KR101705090B1 - A power protection device of checking ground - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 교류전원을 제공하는 전원공급장치 또는 전원분배장치에 접지 단자의 접지 상태 또는 미접지 상태를 상시 감지하고 접지연속성을 확인하고, 접지가 안되었을 경우 전원공급장치 또는 전원분배장치에 경보 및 전원을 차단하는, 접지단선 감지 및 전원보호장치에 관한 것이다.The present invention provides a power supply device or a power distribution device that provides an alternating current power to the ground terminal or the power distribution device at all times to detect whether the ground terminal is grounded or ungrounded and to check grounding continuity, A ground fault detection and a power protection device for shutting off the power supply.
현대생활에 있어서 전기는 필수불가결한 자원 중의 하나이나, 전기에 감전되면 생명을 잃게 되는 등 사람에게 치명적인 상해를 입히기도 한다. 또한, 산업현장에서 전기설비를 작동시키거나 유지 보수 등의 업무를 수행할 때, 전기기계의 전원선과 접지와의 불연속이 발생하게 되어 작업자가 감전 재해나 화상을 입게 되는 경우가 종종 발생하고 있다. 특히, 특고압의 송배전 선로나 기기의 활선 상태에서 점검과 보수 작업을 수행할 때, 전기기계에서 접지와의 불연속성이 발생할 경우, 인체에 치명적인 사고와 설비 고장을 유발할 수 있다.Electricity is an indispensable resource in modern life, but it can cause fatal injuries to people if they are damaged by electricity. In addition, when the electric equipment is operated or maintenance is performed in the industrial field, the electric power line of the electric machine and the ground are discontinuously generated, so that the worker is often exposed to electric shock or burns. Particularly, when performing inspection and maintenance work in the live state of an extra-high voltage transmission and distribution line or equipment, if there is a discontinuity with the ground in the electric machine, it may cause a fatal accident to the human body and equipment failure.
최근 감전재해를 분석한 결과에 의하면, 약 60% 이상의 재해가 소규모 건설업에서 발생하고 있으며, 전기기기의 절연불량에 의한 감전사고가 약 30%를 점유하고 있다. 특히, 건설현장에서 이동용 전기기기에 의한 감전 사망과 비산/접촉 상해가 다수 발생하고 있다. 따라서 이동용 전기기계/기구에서의 전기 위험성을 감소시키기 위한 대책이 요구되고 있다.According to recent electric shock analysis, approximately 60% of disasters occur in small construction industry, and electric shock accidents caused by insulation failure of electric equipment account for about 30%. Especially, there are many electric shock deaths and scattering / contact injuries caused by portable electric equipment at the construction site. Therefore, a countermeasure for reducing the electric hazard in the moving electrical machine / apparatus is required.
이러한 감전사고를 예방하기 위해서는 접지 시설 및 누전차단기 설치가 필수적으로 요구된다. 접지의 경우, 접지 상태가 항상 연속적으로 유지되는지 여부를 확인하여야 한다. 또한, 접지식과 비접지식이 혼재하는 경우, 누전 차단기의 동작 불능 등 감전 예방을 위한 사각지대가 발생하기도 한다.In order to prevent such electric shock accidents, it is essential to install a grounding facility and an earth leakage breaker. In the case of grounding, it shall be ensured that the grounding condition is always maintained continuously. In addition, in the case where the grounding and the non-grounding are mixed, a blind spot may be generated for preventing the electric shock, such as an inability to operate the earth leakage breaker.
이와 같은 감전재해를 방지하기 위한 방안의 일환으로서, 접지선의 연속성을 확인하기 위한 다양한 장치가 사용되고 있다. 접지상태를 판단할 수 있는 서지보호기[특허문헌 1], 저항형 접지상태를 표시하는 장치[특허문헌 2], 전자제품의 접지 불량을 검출하는 장치[특허문헌 3], 전자파를 흡수하거나 제거하는 접지 확인 콘센트[특허문헌 4] 등의 기술들이 나타나고 있다.As a method for preventing such electric shock disaster, various devices for confirming the continuity of the ground wire are used. [Patent Document 1], a device for displaying a resistive ground state [Patent Document 2], an apparatus for detecting a ground fault of an electronic product [Patent Document 3], a device for absorbing or removing electromagnetic waves And a ground check socket [Patent Document 4].
또한, 종래의 접지 연속성 확인 장치로는, 저항계 및 멀티미터, 확인 램프가 부착된 플러그 형태의 장치, 이동형의 설비에 접지를 시켜 연속성을 확인하는 장치 등이 있다. 이러한 접지 연속성 확인 장치는, 산업 현장, 건설 현장의 전기공사, 보수, 점검시에 접지 연속성 상태를 확인하는데 유용하게 사용되고 있다.Further, conventional ground continuity checking apparatuses include an ohmmeter and a multimeter, a plug type apparatus having a check lamp attached thereto, and an apparatus for confirming continuity by grounding a portable apparatus. Such a ground continuity checking device is useful for confirming the continuity of grounding during the electric work, maintenance, and inspection of industrial sites and construction sites.
그러나 상기 종래 장치들은, 가격이 고가이고 계측기 구조가 복잡하다는 문제점이 있다. 또한, 플러그 형태의 확인 장치는 전기기기가 동작하는 중에는 사용할 수 없다는 단점이 있다. 또한, 이동형 설비에서 정전기 방전을 위해 접지 연속성을 확인하는 장치는 가격이 고가일 뿐만 아니라, 크기가 커서 휴대가 불편하다는 문제점이 있다.However, the above-mentioned conventional devices have a problem that the price is high and the meter structure is complicated. In addition, the plug type confirmation device can not be used while the electric device is operating. In addition, the device for checking the continuity of grounding for electrostatic discharge in a mobile facility is not only expensive, but also has a problem in that it is inconvenient to carry because of its large size.
본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전기기기(또는 이동형 전기기계/기구)로부터 감전을 방지하기 위하여 미접지 상태 또는 접지 연속성을 확인하는, 접지단선 감지 및 전원보호장치를 제공하는 것이다.Disclosure of the Invention An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a ground disconnection detection and power protection device for confirming ungrounded state or ground continuity in order to prevent electric shock from an electric device .
또한, 본 발명의 목적은 접지 단자(또는 접지선)가 불연속일 경우, 감전 방지를 위하여 전기기기의 전원을 차단할 뿐만 아니라 전기기기로의 전원 투입이 이루어지지 않도록 하는, 접지단선 감지 및 전원보호장치를 제공하는 것이다.It is also an object of the present invention to provide a ground fault detection and power protection device which not only cuts off the power supply of the electric equipment but also prevents the power supply to the electric equipment when the ground terminal (or the ground wire) is discontinuous .
또한, 본 발명의 목적은 접지연속성을 확인하는 전원차단장치를, 기존의 휴대용, 고정용 누전 차단기, 과부하 차단기를 병합하여 일체화하고, 휴대가능하도록 소형화하는, 접지단선 감지 및 전원보호장치를 제공하는 것이다.Also, an object of the present invention is to provide a ground disconnection detection and power protection device that integrates a power interrupter for confirming ground continuity with a conventional portable, stationary earth fault circuit breaker, and overload circuit breaker, will be.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 접지단선 감지 및 전원보호장치에 관한 것으로서, 입력전원인 교류전원을 입력받는 2개의 입력라인과, 접지되는 접지라인으로 구성되는 전원 입력부; 상기 입력전원을 정류하여 직류전원을 생성하는 직류전원 생성부; 각 입력라인과 접지라인 사이의 전압에 의해 감지신호를 출력하는 전원선 감지부; 상기 출력되는 감지신호를 수신하여, 접지 연속성 여부를 판단하고, 접지 연속성 여부에 따라 제어신호를 출력하는 제어부; 및, 상기 제어신호에 따라 전원 입력부의 입력라인을 연결하거나 차단하는 릴레이부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a ground fault detection and power protection apparatus comprising: a power input unit configured by two input lines for receiving AC power as input power and a ground line to be grounded; A DC power generator for rectifying the input power to generate a DC power; A power line sensing unit outputting a sensing signal by a voltage between each input line and a ground line; A control unit for receiving the output sensed signal to determine whether or not the sensor is connected to ground, and outputting a control signal according to the continuity of the ground; And a relay unit for connecting or disconnecting an input line of the power input unit according to the control signal.
