KR101840443B1 - Earth leakage breaker having new zct architecture - Google Patents

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KR101840443B1
KR101840443B1 KR1020170075717A KR20170075717A KR101840443B1 KR 101840443 B1 KR101840443 B1 KR 101840443B1 KR 1020170075717 A KR1020170075717 A KR 1020170075717A KR 20170075717 A KR20170075717 A KR 20170075717A KR 101840443 B1 KR101840443 B1 KR 101840443B1
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황규찬
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제일전기공업 주식회사
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Abstract

The present invention provides an earth leakage breaker in which a printed circuit board (PCB) for a test is assembled which can solve problems of short circuit, disconnection and test line insertion in a process of assembling power lines and test lines to the PCB so as to penetrate a zero phase current transformer (ZCT). According to an embodiment of the present invention, the earth leakage breaker comprises the PCB which drives a trip device and controls disconnection of each switch contact point between a plurality of lead-in terminals and a plurality of load terminals, according to occurrence of leakage current and an operation of a test button. The PCB includes a through type ZCT having a ring structure for detecting the leakage current and a control circuit driving the trip device by using a magnetic field generated from a solenoid coil according to an output of the ZCT. The ring structure of the ZCT includes a partition partitioning an occupied area through which each power line penetrates for connecting between each switch contact point and the plurality of load terminals and a passage tube for penetrating a test pin through which test current flows according to the operation of the test button.

Description

새로운 ZCT 구조를 적용한 누전 차단기 {EARTH LEAKAGE BREAKER HAVING NEW ZCT ARCHITECTURE}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a circuit breaker using a new ZCT structure,

본 발명은 누전 차단기에 관한 것으로서, 특히, 테스트 버튼에 의해 임의로 누전 테스트 전류를 발생시켜 정상 동작 여부를 미리 테스트하기 위하여 구비되는 PCB(Printed Circuit Board)에 새로운 ZCT 구조를 적용한 누전 차단기에 관한 것이다. The present invention relates to an earth leakage breaker, and more particularly, to an earth leakage breaker employing a new ZCT structure in a printed circuit board (PCB) provided for generating a leakage current test by arbitrarily generating a leakage current by a test button.

일반적으로 누전 차단기는 가정, 상가, 공장, 사무실, 백화점 등의 분전반 등에 설치되어, 누전, 배선 단락 등의 경우에 발생하는 과전류에 따라 전자석 또는 바이메탈이 동작하여 전원 공급선으로부터 내부 부하로 인입되는 전선과의 콘택(contact)이 이격되도록 오프됨으로써 내부 부하로 전원 공급을 차단시킨다.Generally, the earth leakage breaker is installed in the distribution panel of the home, shopping center, factory, office, department store, etc., so that the electromagnet or bimetal operates according to the overcurrent which occurs in the case of short- So that the power supply to the internal load is cut off.

누전 테스트 전류를 발생시키는 PCB를 갖는 누전 차단기는, 일반적으로 PCB에 링구조의 ZCT(Zero Phase Current Transformer, 영상변류기)가 실장된다. ZCT는 테스트 전류가 인가될 때 이를 감지하여 트립장치가 동작하게 함으로써, 전원 공급선의 인입단자와 내부 부하에 연결된 부하단자 간의 연결을 끊어 내부 부하로의 전원 공급이 차단되도록 한다.A ground fault circuit breaker with a PCB that generates a leakage current test generally has a ZCT (Zero Phase Current Transformer) ring structure mounted on a PCB. The ZCT senses the test current when it is applied and causes the trip device to operate so that the connection between the input terminal of the power supply line and the load terminal connected to the internal load is cut off to cut off the power supply to the internal load.

그러나, 종래의 누전 차단기에서, 전원선 2개와 테스트선 1개를 ZCT에 관통하도록 PCB에 조립하는 과정 동안, 좁은 링 구조를 관통하는 전선들의 피복이 벗겨져 합선되는 문제점이 있다. 또한, 좁은 링 구조를 관통하면서 전선들이 꼬임으로써 무심코 배선이 잘못되는 오결선의 문제점도 있다(도 6 참조). 그리고, 전원선 2개를 먼저 좁은 링 구조를 관통하도록 배선 후, 전원선 2개 사이의 좁은 틈을 통해 테스트 선을 관통시킬 때 삽입이 쉽지 않아 조립이 용이하지 않은 문제점이 있다. However, in the conventional circuit breaker, during the process of assembling two power lines and one test line through the ZCT to the PCB, the coating of the wires passing through the narrow ring structure is peeled off and short-circuited. In addition, there is a problem of erroneous wiring in which wires are accidentally twisted while passing through a narrow ring structure (refer to FIG. 6). Further, there is a problem in that it is not easy to insert the test line through a narrow gap between two power lines after wiring so that the two power lines penetrate through the narrow ring structure first, and thus assembly is not easy.

관련선행문헌으로서 특허등록번호 제10-0992838호 (2010.11.11.) 등이 참조될 수 있다.As a related prior art, Patent Registration No. 10-0992838 (November 11, 2010) and the like can be referred to.

따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 전원선들과 테스트선을 ZCT에 관통하도록 PCB에 조립하는 공정에서, 합선의 문제, 오결선의 문제, 및 테스트선 삽입의 어려움을 해소할 수 있는 누전 차단기를 제공하는 데 있다. SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to solve the problems of the short circuit, the misconnection, and the test in the process of assembling the power supply lines and the test line to the PCB through the ZCT. And to provide a circuit breaker capable of solving the difficulty of line insertion.

