KR101403972B1 - Electric Leakage Circuit Breaker for protecting wrong operation using Pulse Width Modulation - Google Patents

Electric Leakage Circuit Breaker for protecting wrong operation using Pulse Width Modulation Download PDF

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KR101403972B1 KR1020130115225A KR20130115225A KR101403972B1 KR 101403972 B1 KR101403972 B1 KR 101403972B1 KR 1020130115225 A KR1020130115225 A KR 1020130115225A KR 20130115225 A KR20130115225 A KR 20130115225A KR 101403972 B1 KR101403972 B1 KR 101403972B1
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Abstract

The present invention relates to an electric leakage circuit breaker comprising an IC for electric leakage detection, which outputs an ON signal in electric leakage detection by always monitoring the output of a zero phase current transformer used in detection of electric leakage, RF surge, and power surge; and an automatic control unit for preventing electric leakage, for controlling a trip driving unit for cutting off main power. The electric leakage circuit breaker prevents malfunction by ensuring the resistance of the electric leakage circuit breaker with respect to various radiation noise (except RF surge) flowing from the outside to a product and the power surface flowing from the main power and controls the trip driving unit in case of intrinsic electric leakage so as to cut off the main power. Specifically, the electric leakage circuit breaker can be small and prevent the malfunction due to instantaneous electric leakage and noise.

Description

PWM 방식을 이용한 오작동 방지 누전 차단기{Electric Leakage Circuit Breaker for protecting wrong operation using Pulse Width Modulation}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an electric leakage circuit breaker,

본 발명은 오작동 방지 누전 차단기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 서지 전류 및 순간적인 노이즈 등으로 인한 오작동을 방지하는 누전 차단기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a malfunction prevention circuit breaker, and more particularly, to a circuit breaker which prevents a malfunction due to a surge current and instantaneous noise.

일반적으로 전력을 공급하는 회로 상에서 누전 차단기를 작동시키는 인자로는 실제적인 누설 전류 이외에도 낙뢰에 의하여 송전선으로 유기되는 갑작스런 서지(serge)전압/합선/감전 등이 있다.In general, there are sudden surge voltage / short circuit / electric shock, which is induced by a lightning strike in addition to the actual leakage current, in addition to the actual leakage current.

누전 차단기를 사용하면서 실제적인 누설 전류 이외에 낙뢰에 의한 서지파가 선로로 유입되거나 대지를 통하여 부하측으로 유입될 때 강한 전계에 의하여 누전 차단기가 이를 누설 전류로 감지하여 사이리스터가 트립 신호를 출력하는 오동작을 하게 됨으로써 누전 차단기가 실제적인 누전이 아닌 상황에서도 전원을 차단하는 문제점을 가지고 있다.In addition to the actual leakage current in addition to the actual leakage current, when a surge caused by a lightning strikes the line or flows into the load through the ground, the leakage circuit breaker senses it as a leakage current by a strong electric field and the thyristor outputs a trip signal. So that the electric leakage breaker has a problem of shutting off the power even when the electric leakage is not actual.

종래의 누전 차단기는 누전전류를 감지하여 차단되기까지의 시간이 통상 30㎳ 이내에서 동작하며, 누전 차단을 위한 반응속도가 30mA일 경우에는 0.03초(30㎳)이내이고, 100mA일 경우에는 0.1초(100㎳)로서 적합하지만, 전력공급이 불안정한 장소에서는 아주 민감한 누설 전류 및 순간적인 누설 전류에 의해 트립 작동을 하여 부하기기등의 작동이 멈추는 경우가 자주 발생한다.The conventional earth leakage breaker operates within a time period of 30 ms or less when the leakage current is detected and is within 0.03 second (30 ms) when the reaction speed is 30 mA for the leakage current interruption, and 0.1 second (100 ms). However, in a place where the power supply is unstable, the trip operation is frequently caused by a very sensitive leakage current and an instantaneous leakage current, and the operation of the load device often stops.

즉, 10~20㎳의 순간적인 누설 전류는 부하기기에 큰 영향을 끼치지 않는 정도임에도 불구하고 누전 차단기가 동작되어 부하기기의 동작이 멈추는 문제점이 발생한다.That is, although the instantaneous leakage current of 10 to 20 ms does not greatly affect the load device, the operation of the load device is stopped due to the operation of the leakage circuit breaker.