또, 본 발명은 접지단선 감지 및 전원보호장치으로서, 상기 전원선 감지부는, 상기 2개의 입력라인 중 하나인 제1 라인과 상기 접지라인 간의 전압에 의해 감지신호를 출력하는 제1 라인 감지부와, 다른 하나인 제2 라인과 상기 접지라인 간의 전압에 의해 감지신호를 출력하는 제2 라인 감지부를 포함하고, 상기 제1 또는 제2 라인 감지부는 상기 제1 또는 제2 라인과 상기 접지라인 사이에 정류부와 포토커플러를 직렬로 연결하고, 상기 포토커플러의 출력을 감지신호로 출력하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a ground line disconnection detection and power protection device, wherein the power line sensing unit includes: a first line sensing unit for sensing a voltage between a first line, which is one of the two input lines, And a second line sensing unit outputting a sensing signal by a voltage between the second line and the ground line, wherein the first or second line sensing unit is provided between the first or second line and the ground line A rectifying unit and a photocoupler are connected in series, and the output of the photocoupler is output as a sensing signal.
또, 본 발명은 접지단선 감지 및 전원보호장치으로서, 상기 정류부는 다이오드로 구성되어 일방향의 전압만을 통과시키는 것을 특징으로 한다.Further, the present invention is a ground disconnection detection and power protection device, wherein the rectifying part is composed of a diode and allows only a voltage of one direction to pass therethrough.
또, 본 발명은 접지단선 감지 및 전원보호장치으로서, 상기 제어부는 상기 제1 라인 감지부에서 출력하는 제1 감지신호와, 상기 제2 라인 감지부에서 출력하는 제2 감지신호를 수신하고, 상기 제1 및 제2 감지신호 중 어느 하나가 온(On)이고 다른 하나가 오프(Off)이면, 접지연속성 상태로 판단하고, 상기 제1 및 제2 감지신호가 모두 오프(Off)이면 비접지 상태로 판단하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus for sensing a ground disconnection and a power protection device, the control unit receiving a first sensing signal output from the first line sensing unit and a second sensing signal output from the second line sensing unit, And when the first sensing signal and the second sensing signal are both off and on, if the first sensing signal and the second sensing signal are both on and off, .
또, 본 발명은 접지단선 감지 및 전원보호장치으로서, 상기 릴레이부는 입력전원을 연결하거나 차단하는 릴레이와, 상기 릴레이를 구동하는 구동부를 포함하고, 상기 구동부는 포토커플러를 포함하고, 상기 포토커플러의 발광부는 상기 제어부의 제어신호에 의해 발광되고, 상기 포토커플러의 수광부는 상기 릴레이에 구비된 트랜지스터의 베이스로 연결되고, 상기 트랜지스터에 전류가 흐르면 상기 릴레이가 구동되는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus for detecting disconnection of a ground line and a power protection device, wherein the relay unit includes a relay for connecting or disconnecting an input power source, and a driving unit for driving the relay, wherein the driving unit includes a photocoupler, The light emitting unit is caused to emit light by a control signal of the control unit. The light receiving unit of the photocoupler is connected to the base of the transistor included in the relay, and the relay is driven when a current flows through the transistor.
또한, 본 발명은 접지단선 감지 및 전원보호장치에 관한 것으로서, 입력전원인 교류전원을 입력받는 2개의 입력라인과, 접지되는 제1 접지라인으로 구성되는 전원 입력부; 상기 교류전원을 전자기기로 출력하는 2개의 출력라인과, 접지되는 제2 접지라인으로 구성되는 전원 출력부; 상기 전원 입력부와 상기 전원 출력부 사이에 구비되어, 상기 입력라인과 상기 출력라인을 연결하거나 차단하는 전원 차단부; 상기 입력전원을 정류하여 직류전원을 생성하는 직류전원 생성부; 각 입력라인과 상기 제1 접지라인 사이의 전압에 의해 제1 및 제2 감지신호를 출력하고, 각 출력라인과 상기 제2 접지라인 사이의 전압에 의해 제3 및 제4 감지신호를 출력하는 전원선 감지부; 상기 출력되는 제1 내지 제4 감지신호를 수신하여, 접지 연속성 여부 및 누전 여부를 판단하고, 접지 연속성 여부 또는 누전 여부에 따라 제어신호를 출력하는 제어부; 및, 상기 제어신호에 따라 상기 입력라인 또는 상기 출력라인을 연결하거나 차단하는 릴레이부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a ground fault detection and power protection apparatus comprising: a power input unit configured by two input lines for receiving AC power as input power and a first ground line to be grounded; A power output unit comprising two output lines for outputting the AC power to an electronic device and a second ground line to be grounded; A power cutoff unit provided between the power input unit and the power output unit for connecting or disconnecting the input line and the output line; A DC power generator for rectifying the input power to generate a DC power; A first and a second sensing signals are output by the voltage between each input line and the first ground line and a third and a fourth sensing signal are output by voltages between the respective output lines and the second ground line, A line sensing unit; A control unit for receiving the first to fourth sensing signals to determine whether there is continuity of ground and whether or not there is a short circuit, and outputting a control signal according to whether there is a continuity of ground or a short circuit; And a relay unit for connecting or disconnecting the input line or the output line according to the control signal.
또, 본 발명은 접지단선 감지 및 전원보호장치으로서, 상기 전원선 감지부는, 상기 2개의 입력라인 중 하나와 상기 제1 접지라인 간의 전압에 의해 제1 감지신호를 출력하는 제1 라인 감지부, 상기 2개의 입력라인의 다른 하나와 상기 제1 접지라인 간의 전압에 의해 제2 감지신호를 출력하는 제2 라인 감지부, 상기 2개의 출력라인 중 하나와 상기 제2 접지라인 간의 전압에 의해 제3 감지신호를 출력하는 제3 라인 감지부, 및, 상기 2개의 출력라인의 다른 하나와 상기 제2 접지라인 간의 전압에 의해 제4 감지신호를 출력하는 제4 라인 감지부를 포함하고, 상기 제1, 제2 , 제3 또는 제4 라인 감지부는 상기 입력라인 또는 상기 출력라인과, 상기 제1 또는 제2 접지라인 사이에 정류부와 포토커플러를 직렬로 연결하고, 상기 포토커플러의 출력에 논리부정 게이트를 연결하고, 상기 논리부정 게이트의 출력을 감지신호로 출력하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a ground line disconnection detection and power protection device, wherein the power line sensing unit includes a first line sensing unit for outputting a first sensing signal by a voltage between one of the two input lines and the first ground line, A second line sense unit for outputting a second sense signal by a voltage between the other one of the two input lines and the first ground line, And a fourth line sensing unit for outputting a fourth sensing signal by a voltage between the other one of the two output lines and the second ground line, The second, third, or fourth line sensing unit connects the rectification unit and the photocoupler in series between the input line or the output line and the first or second ground line, and outputs a logic negative gate to the output of the photocoupler And outputs the output of the logic undefined gate as a sense signal.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 접지단선 감지 및 전원보호장치에 의하면, 전원공급장치 또는 전원분배장치의 접지 단자(또는 접지선)가 불연속적이어서 접지 역할을 하지 못하면 전기기기 또는 전기설비로의 전원 투입을 차단함으로써, 누전 등에 의한 감전사고를 예방할 수 있고, 이를 통해 감전 재해를 효율적으로 예방하고, 전기로 인한 중대 재해 발생을 감소시킬 수 있는 효과가 얻어진다.As described above, according to the present invention, if the ground terminal (or the ground wire) of the power supply device or the power distribution device is discontinuous and does not serve as a ground, the power supply to the electric device or the electric equipment It is possible to prevent an electric shock accident caused by a short circuit or the like, thereby effectively preventing an electric shock accident and reducing the occurrence of a serious disaster caused by electricity.
또한, 본 발명에 따른 접지단선 감지 및 전원보호장치에 의하면, 전기기기(또는 이동용 전기기기)로부터 감전을 방지하기 위한 전원차단장치를 휴대 가능하도록 소형화함으로써, 더욱 편리하게 사용할 수 있도록 하고 그 활용도를 높일 수 있는 효과가 얻어진다.In addition, according to the ground disconnection detection and power protection device of the present invention, a power cutoff device for preventing electric shock from an electric device (or a moving electric device) is miniaturized so as to be portable, It is possible to obtain an effect of increasing.
