접지단자에 연결하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 고전압 아크 차단 퓨즈에 의하면, 퓨즈 단선에 따른 고전압의 아크 발생시 이를 적절하게 상쇄시켜 위험 전압 이내로 유지시키면서 차체의 접지측으로 유도되기 때문에 각종 전장품에 대한 기능을 안전하게 도모함은 물론, 상기 고전압 아크에 의한 안전사고를 방지할 수 있게 되는 등의 효과를 제공한다.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람 직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 일반적인 퓨즈의 단선과정을 나타낸 그래프로써, 퓨즈에 공급되는 전류가 상승하여 규정치보다 초과하게 되면 퓨즈의 용단부에는 용단현상이 일어나게 되고, 이후 시간이 경과함에 따라 완전히 용단되어 전류가 차단되는 것을 확인할 수 있다.

이때, 아크는 상기 용단과 차단 사이의 구간에서 지속적으로 발생 되고, 이 구간이 사람에게는 위험구간이 된다.

본 발명은 상기 용단과 차단 사이의 구간에서 발생 되는 아크 전압을 차체의 접지측으로 안정적으로 유도하고, 이때 아크 전압을 위험 전압 이내로 유지할 수 있도록 퓨즈의 성능을 개선하는 것이 본 발명의 특징을 이루는 부분이다.

도 2는 본 발명에 따른 고전압 아크 차단 퓨즈의 내부 구조를 개략적으로 나 타낸 개략도이다.

도 2의 도시와 같이 본 발명에 따른 고전압 아크 차단 퓨즈(A)는 용단부(100)의 용단 발생시 용단부(100)에서 발생 되는 고전압의 아크전압을 상쇄시키면서 차체의 접지측(500)으로 유도하기 위하여 구성된다.

이러한 본 발명에 따른 고전압 아크 차단 퓨즈(A)는 용단부(100)의 전원인가측과 부하인가측에 각각 연결되는 스위치(210)(220)와 상기 용단부(100)의 용단상태를 감지하는 감지센서(300) 및, 상기 스위치(210)(220)와 차체의 접지측(500)을 연결하는 2개의 연결와이어(400)(400')를 포함하여 구성된다.

스위치(210)(220)는 용단부(100)를 사이에 두고 전원인가측에 연결되는 제 1스위치(210)와, 상기 제 1스위치(210)와 동일한 구조로 부하인가측에 연결되는 제 2스위치(220)로 구분된다.

이때, 제 1스위치(210)에는 내부에 전원인가측에 연결되는 전원인가단자(212)와, 상기 연결와이어(400)측에 연결되는 제 1접지단자(214)가 구비되고, 상기 제 2스위치(220)에는 내부에 전원부하측과 연결되는 부하인가단자(222)와 상기 연결와이어측(400)측에 연결되는 제 2접지단자(224)가 각각 구비된다.

상기 전원인가단자(212)와 부하인가단자(222)는 각각 상기 용단부(100)를 전원인가측과 부하인가측에 연결하는 역할을 하고, 제 1접지단자(214)와 제 2접지단자(222)는 상기 용단부(100)를 차체의 접지측(500)에 연결하는 역할을 하며, 정상 통전시에는 상기 용단부(100)의 양단이 전원인가단자(212)와 부하인가단자(222)에 접점된 상태를 유지하다가 상기 용단부(100))의 용단시 제 1접지단자(214)와 제 2 접지단자(224)측으로 접점의 방향이 변경되도록 구성된다.

감지센서(300)는 상기 용단부(100)의 용단을 감지하기 위하여 구비되는 것으로, 일단은 용단부(100)의 전원인가측에 연결되고, 타단은 용단부(100)의 부하인가측에 연결되어, 정상적으로 통전시에는 아무 변화가 일어나지 아니하지만, 용단부(100)의 용단시에는 이를 즉시 감지하여 상기 용단부(100)의 단자 접점의 방향이 연결와이어(400)(400')측으로 변경되도록 하며, 이에 따라 용단부(100)에서 발생되는 아크전압은 상기 연결와이어(400)(400')를 통해 안정적으로 차체의 접지측(500)으로 유도된다.