이와 같은 문제점의 원인은 누전 검출부에서 출력되는 신호에 의하여 트립 구동부를 구동시키기 위한 제어신호를 발생시키는 제어신호 출력부의 사이리스터(SCR) 게이트에 전기적 신호가 한번 입력되면 전기적 신호가 단락되어도 애노드와 캐소드가 지속적으로 도통하는 상태가 되며, 게이트에 미세한 전류가 입력되어도 쉽게 동작하는 특성이 있어서 외부에서 전원선을 타고 서지 전류가 유입되거나 강한 전자파 간섭 또는 전자파 장해(EMI)등과 같은 영향에 의하여 트립 구동부를 동작시켜서 부하측으로 공급되는 전원을 차단시키는 경우가 종종 발생하게 되고, 누전을 검출하여 출력하는 누전 검출부의 디텍터(DETECTOR)는 출력이 래치 특성이 있어서 순간적인 누전에도 출력이 유지되어 전원이 불안정한 곳에서는 트립이 자주 발생하게 되는 점에서 기인하는 것이다.The cause of such a problem is that once an electrical signal is inputted to a thyristor (SCR) gate of a control signal output unit which generates a control signal for driving a trip driving unit by a signal outputted from an electrical leak detecting unit, even if an electrical signal is short- And it is easy to operate even when a small current is inputted to the gate. Therefore, it is possible to operate the trip driver by influences such as electromagnetic interference (EMI) or electromagnetic interference (EMI) The DETECTOR of the electrical leak detecting unit for detecting and outputting the electrical leakage has a latch characteristic so that the output is maintained even when the electrical leakage is momentary. In a place where the power is unstable, In this case, To.

누전 차단기는 전기전자기기의 보호와 인체의 감전방지를 위해 사용하는 것이지만, 상기한 바와 같은 기술적인 한계는 서지 전류 및 순간적인 노이즈 등으로 인해 누전 차단기가 오작동하게 되므로 인하여 가정용 및 산업용 장비들의 동작 불능 상태를 일으키게 되어 불편을 겪게 되고, 특히 산업용 무인화 장비들이 동작 불능 상태를 일으키는 경우에는 심각한 경제적 손실을 초래하게 되는 문제점이 있다.However, the technical limitations mentioned above are that the leakage current breaker and the instantaneous noise cause the electric leakage breaker to malfunction, and thus the inoperative state of the household and industrial equipments There is a problem that the industrial unmanned equipment causes a serious economic loss when the unmanned industrial equipment causes an inoperable state.

참고로, 타사 제품 방식은 다음과 같다.For reference, the methods of other companies' products are as follows.

1. M사 제품은 스위치 전환부(Relay)를 사용하여 릴레이(Relay)의 동작 시간만큼 지연시간을 확보하는 방식1. The company M uses a switch switch (relay) to secure the delay time by the operation time of the relay

문제점: 연속하여 유입되는 노이즈 및 릴레이(Relay) 동작 시간보다 긴 노이즈에 오동작가능
Problem: Continuously injecting noise and malfunctioning noise longer than Relay operation time

2. 기본적인 누전 차단기에 별도의 영상변류기(Z.C.T)를 추가하여 전류의 주파수를 분석하는 실시간 아날로그 분석기와 써지인입분석기를 사용하여 주파수 파형을 분석하는 방식.2. A method of analyzing the frequency waveform using a real-time analog analyzer and a surge input analyzer to analyze the frequency of the current by adding a separate image transformer (Z.C.T) to the basic earth leakage breaker.

문제점: 2개의 영상 변류기 사용시 소형화가 힘들며, 주 전원(앞단 전원)을 사용함으로 누전 차단기의 기본을 벗어나 있다.
Problem: It is difficult to miniaturize when using two video deflectors. It is out of the basic of the earth leakage breaker by using main power (front power supply).