특히, 본 발명에 따른 접지단선 감지 및 전원보호장치에 의하면, 전원차단장치에 접지연속성 기능 외에도 누전차단, 과부하 차단 등의 기능을 부가함으로써, 휴대용 고정용 누전차단기 및 과부하 차단기로 혼용하여 사용할 수 있는 효과가 얻어진다.Particularly, according to the ground disconnection detection and power protection device according to the present invention, it is possible to use the ground disconnection detection and power protection device in combination with the portable fixed earth leakage circuit breaker and the overload circuit breaker by adding the functions of the ground fault continuity function, Effect is obtained.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 접지단선 감지 및 전원보호장치에 대한 회로도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 입력전원에 대하여 감지된 감지신호를 나타낸 그래프.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 감지신호에 따른 상태 판단 및 제어신호를 나타낸 표.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 접지단선 감지 및 전원보호장치의 외형도.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 접지단선 감지 및 전원보호장치에 대한 회로도.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 감지신호에 따른 상태 판단 및 제어신호를 나타낸 표.
1 is a circuit diagram of a ground disconnection detection and power protection device according to a first embodiment of the present invention;
2 is a graph illustrating sensed signals sensed for an input power source according to a first embodiment of the present invention.
3 is a table showing state determination and control signals according to the detection signal according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an external view of a ground disconnection detection and power protection device according to a first embodiment of the present invention; FIG.
5 is a circuit diagram of a ground disconnection detection and power protection device according to a second embodiment of the present invention;
6 is a table showing status determination and control signals according to a sensing signal according to a second embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 도면에 따라서 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
또한, 본 발명을 설명하는데 있어서 동일 부분은 동일 부호를 붙이고, 그 반복 설명은 생략한다.In the description of the present invention, the same parts are denoted by the same reference numerals, and repetitive description thereof will be omitted.
먼저, 본 발명의 제1 실시예에 따른 접지단선 감지 및 전원보호장치의 구성을 도 1을 참조하여 설명한다.First, the configuration of the ground disconnection detecting and power protecting apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
도 1에서 보는 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전원차단장치는 전원 입력부(10), 직류전원 생성부(20), 전원선 감지부(30), 제어부(40), 및, 릴레이부(50)로 구성된다. 또한, 추가적으로, 표시부(60)를 더 포함하여 구성될 수 있다.1, the power cutoff device according to the first embodiment of the present invention includes a
전원 입력부(10)는 입력전원인 교류전원(예를 들어, AC 200V)을 입력받는다. 전원 입력부(10)는 전원입력 라인(N,P) 및 접지 라인(또는 중성 라인)(G)으로 구성된다. 바람직하게는, 입력라인(N,P)은 2개의 라인으로서 교류 전원이 입력되는 라인이고, 접지라인(G)은 접지(earth)를 시키는 라인이다.The
바람직하게는, 전원 입력부(10)는 외형적으로 플러그 형태로 구성되어, 교류 전원이 공급되는 전원공급장치 또는 전원분배장치(미도시)에 삽입되고, 전원공급장치 또는 전원분배장치(미도시)로부터 교류 전원을 공급받는다. 즉, 입력라인(N,P) 및 접지라인(G)의 끝단에는 입력단자, 접지단자가 구비되어, 해당 입력단자 및 접지단자가 전원공급장치 또는 전원분배장치(미도시)의 전원단자 및 접지단자와 연결된다. 접지라인(G)은 전원공급장치 또는 전원분배장치(미도시)의 접지단자와 연결되어, 접지(earth)된다.Preferably, the
다음으로, 직류전원 생성부(20)는 전원 입력부(10)로부터 교류전원을 입력받아 직류전압(바람직하게는, 5V, 12V)으로 변환하여 반도체 소자 등 전자회로에 전원을 공급한다. 직류전원 생성부(20)는 교류전원을 직류전압으로 변환하는 트랜스(21)와, 트랜스(21)의 출력전압에서 노이즈를 제거하여 정류하는 정류부(22)로 구성된다.Next, the DC
즉, 직류전원 생성부(20)는 정류된 직류 전원을 릴레이부(50) 또는 신호 처리부(50) 등에 전원으로 공급한다.That is, the DC
다음으로, 전원선 감지부(30)는 전원선의 정상상태(정상분, 역상분)를 판별하여 정상, 역상, 전원 인가 상태 등을 감지한다. 특히, 전원선 감지부(30)는 각 입력라인(N,P)과 접지라인(G) 사이의 전류 또는 전압을 감지하여 감지신호를 출력한다. 즉, 접지라인(G)이 정상적으로 접지된 경우(또는, 접지 연속인 경우) 온(On) 신호를 출력하고, 비정상적인 경우(또는 접지 불연속인 경우) 오프(Off) 신호를 출력한다.Next, the power
전원 입력부(10)와 연결된 전원선 또는 입력라인(N,P)은 접지 전위를 중성으로 볼 때, 전류가 전기기기로 흘러들어가는 인입선 또는 인입라인(P)과, 전기기기를 구동한 후 다시 전원으로 복귀(귀로)하는 귀로선 또는 귀로라인(N)으로 구분된다.The power line or the input line N or P connected to the
전원선 감지부(30)는 각 입력라인(N,P)에 따라 각 라인 감지부(30a, 30b)를 구성한다. 이를 각각 제1 라인 감지부(30a) 및, 제2 라인 감지부(30b)라 부르기로 한다. 제1 라인 감지부(30a)는 입력라인(N,P) 중 하나의 라인(N)과 접지라인(G) 간의 전압을 감지하고, 제2 라인 감지부(30b)는 다른 하나의 라인(P)와 접지 라인(G) 간의 전압을 감지한다. 즉, 제1 및 제2 라인 감지부(30a, 30b)는 입력라인(N,P)과 접지라인(G) 간의 전위차에 의해 접지연속성을 감지한다.The power
제1 라인 감지부(30a)는 입력라인(N)과 접지라인(G) 사이에 정류부(31a)와 포토커플러(32a)를 직렬로 연결하고, 포토커플러(32a)의 출력(수광부 출력)을 감지신호(In-A)로 출력한다. 정류부(31a)는 다이오드(D1)로 구성되어 교류전원의 역상 전류만을 통과시킨다. 정류부(31a)에 의해 통과된 전류는 포토커플러(32a)의 발광부를 발광시키고, 이를 수광부에서 수광하여 감지신호(In-A)를 온(On)으로 출력한다. 따라서 제1 라인 감지부(30a)는 입력라인(N)으로 역상 전원이 입력되는 경우에만 감지신호(In-A)를 온(On)으로 출력한다. 이때의 감지신호를 제1 감지신호라 부르기로 한다. 특히, 제1 라인 감지부(30a)는 접지라인(G)이 접지연속성 상태(접지된 상태)인 경우에만 입력라인(N)과 접지라인(G) 사이로 전류가 흐르므로, 접지연속상 상태에만 제1 감지신호(In-A)를 출력한다. 즉, 접지불연속 상태(접지되지 않은 상태)인 경우에는 입력라인(N)과 접지라인(G) 사이로 전류가 흐르지 않기 때문에, 제1 감지신호(In-A)는 오프(off)로 출력된다.The first
또한, 제2 라인 감지부(30b)는 입력라인(P)과 접지라인(G) 사이에 정류부(31b)와 포토커플러(32b)를 직렬로 연결하고, 포토커플러(32b)의 출력(수광부 출력)을 감지신호(In-B)로 출력한다. 정류부(31b)는 다이오드(D4)로 구성되어 교류전원의 정상 전류만을 통과시킨다. 정류부(31b)에 의해 통과된 전류는 포토커플러(32b)의 발광부를 발광시키고, 이를 수광부에서 수광하여 감지신호(In-B)를 온(On)으로 출력한다. 따라서 제2 라인 감지부(30b)는 입력라인(P)으로 정상 전원이 입력되는 경우에만 감지신호(In-B)를 온(On)으로 출력한다. 그리고 제2 라인 감지부(30b)는 접지라인(G)이 접지연속성 상태(접지된 상태)인 경우에만 입력라인(P)과 접지라인(G) 사이로 전류가 흐르므로, 접지연속상 상태에만 제2 감지신호(In-B)를 출력한다. 즉, 접지불연속 상태(접지되지 않은 상태)인 경우에는 입력라인(P)과 접지라인(G) 사이로 전류가 흐르지 않기 때문에, 제2 감지신호(In-B)는 오프(off)로 출력된다.The second