먼저, 본 발명의 특징을 요약하면, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의일면에 따른 누전 차단기는, 누전 전류의 발생 또는 테스트 버튼의 조작에 따라, 트립장치를 구동하여 복수의 인입단자와 복수의 부하단자 사이의 각 스위치 접점의 연결 차단을 제어하는 PCB를 포함하고, 상기 PCB는, 상기 누전 전류의 감지를 위한 링구조물을 갖는 관통형 ZCT 및 상기 ZCT의 출력에 따라 솔레노이드 코일에서 발생하는 자기장을 이용하여 상기 트립장치를 구동하는 제어회로를 포함하며, 상기 ZCT의 상기 링구조물은, 상기 각 스위치 접점과 상기 복수의 부하단자 사이의 연결을 위한 각 전원선이 관통하는 점유구역을 구획하는 격벽 및 상기 테스트 버튼의 조작에 따라 테스트 전류가 흐르는 테스트핀의 관통을 위한 통로관을 갖는다.In order to achieve the above object, according to one aspect of the present invention, there is provided an earth leakage breaker comprising a plurality of input terminals and a plurality of input terminals for driving a trip device, The PCB includes a through-type ZCT having a ring structure for sensing the leakage current, and a magnetic field generated in the solenoid coil according to the output of the ZCT. Wherein the ring structure of the ZCT comprises a barrier rib that defines an occupied area through which each power line for connection between the respective switch contacts and the plurality of load terminals pass through, And a passage pipe for passing the test pin through which the test current flows according to the operation of the test button.

상기 격벽과 상기 링구조물 구멍 내부의 상기 통로관이 맞닿아 형성될 수 있다. The partition wall and the passage tube inside the ring structure hole can be formed in contact with each other.

상기 ZCT의 상기 링구조물은, 상기 테스트핀의 상기 링구조물 구멍 내부 관통을 위한 상기 통로관 이외에, 상기 링구조물 외부에 상기 테스트핀의 타측을 삽입하여 관통시키기 위한 제2 통로관을 더 포함할 수 있다.The ring structure of the ZCT may further include a second passage tube for inserting and penetrating the other side of the test pin outside the ring structure in addition to the passage tube for passing the test pin through the ring structure hole have.

상기 제어회로는, 상기 ZCT의 출력을 증폭하는 증폭기; 및 상기 솔레노이드 코일에 연결된 SCR을 이용하여, 상기 증폭기의 출력에 따라 상기 SCR을 턴온시켜 상기 자기장을 발생시킬 수 있다.The control circuit comprising: an amplifier for amplifying the output of the ZCT; And the SCR connected to the solenoid coil may be used to turn on the SCR according to the output of the amplifier to generate the magnetic field.

상기 솔레노이드 코일과 상기 SCR 사이에 브리지 다이오드를 더 포함할 수 있다.And a bridge diode between the solenoid coil and the SCR.

본 발명에 따른 누전 차단기에 따르면, 관통형 ZCT의 링구조물에 전원선들과 테스트선이 관통하도록 PCB에 조립하는 공정에서, 각 전원선의 점유구역을 구획하는 격벽과 테스트핀 통로관을 갖는 링구조물을 이용하므로, 전원선들의 합선 또는 오결선되는 문제, 및 테스트선 삽입의 어려움을 모두 해소하여 조립 작업이 용이하게 이루어지도록 할 수 있다.According to the earth leakage breaker of the present invention, in the process of assembling the power line and the test line to the PCB through the ring structure of the through-type ZCT, the ring structure having the partition wall for partitioning the occupied area of each power line and the test pin passage pipe Therefore, it is possible to eliminate the problem of short-circuiting or erroneous wiring of the power supply lines and the difficulty of inserting the test lines, thereby facilitating the assembling work.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 누전 차단기의 외형에 대한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 누전 차단기의 내부를 여러 방향에서 볼때의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 누전 차단기에 실장되는 PCB의 앞쪽과 뒤쪽에 대한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 테스트핀의 삽입과정에 대한 순차 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 누전 차단기에 실장되는 PCB의 회로 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 일반적인 ZCT에 관통하는 전선들의 결선 상태를 설명하기 위한 도면이다.
1 is a perspective view of an external shape of an earth leakage breaker according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view of the inside of an earth leakage breaker according to an embodiment of the present invention when viewed from various directions.
3 is a perspective view of a PCB mounted on an earth leakage breaker according to an embodiment of the present invention.
4 is a sequential view of a process of inserting a test pin according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating a circuit configuration of a PCB mounted on an earth leakage breaker according to an embodiment of the present invention.
6 is a view for explaining a connection state of electric wires passing through a general ZCT.