3. 누전 전용 IC를 2개와 스위치 전환부(Relay)를 사용하는 방식3. Using two ICs with leakage current and using switch relay (relay)

문제점: 1번 항목과 유사한 기능을 갖추고 있는 제품으로 동일한 오동작가능Problem: This product has similar function to item 1

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 개발된 것으로, 외부에서 제품에 유입되는 다양한 방사노이즈(RF Surge 외)와 주 전원에서 유입되는 전원 서지(Surge)에 대한 누전 차단기의 내성을 확보로 오작동을 방지하고, 진성 누전인 경우에만 트립 구동부를 제어하여 주 전원을 차단시킬 수 있도록 하는 PWM 방식을 이용한 오작동 방지 누전 차단기를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been developed to solve the above-described problems, and it is an object of the present invention to provide a radio frequency circuit which can prevent malfunction by securing tolerance of an earth leakage breaker against various radiation noise (RF Surge and others) The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a malfunction prevention circuit breaker using a PWM method that can cut off the main power by controlling the trip driving unit only in the case of a true fault.

특히, 소형화가 가능하며 순간 누전 및 노이즈 유입으로 인한 오작동을 방지할 수 있도록 하는 PWM 방식을 이용한 오작동 방지 누전 차단기를 제공하는데 그 목적이 있다.In particular, it is an object of the present invention to provide a malfunction prevention circuit breaker using a PWM method that can be downsized and prevent malfunction due to instantaneous leakage and noise inflow.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 PWM 방식을 이용한 오작동 방지 누전 차단기는,According to an aspect of the present invention, there is provided a malfunction prevention circuit breaker using a PWM method,

누전 발생 또는, RF 서지, 전원 서지 검출시 사용되는 영상 변류기의 출력을 상시 감시하여 누전 검출시 온 신호를 출력하는 누전 검출 전용 IC와, 주 전원 차단을 위한 트립 구동부를 제어하는 누전 차단용 자동 제어부가 구비된 누전 차단기에 있어서, 상기 누전 검출 전용 IC의 현재 상태 신호를 출력하는 누전 검출부, 상기 누전 검출 전용 IC의 현재 상태를 알려주는 상기 누전 검출부의 출력 신호의 위상 주기를 상기 영상 변류기의 제로 크로싱(zero crossing)으로부터 벗어난 정도에 따라 확인한 누전량에 따라 PWM변환시키고, 상기 누전량에 따라 위상 주기가 변환된 상기 누전 검출부의 출력 신호와 상기 영상 변류기의 출력 신호 및 상기 주 전원 출력 신호를 비교하여 상기 누전 검출 전용 IC의 출력 신호와 상기 영상 변류기의 출력 신호 및 상기 주 전원 출력 신호의 위상 주기가 모두 다를 경우 제1 신호를 출력하고, 상기 누전량에 따라 위상 주기가 변환된 상기 누전 검출부의 출력 신호와 상기 영상 변류기의 출력 신호 및 상기 주 전원 출력 신호 상호 간의 위상 주기가 하나라도 같은 경우 제2 신호를 출력하는 변환부, 상기 주 전원의 주파수를 체배수 주파수로 변환하는 주파수 감지부 및, 상기 변환부의 제1 신호의 온(ON) 주기 구간을 상기 주파수 감지부에 의해 체배수 주파수로 변환된 주 전원 신호에 동기화시켜 카운트하고, 상기 카운트 된 개수가 설정 개수 이상인 경우 진성 누전임을 알려주는 트립 신호를 상기 누전 차단용 자동 제어부로 출력되도록 하는 제어부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.An IC for leakage detection dedicated to constantly monitoring the output of the video surge generator used for occurrence of a short circuit, an RF surge, and a power surge, and for outputting an ON signal when an electrical leak is detected; A phase detector for detecting a phase of the output signal of the electrical leak detecting unit for notifying the current state of the IC for leakage detection to a zero crossing of the image current transformer, and the output signal of the leakage current detector is compared with the output signal of the current transformer and the main power output signal in accordance with the amount of leakage, An output signal of the leakage current detection dedicated IC, an output signal of the video current transformer, And a phase period between the output signal of the leakage detecting portion and the output signal of the phase transformer and the main power output signal of which the phase period is changed according to the amount of leakage A frequency sensing unit for converting a frequency of the main power source to a sine-multiple frequency, and a frequency-sensing unit for sensing an ON period section of the first signal of the conversion unit by the frequency sensing unit And a control unit for counting the main power source signal converted into the sine drain frequency and outputting a trip signal indicating the true leakage current when the counted number is greater than or equal to the set number to the electrical leakage blocking automatic control unit do.