입력되는 전원은 교류전원이므로, 2개의 입력라인(N,P)의 각각과 접지라인(G) 사이의 전원을 감지하는 제1 및 제2 라인 감지부(30a,30b)는 정상적인 경우(정상분 또는 역상분) 서로 교차하여 온(On) 신호를 출력한다. 이를 도 2에 도시되고 있다. 도 2는 접지연속성 상태에서 입력되는 교류전원에 대하여, 제1 및 제2 라인 감지부(30a,30b)가 출력하는 제1 및 제2 감지신호(In-A,In-B)를 도시한 것이다. 도 2와 같이, 입력전원이 교류전원이면, 제1 및 제2 라인 감지부(30a,30b)는 온/오프 신호를 서로 교차하여 출력한다. 즉, 공급되는 전원이 역상분인 경우 제1 감지신호가 온(On)으로 출력되고, 제2 감지신호가 오프(off)로 출력된다. 전원이 정상분인 경우, 그 반대로, 제1 감지신호가 오프(off)로 출력되고, 제2 감지신호가 온(On)으로 출력된다.The first and second
다음으로, 제어부(40)는 전원선 감지부(30)로부터 감지신호(In-A, In-B)를 수신하여, 접지연속성 또는 접지불연속성(무접지, 미접지, 비접지) 상태를 검출한다. 또한, 제어부(40)는 접지의 연속성 여부에 따라 제어신호(RY-OUT)를 릴레이부(50)로 출력한다. 또한, 바람직하게는, 제어부(40)는 미접지(무접지, 비접지) 상태 여부 또는 접지 연속성 여부에 따라 표시부(60)에 온/오프 표시신호를 출력한다.Next, the
또한, 제어부(40)는 마이크로 컨트롤러 유닛(MCU: Micro Controller Unit)으로서, 하나의 제어칩으로 구성된다. MCU는 감지신호 등을 입력신호로서 입력받고, 제어신호(RY-OUT) 등을 출력신호로서 출력한다. 또한, MCU는 직류전원 생성부(20)에서 생성된 직류전원을 전원으로 제공받는다.In addition, the
특히, 제어부(40)는 전원선 감지부(30)로부터 온/오프(또는 1/0)의 감지신호를 수신하여, 감지신호들의 신호값에 따라 접지연속성 여부를 판단한다. 제어부(40)에서 감지신호에 따른 접지연속성 판단의 논리 연산은 도 3과 같다.Particularly, the
도 3에서 보는 바와 같이, 2개의 감지신호(In-A, In-B)가 하나는 온(1) 또는 다른 하나는 오프(0)이면 접지연속성 상태로 판단한다. 특히, 제1 감지신호(In-A)가 0이고 제2 감지신호(In-B)가 1이면, 입력전원이 정상 상태이다. 또한, 그 반대인 경우, 즉, 제1 감지신호(In-A)가 1이고 제2 감지신호(In-B)가 0이면, 입력전원이 역상 상태이다. 그리고 제1 및 제2 감지신호(In-A, In-B)가 모두 오프(0)이면 비접지 상태, 즉, 접지 불연속성 상태로 판단한다. 이 경우는 접지라인(G)이 접지되지 않아, 감지신호가 모두 검출되지 않은 경우이다.As shown in FIG. 3, when one of the two sensing signals In-A and In-B is on (1) or the other is off (0), the ground continuity state is determined. Particularly, when the first sensing signal In-A is 0 and the second sensing signal In-B is 1, the input power is in a normal state. In the opposite case, that is, when the first sensing signal In-A is 1 and the second sensing signal In-B is 0, the input power is in a reverse phase state. When both of the first and second sensing signals In-A and In-B are off (0), it is judged to be a non-grounded state, that is, a ground discontinuity state. In this case, the ground line G is not grounded and no detection signal is detected.
또한, 제어부(40)는 입력전원의 접지 상태가 접지 불연속성으로 판단되면, 릴레이부(50)에 제어신호(RY-OUT)를 출력하여, 릴레이부(50)가 입력전원을 차단하도록 제어한다. 즉, 도 3과 같이, 릴레이부(50)에 출력하는 제어신호(RY-OUT)를 오프(0)로 출력한다.The
또한, 제어부(40)는 입력전원의 접지 상태에 따라 표시부(60)에 표시신호를 출력한다. 표시부(60)는 전원선(또는 입력라인)의 상태 및 접지 연속성 상태(또는 미접지 상태)를 표시등(LED)을 통하여 외부로 디스플레이한다.Also, the
다음으로, 릴레이부(50)는 입력전원을 온/오프하는 릴레이(51)와, 릴레이(51)를 구동하는 구동부(52)로 구성된다.Next, the
구동부(52)는 제어부(40)의 제어신호(RY-OUT)에 따라 릴레이(51)를 제어하기 위한 구동신호를 출력한다. 이러한 구동부(52)는 광에 의하여 신호를 전달하는 포토커플러(photo coupler)(ISO3)를 포함할 수 있다. 즉, 포토커플러(ISO3)의 발광부는 제어부(40)의 제어신호(RY-OUT)에 의해 발광되고, 포토커플러(ISO3)의 수광부는 릴레이(51)에 구비된 트랜지스터(Q4)의 베이스로 연결된다. 그래서 제어신호(RY-OUT)에 의해 발광되면, 트랜지스터(Q4)를 통해 구동신호가 릴레이(51)에 전달된다.The driving
릴레이(51)는 전원 입력부(10)와 구동부(52)와 연결되며, 구동부(52)의 출력에 대응하여 스위치 상태가 제어되어 헤더(Header)에 전원을 선택적으로 공급한다. 따라서, 제어부(50)는 전기기기의 사용 중 전원선의 상태가 무접지(접지 불연속성) 상태인 경우, 릴레이(51)를 통하여 입력전원(220V)을 차단한다. 즉, 제어부(50)는 전기기기의 전원 투입 전에 전원선이 무접지(접지불연속성) 상태인 경우, 입력전원이 투입되지 않도록 방지회로를 통하여 통제한다. 그리고 전원선이 정상상태인 경우, 이전의 상태로 복귀하도록 제어한다.The
이러한 본 발명은 기존의 휴대형 누전차단기와의 기술병합을 통하여 일체화 및 소형화할 수 있다. 이에 따라, 본 발명은 이동용 전기기계/기구를 포함하는 모든 전기실비로부터의 누전으로 인한 감전 재해에 대한 근원적 예방에 기여할 수 있다. 또한, 본 발명은 이동용 전기기계/기구 등 전기기기로부터 접지연속성을 상시 확인하여, 작업 중에라도 접지선의 이탈/단선으로부터 발생할 수 있는 감전 위험성을 미리 감지할 수 있다. 그리고 접지 불연속일 때 전기기기의 입력 전원을 차단함으로써, 누전의 조기감지 및 사전조치를 취하게 하여 감전 재해를 감소시킬 수 있다. 본 발명에 따른 접지단선 감지 및 전원보호장치는 양수기, 열풍기, 이동형 발전기, 철근 절곡기, 콤프레셔 등의 이동식 기기에도 적용될 수 있다.The present invention can be integrated and miniaturized through the merging of technologies with existing portable type earth leakage breakers. Accordingly, the present invention can contribute to the prevention of electric shock accident caused by short-circuiting from all the electricity costs including the moving electric machine / mechanism. In addition, the present invention can always check the continuity of the grounding from an electric device such as a moving electric machine / mechanism, and can detect a danger of electric shock which may occur due to disconnection / disconnection of a grounding line even during operation. In addition, when the grounding discontinuity occurs, the input power of the electric device is cut off, thereby early detection of a short circuit and proactive measures can be taken to reduce an electric shock disaster. The ground disconnection detection and power protection device according to the present invention can be applied to mobile devices such as a water pump, a hot air fan, a mobile generator, a reinforcing bar, and a compressor.
다음으로, 본 발명의 일실시예에 따른 접지단선 감지 및 전원보호장치의 외형 구성을 나타낸 도면이다.Next, the external configuration of the ground disconnection detection and power protection apparatus according to an embodiment of the present invention will be described.