이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 대해서 자세히 설명한다. 이때, 각각의 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타낸다. 또한, 이미 공지된 기능 및/또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 이하에 개시된 내용은, 다양한 실시 예에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분을 중점적으로 설명하며, 그 설명의 요지를 흐릴 수 있는 요소들에 대한 설명은 생략한다. 또한 도면의 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시될 수 있다. 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니며, 따라서 각각의 도면에 그려진 구성요소들의 상대적인 크기나 간격에 의해 여기에 기재되는 내용들이 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same components are denoted by the same reference symbols as possible. In addition, detailed descriptions of known functions and / or configurations are omitted. The following description will focus on the parts necessary for understanding the operation according to various embodiments, and a description of elements that may obscure the gist of the description will be omitted. Also, some of the elements of the drawings may be exaggerated, omitted, or schematically illustrated. The size of each component does not entirely reflect the actual size, and therefore the contents described herein are not limited by the relative sizes or spacings of the components drawn in the respective drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 누전 차단기(100)의 외형에 대한 사시도이다. 1 is a perspective view of an external shape of an earth leakage breaker 100 according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 누전 차단기(100)의 내부를 여러 방향에서 볼 때의 사시도이다. 도 2의 (a)는 PCB(200)의 앞면이 보이는 사시도이고, 도 2의 (b)는 PCB(200)의 뒷면이 보이는 사시도이다.2 is a perspective view of the inside of an earth leakage breaker 100 according to an embodiment of the present invention when viewed from various directions. 2 (a) is a perspective view showing a front surface of the PCB 200, and FIG. 2 (b) is a perspective view showing a back surface of the PCB 200. FIG.

도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 누전 차단기(100)는, 핸들(110)을 턴온 상태로 위치시키면 전원이 인입되는 복수의 인입단자(11, 12)(예, 2개) 각각이 복수의 부하단자(31, 32)(예, 2개)와 서로 대응된 단자끼리 연결되어, 부하에 전원을 공급한다. 여기서, 인입단자(11, 12)와 부하단자(31, 32)는 각각 2개인 것으로 예시하였으나, 경우에 따라 3상 3선식/4선식 등의 전원을 공급하는 경우에 3개, 4개(예, 3상 R, S, T와 중성선 N) 등이 될 수도 있다. 1 and 2, an earth leakage breaker 100 according to an embodiment of the present invention includes a plurality of input terminals 11 and 12 (for example, 2) are connected to a plurality of load terminals 31 and 32 (e.g., two) and terminals corresponding to each other to supply power to the load. Here, two lead terminals 11 and 12 and two load terminals 31 and 32 are illustrated. In some cases, three or four power sources such as a three-phase three-wire system or four- , Three-phase R, S, T and neutral line N).

누전 차단기(100)는, 가정, 상가, 공장, 사무실, 백화점 등의 분전반 등에 설치되어 사용될 수 있으며, 부하에서의 누전, 배선 단락 등의 경우에 발생하는 과전류, 또는 누전 전류에 따라 PCB(200)의 회로가, 스위치(120)와 함께 주위에 구비된 트립장치(150)(예, 크로스바, 래치 등의 작동)를 구동하여, 핸들(110)이 턴오프 상태로 움직이고, 인입단자(11, 12)와 부하단자(31, 32) 간의 연결이 차단되어 내부 부하로의 전원 공급이 차단된다. The earth leakage breaker 100 may be installed in a distribution board such as a home, a shopping mall, a factory, an office, a department store, etc. and may be installed in the PCB 200 according to an overcurrent or a leakage current generated in the case of a short- A circuit of the switch 120 drives the trip device 150 (e.g., operation of a cross bar, a latch or the like) provided around the switch 120 to move the handle 110 to the turn off state, And the load terminals 31 and 32 are cut off and the power supply to the internal load is cut off.

즉, 핸들(110)의 턴온 또는 턴오프에 따라 복수의 인입단자(11, 12)와 복수의 부하단자(31, 32)가 서로 대응된 단자끼리 연결 또는 차단이 이루어지며, 핸들(110)의 턴온 상태에서 연결된 인입단자(11, 12)와 부하단자(31, 32) 사이에 누전 전류 발생시 트립장치(150)가 움직여 스위치(120)의 각 가동 접점(121)이 해당 각 고정 접점(122)으로부터 이격(가동접점과 고정접점의 비접촉 상태)되도록 함으로써 인입단자(11, 12)와 부하단자(31, 32) 간의 각각의 연결이 차단된다. 스위치(120)의 가동 접점(121)을 움직여 고정 접점(122)과 접촉 또는 비접촉을 형성하기 위한, 트립장치(150)(예, 크로스바, 래치 등의 작동)의 구동 방식은, 다양하게 이루어질 수 있다. 스위치(120)는 각 가동 접점(121), 고정 접점(122), 및 트립장치(150)를 포함하는 개념일 수 있다.That is, the terminals corresponding to the plurality of lead terminals 11, 12 and the plurality of load terminals 31, 32 are connected or disconnected according to the turn-on or turn-off of the handle 110, The trip device 150 moves between the lead terminals 11 and 12 and the load terminals 31 and 32 in the turned-on state so that the movable contacts 121 of the switch 120 are connected to the respective fixed contacts 122, (The noncontact state between the movable contact and the fixed contact) from each other, so that the respective connections between the lead terminals 11, 12 and the load terminals 31, 32 are cut off. The driving method of the trip device 150 (for example, the operation of the cross bar, the latch, etc.) for moving the movable contact 121 of the switch 120 to form the contact or non-contact with the fixed contact 122 can be variously have. The switch 120 may be a concept including each movable contact 121, stationary contact 122, and trip device 150.

