KR102018852B1 - Circuit Breaker - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전원을 공급받는 부하를 보호하기 위하여 전원 투입을 차단하되, 부하측 갑작스런 과전류에 따른 순시 트립이나 부하측 누전/단락에 의한 누전 전류에 따른 누전 트립을 수행하는 전원 차단 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a power cut-off device which cuts off the power supply to protect a load supplied with power, and performs a short-circuit trip due to a sudden overcurrent on a load side or a short circuit trip due to a short-circuit current due to a load-side short circuit / short.
일반적으로 누전 차단기와 같은 전원 차단 장치는 가정, 상가, 공장, 사무실, 백화점 등의 분전반 등에 설치되어, 부하측 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. 일반적으로 누전 차단기는, PCB에 링구조의 ZCT(Zero Phase Current Transformer, 영상변류기)를 구비한다. ZCT는 테스트 전류가 인가되거나 부하측 누전전류 발생의 경우에 이를 감지하여 트립장치가 동작하게 함으로써, 전원 공급선의 인입단자와 내부 부하에 연결된 부하단자 간의 연결을 끊어 내부 부하로의 전원 공급이 차단되도록 한다.Generally, a power cut-off device such as an earth leakage breaker is installed in distribution boards such as homes, shopping malls, factories, offices, department stores, and the like. The contact with the wires leading to the load is turned off so that the power supply to the internal load is cut off. In general, an earth leakage breaker includes a ZCT (Zero Phase Current Transformer) having a ring structure on a PCB. The ZCT detects this when the test current is applied or when the load-side short-circuit current is generated and causes the trip device to operate so that the power supply to the internal load is cut off by disconnecting the connection between the lead terminal of the power supply line and the load terminal connected to the internal load. .
또한, 일반적으로 분전반 등에는 누전 차단기와 함께 순시 트립을 위한 장치를 별도로 구비하여 부하측 갑작스런 과전류를 검출하여 순시 차단이 이루어지도록 한다. In addition, in general, a distribution board and the like are provided with a device for instantaneous trip with an earth leakage breaker to detect a sudden overcurrent on the load side so that instantaneous interruption is made.
따라서, 이와 같은 종래의 누전 차단기와 순시 트립 장치를 별도로 구입 및 장착하여야 하는 비용상의 문제와 번거로움이 있다. Therefore, there is a cost problem and troublesome to separately purchase and install such a conventional earth leakage breaker and instantaneous trip device.
관련선행문헌으로서 특허등록번호 제10-0992838호 (2010.11.11.) 등이 참조될 수 있다.As related related documents, Patent Registration No. 10-0992838 (Nov. 11, 2010) and the like can be referred to.
따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 순시 감지부와 ZCT(Zero Phase Current Transformer)를 포함하는 하나의 PCB(Printed Circuit Board) 회로에서 SCR(Silicon Controlled Rectifier) 구동을 통해 부하측 갑작스런 과전류에 따른 순시 트립과 부하측 누전/단락 시의 누전전류에 따른 누전 트립을 모두 수행하여, 전원을 공급받는 부하를 보호할 수 있는 전원 차단 장치를 제공하는 데 있다. Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention, SCR (Silicon Controlled) in a single printed circuit board (PCB) circuit including an instantaneous sensing unit and a zero phase current transformer (ZCT) It is to provide a power cut-off device that can protect the power supply load by performing both instantaneous trips due to sudden overcurrent on the load side and leakage currents due to leakage current during load side short-circuit / short circuit through driving.