본 발명은 외부에서 제품에 유입되는 다양한 방사노이즈(RF Surge 외)와 주 전원에서 유입되는 전원 서지(Surge)에 대한 누전 차단기의 내성을 확보로 오작동을 방지하고, 진성 누전인 경우에만 트립 구동부를 제어하여 주 전원을 차단시킬 수 있다.The present invention can prevent a malfunction by securing immunity of an earth leakage breaker against various radiation noise (RF Surge outside) and a power surge introduced from a main power source to the product from the outside, The main power can be cut off.

특히, 소형화가 가능하며 순간 누전 및 노이즈 유입으로 인한 오작동을 방지할 수 있다.Particularly, miniaturization is possible and malfunction due to instantaneous leakage and noise inflow can be prevented.

도 1은 본 발명에 따른 PWM 방식을 이용한 오작동 방지 누전 차단기의 구성을 도시한 도면1 is a view showing a configuration of a malfunction prevention circuit breaker using a PWM method according to the present invention;

도 1은 본 발명에 따른 PWM 방식을 이용한 오작동 방지 누전 차단기의 구성을 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating a configuration of a malfunction prevention earth leakage breaker using a PWM method according to the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 PWM 방식을 이용한 오작동 방지 누전 차단기는 제품에 유입되는 다양한 방사노이즈(RF Surge)와 주 전원에서 유입되는 전원 서지(Surge)를 별도의 장치 추가 없이 시판되고 있는 누전차단기에 내장되어 있는 누전 검출 전용 IC의 출력과 제품에 인입되는 주 전원(220V/60Hz)과 영상 변류기(Z.C.T)를 이용하여 PWM 방식으로 변환하여 진성 누전 여부를 판단하고 전원 트립(trip)구동부를 제어하는 구조이다.As shown in FIG. 1, the malfunction-preventing earth leakage breaker using the PWM method according to the present invention can be applied to various products such as various radio frequency (RF) surges introduced into the product and power surges introduced from the main power source, (220V / 60Hz) and a current transformer (ZCT) that are built in the earth leakage breaker, which is built in the earth leakage breaker, ) Driving unit.

그래서, 현재 시판되고 있는 일반 누전 차단기의 기능(주전원 차단, 영상 변류기, 누설 전류 감지 등)을 수행을 기본으로 하며 누전 차단기의 오작동의 원인으로 외부에서 제품에 유입되는 다양한 방사노이즈(RF Surge 외)와 주 전원에서 유입되는 전원 서지(Surge)에 대한 누전 차단기의 내성을 확보로 오작동을 방지하기 위한 것이다.
Therefore, the basic function of the current circuit breaker (main power cut-off, image current transformer, leakage current detection, etc.) is performed, and various radiation noise (RF surge, etc.) And to prevent the malfunction by securing the resistance of the earth leakage breaker to the power surge flowing from the main power source.