이외에도 본 발명의 누전 차단기(100)는 누전 전류 발생 시에 위와 같은 연결 차단을 정상적으로 수행하는 지 여부를 사용자가 미리 확인할 수 있도록 하기 위한 테스트 버튼(40)을 구비한다. 즉, 누전 차단기(100)의 테스트 버튼의 눌림 조작에 따라, PCB(200)의 회로는, 트립장치(150)를 구동하여 인입단자(11, 12)와 부하단자(31, 32) 사이의 각 스위치 접점의 연결 상태(가동접점과 고정접점의 접촉 상태)를 차단하도록 제어할 수 있다.In addition, the earth leakage breaker (100) of the present invention includes a test button (40) for allowing the user to confirm whether or not the connection cutoff is normally performed when a leakage current is generated. That is, in accordance with the pressing operation of the test button of the earth leakage breaker 100, the circuit of the PCB 200 drives the trip device 150 so that the angle between the lead terminals 11, 12 and the load terminals 31, It is possible to control the connection state of the switch contact (the contact state of the movable contact and the fixed contact).

트립장치(150)의 구동은, PCB(200)의 솔레노이드 코일(230)에서 발생하는 자기장을 이용하여 이루어질 수 있다. 이를 위하여, PCB(200)는, 누전 전류의 감지를 위한 링구조물을 갖는 관통형 ZCT(210), 및 ZCT(210)의 출력에 따라 솔레노이드 코일(230)에서 발생하는 자기장을 이용하여 트립장치(150)의 움직임을 구동하는 제어회로(250)를 포함한다. The driving of the trip device 150 may be performed using a magnetic field generated from the solenoid coil 230 of the PCB 200. For this purpose, the PCB 200 includes a through-type ZCT 210 having a ring structure for detecting a leakage current, and a trip device (not shown) using a magnetic field generated from the solenoid coil 230 according to the output of the ZCT 210 And a control circuit (250) for driving the movement of the motor (150).

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 누전 차단기(100)에 실장되는 PCB(200)의 앞쪽(a)과 뒤쪽(b)에 대한 사시도이다.3 is a perspective view of a front side (a) and a rear side (b) of the PCB 200 mounted on the earth leakage breaker 100 according to an embodiment of the present invention.

도 3의 (a)과 같이, 본 발명의 ZCT(210)의 링구조물은, 구멍 내에 각 전원선이 관통하는 점유구역을 구획하는 격벽(212) 및 테스트핀(211)의 관통을 위한 통로관(213)을 포함한다. 격벽(212)과 상기 링구조물 구멍 내부의 통로관(213)은 서로 맞닿아 접촉하도록 형성되어 있다. 격벽(212)과 통로관(213)은 일체로 제작되어 상기 링구조물 구멍 안에 삽입되고 고정될 수 있다. 테스트핀(211)의 상기 링구조물 구멍 내부 관통을 위한 통로관(213) 이외에, 상기 링구조물 외부에 테스트핀(211)의 타측을 삽입하여 관통시키기 위한 제2 통로관(214)이 더 마련된다. 제2 통로관(214)은 없을 수도 있지만, 배선의 간결성 등을 위해 마련될 수 있다. 3 (a), the ring structure of the ZCT 210 of the present invention includes a partition 212 for partitioning an occupied area through which each power supply line passes through the hole, and a passage hole 212 for passing through the test pin 211 (213). The partition wall 212 and the passage tube 213 inside the ring structure hole are formed so as to abut against each other. The barrier rib 212 and the passage tube 213 may be integrally formed and inserted and fixed in the ring structure hole. A second passage pipe 214 for inserting the other end of the test pin 211 through the ring structure is further provided in addition to the passage pipe 213 for passing the test pin 211 through the ring structure hole . The second passage pipe 214 may not be provided, but may be provided for simplicity of wiring and the like.

격벽(212)에 의해 점유구역이 구획된 각 부분으로는, 도 2와 같이, 각 스위치(120) 접점과 복수의 부하단자(31, 32) 사이의 연결을 위한 각 전원선(180)이 관통된다. Each of the power line 180 for connection between each switch 120 contact and each of the plurality of load terminals 31 and 32 is connected to each part of the occupied area defined by the partition wall 212, do.

도 3의 (b)와 같이, ZCT(210)의 출력 핀들(1, 2)과 통로관(213, 214)에 삽입된 테스트핀(211)의 양끝(51, 52), 솔레노이드 코일(230)이나 제어회로(250)의 각 부품의 단자들은, PCB(200)의 뒷면으로 나와 납땜 등에 의해 PCB(200)에 미리 설계된 배선 상태 대로 연결되어 회로를 구성한다(도 6 참조). The test pins 211 of the ZCT 210 are connected to both ends 51 and 52 of the test pins 211 inserted into the passages 213 and 214 and the solenoid coil 230, Or the control circuit 250 are connected to the PCB 200 in a pre-designed wiring state by soldering or the like to the rear surface of the PCB 200 to constitute a circuit (see FIG. 6).

