KR102145827B1 - Case type ZCT assembly module - Google Patents

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KR102145827B1
KR102145827B1 KR1020200023668A KR20200023668A KR102145827B1 KR 102145827 B1 KR102145827 B1 KR 102145827B1 KR 1020200023668 A KR1020200023668 A KR 1020200023668A KR 20200023668 A KR20200023668 A KR 20200023668A KR 102145827 B1 KR102145827 B1 KR 102145827B1
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김태우
최정필
주철범
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동아전기공업 주식회사
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Abstract

Provided is a case type ZCT assembly module. According to the present invention, the case type ZCT assembly module comprises: a core housing formed as a donut-shaped cup, having a plurality of first inner via holes formed along an inner circumferential surface of the donut, having a plurality of first outer via holes formed along an outer circumferential surface of the donut, and forming a lower line connecting the first inner via hole with the first outer via hole on a lower surface; a donut-shaped core inserted into the core housing; and a core cover, which is a donut-shaped disk, wherein a plurality of second inner via holes are formed along an inner circumferential surface of the donut, a plurality of second outer via holes are formed along an outer circumferential surface of the donut, and an upper side connecting the second inner via hole with the second outer via hole is formed on an upper surface. When the core cover is fastened to the core housing, the first inner via hole, the second inner via hole, and a coil with the lower and upper lines are formed by electrically connecting the first outer via hole with the second outer via hole.

Description

케이스형 ZCT 조립모듈{Case type ZCT assembly module}Case type ZCT assembly module}

본 발명은 케이스형 ZCT 조립모듈에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 간단한 구성과 조립으로 제작이 가능한 영상변류기를 제공함으로써 제작공정이 축소된 케이스형 ZCT 조립모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a case-type ZCT assembly module, and more specifically, to a case-type ZCT assembly module in which the manufacturing process is reduced by providing an image transformer capable of manufacturing with a simple configuration and assembly.

일반적으로, 발전소나 변전소 등의 전력 공급 계통에서는 검침과 측정을 위한 장비나 보호계전을 위한 장비에 변류기(CT: Current Transformer)와 영상 변류기(ZCT: Zero Current Transformer)가 사용되며, 이들은 전기적 사고를 미연에 방지하기 위하여 과전류 및 영상전류를 검출하는 장치이다.In general, in power supply systems such as power plants or substations, current transformers (CT) and zero current transformers (ZCT) are used as equipment for meter reading and measurement or equipment for protection relays, and these are used to prevent electrical accidents. It is a device that detects overcurrent and image current to prevent it in advance.

상기 변류기는 측정하고자 하는 선로의 전류가 매우 큰 경우, 입력에 비례하여 축소된 값을 출력해주는 계측용 특수 변압기로서, 1차측에서 전원 2차측으로 전선을 관통시켜 전류를 측정하여, 배전반, MCC, 분전반, 제어반 중 필요한 전기계기와 조합결선하고, 보호계전기와 연계하여 각각의 계측장비로 전류 값을 계측하고 이상발생시 보호계전기와 조합하여 전기적 사고를 방지하기 위하여 설치한다.The current transformer is a special transformer for measurement that outputs a reduced value in proportion to the input when the current of the line to be measured is very large. The current is measured by passing a wire from the primary side to the secondary side of the power supply to measure the current. It is installed to prevent electrical accidents by combining and connecting with necessary electric instruments among the distribution board and control panel, measuring the current value with each measuring equipment in connection with the protection relay, and combining it with the protection relay when an abnormality occurs.