먼저, 본 발명의 특징을 요약하면, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의일면에 따른 전원 차단 장치는, 2개의 인입단자와 2개의 부하단자 사이를 연결하는 상기 2개의 전원선 각각의 연결과 개방을 위한 스위치부; 상기 스위치부와 상기 부하단자 사이에서, 링구조물에 관통하는 상기 2개의 전원선에 흐르는 전류를 감지하는 ZCT; 상기 ZCT와 상기 부하단자 사이에 있는 상기 2개의 전원선 중 제1전원선과, 제어회로부 사이에 연결된 솔레노이드 코일; 및 상기 인입단자와 상기 스위치부 사이의 상기 2개의 전원선과 상기 제어회로부 사이에 연결된 순시감지부와 연결부를 포함하고, 상기 제어회로부는 상기 ZCT와 상기 부하단자 사이에 있는 상기 2개의 전원선 중 제2전원선에 연결되고, 순시에서의 상기 순시감지부와 연결부를 통한 전류 흐름이나 상기 ZCT의 2개의 단자 사이의 전기적 신호에 따라, SCR과 상기 솔레노이드 코일을 구동해 상기 스위치부를 작동시킴으로써 순시 트립 또는 누전 트립을 제어한다.First, to summarize the features of the present invention, a power cut-off device according to one aspect of the present invention for achieving the above object, and the connection of each of the two power lines connecting between two incoming terminals and two load terminals; A switch unit for opening; A ZCT sensing current flowing through the two power lines passing through the ring structure between the switch unit and the load terminal; A solenoid coil connected between a first power line and a control circuit unit among the two power lines between the ZCT and the load terminal; And an instantaneous sensing unit and a connection unit connected between the two power lines between the lead terminal and the switch unit and the control circuit unit, wherein the control circuit unit is configured to include a first one of the two power lines between the ZCT and the load terminal. Connected to two power lines, according to the instantaneous current flow through the instantaneous sensing unit and the connecting unit or an electrical signal between the two terminals of the ZCT, driving the SCR and the solenoid coil to operate the switch unit for an instant trip or Control the short circuit trip.
상기 순시 트립 또는 누전 트립을 위하여, 상기 제어회로부는 상기 SCR을 턴온하여 상기 솔레노이드 코일의 자기장 발생을 유도해 상기 스위치부의 각각의 스위치의 턴오프를 위한 구동 신호를 발생시킨다.For the instantaneous trip or short circuit trip, the control circuit unit turns on the SCR to induce the magnetic field generation of the solenoid coil to generate a drive signal for turning off each switch of the switch unit.
상기 2개의 전원선에서의 전류 상태에 따라 상기 순시감지부의 2개의 스프링 각각의 당김 상태 또는 복원 상태에 의해, 상기 2개의 전원선과 상기 연결부 간의 연결 또는 개방이 이루어지고, 상기 연결부가 상기 2개의 스프링 중 어느 하나 이상의 상기 당김 상태에 따라 상기 제어회로부와 연결되어 해당 스프링을 통한 전류 흐름을 일으키며, 상기 제어회로부는 상기 해당 스프링의 상기 당김 상태에서의 상기 전류 흐름에 따라 상기 순시 트립을 수행한다.The pulling or restoring state of each of the two springs of the instantaneous detection unit according to the current state of the two power lines, the connection or opening between the two power lines and the connection is made, the connection portion is the two springs Any one or more of the pulled state is connected to the control circuit portion to cause a current flow through the spring, the control circuit portion performs the instantaneous trip according to the current flow in the pulled state of the spring.
상기 전원 차단 장치는, 상기 솔레노이드 코일의 전후단과 상기 제2전원선 사이에 연결된 각각의 바리스터를 더 포함한다.The power cut-off device further includes respective varistors connected between the front and rear ends of the solenoid coil and the second power line.
상기 연결부는 상기 2개의 전원선에 각각 연결 또는 개방이 이루어지는 상기 2개의 스프링의 각각의 타단 사이에 직렬 연결된 제1저항, 순방향 다이오드 및 제2저항을 포함하고, 상기 다이오드의 순방향 출력단이 상기 제어회로부에 연결된다.The connection part includes a first resistor, a forward diode, and a second resistor connected in series between respective other ends of the two springs, each of which is connected or opened to the two power lines, and the forward output terminal of the diode is the control circuit part. Is connected to.
상기 전원 차단 장치는, 부하측의 과전류에 따른 트립 구동에 의한 상기 부하 단자로의 전원 차단을 위한 상기 순시 트립 및 부하측의 누전이나 단락에 의한 과전류에 따른 트립 구동에 의한 상기 부하 단자로의 전원 차단을 위한 상기 누전 트립을, 하나의 회로 구성으로 구현하기 위한 것을 특징으로 한다.The power cut-off device cuts off the power to the load terminal by the instantaneous trip for shutting off the power to the load terminal by the trip driving according to the overcurrent on the load side and by the trip drive according to the overcurrent due to the short-circuit or short circuit on the load side. Characterized in that for implementing the short-circuit trip for, in one circuit configuration.