도 4에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 전원차단장치는 전원공급장치 또는 전원분배장치와 연결되는 삽입단자와, 입력단자(N,P), 접지(earth)를 포함하여 구성된다. 입력단자는 기존의 휴대형 누전차단기에 삽입되어 일체화될 수 있다.As shown in FIG. 4, the power-off device according to the present invention includes an insertion terminal connected to a power supply or a power distribution device, input terminals N and P, and an earth. The input terminal can be integrated into a conventional portable type earth leakage breaker.
또한, 본 발명의 전원차단장치는 본체 외부에 무접지 상태 및 전원이 차단됨을 표시하는 무접지 및 전원차단 표시등, 액상 표시등, 전원 표시등 등 표시부(60)를 구비한다. 이에 따라 본 발명은 전원공급장치 또는 전원분배장치 전원의 통전시 전원 활선 표시 및 확인이 가능하고, 접지선 단락/단선 시 그 상태를 확인할 수 있다.Further, the power cutoff device of the present invention includes a
또한, 접지연속성에서 접지선의 단선 시, 전원의 차단 및 전원의 투입 불가 기능의 표시 및 그 확인이 가능하다. 그리고 전원 및 중앙선(L1, N상 및, L1, L2, L3, N상)의 표시 및 확인이 가능하다.In addition, in the case of disconnection of the ground wire in the continuity of the ground, it is possible to display and confirm the function of disabling the power supply and disabling the power supply. And display and confirmation of power source and center line (L1, N phase and L1, L2, L3, N phase) are possible.
또한, 도면에는 도시되지 않았지만, 본 발명은 전원을 리셋시키는 기능 복귀 스위치(리셋용) 기능을 구비한다. 이에 따라 본 발명은 사용자가 개별적으로 휴대할 수 있도록 소형화될 수 있다.Although not shown in the drawing, the present invention has a function return switch (resetting) function for resetting the power source. Accordingly, the present invention can be miniaturized so that the user can carry it individually.
다음으로, 본 발명의 제2 실시예에 따른 접지단선 감지 및 전원보호장치의 구성을 도 5를 참조하여 설명한다.Next, the configuration of the ground disconnection detection and power protection apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
도 5에서 보는 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전원차단장치는 전원 입력부(110), 직류전원 생성부(120), 전원선 감지부(130), 제어부(140), 릴레이부(150), 전원 출력부(170), 및, 전원 차단부(180)로 구성된다. 또한, 추가적으로, 표시부(160)를 더 포함하여 구성될 수 있다.5, the power cut-off device according to the second embodiment of the present invention includes a
전원 입력부(110)는 입력전원인 교류전원을 입력받는다. 전원 입력부(110)는 전원입력 라인(N,P) 및 접지 라인(또는 중성 라인)(G)으로 구성된다. 바람직하게는, 입력라인(N,P)은 2개의 라인으로서 교류 전원이 입력되는 라인이고, 접지라인(G)은 접지(earth)를 시키는 라인이다.The
또한, 전원 입력부(110)는 외부 교류전원과 연결하기 위한 연결단자(J2)를 구비한다. 바람직하게는, 연결단자(J2)는 외형적으로 플러그 형태로 구성되어, 교류 전원이 공급되는 전원공급장치 또는 전원분배장치(미도시)에 삽입되고, 전원공급장치 또는 전원분배장치(미도시)로부터 교류 전원을 공급받는다. 즉, 입력라인(N,P) 및 접지라인(G)의 끝단에는 연결단자(J2)의 입력단자 또는 접지단자와 연결되어, 해당 입력단자 및 접지단자가 전원공급장치 또는 전원분배장치(미도시)의 전원단자 및 접지단자와 연결된다. 접지라인(G)은 전원공급장치 또는 전원분배장치(미도시)의 접지단자와 연결되어, 접지(earth)된다.Also, the
다음으로, 직류전원 생성부(120)는 전원 입력부(110)로부터 교류전원을 입력받아 직류전압으로 변환하여 반도체 소자 등 전자회로에 전원을 공급한다. 직류전원 생성부(120)는 교류전원을 직류전압으로 변환하는 트랜스(121)와, 트랜스(121)의 출력전압에서 노이즈를 제거하여 정류하는 정류부(122)로 구성된다. 직류전원 생성부(120)는 정류된 직류 전원을 릴레이부(150) 또는 신호 처리부(150) 등에 전원으로 공급한다.Next, the DC
또한, 전원 출력부(170)는 입력되는 교류전원을 전자기기로 출력하기 위한 구성이다. 전원 출력부(170)는 전원출력 라인(N',P') 및 접지 라인(또는 중성 라인)(G)으로 구성된다. 전원 입력부(110)의 접지라인은 입력접지라인이라 부르고, 전원 출력부(170)의 접지라인은 출력접지라인이라 부르기로 한다. 양자를 구별하기 위하여, 일반적으로 접지라인으로 기재할 수 있다. 특히, 입력접지라인과 출력접지라인은 서로 연결되므로, 접지라인으로 구별 없이 사용하고, 구별의 필요성이 있을 경우 구분하여 기재한다.Also, the
또한, 전원 출력부(170)는 전자기기(미도시)와 연결하기 위한 연결단자(J4)를 구비한다. 일례로서, 연결단자(J4)는 외형적으로 콘센트 형태로 구성되어, 전자기기의 플러그가 삽입되어, 전자기기로 교류 전원을 공급한다. 또한, 연결단자(J4)는 접지라인과 별도로 추가적인 접지를 구성할 수 있다.The
다음으로, 전원 차단부(180)는 전원 입력부(110) 및 전원 출력부(170) 사이에 위치하여, 입력라인(N,P)과 출력라인(N',P') 사이를 연결하거나 차단한다. 바람직하게는, 전원 차단부(180)는 평형 계전기(BR)로 구성된다. 특히, 전원 차단부(18)는 누전 등에 의해 출력라인 및 입력라인 간의 전류의 평형이 깨지는 경우 입력라인(N,P)과 출력라인(N',P') 사이를 차단한다.The
다음으로, 전원선 감지부(130)는 전원선의 정상상태(정상분, 역상분) 및, 누전 상태를 판별하여 정상, 비접지, 누전, 전원 인가 상태 등을 감지한다. 특히, 전원선 감지부(130)는 각 입력라인(N,P)과 접지라인(G) 사이의 전류 또는 전압을 감지하여 감지신호를 출력한다. 또한, 전원 감지부(130)는 각 출력라인(N',P')과 접지라인(G) 사이의 전류 또는 전압, 전위차를 감지하여 감지신호를 출력한다.Next, the power
즉, 입력라인(N,P)의 감지에 의하여, 접지라인(G)이 정상적으로 접지된 경우(또는, 접지 연속인 경우) 온(On) 신호를 출력하고, 비정상적인 경우(또는 접지 불연속인 경우) 오프(Off) 신호를 출력한다. 또한, 출력라인(N',P')의 감지에 의하여, 출력라인(N',P') 상에 누전 여부를 검출하여, 누전인 경우 온(On) 신호를 출력하고, 정상적인 경우 오프(off) 신호를 출력한다.That is, when the ground line G is normally grounded (or in the case of ground continuous) by the detection of the input lines N and P, an On signal is outputted. In case of abnormal (or grounding disconnection) And outputs an Off signal. It is also possible to detect a short circuit on the output lines N 'and P' by detecting the output lines N 'and P', to output an On signal in the case of a short circuit, ) Signal.