또한, 상기 영상 변류기는 선로가 정상인 경우에는 영상 변류기에서 발생한 자속은 서로 상쇄되어 전압 및 전류는 발생하지 않으나, 회로에 누전 등이 발생하게 되면 영상변류기는 철심에 자속이 발생하게 되어 2차 권선에 전압이 유기되어 전류가 발생하는데 이를 지락 계전기와 조합하여 회로를 차단하는 기능을 수행함으로써, 배전선 선로나 장비 등의 노후 또는 예기치 않은 이상 상황에서의 누전 사고를 방지하게 된다.In addition, when the line is normal, the magnetic flux generated by the image current transformer cancels each other and does not generate voltage and current. However, when a short circuit occurs in the circuit, the image current transformer generates a magnetic flux in the core and thus the secondary winding. Voltage is induced and current is generated. By combining this with a ground fault relay to cut off a circuit, it is possible to prevent a short circuit accident in a deteriorated or unexpected abnormal situation of a distribution line or equipment.

종래의 영상 변류기는 영상 변류기에 포함되는 코일이 권선된 코어 형상의 권선 블록을 케이스에 고정시킬 경우에 에폭시 수지를 이용하여 케이스에 권선 블록을 직접적으로 몰딩하는 방법이 이용되었다. 그러나, 이러한 에폭시 수지를 이용한 권선 블록의 고정 방법이 매우 번거로워 제조상의 효율성을 저하시키며, 권선 블록 손상시 이를 용이하게 교체할 수도 없다는 문제점이 있었다.In the conventional image current transformer, a method of directly molding the winding block on the case using an epoxy resin is used when fixing a core-shaped winding block in which a coil included in the image current transformer is wound on a case. However, the method of fixing the winding block using the epoxy resin is very cumbersome, reducing manufacturing efficiency, and there is a problem that it cannot be easily replaced when the winding block is damaged.

이러한 문제를 해결하기 위하여 "다층 피시비 코어 구조를 가지는 전류 검출소자(등록번호 : 10-1708736)" 에서는 전류 검출소자를 개시한다. 상기 전류 검출소자는 코일 권선에 의한 문제점을 해결하기 위한 기술로서, 코일을 대체할 수 있어 전기적 특성을 일정하게 하며, 대량 생산이 가능하다. 그러나, 이러한 다층 PCB 코어 구조는 박막 코어가 PCB에 패턴으로 형성되어 적층되므로 노이즈에 취약하다는 문제점이 있었다.In order to solve this problem, "Current detection device having a multilayer PCB core structure (registration number: 10-1708736)" discloses a current detection device. The current detection device is a technology for solving a problem caused by coil winding, and can replace a coil, so that the electrical characteristics are constant and mass production is possible. However, such a multilayer PCB core structure has a problem that it is vulnerable to noise since the thin film core is formed in a pattern on the PCB and laminated.

KRKR 10-170873610-1708736 B1B1

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 외면에 코일 패턴이 형성된 하우징과 코어의 조립만으로 제작이 가능하도록 함으로써 간단한 제작공정으로 영상변류기를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to solve the above problems, and to provide an image current transformer with a simple manufacturing process by making it possible to manufacture only by assembling a core and a housing having a coil pattern formed on the outer surface.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 단면이 컵형으로 형성되고 전체 외관은 도넛형으로 형성되며, 도넛 내주면의 컵벽을 따라 제1 내측 비아홀들이 복수 개 형성되고, 도넛 외주면의 컵벽을 따라 제1 외측 비아홀들이 복수 개 형성되며, 바닥면에는 상기 제1 내측 비아홀과 제1 외측 비아홀을 연결시키는 하측 선로가 형성된 코어 하우징; 상기 코어 하우징에 삽입되는 도넛형 코어; 및 도넛형 원판으로서, 도넛 내주면을 따라 제2 내측 비아홀들이 복수 개 형성되고, 도넛 외주면을 따라 제2 외측 비아홀들이 복수 개 형성되며, 상면에는 상기 제2 내측 비아홀과 제2 외측 비아홀을 연결시키는 상측 선로가 형성된 코어 커버;로 구성되어, 상기 코어 하우징의 컵에 도넛형 코어를 삽입시키고, 코어 커버를 코어 하우징에 체결시키면 상기 제1 내측 비아홀과 제2 내측 비아홀 및 상기 제1 외측 비아홀과 제2 외측 비아홀이 전기적 접속되면서 상기 하측선로와 상측선로와 함께 코일을 형성시키는 것을 특징으로 하는 케이스형 ZCT 조립모듈을 기술적 요지로 한다.According to a feature of the present invention for achieving the above object, the cross section is formed in a cup shape and the entire exterior is formed in a doughnut shape, a plurality of first inner via holes are formed along the cup wall of the inner peripheral surface of the donut, and the cup wall of the outer peripheral surface of the donut A core housing in which a plurality of first outer via holes are formed, and a lower line connecting the first inner via hole and the first outer via hole is formed on a bottom surface; A donut-shaped core inserted into the core housing; And a donut-shaped disk, wherein a plurality of second inner via holes are formed along an inner circumferential surface of the donut, a plurality of second outer via holes are formed along an outer circumferential surface of the donut, and an upper side connecting the second inner via hole and the second outer via hole on an upper surface. A core cover having a line; and inserting a donut-shaped core into the cup of the core housing, and fastening the core cover to the core housing, the first inner via hole and the second inner via hole, and the first outer via hole and the second A case-type ZCT assembly module, characterized in that the outer via hole is electrically connected to form a coil together with the lower line and the upper line, is a technical gist.