상기 제어회로부는, 상기 ZCT의 2개의 단자 사이의 전기적 신호 및 상기 연결부를 통한 상기 당김 상태의 전류 흐름에 응답하여 증폭된 구동 신호를 생성하는 증폭부; 및 게이트 단자를 통해 상기 증폭된 구동 신호를 받아 턴온되는 상기 SCR을 포함하고, 상기 SCR의 턴온 전류에 의해 상기 솔레노이드 코일에 전류 흐름으로 상기 자기장 발생을 유도한다.The control circuit unit may include: an amplifier configured to generate an amplified driving signal in response to an electrical signal between two terminals of the ZCT and the current flowing in the pulled state through the connection unit; And the SCR which is turned on by receiving the amplified driving signal through a gate terminal, and induces the magnetic field generation by current flow in the solenoid coil by the turn-on current of the SCR.
상기 증폭부는 하나의 집적회로 칩으로 이루어질 수 있다.The amplifier may be formed of one integrated circuit chip.
상기 전원 차단 장치는, 상기 스위치부와 상기 부하단자 사이에서 상기 ZCT의 링구조물에 관통하는 별도의 전선 케이블의 일단이, 상기 2개의 전원선 중 일측에 연결되고, 상기 전선 케이블의 타단에 직렬 연결된 저항과 테스트 버튼의 끝이 상기 2개의 전원선 중 타측에 연결된 테스트 회로부를 더 포함할 수 있다.The power disconnect device, one end of a separate electric wire cable penetrating the ring structure of the ZCT between the switch unit and the load terminal, is connected to one side of the two power lines, and connected in series to the other end of the electric wire cable An end of the resistor and the test button may further include a test circuit unit connected to the other side of the two power lines.
본 발명에 따른 전원 차단 장치는, 순시 감지부와 ZCT(Zero Phase Current Transformer)를 포함하는 하나의 PCB(Printed Circuit Board) 회로에서 SCR(Silicon Controlled Rectifier) 구동을 통해 부하측 갑작스런 과전류에 따른 순시 트립과 부하측 누전/단락 시의 누전전류에 따른 누전 트립을 모두 수행하여, 전원을 공급받는 부하를 보호할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, a power cutoff device may include an instantaneous trip due to a sudden overcurrent on a load side by driving a silicon controlled rectifier (SCR) in a single printed circuit board (PCB) circuit including an instantaneous detector and a zero phase current transformer (ZCT). It is possible to protect the load supplied with power by performing all of the leakage trips according to the leakage current at the load leakage / short circuit.
일반적으로 인입 전원 라인인 핫(HOT) 라인 또는 중성선(NEUTRAL) 라인의 순시나 단락 대책으로 각각의 전원 인입선 측에 별도의 순시 또는 단락 대책용 장치를 사용하였으나, 본 발명의 전원 차단 장치는 누전 차단을 위한 하나의 ZCT와 하나의 SCR을 이용하여 별도의 장치 추가 없이 순시 감지 기능만을 추가하여 각각의 전원 라인에 대해서 순시 동안의 갑작스런 과전류 또는 누전/단락에 대해서 전원을 차단하여 부하단의 부하를 완전하게 보호할 수 있다.Generally, a separate instantaneous or short circuit countermeasure device is used on each power inlet line as a measure for instantaneous or short circuit of a hot line or a neutral line, which is an incoming power line. By using only one ZCT and one SCR, it adds only instantaneous detection function without additional device to cut off the power of load stage by shutting off power in case of sudden over current or short circuit / short circuit for each power line. Can be protected.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는 첨부도면은, 본 발명에 대한 실시예를 제공하고 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 차단 장치의 회로를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1의 제어 회로부의 구체적인 회로를 나타낸다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are included as part of the detailed description in order to provide a thorough understanding of the present invention, provide examples of the present invention and together with the description, describe the technical idea of the present invention.
1 is a view for explaining a circuit of a power cut device according to an embodiment of the present invention.
2 illustrates a specific circuit of the control circuit of FIG. 1.