구체적으로는, 도 1에 도시된 바와 같이, 누전 발생 또는, RF 서지, 전원 서지 검출시 사용되는 영상 변류기의 출력을 상시 감시하여 누전 검출시 온 신호를 출력하는 누전 검출 전용 IC와, 주 전원 차단을 위한 트립 구동부를 제어하는 누전 차단용 자동 제어부가 구비된 누전 차단기에 있어서, 상기 누전 검출 전용 IC의 현재 상태 신호를 출력하는 누전 검출부(101), 상기 누전 검출 전용 IC의 현재 상태를 알려주는 상기 누전 검출부의 출력 신호의 위상 주기를 상기 영상 변류기의 제로 크로싱(zero crossing)으로부터 벗어난 정도에 따라 확인한 누전량에 따라 PWM 변환시키고, 상기 누전량에 따라 위상 주기가 변환된 상기 누전 검출부의 출력 신호와 상기 영상 변류기의 출력 신호 및 상기 주 전원 출력 신호를 비교하여 상기 누전 검출 전용 IC의 출력 신호와 상기 영상 변류기의 출력 신호 및 상기 주 전원 출력 신호의 위상 주기가 모두 다를 경우 제1 신호를 출력하고, 상기 누전량에 따라 위상 주기가 변환된 상기 누전 검출부의 출력 신호와 상기 영상 변류기의 출력 신호 및 상기 주 전원 출력 신호 상호 간의 위상 주기가 하나라도 같은 경우 제2 신호를 출력하는 변환부(102), 상기 주 전원의 주파수를 체배수 주파수로 변환하는 주파수 감지부(103) 및, 상기 변환부(102)의 제1 신호의 온(ON) 주기 구간을 상기 주파수 감지부(103)에 의해 체배수 주파수로 변환된 주 전원 신호에 동기화시켜 카운트하고, 상기 카운트 된 개수가 설정 개수 이상인 경우 진성 누전임을 알려주는 트립 신호를 상기 누전 차단용 자동 제어부로 출력되도록 하는 제어부(104)를 포함하여 이루어진 구조이다.
Specifically, as shown in Fig. 1, there is provided an IC for detecting an electrical leak, which is provided with a dedicated IC for monitoring an output of a video current transformer used at the time of occurrence of a short circuit, RF surge, or power surge, (101) for outputting a current state signal of the IC for detecting an electrical leak, characterized by comprising: an electrical leak detecting portion (101) for outputting a current state signal of the IC for detecting an electrical leak, The phase difference between the output signal of the leakage detection unit and the phase of the output signal of the phase difference detection unit is converted into a PWM signal according to the detected amount of leakage according to the degree of deviation from the zero crossing of the image current transformer, An output signal of the phase error detecting IC is compared with an output signal of the phase error detecting IC, And outputting the first signal when the phase difference between the output signal of the phase transformer and the main power output signal is different from the output signal of the phase transformer and the output signal of the phase transformer, A frequency detector 103 for converting a frequency of the main power source to a sine wave frequency, and a frequency converter 103 for converting the frequency of the main power source to a frequency of the sine wave, ) Synchronized with the main power supply signal converted by the frequency sensing unit 103 to the sine-drain frequency, and when the counted number is greater than or equal to the set number, And a control unit (104) for outputting a trip signal to the automatic electrical shutdown control unit.

여기서, 누전 검출부(101)는 누전 검출 전용 IC의 현재 상태 신호를 출력하는 것이다.(본 발명에서 누전 검출 전용 IC의 현재 상태는 누전 상태이어서 누전 검출 전용 IC 출력이 나오는 상태를 의미한다. 즉, 본 발명은 진성 누전임을 판별하는 조건으로 누전 검출 전용 IC 출력이 온 상태 즉, 누전 상태임을 그 조건으로 한다.). 상기 누전 검출 전용 IC는 누전 발생 또는, RF 서지, 전원 서지 검출시 사용되는 영상 변류기의 출력을 상시 감시하여 누전 검출시 온 신호를 출력하는 것으로, 시판되고 있는 일반 누전차단기에서 기본적으로 사용되는 누전 검출 전용 IC를 그대로 이용할 수 있다. 참고로, 본 장치의 특징은 시판되고 있는 일반 누전 차단기의 기본인 영상 변류기(Z.C.T)와 누전 검출 전용 IC를 그대로 이용하여 누전 검출 전용 IC의 출력을 이용하는데 있다.(In the present invention, the current state of the IC for leakage detection only refers to a state in which the IC output for leakage detection is outputted because it is in a state of leakage.) In other words, The present invention is a condition for discriminating an intrinsic short circuit, and it is assumed that the IC output for detecting the short circuit is in an ON state, that is, a short circuit state. The IC for leakage detection only monitors the output of a video current transformer that is used at the time of occurrence of leakage current, RF surge, and power surge, and outputs an ON signal when an electric leakage is detected. The dedicated IC can be used as it is. For reference, the feature of this device is to use the output of the leakage current detection IC by using the current transformer (Z.C.T) and the IC for leakage detection as it is, which is the basic of the commercial circuit breaker.