이와 같은 본 발명에 따른 케이스형 ZCT 조립모듈에서 상기 코어 커버는, 하면부에 상기 코어하우징에 삽입되는 돌기가 형성되는 것을 특징으로 한다.In the case-type ZCT assembly module according to the present invention, the core cover is characterized in that a protrusion inserted into the core housing is formed on a lower surface thereof.

이와 같은 본 발명에 따른 케이스형 ZCT 조립모듈에서 상기 코어하우징 또는 코어 커버에는, 코일 양단을 표시하는 전극이 형성되는 것을 특징으로 한다.In the case-type ZCT assembly module according to the present invention, the core housing or the core cover is characterized in that electrodes for marking both ends of the coil are formed.

상기 과제의 해결수단에 의한 본 발명은, 영상변류기의 제작 공정을 간단하게 하고, 종래의 영상변류기의 코일을 대체하여 권선의 단선을 방지하며, 균일한 특성을 제공하는 효과가 있다.The present invention by means of solving the above problems has the effect of simplifying the manufacturing process of the image current transformer, preventing disconnection of the winding by replacing the coil of the conventional image current transformer, and providing uniform characteristics.

도 1은 본 발명에 따른 케이스형 ZCT 조립모듈의 분해 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 케이스형 ZCT 조립모듈가 조립된 상태의 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 케이스형 ZCT 조립모듈의 코일 패턴을 나타내는 사시도.1 is an exploded perspective view of a case-type ZCT assembly module according to the present invention.
Figure 2 is a perspective view of a case-type ZCT assembly module is assembled according to the present invention.
3 is a perspective view showing a coil pattern of a case-type ZCT assembly module according to the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 케이스형 ZCT 조립모듈(10)는 도 1 및 도 2에서와 같이 코어 하우징(100), 코어(200), 코어 커버(300)로 구성된다.The case-type ZCT assembly module 10 according to the present invention includes a core housing 100, a core 200, and a core cover 300 as shown in FIGS. 1 and 2.

코어 하우징(100)은 중앙에 전선이 통과할 수 있도록 내부가 비어있는 도넛형이고, 코어(200)를 수용할 수 있는 삽입홈(140)이 형성되어 도넛형 컵 형상을 갖는다.The core housing 100 has a donut-shaped inner hollow so that an electric wire can pass through the center, and an insertion groove 140 capable of accommodating the core 200 is formed to have a donut-shaped cup shape.

코어 하우징(100)은 전체 외관은 도넛형으로 형성되며 단면은 컵 형상으로 된 것으로서, 도넛 내주면의 컵벽을 따라 제1 내측 비아홀(110)들이 복수 개 형성되고, 도넛 외주면의 컵벽을 따라 제1 외측 비아홀(120)들이 형성된다.The core housing 100 is formed in a donut shape and has a cup shape in cross section. A plurality of first inner via holes 110 are formed along the cup wall of the inner circumferential surface of the donut, and the first outer side is formed along the cup wall of the outer circumferential surface of the donut. Via holes 120 are formed.