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, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the present invention. In this case, the same components in each drawing are represented by the same reference numerals as much as possible. In addition, detailed descriptions of already known functions and / or configurations are omitted. The following description focuses on parts necessary for understanding the operation according to various embodiments, and descriptions of elements that may obscure the gist of the description are omitted. In addition, some components of the drawings may be exaggerated, omitted, or schematically illustrated. The size of each component does not entirely reflect the actual size, and thus the contents described herein are not limited by the relative size or spacing of the components drawn in the respective drawings.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시 예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다. In describing the embodiments of the present invention, when it is determined that the detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, terms to be described below are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of a user or an operator. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout the specification. The terminology used in the description is for the purpose of describing particular embodiments only and should not be limiting. Unless expressly used otherwise, the singular forms “a,” “an,” and “the” include plural forms of meaning. In this description, expressions such as "comprises" or "equipment" are intended to indicate certain features, numbers, steps, actions, elements, portions or combinations thereof, and one or more than those described. It should not be construed to exclude the presence or possibility of other features, numbers, steps, actions, elements, portions or combinations thereof.
또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.In addition, terms such as first and second may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms, and the terms are used to distinguish one component from another component. Only used as
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 차단 장치(100)의 회로를 설명하기 위한 도면이다.1 is a diagram illustrating a circuit of a
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 차단 장치(100)는 하나PCB 회로로 구성될 수 있다. 여기서, 하나의 PCB 회로로 구성된다는 것은, 각 구성 요소가 한번씩 PCB에 장착되어 구현된다는 의미이며, 복수의 PCB로 나뉘어 각각의 구성요소가 분산 배치되고 연결되는 구조를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, the