변환부(102)는 누전 검출 전용 IC의 현재 상태를 알려주는 상기 누전 검출부(101)의 출력 신호의 위상 주기를 상기 영상 변류기의 제로 크로싱(zero crossing)으로부터 벗어난 정도에 따라 확인한 누전량에 따라 PWM 변환시키고(참고로, 본 발명은 진성 누전시 영상 변류기(Z.C.T)의 출력 신호의 위상이 가변되어 주 전원의 위상과 차이가 발생한다는 원리를 이용한 것임), 상기 누전량에 따라 위상 주기가 변환된 상기 누전 검출부(101)의 출력 신호와 상기 영상 변류기의 출력 신호 및 상기 주 전원 출력 신호를 비교한다. 그래서, 상기 누전 검출 전용 IC의 출력 신호와 상기 영상 변류기의 출력 신호 및 상기 주 전원 출력 신호의 위상 주기가 모두 다를 경우 제1 신호(예: High)를 출력하고, 상기 누전량에 따라 위상 주기가 변환된 상기 누전 검출부(101)의 출력 신호와 상기 영상 변류기의 출력 신호 및 상기 주 전원 출력 신호 상호 간의 위상 주기가 하나라도 같은 경우 제2 신호(예: Low)를 출력한다.The converter 102 converts the phase period of the output signal of the leakage detecting unit 101, which indicates the current state of the IC for detecting an electrical leak, by the amount of leakage determined according to the degree of deviation from the zero crossing of the image current transformer, (For reference, the present invention uses the principle that the phase of the output signal of the ZCT is varied to generate a difference from the phase of the main power source during the true leakage), and the phase period is changed according to the amount of leakage And compares the output signal of the leakage detecting unit 101 with the output signal of the video current transformer and the main power output signal. Therefore, when the output signal of the IC for leakage detection is different from the phase period of the output signal of the phase transformer and the phase of the main power output signal, a first signal (e.g., High) is output. And outputs a second signal (e.g., Low) when the phase of the output signal of the electrical leak detecting unit 101 is the same as the phase of the output signal of the video current transformer and the main power output signal.

주파수 감지부(103)는 한전에서 공급하는 주 전원(220V/60Hz)의 주파수를 체배수 주파수(예: 220V/120Hz)로 변환하는 것이다. 이는 누전 정확도를 향상시키기 위한 것으로 누전 차단기 트립 시간이 30ms 내로 되어야 하는데 60Hz이면 32ms가 되기 때문이다.The frequency sensing unit 103 converts the frequency of the main power source (220 V / 60 Hz) supplied from the KEPCO to a sine-wave frequency (for example, 220 V / 120 Hz). This is to improve the leakage current accuracy because the trip time of the earth leakage breaker should be within 30ms, but it is 32ms at 60Hz.

제어부(104)는 상기 변환부(102)의 제1 신호의 온(ON) 주기 구간을 상기 주파수 감지부(103)에 의해 체배수 주파수로 변환된 주 전원 신호에 동기화시켜 카운트하고, 상기 카운트 된 개수 또는 값이 설정 개수 이상인 경우 진성 누전임을 알려주는 트립 신호를 상기 누전 차단용 자동 제어부로 출력되도록 한다. 상기 누전 차단용 자동 제어부는 주 전원 차단을 위한 트립 구동부를 제어하는 것이다.
The control unit 104 synchronizes the ON signal period of the first signal of the conversion unit 102 with the main power signal converted into the sine wave frequency by the frequency sensing unit 103 and outputs the counted When the number or value is equal to or greater than the set number, a trip signal indicative of an intrinsic short circuit is outputted to the automatic electrical shutdown prevention control unit. The automatic electrical shutdown control unit controls the trip driving unit for shutting off the main power.

이하, 도 1의 본 발명에 따른 PWM 방식을 이용한 오작동 방지 누전 차단기의 동작을 설명한다.Hereinafter, the operation of the malfunction-preventing earth leakage breaker using the PWM method according to the present invention shown in FIG. 1 will be described.

먼저, 누전 검출부(101)는 누전 검출 전용 IC의 현재 상태 신호를 출력한다.First, the electrical leak detecting portion 101 outputs the present state signal of the electrical leak detecting IC.

즉, 누전 발생, RF 서지(Surge), 전원 서지(Surge) 등 영상 변류기(Z.C.T)의 출력을 상시 감지하는 누전 검출 전용 IC의 출력 값을 변환부(102)에 알려 준다.(본 발명에서 누전 검출 전용 IC의 현재 상태는 누전 상태이어서 누전 검출 전용 IC 출력이 나오는 상태를 의미한다. 즉, 본 발명은 진성 누전임을 판별하는 조건으로 누전 검출 전용 IC 출력이 온 상태 즉, 누전 상태가 이미 되어 있는 것을 그 조건으로 한다.). That is, the output value of an IC for detecting an electrical leak detecting only at all times, such as an occurrence of a short circuit, an RF surge, a power surge, and the like, which always detects the output of the ZCT, is notified to the converting unit 102 The present invention can be applied to the case where the IC output for leakage detection only is ON, that is, the leakage current is already present As a condition thereof.