도 4에는 본 발명의 일 실시예에 따른 테스트핀(211)의 삽입과정에 대한 순차 도면을 나타내었다. 도 4의 (a)와 같이 테스트핀(211)의 양끝(51, 52)을 통로관(213, 214)에 삽입하고, 도 4의 (b)와 같이 미리 설계된 길이를 갖는 테스트핀(211)이 완전히 삽입되면, 도 4의 (c)와 같이 테스트핀(211)의 양끝(51, 52)이 ZCT(210)의 링구조물 반대쪽으로 돌출된다. 테스트핀(211)의 양끝(51, 52)은 PCB(200)에 실장되어 그 뒷면으로 나오게 되고 납땜 등에 의해 PCB(200)에 미리 설계된 배선 상태 대로 연결될 수 있다. FIG. 4 is a sequential view illustrating a process of inserting a test pin 211 according to an exemplary embodiment of the present invention. 4 (a), the test pins 211 and 51 are inserted into the passageways 213 and 214 and the test pin 211 having a length previously designed as shown in FIG. 4 (b) The both ends 51 and 52 of the test pin 211 protrude toward the opposite side of the ring structure of the ZCT 210 as shown in FIG. 4 (c). Both ends 51 and 52 of the test pin 211 are mounted on the PCB 200 and come out to the rear side of the PCB 200 and can be connected to the PCB 200 in a pre-designed wiring state by soldering or the like.

ZCT(210)는, 링(ring) 형태의 철심에 소정의 코일을 감아 놓은 구조물을 절연체로 감싸놓은 링구조물 형태로 제작될 수 있고, 링구조물 내부 구멍을 관통하는 전원선들(180)과 테스트핀(211)의 전류의 합산값(벡터)에 상응하는 전기적 신호를 2개의 출력핀들(1,2)로 출력한다. 예를 들어, 링구조물 내부 구멍을 관통하는 전원선들(180)이 교류 신호의 전원선들이고, 누전이 없는 정상적인 경우에 그 전원선들의 전류 합산값은 제로가 되어 출력핀들(1,2)은 액티브된 신호를 출력하지 않는다. 반면, 인입단자(11, 12)와 부하단자(31, 32) 사이에 누전 전류 발생시, 또는 테스트 버튼(40)의 조작에 따라 테스트핀(211)을 통해 소정의 테스트 전류가 흐르는 경우에는, 링구조물 내부 구멍을 관통하는 선들에 흐르는 전류의 합산값이 제로가 되지 않고 이에 따라 출력핀들(1,2)은 그에 상응하는 액티브된 신호를 출력한다. 좀 더 구체적인 회로 동작은 도 5를 참조하여 설명하기로 한다.The ZCT 210 can be fabricated in the form of a ring structure in which a structure in which a predetermined coil is wound around an iron core in the form of a ring is enclosed by an insulator. The ZCT 210 includes power lines 180 passing through holes in the ring structure, And outputs an electrical signal corresponding to the sum value (vector) of the currents of the output terminals 211 to the two output pins 1,2. For example, when the power supply lines 180 passing through the hole in the ring structure are power supply lines of an AC signal, and in the normal case of no leakage current, the current sum value of the power supply lines becomes zero and the output pins 1, And outputs no signal. On the other hand, when a predetermined leakage current flows between the lead terminals 11 and 12 and the load terminals 31 and 32 or a test current flows through the test pins 211 according to the operation of the test button 40, The sum of the currents flowing through the lines passing through the hole in the structure does not become zero and accordingly the output pins 1,2 output the corresponding active signal. A more specific circuit operation will be described with reference to Fig.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 누전 차단기(100)에 실장되는 PCB(200)의 회로 구성을 설명하기 위한 도면이다.5 is a diagram for explaining a circuit configuration of a PCB 200 mounted on an earth leakage breaker 100 according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, PCB(200)는, 누전 전류의 감지를 위한 관통형 ZCT(210), 솔레노이드 코일(230), 및 ZCT(210)의 출력에 따라 솔레노이드 코일(230)에서 발생하는 자기장을 이용하여 트립장치(150)의 움직임을 구동하는 제어회로(250)를 포함한다. 5, the PCB 200 has a magnetic field generated in the solenoid coil 230 according to the output of the ZCT 210, the solenoid coil 230, and the ZCT 210 for detecting a leakage current. And a control circuit (250) for driving the movement of the trip device (150).

누전 전류의 발생 또는 테스트 버튼(40)의 조작에 따라, 트립장치(150)를 구동하기 위하여, 제어회로(250)는 기본적으로 ZCT(210)의 출력을 증폭하는 증폭기(251), 및 솔레노이드 코일(230)에 연결된 SCR(Silicon Controlled Rectifier)(Q1)을 이용하여, 증폭기(251)의 출력에 따라 SCR(Q1)을 턴온시켜 솔레노이드 코일(230)에서 자기장이 발생하도록 제어할 수 있다. 또한, 솔레노이드 코일(230)과 SCR(Q1) 사이에 브리지 다이오드(D1, D2, D3, D4)가 추가될 수 있다. 증폭기(251)는 IC(Integrated Circuit)형태인 것을 예시하였으나 이에 한정되는 것은 아니며 개별부품 또는 이산부품을 이용해 구현될 수도 있다. SCR(Q1)의 게이트 단자(G)를 제외한 나머지 두 단자(A, C) 사이에, 같은 방향으로 직렬 연결된 다이오드들 D2와 D4 및 D1과 D3가 병렬로 연결되어 있고, 전원선(32)은 D2와 D4의 접점에 연결되고, 솔레노이드 코일(230)은 전원선(31) 및 D1과 D3의 접점 사이에 연결되어 있다. The control circuit 250 basically includes an amplifier 251 for amplifying the output of the ZCT 210 and a solenoid coil 252 for amplifying the output of the ZCT 210 in order to drive the trip device 150 in accordance with the occurrence of a leakage current or operation of the test button 40. [ The SCR Q1 may be turned on according to the output of the amplifier 251 by using a SCR (Silicon Controlled Rectifier) Q1 connected to the solenoid coil 230 to control the solenoid coil 230 to generate a magnetic field. Further, bridge diodes D1, D2, D3, and D4 may be added between the solenoid coil 230 and the SCR (Q1). The amplifier 251 is an IC (Integrated Circuit) type, but the present invention is not limited thereto. The amplifier 251 may be implemented using an individual component or a discrete component. Diodes D2 and D4 and D1 and D3 connected in series in the same direction are connected in parallel between the remaining two terminals A and C except for the gate terminal G of the SCR Q1, D2 and D4, and the solenoid coil 230 is connected between the power line 31 and the contacts of D1 and D3.