코어 하우징(100)의 바닥면에는 제1 내측 비아홀(110)과 제1 외측 비아홀(120)을 연결시키는 하측 선로(130)가 형성되도록 한다. 여기서, 비아홀(Via Hole)은 홀 내벽에 금속을 도금하여 도통하도록 형성되며, 부품을 삽입하지 않고 다른 층간의 접속을 위한 PCB의 홀이다. 1개의 제1 내측 비아홀(110)과 1개의 제1 외측 비아홀(120)이 각각 연결되어 복수개의 선로가 형성된다.A lower line 130 connecting the first inner via hole 110 and the first outer via hole 120 is formed on the bottom surface of the core housing 100. Here, the via hole is formed to conduct by plating a metal on the inner wall of the hole, and is a hole in the PCB for connecting other layers without inserting components. One first inner via hole 110 and one first outer via hole 120 are connected to each other to form a plurality of lines.

코어(200)는 일반적으로 영상변류기에 사용되는 자성체이고, 도넛형으로 내부가 비어있는 형상이며, 코어 하우징(100)에 내삽된다. 코어 하우징(100)에 형성된 삽입홈(140)에 코어(200)가 내삽되는 것이다.The core 200 is a magnetic material generally used in an image current transformer, has a donut shape, has an empty interior, and is inserted into the core housing 100. The core 200 is inserted into the insertion groove 140 formed in the core housing 100.

코어 커버(300)는 코어(200)가 내장된 코어 하우징(100)을 덮는 구성으로, 코어 하우징(100)과 같이 중앙으로 전선이 통과할 수 있는 도넛형으로 형성된다.The core cover 300 is configured to cover the core housing 100 in which the core 200 is embedded, and is formed in a donut shape through which an electric wire can pass through the center like the core housing 100.

코어 커버(300)에도 코어 하우징(100)과 동일하게, 도넛 내주면을 따라 복수 개의 제2 내측 비아홀(310)이 형성되고, 도넛 외주면을 따라 복수 개의 제2 외측 비아홀(320)이 형성된다. 코어 커버(300)의 상면에는 제2 내측 비아홀(310)과 제2 외측 비아홀(320)을 연결시키는 상측 선로(330)가 형성되도록 한다.Similarly to the core housing 100, in the core cover 300, a plurality of second inner via holes 310 are formed along the inner peripheral surface of the donut, and a plurality of second outer via holes 320 are formed along the outer peripheral surface of the donut. An upper line 330 connecting the second inner via hole 310 and the second outer via hole 320 is formed on the upper surface of the core cover 300.

이때, 도 3에 도시된 바와 같이, 제2 내측 비아홀(310)과 제2 외측 비아홀(320)은 각각 제1 내측 비아홀(110)과 제1 외측 비아홀(120)의 수직 방향으로 동일한 위치에 형성되어 전기적 접속이 되게 한다.At this time, as shown in FIG. 3, the second inner via hole 310 and the second outer via hole 320 are formed at the same position in the vertical direction of the first inner via hole 110 and the first outer via hole 120, respectively. To make electrical connection.

즉, 코어 하우징(100) 바닥면에 형성된 선로와 코어 커버(300) 상면에 형성된 선로가 서로 비아홀을 통해 전기적으로 접속되는 것이다. That is, the line formed on the bottom surface of the core housing 100 and the line formed on the upper surface of the core cover 300 are electrically connected to each other through a via hole.

코어 하우징(100) 바닥면에 형성된 선로들과 코어 커버(300) 상면에 형성된 선로들은 상기 비아홀들의 전기적 접속에 의해 전체적으로 토로이달 코일이 형성되도록 배선 연결시킨다.The lines formed on the bottom surface of the core housing 100 and the lines formed on the upper surface of the core cover 300 are wired to form a toroidal coil as a whole by electrical connection of the via holes.