참고로, 상기 누전 검출 전용 IC는 누전 발생 또는, RF 서지, 전원 서지 검출시 사용되는 영상 변류기의 출력을 상시 감시하여 누전 검출시 온 신호를 출력하는 것이다.
For reference, the leakage detection dedicated IC constantly monitors the output of a video current transformer used when an electric leakage occurs, an RF surge, or a power surge, and outputs an ON signal when an electrical leak is detected.

다음, 변환부(102)는 누전 검출 전용 IC의 현재 상태를 알려주는 상기 누전 검출부(101)의 출력 신호의 위상 주기를 상기 영상 변류기의 제로 크로싱(zero crossing)으로부터 벗어난 정도에 따라 확인한 누전량에 따라 PWM 변환시킨다(참고로, 본 발명은 진성 누전시 영상 변류기(Z.C.T)의 출력 신호의 위상이 가변되어 주 전원의 위상과 차이가 발생한다는 원리를 이용한 것임). Next, the converting unit 102 converts the phase period of the output signal of the electric leakage detecting unit 101, which indicates the current state of the IC for detecting an electric leakage, to the amount of leakage determined according to the degree of deviation from the zero crossing of the image current transformer (Note that the present invention is based on the principle that the phase of the output signal of the ZCT is varied to generate a difference from the phase of the main power.

그런 다음, 상기 누전량에 따라 위상 주기가 변환된 상기 누전 검출부(101)의 출력 신호와 상기 영상 변류기의 출력 신호 및 상기 주 전원 출력 신호를 비교한다. Then, the output signal of the leakage detection unit 101, whose phase period has been converted in accordance with the amount of leakage, is compared with the output signal of the video current transformer and the main power output signal.

그래서, 상기 누전 검출 전용 IC의 출력 신호와 상기 영상 변류기의 출력 신호 및 상기 주 전원 출력 신호의 위상 주기가 모두 다를 경우 제1 신호(예: High)를 출력하고, 상기 누전량에 따라 위상 주기가 변환된 상기 누전 검출부(101)의 출력 신호와 상기 영상 변류기의 출력 신호 및 상기 주 전원 출력 신호 상호 간의 위상 주기가 하나라도 같은 경우 제2 신호(예: Low)를 출력한다.
Therefore, when the output signal of the IC for leakage detection is different from the phase period of the output signal of the phase transformer and the phase of the main power output signal, a first signal (e.g., High) is output. And outputs a second signal (e.g., Low) when the phase of the output signal of the electrical leak detecting unit 101 is the same as the phase of the output signal of the video current transformer and the main power output signal.

한편, 주파수 감지부(103)는 한전에서 공급하는 주 전원(220V/60Hz)의 주파수를 체배수 주파수(예: 220V/120Hz)로 변환하여 항상 제어부(104)로 입력시켜 준다. 이는 누전 정확도를 향상시키기 위한 것으로 누전 차단기 트립 시간이 30ms 내로 되어야 하는데 60Hz이면 32ms가 되기 때문이다.
On the other hand, the frequency sensing unit 103 converts the frequency of the main power (220 V / 60 Hz) supplied from the KEPCO into a soul-multiple frequency (220 V / 120 Hz, for example) This is to improve the leakage current accuracy because the trip time of the earth leakage breaker should be within 30ms, but it is 32ms at 60Hz.

다음, 제어부(104)는 상기 변환부(102)의 제1 신호의 온(ON) 주기 구간을 상기 주파수 감지부(103)에 의해 체배수 주파수로 변환된 주 전원 신호에 동기화시켜 카운트하고, 상기 카운트 된 개수가 설정 개수 이상인 경우 진성 누전임을 알려주는 트립 신호를 상기 누전 차단용 자동 제어부로 출력되도록 한다. Next, the control unit 104 synchronizes the ON signal period of the first signal of the conversion unit 102 with the main power signal converted into the sine-wave frequency by the frequency sensing unit 103, And when the counted number is equal to or greater than the set number, outputs a trip signal indicating the intrinsic leakage current to the electric leakage blocking automatic control unit.