도 5에서, 테스트 버튼(40)과 브리지 다이오드(D1, D2, D3, D4) 사이에 연결된 저항(R101)은 테스트핀(211)을 통해 흐르는 테스트 전류의 값을 소정의 크기로 제한한다. 5, the resistance R101 connected between the test button 40 and the bridge diodes D1, D2, D3 and D4 limits the value of the test current flowing through the test pin 211 to a predetermined value.

예를 들어, 누전 전류의 발생 또는 테스트 버튼(40)의 조작에 따라, ZCT(210)를 관통하는 전선들(180/211)의 전류 합산값이 제로가 되지 않는 경우에, ZCT(210) 그에 상응하는 전기적 신호를 생성하며, ZCT(210)의 해당 신호는 두 출력 단자를 통해 증폭기(251)의 두 입력 단자(1, 2)로 입력된다. 이때 ZCT(210)의 두 출력 단자와 증폭기(251)의 두 입력 단자(1, 2) 사이에는 감도 조절을 위한 저항(R2, R8)과 노이즈를 제거하기 위한 커패시터(C3, C6) 등이 포함될 수 있다. 증폭기(251)는 연산 증폭기(Operational Amplifier)를 포함한다.For example, when the current sum value of the wires 180/211 passing through the ZCT 210 does not become zero according to the occurrence of the leakage current or the operation of the test button 40, And the corresponding signal of the ZCT 210 is input to the two input terminals 1 and 2 of the amplifier 251 through the two output terminals. At this time, resistors R2 and R8 for adjusting the sensitivity and capacitors C3 and C6 for removing noise are included between the two output terminals of the ZCT 210 and the two input terminals 1 and 2 of the amplifier 251 . The amplifier 251 includes an operational amplifier.

증폭기(251)에서 증폭된 신호는 커패시터(C2, C1)를 거쳐 SCR(Q1)의 게이트 단자(G)에 입력되어 SCR(Q1)을 턴온시킨다. 커패시터(C1, C2, C4)은 증폭기(251)의 입출력 단자에 적절히 연결되어 노이즈 제거 또는 제어회로(250)/누전 차단기(100)의 동작 시간(응답 시간) 등을 제어하기 위하여 사용된다.The amplified signal from the amplifier 251 is input to the gate terminal G of the SCR (Q1) via the capacitors C2 and C1 to turn on the SCR (Q1). The capacitors C1, C2 and C4 are suitably connected to the input and output terminals of the amplifier 251 to control the operation time (response time) and the like of the noise elimination or control circuit 250 / the earth leakage breaker 100.

SCR(Q1)이 턴온되면, 누전 전류 발생 시에는 과전류가 흐르는 ZCT(210)를 관통하는 전원선들 2개(180) 사이의 솔레노이드 코일(230)에 전류 흐름으로 자기장을 발생시킬 수 있다. 또는, 테스트 버튼(40)이 눌러진 경우에는 과전류가 흐르는 테스트핀(211)과 전원선들 중 하나(예, 도면에서 12와 32를 연결하는 전원선) 사이의 솔레노이드 코일(230)에 전류 흐름으로 자기장을 발생시킬 수 있다. 이때, 브리지 다이오드(D1, D2, D3, D4)는 위와 같이 과전류가 흐르는 대상 두 전선 간의 교류 전압의 위상이 교대로 달라지는 경우에도 대상 두 전선 간에 항상 전류가 흐르도록 정류 작용한다. When the SCR (Q1) is turned on, a magnetic field can be generated by current flow in the solenoid coil 230 between the two power supply lines (180) passing through the ZCT (210) through which an overcurrent flows. Alternatively, if the test button 40 is pushed, the solenoid coil 230 between the test pin 211 through which the overcurrent flows and the power line (for example, a power line connecting 12 and 32 in the figure) A magnetic field can be generated. At this time, the bridge diodes (D1, D2, D3, and D4) rectify the current so that the current always flows between the two wires even when the phase of the alternating voltage between the two wires over which the overcurrent flows as described above is alternately changed.

예를 들어, SCR(Q1)이 턴온되고 32 보다 31에 연결된 전선의 위상이 큰 경우, 31, 230, D1, Q1, D4, 32를 순차 흐르는 전류 경로가 형성될 수 있다. 또는, SCR(Q1)이 턴온되고 31 보다 32에 연결된 전선의 위상이 큰 경우, 32, D2, Q1, D3, 230를 순차 흐르는 전류 경로가 형성될 수 있다.For example, when SCR (Q1) is turned on and the phase of a wire connected to 31 from 32 is large, a current path sequentially flowing through 31, 230, D1, Q1, D4 and 32 may be formed. Alternatively, when SCR (Q1) is turned on and the phase of a wire connected to 32 from 31 is large, a current path can be formed through 32, D2, Q1, D3, and 230 sequentially.