종래에 코일을 권선하는 방식의 영상변류기 제작 시에는 권선기를 이용하여 코일을 감게 되므로 코일 사이 간격이 불균형하거나 꼬임 현상이 발생하는 등의 문제점으로 인하여 철심의 특성이 변화하는 문제점이 있었다. 그러나, 본 발명에서는 일정한 간격을 유지하면서 코일 패턴이 형성되므로 코일 권선에 의한 문제점이 발생되지 않고, 균일한 코일 패턴으로 인해 일정한 전기적 특성을 갖는 영상변류기를 제공할 수 있다는 이점이 있다.In the conventional manufacturing of a coil-winding image current transformer, since the coil is wound using a winding machine, there is a problem in that the characteristics of the iron core change due to problems such as an unbalanced spacing between the coils or a twisting phenomenon. However, in the present invention, since the coil pattern is formed while maintaining a certain interval, there is an advantage that a problem due to coil winding does not occur, and an image current transformer having constant electrical characteristics due to the uniform coil pattern can be provided.

이러한 코일 권선에 의한 문제점을 해결하기 위한 기술로서, 코일을 대체할 수 있는 다층 PCB 코어 구조는 박막 코어가 PCB에 패턴으로 형성되어 적층되므로 노이즈에 취약하다는 문제점이 있었다.As a technology for solving the problems caused by such coil windings, the multilayer PCB core structure capable of replacing the coil has a problem in that the thin film core is formed in a pattern on the PCB and laminated, so that it is vulnerable to noise.

코어 커버(300)의 하면부에는 코어 하우징(100)과 끼움 결합되도록 돌기가 형성될 수 있다. 코어 하우징(100)과 코어(200)가 내장된 코어 커버(300)를 고정 결합시키기 위해서는 에폭시 몰딩이나 실리콘, 우레탄 등의 접착제를 도포하는 과정을 거쳐야한다. 그러나, 이러한 방법으로는 에폭시가 경화되도록 기다리거나 도포한 접착제가 건조되도록 기다리는데 시간이 오래 걸리는 문제점이 있다.A protrusion may be formed on the lower surface of the core cover 300 so as to be fitted with the core housing 100. In order to fix the core housing 100 and the core cover 300 in which the core 200 is embedded, a process of applying an adhesive such as epoxy molding or silicone or urethane must be performed. However, this method has a problem that it takes a long time to wait for the epoxy to cure or to wait for the applied adhesive to dry.

다른 방법으로는 코어 커버(300)가 코어 하우징(100)을 뚜껑처럼 덮어 감싸는 방법으로 고정 결합될 수도 있으나, 이런 방법으로는 코어 하우징(100)에 형성된 비아홀과 코어 커버(300)에 형성된 비아홀의 접촉이 불안정하게 되는 문제점이 발생될 수도 있다.Alternatively, the core cover 300 may be fixedly coupled by covering and wrapping the core housing 100 like a lid, but in this way, the via hole formed in the core housing 100 and the via hole formed in the core cover 300 There may be a problem that the contact becomes unstable.

따라서, 코어 커버(300)에 형성된 돌기가 코어 하우징(100)에 내삽된 코어(200)를 밀면서 코어 하우징(100)의 삽입홈(140)에 꼭 맞게 끼움 결합되도록 하는 것이 가장 바람직하다.Therefore, it is most preferable to fit the protrusion formed on the core cover 300 into the insertion groove 140 of the core housing 100 while pushing the core 200 inserted into the core housing 100.

또한, 이러한 결합 방법으로 코어 하우징(100)과 코어 커버(300)를 결합시키면 간단한 조립만으로 영상변류기 제작이 가능하므로 공정이 매우 간단해지는 효과가 있다.In addition, if the core housing 100 and the core cover 300 are combined with this coupling method, the image current transformer can be manufactured with only a simple assembly, so that the process is very simple.