바람직하게는, 전원선 감지부(130)는 각 입력라인(N,P) 또는 각 출력라인(N',P')의 출력에 부정(not) 연산하여, 온/오프 신호를 반대로 출력한다.Preferably, the power
전원선 감지부(130)는 각 입력라인(N,P)에 따라 각 라인 감지부(130a, 130b)를 구성한다. 이를 각각 제1 라인 감지부(130a) 및, 제2 라인 감지부(130b)라 부르기로 한다. 제1 라인 감지부(130a)는 입력라인(N,P) 중 하나의 라인(N)과 접지라인(G) 간의 전압을 감지하고, 제2 라인 감지부(130b)는 다른 하나의 라인(P)와 접지 라인(G) 간의 전압을 감지한다. 즉, 제1 및 제2 라인 감지부(130a, 130b)는 입력라인(N,P)과 접지라인(G) 간의 전위차에 의해 접지연속성을 감지한다.The power
또한, 전원선 감지부(130)는 각 출력라인(N',P')에 따라 각 라인 감지부(130c, 130d)를 구성한다. 이를 각각 제3 라인 감지부(130c) 및, 제4 라인 감지부(130d)라 부르기로 한다. 제3 라인 감지부(130c)는 출력라인(N',P') 중 하나의 라인(N)과 접지 또는 접지라인(G) 간의 전압을 감지하고, 제4 라인 감지부(130d)는 다른 하나의 라인(P')와 접지 라인(G) 간의 전압을 감지한다. 즉, 제3 및 제4 라인 감지부(130c, 130d)는 출력라인(N',P')과 접지(G) 간의 전위차에 의해 누전을 감지한다. 구체적으로, 제3 및 제4 라인 감지부(130c, 130d)에서 모두 전류, 전압, 또는 전위차가 검출되면, 누전으로 판별한다. 그렇지 않은 경우, 정상 상태로 판별한다. 즉, 제3 및 제4 라인 감지부(130c, 130d) 중에서 적어도 1개에서 전류 흐름이 감지되지 않으면 정상 상태로 판별한다.Also, the power
제1 라인 감지부(130a)는 입력라인(N)과 접지라인(G) 사이에 정류부(131a)와 포토커플러(132a)를 직렬로 연결하고, 포토커플러(132a)의 출력(수광부 출력)에 논리부정 게이트(133a)를 연결하고, 논리부정 게이트(133a)의 출력을 감지신호(In-A)로 출력한다. 이때, 논리부정 게이트(133a)는 NAND 게이트를 이용하고, 포토커플러(132a)의 출력을 2개의 입력으로 모두 NAND 게이트로 출력한다.The first
정류부(131a)는 다이오드(D1)로 구성되어 교류전원의 역상 전압만을 통과시킨다. 정류부(131a)에 의해 통과된 전압은 포토커플러(132a)의 발광부를 발광시키고, 이를 수광부에서 수광하여 감지신호(In-A)를 온(On)으로 출력하고, 감지신호(In-A)는 논리부정 게이트(133a)에 의해 반대 신호인 오프(Off)로 출력된다.The rectifying
따라서 제1 라인 감지부(130a)는 입력라인(N)으로 역상 전원이 입력되는 경우에만 감지신호(In-A)를 오프(Off)로 출력한다. 이때의 감지신호를 제1 감지신호라 부르기로 한다. 특히, 제1 라인 감지부(130a)는 접지라인(G)이 접지연속성 상태(접지된 상태)인 경우에만 입력라인(N)과 접지라인(G) 사이로 전압이 발생되면, 접지연속상 상태에만 제1 감지신호(In-A)를 출력한다. 즉, 접지불연속 상태(접지되지 않은 상태)인 경우에는 입력라인(N)과 접지라인(G) 사이로 전압이 발생하지 않기 때문에, 제1 감지신호(In-A)는 오프(off), NAND 게이트에 의해 최종적으로 온(On)으로 출력된다.Therefore, the first
또한, 제2 라인 감지부(130b)는 입력라인(P)과 접지라인(G) 사이에 정류부(131b)와 포토커플러(132b)를 직렬로 연결하고, 포토커플러(132a)의 출력(수광부 출력)에 논리부정 게이트(133b)를 연결하고, 논리부정 게이트(133b)의 출력을 감지신호(In-B)로 출력한다. 이때, 논리부정 게이트(133b)는 NAND 게이트를 이용한다.The second
정류부(131b)는 다이오드(D4)로 구성되어 교류전원의 정상 전압만을 통과시킨다. 정류부(131b)에 의해 통과된 전압은 포토커플러(132b)의 발광부를 발광시키고, 이를 수광부에서 수광하여 감지신호(In-B)를 온(On)으로 출력하고, 논리부정되어 최종적으로 오프(Off)로 출력한다.The rectifying part 131b is composed of a diode D4 and allows only the steady voltage of the AC power source to pass therethrough. The voltage passed by the rectifying unit 131b causes the light emitting unit of the
따라서 제2 라인 감지부(130b)는 입력라인(P)으로 정상 전원이 입력되는 경우에만 감지신호(In-B)를 오프(Off)로 출력한다. 그리고 제2 라인 감지부(130b)는 접지라인(G)이 접지연속성 상태(접지된 상태)인 경우에만 입력라인(P)과 접지라인(G) 사이로 전압이 발생되므로, 접지연속상 상태에만 제2 감지신호(In-B)를 출력한다. 즉, 접지불연속 상태(접지되지 않은 상태)인 경우에는 입력라인(P)과 접지라인(G) 사이로 전압이 발생하지 않기 때문에, 제2 감지신호(In-B)는 최종적으로 온(On)으로 출력된다.Accordingly, the second
입력되는 전원은 교류전원이므로, 2개의 입력라인(N,P)의 각각과 접지라인(G) 사이의 전원을 감지하는 제1 및 제2 라인 감지부(130a,130b)는 정상적인 경우(정상분 또는 역상분) 서로 교차하여 온(On) 신호를 출력한다. 이는 앞서 제1 실시예와 동일하다. 단지 출력되는 신호가 반대 신호인 점에서 다르다.The first and second
다음으로, 제3 라인 감지부(130c)는 출력라인(N')과 접지라인(G) 사이에 정류부(131c)와 포토커플러(132c)를 직렬로 연결하고, 포토커플러(132c)의 출력(수광부 출력)에 논리부정 게이트(133c)를 연결하고, 논리부정 게이트(133c)의 출력을 감지신호(In-C)로 출력한다. 이때, 논리부정 게이트(133c)는 NAND 게이트를 이용한다. 또한, 접지라인(G)은 입력전원의 접지라인(G)이나 출력전원의 접지라인(G') 또는 출력측 연결단자(J4)에 구비된 접지일 수 있다. 제3 라인 감지부(130c)의 정류부(131c), 포토커플러(132c), 논리부정 게이트(133c)는 앞서 제1 또는 제2 라인 감지부(130a,130b)의 구성과 동일하다. 따라서 제3 라인 감지부(130c)는 입력라인(P')으로 전원이 입력되는 경우에만 감지신호(In-C)를 오프(Off)로 출력한다.Next, the third
또한, 제4 라인 감지부(130d)는 출력라인(P')과 접지라인(G) 사이에 정류부(131d)와 포토커플러(132d)를 직렬로 연결하고, 포토커플러(132d)의 출력(수광부 출력)에 논리부정 게이트(133d)를 연결하고, 논리부정 게이트(133d)의 출력을 감지신호(In-D)로 출력한다. 제4 라인 감지부(130d)의 구성은 제3 라인 감지부(130c)의 구성과 동일하다. 다만, 출력라인(N',P')에서만 차이가 있다.The fourth
출력되는 전원은 전자기기(미도시)로 공급되는 전원이고, 만약, 전자기기(미도시)에서 누전이 발생하면, 2개의 출력라인(N',P') 모두에서 전류가 흐를 것이다. 따라서 누전이 되면, 제3 및 제4 라인 감지부(130c, 130d)에서 모두 전원이 흐르는 것으로 검출될 것이다. 즉, 제3 라인 감지부(130c)와 제4 라인 감지부(130d)는 각각 출력전원(전자기기)에 대한 전압을 감지한다.The output power source is a power source supplied to an electronic device (not shown). If a short circuit occurs in an electronic device (not shown), current will flow in both of the two output lines N 'and P'. Therefore, when a short circuit is detected, it will be detected that all the power flows in the third and fourth
다음으로, 제어부(140)는 전원선 감지부(130)로부터 감지신호(In-A, In-B, In-C, In-D)를 수신하여, 접지연속성(접지) 상태 또는 누전 상태를 검출한다. 또한, 제어부(40)는 접지의 연속성 여부 또는 누전 여부에 따라 제어신호(RY-OUT1, RY-OUT2)를 릴레이부(150)로 출력한다. 또한, 바람직하게는, 제어부(140)는 접지 연속성 여부 또는 누전 여부에 따라 표시부(160)에 표시신호를 출력한다.The
또한, 제어부(140)는 마이크로 컨트롤러 유닛(MCU: Micro Controller Unit)으로서, 하나의 제어칩으로 구성된다. MCU는 감지신호 등을 입력신호로서 입력받고, 제어신호 등을 출력신호로서 출력한다. 또한, MCU는 직류전원 생성부(120)에서 생성된 직류전원을 전원으로 제공받는다.In addition, the
특히, 제어부(140)는 전원선 감지부(130)로부터 온/오프(또는 1/0)의 감지신호를 수신하여, 감지신호들의 신호값에 따라 접지연속성 여부 또는 누전 여부를 판단한다. 제어부(140)에서 감지신호에 따른 접지연속성 판단 및 누전 판단의 논리 연산은 도 6과 같다.In particular, the
도 6에서 보는 바와 같이, 제1 및 제2 감지신호(In-A, In-B)가 하나는 온(1) 또는 다른 하나는 오프(0)이면 접지연속성 상태로 판단한다. 특히, 제1 감지신호(In-A)가 1이고 제2 감지신호(In-B)가 0이면, 입력전원이 정상 상태이다. 또한, 그 반대인 경우, 즉, 제1 감지신호(In-A)가 0이고 제2 감지신호(In-B)가 1이면, 입력전원이 역상 상태이다. 그리고 제1 및 제2 감지신호(In-A, In-B)가 모두 온(1)이면 비접지 상태, 즉, 접지 불연속성 상태로 판단한다. 이 경우는 접지라인(G)이 접지되지 않아, 감지신호가 모두 검출되지 않은 경우이다.As shown in FIG. 6, if the first and second sensing signals In-A and In-B are ON (1) or the other is OFF (0), the ground continuity state is determined. Particularly, when the first sensing signal In-A is 1 and the second sensing signal In-B is 0, the input power is in a normal state. In the opposite case, that is, when the first sensing signal In-A is 0 and the second sensing signal In-B is 1, the input power is in a reverse phase state. If both of the first and second sensing signals In-A and In-B are on (1), it is judged to be a non-grounded state, that is, a grounding discontinuity state. In this case, the ground line G is not grounded and no detection signal is detected.