이와 같이 솔레노이드 코일(230)에 전류를 흐르게 하여 해당 자기장을 발생시킴으로써, 트립장치(150)(예, 크로스바, 래치 등의 작동)가 구동될 수 있고, 이에 따라 핸들(110)이 턴오프 상태로 움직이고, 이는 인입단자(11, 12)와 부하단자(31, 32) 간의 연결이 차단되어 내부 부하로의 전원 공급을 차단시킬 수 있게 된다. By causing a current to flow through the solenoid coil 230 to generate the corresponding magnetic field, the trip device 150 (e.g., operation of a cross bar, a latch, etc.) can be driven, The connection between the lead terminals 11 and 12 and the load terminals 31 and 32 is cut off and the power supply to the internal load can be cut off.

이때 도 5에서 SCR(Q1) 입력단(A)과 접지 사이에 연결된 저항(R1)과 커패시터(C5)는, 위와 같이 ZCT(210)를 관통하는 전선들로부터 SCR(Q1)로 전류가 흐르게 될 때, ZCT(210)를 관통하는 전선들의 높은 전압을 증폭기(251) IC의 동작 전압 수준으로 낮추고 안정된 전압이 되도록 하며, SCR(Q1)로 정격 전압을 넘는 높은 전압이 유입되지 않도록 한다. 5, the resistor Rl and the capacitor C5 connected between the input terminal A of the SCR (Q1) and the ground are connected to the ground through the ZCT 210 when a current flows from the wires passing through the ZCT 210 to the SCR (Q1) , The high voltage of the wires passing through the ZCT 210 is lowered to the operating voltage level of the amplifier 251 IC so as to be a stable voltage and the high voltage exceeding the rated voltage is prevented from flowing into the SCR (Q1).

위와 같이 ZCT(210)를 관통하여 과전류가 흐르는 대상 두 전선 간에 연결된 바리스터(varistor)(V1)은 높은 정전 용량을 가지며 순간적인 전도성 서지(surge)로부터 회로를 보호하며, SCR(Q1) 입출력단 사이에 연결된 바리스터(V2)는, 2차적으로 한번 더 서지 노이즈를 제어하여 부품 손상을 막고 특히 SCR(Q1)의 오동작을 철저히 방지할 수 있다. The varistor V1 connected between the two electric wires passing through the ZCT 210 through the ZCT 210 has a high capacitance and protects the circuit from an instantaneous conductive surge. The SCR (Q1) The second varistor V2 connected to the first SCR (Q1) can control the surge noise once more to prevent damage to the components, and particularly to prevent the malfunction of the SCR (Q1).

도 6은 일반적인 ZCT에 관통하는 전선들의 결선 상태를 설명하기 위한 도면이다.6 is a view for explaining a connection state of electric wires passing through a general ZCT.

종래의 누전 차단기에서는, 전원선들(610)과 테스트선(620)을 ZCT에 관통하도록 PCB에 조립하는 과정 동안, 도 6의 (a)와 같이, 좁은 링 구조를 관통하는 전선들(610, 620)의 피복이 벗겨져 합선될 가능성이 존재하였고, 또한, 도 6의 (a)와 같이, 좁은 링 구조를 관통하면서 전원선들(610)이 꼬임으로써 무심코 배선이 잘못되는 오결선의 문제점도 있었다. 또한, 전원선들(610)을 먼저 좁은 링 구조를 관통하도록 배선 후, 전원선들(610) 사이의 좁은 틈을 통해 테스트(620) 선을 관통시킬 때 삽입이 쉽지 않아 조립이 용이하지 않은 문제점이 있었다. In the conventional circuit breaker, during the process of assembling the power supply lines 610 and the test line 620 to the PCB so as to penetrate the ZCT, as shown in FIG. 6A, the electric wires 610 and 620 passing through the narrow ring structure There is a possibility that the coating of the power lines 610 may be peeled off and short-circuited. Also, as shown in FIG. 6A, the power lines 610 are twisted while penetrating the narrow ring structure. Further, there is a problem in that it is not easy to insert the power source lines 610 through the test line 620 through the narrow gap between the power source lines 610 after wiring so as to penetrate the narrow ring structure first, .

반면, 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 누전 차단기(100)는, 관통형 ZCT(210)의 링구조물에 전원선들(180)과 테스트선(211)이 관통하도록 PCB(200)에 조립하는 공정에서, 각 전원선(180)의 점유구역을 구획하는 격벽(212)과 테스트핀(211) 통로관(213, 214)을 갖는 링구조물을 이용하므로, 전원선들(180)의 합선 또는 오결선되는 문제, 및 테스트선(211) 삽입의 어려움을 모두 해소하여 조립 작업이 용이하게 이루어지도록 할 수 있다.As described above, the earth leakage breaker 100 according to the present invention includes a step of assembling the PCB 200 to the ring structure of the through-type ZCT 210 such that the power lines 180 and the test line 211 pass through the ring structure Since the ring structure having the partition 212 and the test pin 211 passage tubes 213 and 214 for partitioning the occupied area of each power supply line 180 is used in the power supply line 180, The problem and the difficulty of inserting the test line 211 are all solved, so that the assembling work can be easily performed.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.As described above, the present invention has been described with reference to particular embodiments, such as specific elements, and specific embodiments and drawings. However, it should be understood that the present invention is not limited to the above- Those skilled in the art will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the essential characteristics of the invention. Therefore, the spirit of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described, and all technical ideas which are equivalent to or equivalent to the claims of the present invention are included in the scope of the present invention .