한편, 코어 하우징(100) 또는 코어 커버(300)에는 전극이 형성되는 것이 바람직하다. 이는 코일의 양단을 나타내는 전극이며, 영상변류기가 누전차단기 등에 전기적으로 결합되기 위한 전극이다.Meanwhile, it is preferable that an electrode is formed on the core housing 100 or the core cover 300. This is an electrode representing both ends of the coil, and is an electrode for the image current transformer to be electrically coupled to an earth leakage circuit breaker.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present invention.

따라서 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라, 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것도 아니다.Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention, but to explain the technical idea, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments.

본 발명의 보호 범위는 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The scope of protection of the present invention should be interpreted by the claims, and all technical thoughts within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.

10: 케이스형 ZCT 조립모듈
100: 코어 하우징
110: 제1 내측 비아홀
120: 제1 외측 비아홀
130: 하측 선로
140: 삽입홈
200: 코어
300: 코어 커버
310: 제2 내측 비아홀
320: 제2 외측 비아홀
330: 상측선로10: Case type ZCT assembly module
100: core housing
110: first inner via hole
120: first outer via hole
130: lower track
140: insertion groove
200: core
300: core cover
310: second inner via hole
320: second outer via hole
330: upper line

Claims (3)

단면이 컵형으로 형성되고 전체 외관은 도넛형으로 형성되며, 도넛 내주면의 컵벽을 따라 제1 내측 비아홀들이 복수 개 형성되고, 도넛 외주면의 컵벽을 따라 제1 외측 비아홀들이 복수 개 형성되며, 바닥면에는 상기 제1 내측 비아홀과 제1 외측 비아홀을 연결시키는 하측 선로가 형성된 코어 하우징;
상기 코어 하우징에 삽입되는 도넛형 코어; 및
도넛형 원판으로서, 도넛 내주면을 따라 제2 내측 비아홀들이 복수 개 형성되고, 도넛 외주면을 따라 제2 외측 비아홀들이 복수 개 형성되며, 상면에는 상기 제2 내측 비아홀과 제2 외측 비아홀을 연결시키는 상측 선로가 형성된 코어 커버;로 구성되어,
상기 코어 하우징의 컵에 도넛형 코어를 삽입시키고, 코어 커버를 코어 하우징에 체결시키면 상기 제1 내측 비아홀과 제2 내측 비아홀 및 상기 제1 외측 비아홀과 제2 외측 비아홀이 전기적 접속되면서 상기 하측선로와 상측선로와 함께 코일을 형성시키는 것을 특징으로 하는 케이스형 ZCT 조립모듈.The cross section is formed in a cup shape and the entire exterior is formed in a donut shape, and a plurality of first inner via holes are formed along the cup wall of the inner circumferential surface of the donut, a plurality of first outer via holes are formed along the cup wall of the outer circumferential surface of the donut. A core housing having a lower line connecting the first inner via hole and the first outer via hole;
A donut-shaped core inserted into the core housing; And
As a donut-shaped disk, a plurality of second inner via holes are formed along an inner circumferential surface of the donut, a plurality of second outer via holes are formed along an outer circumferential surface of the donut, and an upper line connecting the second inner via hole and the second outer via hole on an upper surface It consists of a core cover;
When the donut-shaped core is inserted into the cup of the core housing and the core cover is fastened to the core housing, the first inner via hole, the second inner via hole, and the first outer via hole and the second outer via hole are electrically connected to the lower line. Case-type ZCT assembly module, characterized in that forming a coil with the upper line. 제1항에 있어서,
상기 코어 커버는,
하면부에 상기 코어하우징에 삽입되는 돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 케이스형 ZCT 조립모듈.The method of claim 1,
The core cover,
A case-type ZCT assembly module, characterized in that a protrusion inserted into the core housing is formed on a lower surface. 제1항에 있어서,
상기 코어 하우징 또는 코어 커버에는,
코일 양단을 표시하는 전극이 형성되는 것을 특징으로 하는 케이스형 ZCT 조립모듈.The method of claim 1,
In the core housing or core cover,
Case-type ZCT assembly module, characterized in that the electrode for indicating both ends of the coil is formed.
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