또한, 제3 및 제4 감지신호(In-C, In-D)가 모두 오프(0)이면 누전 상태로 판단한다. 즉, 전자기기(미도시)로 출력되는 입력라인 모두에 전류가 흐른다는 것이므로, 누전으로 판단하는 것이다. 또한, 제3 및 제4 감지신호(In-C, In-D) 중 적어도 1개가 온(1)이면 정상 상태 또는 비누전 상태로 판단한다.If all of the third and fourth sensing signals In-C and In-D are off (0), it is judged as a short circuit state. That is, since current flows through all of the input lines output to the electronic device (not shown), it is judged that there is a short circuit. If at least one of the third and fourth sensing signals In-C and In-D is on (1), it is determined as a normal state or a soap state.
또한, 제어부(140)는 입력전원의 접지 상태가 접지 불연속성으로 판단되면, 릴레이부(150)에 제1 제어신호(RY-OUT1)를 출력하여, 릴레이부(150)가 입력전원을 차단하도록 제어한다. 즉, 도 6과 같이, 릴레이부(150)에 출력하는 제1 제어신호(RY-OUT1)를 오프(0)로 출력한다.The
또한, 제어부(140)는 출력전원이 누전 상태로 판단되면, 릴레이부(150)에 제2 제어신호(RY-OUT2)를 출력하여, 릴레이부(150)가 출력전원을 차단하도록 제어한다. 즉, 도 6과 같이, 릴레이부(150)에 출력하는 제2 제어신호(RY-OUT2)를 오프(0)로 출력한다.The
또한, 제어부(140)는 입력전원의 접지 상태 또는 출력전원의 누전 상태에 따라 표시부(160)에 표시신호를 출력한다. 표시부(160)는 전원선(또는 입력라인)의 상태 및 접지 연속성 상태(또는 미접지 상태), 누전 상태를 표시등(LED)을 통하여 외부로 디스플레이한다.In addition, the
다음으로, 릴레이부(150)는 입력전원을 온/오프하는 제1 릴레이(151a)와, 제1 릴레이(151a)를 구동하는 제1 구동부(152a)로 구성된다. 또한, 추가적으로, 릴레이부(150)는 출력전원을 연결하거나 차단하는 제2 릴레이(151b)와, 제2 릴레이(151b)를 구동하는 제2 구동부(152b)를 더 포함하여 구성한다.Next, the
제1 구동부(152a)는 제어부(140)의 제1 제어신호(RY-OUT1)에 따라 제1 릴레이(151a)를 제어하기 위한 구동신호를 출력한다. 이러한 제1 구동부(152a)는 광에 의하여 신호를 전달하는 포토커플러(photo coupler)(ISO4)를 포함할 수 있다. 즉, 포토커플러(ISO4)의 발광부는 제어부(140)의 제1 제어신호(RY-OUT1)에 의해 발광되고, 포토커플러(ISO4)의 수광부는 제1 릴레이(151a)에 구비된 트랜지스터(Q5)의 베이스로 연결된다. 그래서 제1 제어신호(RY-OUT1)에 의해 발광되면, 트랜지스터(Q5)를 통해 구동신호가 제1 릴레이(151a)에 전달된다.The
제1 릴레이(151a)는 전원 입력부(110) 및 전원 차단부(180) 사이의 입력라인(N,P)의 스위치(RL1)를 오프시켜, 출력전원을 차단시킨다. 제1 릴레이(151a)는 전원 입력부(110)와 제1 구동부(152a)와 연결되며, 제1 구동부(152a)의 출력에 대응하여 스위치 상태가 제어되어 헤더(Header)에 전원을 선택적으로 공급한다. 따라서, 제어부(150)는 전기기기의 사용 중 전원선의 상태가 무접지(접지 불연속성) 상태인 경우, 제1 릴레이(151a)를 통하여 입력전원을 차단한다. 즉, 제어부(150)는 전기기기의 전원 투입 전에 전원선이 무접지(접지불연속성) 상태인 경우, 입력전원이 투입되지 않도록 방지회로를 통하여 통제한다. 그리고 전원선이 정상상태인 경우, 이전의 상태로 복귀하도록 제어한다.The
또한, 제2 구동부(152b)는 제어부(140)의 제2 제어신호(RY-OUT1)에 따라 제2 릴레이(151b)를 제어하기 위한 구동신호를 출력한다. 이러한 제2 구동부(152b)는 광에 의하여 신호를 전달하는 포토커플러(photo coupler)(ISO4)를 포함할 수 있다. 즉, 포토커플러(ISO5)의 발광부는 제어부(140)의 제2 제어신호(RY-OUT2)에 의해 발광되고, 포토커플러(ISO4)의 수광부는 제2 릴레이(151b)에 구비된 트랜지스터(Q5)의 베이스로 연결된다. 그래서 제2 제어신호(RY-OUT2)에 의해 발광되면, 트랜지스터(Q5)를 통해 구동신호가 제2 릴레이(151b)에 전달된다.The
제2 릴레이(151b)는 전원 차단부(180) 및 전원 출력부(170) 사이의 출력라인(N',P')의 스위치(RL2)를 오프시켜, 출력전원을 차단시킨다. 즉, 제어부(150)는 전기기기의 사용 중 누전 상태인 경우, 제2 릴레이(151b)를 통하여 출력전원을 차단한다. 그리고 출력전원이 정상상태인 경우, 이전의 상태로 복귀하도록 제어한다.The
이상, 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.Although the present invention has been described in detail with reference to the above embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made without departing from the spirit of the present invention.