인입단자(11, 12)
부하단자(31, 32)
핸들(110)
스위치(120)
트립장치(150)
PCB(200)
ZCT(210)
솔레노이드 코일(230)
제어회로(250)
The lead terminals 11,
Load terminals 31 and 32,
The handle 110,
The switch 120,
The trip device (150)
In the PCB 200,
The ZCT (210)
The solenoid coil 230,
The control circuit 250,

Claims (5)

누전 전류의 발생 또는 테스트 버튼의 조작에 따라, 트립장치를 구동하여 복수의 인입단자와 복수의 부하단자 사이의 각 스위치 접점의 연결 차단을 제어하는 PCB를 포함하고, 상기 PCB는, 상기 누전 전류의 감지를 위한 링구조물을 갖는 관통형 ZCT 및 상기 ZCT의 출력에 따라 솔레노이드 코일에서 발생하는 자기장을 이용하여 상기 트립장치를 구동하는 제어회로를 포함하며,
상기 ZCT의 상기 링구조물은, 상기 각 스위치 접점과 상기 복수의 부하단자 사이의 연결을 위한 제1 전원선 및 제2 전원선이 관통하는 점유구역을 구획하는 격벽; 상기 테스트 버튼의 조작에 따라 테스트 전류가 흐르는 테스트핀이 상기 링구조물의 구멍 내부를 관통하기 위한 제1통로관; 및 상기 링구조물 외부에 상기 테스트핀의 타측을 삽입하여 관통시키기 위한 제2 통로관을 포함하고,
상기 링구조물의 구멍의 중심부를 가로지르는 상기 격벽의 반대편 끝에서 상기 제1통로관이 상기 격벽과 맞닿아 접촉되도록 일체로 형성되어 있으며,
상기 격벽을 통해 구획된 점유구역에 상기 제1 전원선 및 상기 제2 전원선을 하나씩 관통시켜서 합선이나 오결선을 방지하며, 상기 제1통로관과 상기 제2 통로관에 상기 테스트핀의 양측을 삽입하여 상기 테스트 버튼의 조작에 따라 상기 테스트 전류에 의해 상기 트립장치를 구동하기 위한 상기 ZCT의 출력을 발생시키기 위한 것으로서,
상기 제어회로는, 상기 ZCT의 출력을 증폭하는 증폭기; 게이트 단자를 통해 상기 증폭기의 출력을 받는 SCR; 및 상기 솔레노이드 코일과 상기 SCR 사이에 배치한 브리지 다이오드를 이용하여, 상기 증폭기의 출력에 따라 상기 SCR을 턴온시켜 상기 자기장을 발생시키되,
상기 브리지 다이오드는, 4개의 다이오드 D1, D2, D3, D4를 포함하고, 상기 SCR의 게이트 단자를 제외한 나머지 두 단자 사이에, 같은 방향으로 직렬 연결된 다이오드들 D2와 D4 및 D1과 D3가 병렬로 연결되어 있고, 상기 제1 전원선은 D2와 D4의 접점에 연결되고, 상기 솔레노이드 코일은 상기 제2 전원선 및 D1과 D3의 접점 사이에 연결된 것을 특징으로 하는 누전 차단기.
And a PCB for controlling the disconnecting of each switch contact between a plurality of lead terminals and a plurality of load terminals by driving a trip device in accordance with the occurrence of a leakage current or the operation of a test button, And a control circuit for driving the trip device using a magnetic field generated by a solenoid coil in accordance with an output of the ZCT,
Wherein the ring structure of the ZCT includes a partition wall that defines an occupied area through which the first power supply line and the second power supply line for connection between the respective switch contacts and the plurality of load terminals pass; A first passage pipe through which a test pin through which a test current flows according to an operation of the test button passes through a hole of the ring structure; And a second passage tube for inserting and penetrating the other side of the test pin to the outside of the ring structure,
Wherein the first passage tube is integrally formed to abut on the partition wall at an opposite end of the partition wall across the center of the hole of the ring structure,
The first power supply line and the second power supply line are penetrated one by one in an occupied area defined by the partition wall to prevent a short circuit or a miswiring, and both sides of the test pin are connected to the first channel tube and the second channel tube And generating an output of the ZCT for driving the trip device by the test current according to an operation of the test button,
The control circuit comprising: an amplifier for amplifying the output of the ZCT; An SCR receiving the output of the amplifier through a gate terminal; And generating a magnetic field by turning on the SCR according to an output of the amplifier using a bridge diode disposed between the solenoid coil and the SCR,
The bridge diode includes four diodes D1, D2, D3 and D4, and diodes D2 and D4 connected in series in the same direction and D1 and D3 connected in parallel are connected between the other two terminals except for the gate terminal of the SCR Wherein the first power line is connected to the contact of D2 and D4 and the solenoid coil is connected between the second power line and the contacts of D1 and D3.
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