그러면, 상기 누전 차단용 자동 제어부는 오작동의 원인으로 외부에서 제품에 유입되는 다양한 방사노이즈(RF Surge 외)와 주 전원에서 유입되는 전원 서지(Surge)에 대한 누전 차단기의 내성을 확보로 오작동을 방지하고, 진성 누전인 경우에만 트립 구동부를 제어하여 주 전원을 차단시킬 수 있게 된다.Then, the above-described automatic control unit for preventing electric leakage prevents malfunction by securing the resistance of the earth leakage breaker against various radiation noise (RF Surge outside) and power surge introduced from the main power source from outside due to malfunction. And the main driving power can be shut off by controlling the trip driving unit only in the case of an intrinsic short circuit.

그 결과, 순간 누전 및 노이즈 유입으로 인한 오작동을 방지할 수 있게 된다.
As a result, it is possible to prevent the malfunction due to the instantaneous leakage and the noise inflow.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
101 : 누전 검출부 102 : 변환부
103 : 주파수 감지부 104 : 제어부
Description of the Related Art [0002]
101: electric leak detecting section 102:
103: Frequency sensing unit 104: Control unit

Claims (1)

누전 발생 또는, RF 서지, 전원 서지 검출시 사용되는 영상 변류기의 출력을 상시 감시하여 누전 검출시 온 신호를 출력하는 누전 검출 전용 IC와, 주 전원 차단을 위한 트립 구동부를 제어하는 누전 차단용 자동 제어부가 구비된 누전 차단기에 있어서,
상기 누전 검출 전용 IC의 현재 상태 신호를 출력하는 누전 검출부;
상기 누전 검출 전용 IC의 현재 상태를 알려주는 상기 누전 검출부의 출력 신호의 위상 주기를 상기 영상 변류기의 제로 크로싱(zero crossing)으로부터 벗어난 정도에 따라 확인한 누전량에 따라 PWM 변환시키고, 상기 누전량에 따라 위상 주기가 변환된 상기 누전 검출부의 출력 신호와 상기 영상 변류기의 출력 신호 및 상기 주 전원 출력 신호를 비교하여 상기 누전 검출 전용 IC의 출력 신호와 상기 영상 변류기의 출력 신호 및 상기 주 전원 출력 신호의 위상 주기가 모두 다를 경우 제1 신호를 출력하고, 상기 누전량에 따라 위상 주기가 변환된 상기 누전 검출부의 출력 신호와 상기 영상 변류기의 출력 신호 및 상기 주 전원 출력 신호 상호 간의 위상 주기가 하나라도 같은 경우 제2 신호를 출력하는 변환부;
상기 주 전원의 주파수를 체배수 주파수로 변환하는 주파수 감지부; 및
상기 변환부의 제1 신호의 온(ON) 주기 구간을 상기 주파수 감지부에 의해 체배수 주파수로 변환된 주 전원 신호에 동기화시켜 카운트하고, 상기 카운트 된 개수가 설정 개수 이상인 경우 진성 누전임을 알려주는 트립 신호를 상기 누전 차단용 자동 제어부로 출력되도록 하는 제어부를 포함하여 이루어진 PWM 방식을 이용한 오작동 방지 누전 차단기.
An IC for leakage detection dedicated to constantly monitoring the output of the video surge generator used for occurrence of a short circuit, an RF surge, and a power surge, and for outputting an ON signal when an electrical leak is detected; In the earth leakage breaker,
An electrical leak detecting section for outputting a current state signal of the electrical leak detecting IC;
Wherein the phase period of the output signal of the electrical leak detecting section for notifying the current state of the IC for leakage detection is PWM-converted according to the amount of leakage determined according to the degree of deviation from the zero crossing of the image current transformer, The phase difference between the output signal of the leakage current detection dedicated IC and the output signal of the phase error detection unit and the phase of the main power output signal by comparing the output signal of the leakage detection unit with the output signal of the leakage current detection unit, And outputs the first signal when the phases are different from each other, and when the phase difference between the output signal of the electrical leak detecting portion and the output signal of the phase transformer and the main power output signal, A converter for outputting a second signal;
A frequency sensing unit for converting a frequency of the main power source into a sine-drain frequency; And
Wherein the on period period of the first signal of the conversion unit is synchronized with the main power supply signal converted to the sine wave frequency by the frequency sensing unit, and when the counted number is greater than or equal to the set number, And a control unit for outputting a signal to the electrical leakage preventing automatic control unit.
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