10, 110 : 전원 입력부 20, 120 : 직류전원 생성부
30, 130 : 전원선 감지부 40, 140 : 제어부
50, 150 : 릴레이부 60, 160 : 표시부
170 : 전원 출력부 180 : 전원 차단부10, 110:
30, 130: Power
50, 150:
170: power output unit 180: power cutoff unit
Claims (8)
상기 입력전원을 정류하여 직류전원을 생성하는 직류전원 생성부;
각 입력라인과 접지라인 사이의 전압에 의해 감지신호를 출력하는 전원선 감지부;
상기 출력되는 감지신호를 수신하여, 접지 연속성 여부를 판단하고, 접지 연속성 여부에 따라 제어신호를 출력하는 제어부; 및,
상기 제어신호에 따라 전원 입력부의 입력라인을 연결하거나 차단하는 릴레이부를 포함하되,
상기 전원선 감지부는, 상기 2개의 입력라인 중 하나인 제1 라인과 상기 접지라인 간의 전압에 의해 감지신호를 출력하는 제1 라인 감지부와, 다른 하나인 제2 라인과 상기 접지라인 간의 전압에 의해 감지신호를 출력하는 제2 라인 감지부를 포함하고,
상기 제1 또는 제2 라인 감지부는 상기 제1 또는 제2 라인과 상기 접지라인 사이에 정류부와 포토커플러를 직렬로 연결하며, 상기 포토커플러의 출력을 감지신호로 출력하고,
상기 제어부는 상기 제1 라인 감지부에서 출력하는 제1 감지신호와, 상기 제2 라인 감지부에서 출력하는 제2 감지신호를 수신하고, 상기 제1 및 제2 감지신호 중 어느 하나가 온(On)이고 다른 하나가 오프(Off)이면, 접지연속성 상태로 판단하고, 상기 제1 및 제2 감지신호가 모두 오프(Off)이면 비접지 상태로 판단하는 것을 특징으로 하는 접지단선 감지 및 전원보호장치.
A power input unit comprising two input lines for receiving AC power as input power, and a ground line to be grounded;
A DC power generator for rectifying the input power to generate a DC power;
A power line sensing unit outputting a sensing signal by a voltage between each input line and a ground line;
A control unit for receiving the output sensed signal to determine whether or not the sensor is connected to ground, and outputting a control signal according to the continuity of the ground; And
And a relay unit for connecting or disconnecting an input line of the power input unit according to the control signal,
The power line sensing unit may include a first line sensing unit that outputs a sensing signal by a voltage between a first line of the two input lines and the ground line and a second line sensing unit that outputs a voltage between the second line and the ground line And a second line sensing unit outputting a sensing signal,
The first or second line sensing unit connects the rectifying unit and the photocoupler in series between the first or second line and the ground line, outputs the output of the photocoupler as a sensing signal,
The control unit receives the first sensing signal output from the first line sensing unit and the second sensing signal output from the second line sensing unit, and when either one of the first sensing signal and the second sensing signal is on And if the first and second sensing signals are all off, it is determined that the first and second sensing signals are in a non-grounded state, .
상기 정류부는 다이오드로 구성되어 일방향의 전류만을 통과시키는 것을 특징으로 하는 접지단선 감지 및 전원보호장치.
The method according to claim 1,
Wherein the rectifying unit comprises a diode to allow only one directional current to pass therethrough.
상기 릴레이부는 입력전원을 연결하거나 차단하는 릴레이와, 상기 릴레이를 구동하는 구동부를 포함하고,
상기 구동부는 포토커플러를 포함하고, 상기 포토커플러의 발광부는 상기 제어부의 제어신호에 의해 발광되고, 상기 포토커플러의 수광부는 상기 릴레이에 구비된 트랜지스터의 베이스로 연결되고, 상기 트랜지스터에 전류가 흐르면 상기 릴레이가 구동되는 것을 특징으로 하는 접지단선 감지 및 전원보호장치.
The method according to claim 1,
The relay unit includes a relay for connecting or disconnecting an input power source, and a driving unit for driving the relay,
Wherein the driving unit includes a photocoupler, a light emitting unit of the photocoupler is caused to emit by a control signal of the control unit, a light receiving unit of the photocoupler is connected to a base of a transistor provided in the relay, Wherein the relay is driven.
상기 교류전원을 전자기기로 출력하는 2개의 출력라인과, 접지되는 제2 접지라인으로 구성되는 전원 출력부;
상기 전원 입력부와 상기 전원 출력부 사이에 구비되어, 상기 입력라인과 상기 출력라인을 연결하거나 차단하는 전원 차단부;
상기 입력전원을 정류하여 직류전원을 생성하는 직류전원 생성부;
각 입력라인과 상기 제1 접지라인 사이의 전압에 의해 제1 및 제2 감지신호를 출력하고, 각 출력라인과 상기 제2 접지라인 사이의 전압에 의해 제3 및 제4 감지신호를 출력하는 전원선 감지부;
상기 출력되는 제1 내지 제4 감지신호를 수신하여, 접지 연속성 여부 및 누전 여부를 판단하고, 접지 연속성 여부 또는 누전 여부에 따라 제어신호를 출력하는 제어부; 및,
상기 제어신호에 따라 상기 입력라인 또는 상기 출력라인을 연결하거나 차단하는 릴레이부를 포함하는 것을 특징으로 하는 접지단선 감지 및 전원보호장치.
A power input unit comprising two input lines for receiving AC power as input power and a first ground line to be grounded;
A power output unit comprising two output lines for outputting the AC power to an electronic device and a second ground line to be grounded;
A power cutoff unit provided between the power input unit and the power output unit for connecting or disconnecting the input line and the output line;
A DC power generator for rectifying the input power to generate a DC power;
A first and a second sensing signals are output by the voltage between each input line and the first ground line and a third and a fourth sensing signal are output by voltages between the respective output lines and the second ground line, A line sensing unit;
A control unit for receiving the first to fourth sensing signals to determine whether there is continuity of grounding and whether or not there is a short circuit, and outputting a control signal according to whether there is a continuity of grounding or a short circuit; And
And a relay unit for connecting or disconnecting the input line or the output line according to the control signal.
상기 전원선 감지부는, 상기 2개의 입력라인 중 하나와 상기 제1 접지라인 간의 전압에 의해 제1 감지신호를 출력하는 제1 라인 감지부, 상기 2개의 입력라인의 다른 하나와 상기 제1 접지라인 간의 전압에 의해 제2 감지신호를 출력하는 제2 라인 감지부, 상기 2개의 출력라인 중 하나와 상기 제2 접지라인 간의 전압에 의해 제3 감지신호를 출력하는 제3 라인 감지부, 및, 상기 2개의 출력라인의 다른 하나와 상기 제2 접지라인 간의 전압에 의해 제4 감지신호를 출력하는 제4 라인 감지부를 포함하고,
상기 제1, 제2 , 제3 또는 제4 라인 감지부는 상기 입력라인 또는 상기 출력라인과, 상기 제1 또는 제2 접지라인 사이에 정류부와 포토커플러를 직렬로 연결하고, 상기 포토커플러의 출력에 논리부정 게이트를 연결하고, 상기 논리부정 게이트의 출력을 감지신호로 출력하는 것을 특징으로 하는 접지단선 감지 및 전원보호장치.
The method according to claim 6,
The power line sensing unit may include a first line sensing unit outputting a first sensing signal by a voltage between one of the two input lines and the first ground line, A third line sensing unit for outputting a third sensing signal by a voltage between one of the two output lines and the second ground line, And a fourth line sensing unit for outputting a fourth sensing signal by the voltage between the other one of the two output lines and the second ground line,
The first, second, third or fourth line sensing unit connects the rectifying unit and the photocoupler in series between the input line or the output line and the first or second ground line, and the output of the photocoupler And connects the logic negative gates and outputs the output of the logic negative gates as a sense signal.
상기 제어부는 상기 제1 라인 감지부에서 출력하는 제1 감지신호와, 상기 제2 라인 감지부에서 출력하는 제2 감지신호를 수신하고, 상기 제1 및 제2 감지신호 중 어느 하나가 온(On)이고 다른 하나가 오프(Off)이면, 접지연속성 상태로 판단하고, 상기 제1 및 제2 감지신호가 모두 온(On)이면 비접지 상태로 판단하고,
상기 제3 라인 감지부에서 출력하는 제3 감지신호와, 상기 제4 라인 감지부에서 출력하는 제4 감지신호를 수신하고, 상기 제3 및 제4 감지신호가 모두 오프(Off)이면, 누전 상태로 판단하는 것을 특징으로 하는 접지단선 감지 및 전원보호장치.
8. The method of claim 7,
The control unit receives the first sensing signal output from the first line sensing unit and the second sensing signal output from the second line sensing unit, and when either one of the first sensing signal and the second sensing signal is on And if the other of the first and second sensing signals is on, it is determined that the first and second sensing signals are non-grounded,
A third sensing signal output from the third line sensing unit and a fourth sensing signal output from the fourth line sensing unit, and when the third sensing signal and the fourth sensing signal are both off, And the ground fault detection and power protection device.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
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