전원 차단 장치(100)는, 전원이 인입되는 복수의 인입단자(11, 12)(예, 2개) 각각이, 스위치부(221)의 각 스위치의 턴온(연결)에 따라, 복수의 부하단자(31, 32)(예, 2개)와 서로 대응된 단자끼리 연결되어, 부하에 전원을 공급할 수 있으며, 부하측 과전류 및 부하측 누전/단락에 의한 누전전류 시에 스위치부(221)의 각 스위치의 턴오프(개방) 구동을 통하여, 순시 트립과 누전/단락에 대한 누전 트립을 모두 수행할 수 있다. 여기서, 인입단자(11, 12)와 부하단자(31, 32)는 각각 2개(예, 핫 라인과 중성선)인 것으로 예시하였으나, 경우에 따라 3상 3선식/4선식 등의 전원을 공급하는 경우에 3개, 4개(예, 3상 R, S, T 등 핫 라인과 중성선 N) 중 어느 두 라인에 대하여 적용될 수도 있다.The power cut-off
이를 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 차단 장치(100)는, ZCT(210), 스위치부(221)와 솔레노이드 코일(222)을 포함하는 전원 차단부(210), 순시감지부(230), 연결부(240), 제어회로부(250)를 포함한다. To this end, the
전원 차단 장치(100)는, 가정, 상가, 공장, 사무실, 백화점 등의 분전반 등에 설치되어 사용될 수 있으며, 부하 단자(31, 32)에 후속하는 부하 측의 과전류에 따른 트립 구동(순시트립 구동)에 의한 부하 단자(31, 32)로의 전원 차단 및 부하 측의 누전이나 단락에 의한 누전전류에 따른 트립 구동(누전트립 구동)에 의한 부하 단자(31, 32)로의 전원 차단을 위해, ZCT(210)의 전류 감지 결과에 따라 솔레노이드 코일(222)에서 발생하는 자기장을 이용하여 트립장치(예, 크로스바, 래치 등의 작동)(도시되지 않음)를 구동함으로써, 스위치부(221)의 각 스위치의 가동 접점이 해당 각 고정 접점으로부터 이격(가동접점과 고정접점의 비접촉 상태가 되도록 함)되도록 함으로써 인입단자(11, 12)와 부하단자(31, 32) 간의 각각의 연결이 차단된다.The power cut-off
ZCT(210)는 스위치부(221)와 부하단자(30) 사이에서, 링구조물에 관통하는 2개의 전원선(예, 핫 라인과 중성선)에 흐르는 전류를 감지하여 2개의 단자(P1, P2)사이에 그에 대응되는 전기적 신호를 생성한다. ZCT(210)의 2개의 단자(P1, P2)는 제어회로부(250)에 연결된다. The ZCT 210 senses a current flowing through two power lines (eg, a hot line and a neutral line) penetrating through the ring structure between the
ZCT(210)의 링구조물에 관통하는, 별도의 전선 케이블의 일단이 2개의 전원선 중 일측에 연결되고, 그 타단에 직렬 연결된 저항(R1)과 테스트 버튼(40)의 끝이 2개의 전원선 중 타측에 연결시켜서 테스트 회로부를 구현할 수 있다. 즉, 테스트 버튼(40)이 눌러진 경우에 상기 별도의 회로에 흐르는 전류에 의해 누설전류로 인식되어 제어 회로부에서 솔레노이드 코일(222)에 자기장을 발생시킴으로써 트립장치(예, 크로스바, 래치 등의 작동)(도시되지 않음)를 구동함으로써, 스위치부(221)의 각 스위치의 가동 접점이 해당 각 고정 접점으로부터 이격(가동접점과 고정접점의 비접촉 상태가 되도록 함)되도록 함으로써 인입단자(11, 12)와 부하단자(31, 32) 간의 각각의 연결이 차단되도록 할 수 있다.One end of a separate wire cable, which penetrates the ring structure of the ZCT 210, is connected to one of two power lines, and the other end of the resistor R1 and the
솔레노이드 코일(222)은 ZCT(210)와 부하단자(30) 사이에 있는 2개의 전원선 중 제1전원선(예, 핫 라인)과, 제어회로부(250) 사이에 연결된다. 솔레노이드 코일(222)이 제어회로부(250)와 연결되는 단자는 P3이다. The
ZCT(210)와 부하단자(30) 사이에 있는 2개의 전원선 중 제2전원선(예, 중성선)은 단자 P6를 통해 제어회로부(250)에 연결되며, 솔레노이드 코일(222)의 전후단과 제2전원선(예, 중성선) 사이에 각각 바리스터(varistor)(V1, V2)가 연결된다. ZCT(210)를 관통하여 과전류가 흐르는 대상 두 전선 간에 연결된 바리스터(V1, V2)는 높은 정전 용량을 가지며 순간적인 전도성 서지(surge)로부터 회로를 보호할 수 있다.Among the two power lines between the ZCT 210 and the
순시감지부(230)와 연결부(240)는 인입단자(10)와 스위치부(221) 사이의 2개의 전원선(11, 12)과 제어회로부(250) 사이에 연결된다.The
순시감지부(230)는 2개의 스프링(231, 232)를 포함한다. 2개의 스프링(231, 232)은 2개의 전원선(11, 12) 각각의 전류 상태에 따라 각각의 일단 측이 2개의 전원선(11, 12)에 각각 연결 또는 개방이 이루어진다. 예를 들어, 2개의 스프링(231, 232) 각각은 2개의 전원선(11, 12) 각각에 과전류 발생시 전자기력에 의해 일단 측이 2개의 전원선(11, 12) 각각으로 당겨져 연결부(240)와 연결되도록 한다. 과전류가 제거되면 2개의 스프링(231, 232) 각각은 본래의 상태로 복원되어 연결부(240)는 개의 전원선(11, 12)과 개방 상태로 된다. 이와 같은 2개의 스프링(231, 232)의 당김을 위한 전자기력의 발생을 위하여, 전류 흐름에 따라 전자기력을 발생하는 소정의 마그넷(magnet)이 이용될 수 있다. The