연결와이어(400)(400')는 일단은 상기 각 스위치(210)(220)의 내부 제 1접지단자(214)와 제 2접지단자(224)에 연결되고, 타단은 차체의 접지측(500)과 연결되어 아크전압의 이동경로를 제공한다. 이때, 상기 2개의 연결와이어(400)(400')는 트위스트 형태로 꼬여지면서 차체의 접지측(500)에 연결되는 것이 바람직하다.

즉, 상기 연결와이어(400)(400')를 따라 차체의 접지측(500)으로 유도시 고전압의 아크전압이 상쇄되면서 유도되도록 하기 위함이다. 즉, 2개의 연결와이어(400)(400')를 트위스트 형태로 꼬여 배선함으로써, 2개의 연결와이어(400)(400')를 따라 이동하는 고전압은 정전용량 극성이 서로 바뀌게 됨으로써, 상기 고전압을 상쇄시킬 수 있게 되는 것으로, 이와 같은 트위스트 와이어는 이미 널리 사용되고 있는 방식이므로 이에 대한 원리 및 작용에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

따라서, 정상 통전되는 경우 상기 용단부(100)의 양단에 각각 연결된 스위 치(210)(220)는 각각 전원인가단자(212)와 부하인가단자(222)에 각각 연결되어 과전류의 흐름을 감시하게 된다.

이와 같은 상태에서 쇼트 발생시 상기 용단부(100)는 과전류의 흐름에 의해 용단되고, 감지센서(300)는 상기 용단부(100)의 용단을 감지하여 용단부(100)의 접점 연결상태를 연결와이어(400)(400')측으로 변경하여 고전압의 아크전압을 차체의 접지측(500)으로 유도하게 되는 것이며, 이때 상기 각 스위치(210)(220)에 연결된 연결와이어(400)(400')는 서로 트위스트 되어 연결되기 때문에 상기 연결와이어(400)(400')를 통해 차량의 접지측(500)으로 유도되는 고전압의 아크전압은 위험전압 이내로 적절하게 상쇄되면서 상기 차량의 접지측(500)을 통해 외부로 방출된다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 이용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

도 1은 일반적인 퓨즈의 단선과정을 나타낸 그래프이다.

도 2는 본 발명에 따른 고전압 아크 차단 퓨즈의 내부 구조를 개략적으로 나타낸 개략도이다.

*도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명*

A - 퓨즈 100 - 용단부

210 - 제 1스위치 212 - 전원인가단자

214 - 제 1접지단자 220 - 제 2스위치

222 - 부하인가단자 224 - 제 2접지단자

300 - 감지센서 400,400' - 연결와이어

500 - 접지측

Claims (3)

1. 용단부(100)의 일단이 연결되고, 전원인가단자(212)와 제 1접지단자(214)를 구비하는 제 1스위치(210);

   용단부(100)의 타단이 연결되고, 부하인가단자(222)와 제 2접지단자(224)를 구비하는 제 2스위치(220); 및

   일단이 상기 제 1접지단자(214)와 제 2접지단자(224)에 연결되고, 타단이 차체의 접지측(500)에 연결되는 2개의 연결와이어(400)를 포함하고,

   상기 제 1스위치(210)와 제 2스위치(220)는,

   상기 용단부(100)의 정상시 상기 용단부(100)의 양단을 각각 전원인가단자(212)와 부하인가단자(222)에 연결하고,

   상기 용단부(100)의 용단시 상기 용단부(100)의 양단을 각각 제 1접지단자(214)와 제 2접지단자(224)에 연결하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 고전압 아크 차단 퓨즈.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 용단부(100)의 용단여부를 감지하는 감지센서(300)를 더 포함하고, 상기 제 1스위치(210)와 제 2스위치(220)는 상기 감지센서(300)로부터 신호를 전달받아 동작되는 것을 특징으로 하는 고전압 아크 차단 퓨즈.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 2개의 연결와이어(400)는 트위스트 형태로 꼬이는 것을 특징으로 하는 고전압 아크 차단 퓨즈.

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