연결부(240)는 2개의 전원선(11, 12)에 각각 연결 또는 개방이 이루어지는 2개의 스프링(231, 232)의 각각의 타단(T,R) 사이에 직렬 연결된 제1저항(R2), 순방향 다이오드(D1) 및 제2저항(R3)을 포함한다. 다이오드(D1)의 순방향 출력단은 P4 단자를 통해 제어회로부(250)에 연결된다. 2개의 스프링(231, 232)의 동작에 따라 중성선(N)과 핫라인(H)의 단극 시험 뿐만 아니라 양극 시험에서도 각각의 해당 전류가 연결부(240)를 통해 제어회로부(250)로 흐름을 감지하여 전원을 차단할 수 있게 된다. 다이오드(D1)는 양극 시험에서 중성선(N)에서 핫라인(H)으로 흐르는 미세전류를 방지하여 전원 차단 시간을 줄일 수 있도록 한다. 양극 시험은 부하단자(30)에 부하를 연결하여 과전류를 시험하는 것으로서, 핫라인(H)에서 부하를 걸쳐서 중성선(N)으로 돌아가는 전류흐름이 생기고, 이때는 2개의 스프링(231, 232) 양쪽 모두 동작하여 당겨질 수 있으나, 실질적으로는 먼저 동작하는 쪽의 스프링의 당김 상태에 의해 해당 전류를 감지하여 전원을 차단할 수 있게 된다. The
즉, 2개의 전원선(11, 12)에서의 전류 상태에 따라 순시감지부(230)의 2개의 스프링(231, 232) 각각의 당김 상태 또는 복원 상태에 의해, 2개의 전원선(11, 12)과 연결부(240) 간의 연결 또는 개방이 이루어지고, 연결부(240)가 2개의 스프링(231, 232) 중 어느 하나 이상의 당김 상태에 따라 제어회로부(250)와 연결되어 해당 스프링을 통한 전류 흐름을 일으키게 된다. That is, according to the current state of the two
제어회로부(250)는 도 1에서 ZCT(210)의 2단자(P1, P2), 연결부(240)다이오드(D1)의 순방향 출력단(P4), ZCT(210)와 부하단자(30) 사이에 있는 2개의 전원선(31, 32) 중 제2전원선에 연결된 P6 단자를 통해, 제어에 필요한 신호 또는 전류/전압을 받는다.The
제어회로부(250)는 이와 같은 신호 또는 전류/전압에 응답하여, 순시감지부(230)의 2개의 스프링(231, 232) 중 하나 이상의 해당 스프링의 당김 상태에서의 연결부(240)를 통한 해당 전류 흐름이나 ZCT(210)의 2개의 단자(P1, P2) 사이의 전기적 신호에 따라, SCR(도 2의 Q1 참조)을 턴온하여 솔레노이드 코일(222)의 자기장 발생을 유도해 스위치부(221)의 각각의 스위치의 턴오프를 위해 위와 같은 트립장치를 작동시키기 위한 구동 신호를 발생시킨다. In response to the signal or the current / voltage, the
일반적으로 인입 전원 라인인 핫(H, HOT) 라인 또는 중성선(N, NEUTRAL) 라인의 순시나 단락 대책으로 각각의 전원 인입선 측에 별도의 순시 또는 단락 대책용 장치를 사용하였으나, 본 발명의 전원 차단 장치(100)는 누전 차단을 위한 하나의 ZCT(210)와 하나의 SCR(Q1)을 이용하여 별도의 장치 추가 없이 순시 감지부(231)와 연결부(240)에 의한 순시 트립을 위한 기능만을 추가하여 각각의 전원 라인에 대해서 순시 동안의 갑작스런 과전류 또는 누전/단락에 대해서 전원을 차단하여 부하단의 부하를 완전하게 보호할 수 있도록 하였다.Generally, a separate instantaneous or short circuit countermeasure device is used on each power inlet line as an instantaneous or short circuit countermeasure for hot (H, HOT) lines or neutral (N, NEUTRAL) lines, which are incoming power lines. The
도 2는 도 1의 제어 회로부(250)의 구체적인 회로를 나타낸다.2 illustrates a specific circuit of the
도 2를 참조하면, 제어 회로부(250)는, SCR(Q1)과 증폭부(290) 이외에도 이들의 적절한 동작을 위한 서지(surge)보호용 양방향 제너다이오드(D11, D12), 저항(R11~R16), 커패시터(C1, C2, C7, C8)을 포함한다. 2, in addition to the SCR Q1 and the
증폭부(290)는 ZCT(210)의 2개의 단자(P1,P2) 사이의 전기적 신호 및 연결부(240)를 통한 스프링들(231, 232)의 당김 상태의 전류 흐름(P4에서의 전류흐름)에 응답하여 증폭된 구동 신호를 생성하고, 증폭된 구동 신호를 A5 단자를 통해 SCR(Q1)의 게이트 단자로 제공한다. 증폭부(290)는 연산 증폭기(Operational Amplifier), 버퍼, 트랜지스터 등을 포함하여 구현될 수 있으며, 하나의 집적회로(IC) 칩으로 이루어질 수 있다.The
SCR(Q1)은 게이트 단자를 통해 상기 증폭된 구동 신호를 받아 턴온되어, 애노드 단자(P3)와 캐소드 단자(P6) 간에 높은 턴온 전류를 발생시킨다. SCR Q1 receives the amplified drive signal through a gate terminal and is turned on to generate a high turn-on current between anode terminal P3 and cathode terminal P6.
SCR(Q1)의 턴온 전류에 의해 솔레노이드 코일(222)에 높은 전류 흐름으로 자기장 발생을 유도할 수 있다. 솔레노이드 코일(222)에 유도된 자기장 발생은 스위치부(221)의 각각의 스위치의 턴오프를 위해 위와 같은 트립장치(예, 크로스바, 래치 등의 작동)를 작동시키기 위한 구동 신호를 발생시키게 된다. The turn-on current of the SCR Q1 may induce magnetic field generation with high current flow through the
ZCT(210)의 두 출력 단자(P1, P2), 연결부(240)의 단자(P4) 및 증폭부(290)의 3개의 입력 단자(A1, A2, A3)와 관련하여 연결되는 저항들(R11, R12, R13, R14)은 감도 조절을 위하여 적절한 값으로 선택되어 구비되며, 커패시터들(C7, C8)은 노이즈를 제거하기 위하여 적절한 값으로 선택되어 구비된다.Resistors R11 connected in relation to the two output terminals P1 and P2 of the
SCR(Q1)의 게이트 단자, 애노드 단자(P3), 캐소드 단자(P6) 및 증폭부(290)의 출력 단자(A4, A5, A6)과 관련하여 연결되는 저항들(R15, R16)과 커패시터들(C1, C2)은 적절한 값으로 선택되어 구비되어, 노이즈 제거 또는 위와 같은 전원 차단 동작의 응답 시간 등을 제어하기 위하여 사용된다.Resistors R15 and R16 and capacitors connected with respect to the gate terminal of the SCR Q1, the anode terminal P3, the cathode terminal P6, and the output terminals A4, A5 and A6 of the
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 전원 차단 장치(100)는, 순시 감지부(230)와 ZCT(210)를 포함하는 하나의 PCB 회로에서 SCR(Q1) 구동을 통해 부하측 과전류에 따른 순시 트립과 부하측 누전/단락 시의 누전전류에 따른 누전 트립을 모두 수행하여, 전원을 공급받는 부하를 보호할 수 있다.As described above, the power cut-off
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.In the present invention as described above has been described by the specific embodiments, such as specific components and limited embodiments and drawings, but this is provided to help a more general understanding of the present invention, the present invention is not limited to the above embodiments. For those skilled in the art, various modifications and variations may be made without departing from the essential features of the present invention. Accordingly, the spirit of the present invention should not be limited to the described embodiments, and all technical ideas having equivalent or equivalent modifications to the claims as well as the following claims are included in the scope of the present invention. Should be interpreted as.
ZCT(210)
스위치부(221)
솔레노이드 코일(222)
전원 차단부(210)
순시감지부(230)
연결부(240)
제어회로부(250)ZCT (210)
Switch section (221)
Solenoid Coil (222)
Connection (240)
Claims (9)
상기 제어회로부는 상기 ZCT와 상기 부하단자 사이에 있는 상기 2개의 전원선 중 제2전원선에 연결되고, 순시에서의 상기 순시감지부와 연결부를 통한 전류 흐름이나 상기 ZCT의 2개의 단자 사이의 전기적 신호에 따라, SCR과 상기 솔레노이드 코일을 구동해 상기 스위치부를 작동시킴으로써 순시 트립 또는 누전 트립을 제어하며,
상기 연결부는 상기 2개의 전원선에 각각 연결 또는 개방이 이루어지는 상기 순시감지부의 2개의 스프링의 각각의 타단 사이에 직렬 연결된 제1저항, 순방향 다이오드 및 제2저항을 포함하고, 상기 다이오드의 순방향 출력단이 상기 제어회로부에 연결되며,
상기 2개의 전원선에서의 전류 상태에 따라 상기 2개의 스프링 각각의 당김 상태 또는 복원 상태에 의해, 상기 2개의 전원선과 상기 연결부 간의 연결 또는 개방이 이루어지고, 상기 연결부가 상기 2개의 스프링 중 어느 하나 이상의 상기 당김 상태에 따라 상기 제어회로부와 연결되어 해당 스프링을 통한 전류 흐름을 일으키며, 상기 제어회로부는 상기 해당 스프링의 상기 당김 상태에서의 상기 전류 흐름에 따라 상기 순시 트립을 수행하는 것을 특징으로 하는 전원 차단 장치.A switch unit for connecting and opening each of two power lines connecting between two lead terminals and two load terminals; A ZCT sensing current flowing through the two power lines passing through the ring structure between the switch unit and the load terminal; A solenoid coil connected between a first power line and a control circuit unit among the two power lines between the ZCT and the load terminal; And an instantaneous detection part and a connection part connected between the two power lines and the control circuit part between the lead terminal and the switch part.
The control circuit unit is connected to a second power line of the two power lines between the ZCT and the load terminal, and the electric current flows through the instantaneous sensing unit and the connecting unit in an instant, or between the two terminals of the ZCT. According to the signal, by driving the SCR and the solenoid coil to operate the switch to control the instantaneous trip or short circuit trip,
The connection part includes a first resistor, a forward diode, and a second resistor connected in series between respective other ends of the two springs of the instantaneous detection part, each of which is connected or opened to the two power lines, and the forward output terminal of the diode Connected to the control circuit,
Connection or opening of the two power lines and the connecting portion is performed by the pulling state or the restoring state of each of the two springs according to the current state in the two power lines, and the connecting portion is any one of the two springs. The power supply unit is connected to the control circuit unit according to the pulled state to generate a current flow through the spring, and the control circuit unit performs the instantaneous trip according to the current flow in the pulled state of the corresponding spring. Blocking device.
상기 순시 트립 또는 누전 트립을 위하여, 상기 제어회로부는 상기 SCR을 턴온하여 상기 솔레노이드 코일의 자기장 발생을 유도해 상기 스위치부의 각각의 스위치의 턴오프를 위한 구동 신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 전원 차단 장치.The method of claim 1,
For the instantaneous trip or short circuit trip, the control circuit unit turns on the SCR to induce magnetic field generation of the solenoid coil to generate a drive signal for turning off each switch of the switch unit. .
상기 전원 차단 장치는,
상기 솔레노이드 코일의 전후단과 상기 제2전원선 사이에 연결된 각각의 바리스터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 차단 장치.The method of claim 1,
The power cut device,
And a varistor connected between the front and rear ends of the solenoid coil and the second power line.
상기 전원 차단 장치는,
부하측의 과전류에 따른 트립 구동에 의한 상기 부하 단자로의 전원 차단을 위한 상기 순시 트립 및 부하측의 누전이나 단락에 의한 누전전류에 따른 트립 구동에 의한 상기 부하 단자로의 전원 차단을 위한 상기 누전 트립을, 하나의 회로 구성으로 구현하기 위한 것을 특징으로 하는 전원 차단 장치.The method of claim 1,
The power cut device,
The instantaneous trip for shutting off the power to the load terminal by trip driving according to the overcurrent on the load side, and the ground fault trip for shutting off the power to the load terminal by trip driving according to the leakage current due to short circuit or short circuit on the load side. Power supply device, characterized in that for implementing in one circuit configuration.
상기 제어회로부는,
상기 ZCT의 2개의 단자 사이의 전기적 신호 및 상기 연결부를 통한 상기 당김 상태의 전류 흐름에 응답하여 증폭된 구동 신호를 생성하는 증폭부; 및
게이트 단자를 통해 상기 증폭된 구동 신호를 받아 턴온되는 상기 SCR을 포함하고,
상기 SCR의 턴온 전류에 의해 상기 솔레노이드 코일에 전류 흐름으로 자기장 발생을 유도하는 것을 특징으로 하는 전원 차단 장치.The method of claim 1,
The control circuit unit,
An amplifier for generating an amplified drive signal in response to an electrical signal between two terminals of the ZCT and the current flow in the pulled state through the connection portion; And
The SCR is turned on to receive the amplified drive signal through a gate terminal.
And a magnetic field generation induced by the flow of current through the solenoid coil by the turn-on current of the SCR.
상기 증폭부는 하나의 집적회로 칩으로 이루어진 것을 특징으로 하는 전원 차단 장치.The method of claim 7, wherein
The amplification unit is a power cut off device, characterized in that consisting of one integrated circuit chip.
상기 전원 차단 장치는,
상기 스위치부와 상기 부하단자 사이에서 상기 ZCT의 링구조물에 관통하는 별도의 전선 케이블의 일단이, 상기 2개의 전원선 중 일측에 연결되고, 상기 전선 케이블의 타단에 직렬 연결된 저항과 테스트 버튼의 끝이 상기 2개의 전원선 중 타측에 연결된 테스트 회로부
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 차단 장치.The method of claim 1,
The power cut device,
One end of a separate wire cable penetrating the ring structure of the ZCT between the switch unit and the load terminal is connected to one side of the two power lines, the end of the resistance button and the test button connected in series to the other end of the wire cable A test circuit unit connected to the other of the two power lines
Power off device further comprising a.
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