KR102153851B1 - Miswiring detection method for power surge protective device with preventing malfunction of residual current detector - Google Patents

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KR102153851B1
KR102153851B1 KR1020200004618A KR20200004618A KR102153851B1 KR 102153851 B1 KR102153851 B1 KR 102153851B1 KR 1020200004618 A KR1020200004618 A KR 1020200004618A KR 20200004618 A KR20200004618 A KR 20200004618A KR 102153851 B1 KR102153851 B1 KR 102153851B1
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Abstract

The present invention relates to a miswiring detection method for a power surge protective device (SPD) considering malfunction prevention of a residual current detector. According to the present invention, the miswiring detection method comprises: a detection step of allowing a detection unit to detect a voltage between a phase and the ground and a voltage between a neutral line and the earth to transfer the voltages to a micro control unit (MCU) (500); and a detection step of allowing the MCU (500) to compare the transferred voltages with a preset reference voltage to determine whether connection of the phase and the neutral line is normal, wherein at AC 220 V, the preset reference voltage is AC 220 V measured between the phase and the earth and is AC 1-30 V measured between the neutral line and the earth, and it is determined that the connection is normal within the range of the detected voltage. Moreover, the residual current detector is installed in a distribution panel having the power SPD installed therein and is operated by a rated sensitivity current of 5 mA or more. Accordingly, the miswiring detection method provides a significant effect of informing a worker of miswiring information through a speaker installed in the SPD and a display unit, such as an LED, an LCD, a 7-segment, and the like, to prevent an accident when the phase and the neutral line are exchanged by a mistake of the worker. Moreover, current and time flowing during operation of a miswiring detection circuit are minimized, thereby providing a significant effect of preventing a trip effect due to inactivation of the residual current detector.

Description

누전차단기의 오동작 방지가 고려된 전원용 SPD의 오결선 검출 방법{Miswiring detection method for power surge protective device with preventing malfunction of residual current detector}Miswiring detection method for power surge protective device with preventing malfunction of residual current detector, considering the prevention of malfunction of earth leakage circuit breaker

본 발명은 누전차단기의 오동작 방지가 고려된 전원용 SPD의 오결선 검출 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전원용 서지보호기를 전원계통에 설치시 오결선 검출시에 상과 접지, 중성선과 접지간의 전압을 검출하여 판단하기 때문에 접지쪽으로 전류가 흘러 누전차단기의 트립이 발생할 수 있으며 trip 발생시에 전기 공급 중단 상황이 발생될 수 있다. 따라서, 본 발명은 누전차단기의 trip이 발생하지 않도록 고려된 오결선 검출방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of detecting a faulty connection of an SPD for power supply considering the malfunction prevention of an earth leakage breaker, and more particularly, when a power surge protector is installed in a power system, the voltage between the phase and the ground, and the neutral wire and the ground is Because it is detected and judged, current flows toward the ground and may cause a trip of the earth leakage breaker, and when a trip occurs, the electricity supply may be interrupted. Accordingly, the present invention relates to a method for detecting a faulty wire that is considered so as not to cause a trip of an earth leakage breaker.

일반적으로 전원용 서지보호기는 국내의 전원용 서지보호기 표준인 KS C IEC61643-11과 KS C IEC61643-12를 적용하고 있다.In general, the surge protector for power supply uses KS C IEC61643-11 and KS C IEC61643-12, which are domestic surge protector standards for power supply.

국내의 경우 TT 시스템과 TN 시스템을 혼용하여 사용하고 있으며, 국제전기기술위원회(IEC)의 국제규격에 따라 TT/TN 시스템에서 도 3에 도시된 바와 같이 SPD와 누전차단기는 설치될 수 있고 L-N사이에 통상적으로 바리스터를 사용하며 N-PE사이에는 가스방전관을 사용하고 있다.In Korea, the TT system and the TN system are used interchangeably, and according to the international standards of the International Electrotechnical Commission (IEC), the SPD and the earth leakage breaker can be installed as shown in Fig. 3 in the TT/TN system. In general, varistors are used, and gas discharge pipes are used between N-PEs.

다른 종래기술로서 등록특허공보 등록번호 제10-0941962호의 접지상태를 판단할 수 있는 서지보호기에는, 제1 및 제2 입력단과; 상기 제1 및 제2 입력단과 각각 전기적으로 연결된 제1 및 제2 출력단과; 접지선과 연결되는 접지단과; 상기 제1 입력단과 상기 접지단 사이에 직렬로 연결되는 제1 서지차단부와; 상기 제2 입력단과 상기 접지단 사이에 직렬로 연결되는 제2 서지차단부와; 상기 제1 서지차단부 및 상기 제2 서지차단부의 전압 또는 전류를 측정하는 측정부와; 상기 측정부에 의해 측정된 전압 또는 전류값을 근거로 상기 접지단의 접지저항값을 계산하고, 기준저항값과 비교하여 접지불량을 판단하는 제어부와; 상기 제어부의 접지불량의 판단에 따른 출력신호에 의해 접지불량 유무를 표시하는 표시부가 포함되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 접지상태를 판단할 수 있는 서지보호기라고 기재되어 있다.As another conventional technique, there is provided a surge protector capable of determining a grounding state of Patent Registration No. 10-0941962, comprising: first and second input terminals; First and second output terminals electrically connected to the first and second input terminals, respectively; A ground terminal connected to the ground line; A first surge isolator connected in series between the first input terminal and the ground terminal; A second surge isolator connected in series between the second input terminal and the ground terminal; A measuring unit for measuring voltage or current of the first surge blocking unit and the second surge blocking unit; A control unit that calculates a ground resistance value of the ground terminal based on the voltage or current value measured by the measurement unit and compares it with a reference resistance value to determine a ground fault; It is described as a surge protector capable of determining a grounding state, characterized in that it includes a display unit that displays whether or not there is a ground fault according to an output signal according to the determination of the ground fault of the control unit.

그러나 상기와 같은 종래의 기술은 상과 중성선의 오결선을 검출할 수 없음으로 SPD 설치시에 시공자의 실수로 상과 중성선이 바뀌었을 경우에는 상과 접지선사이에 가스방전관이 연결되므로 가스방전관이 서지로 인하여 동작할 경우 속류로 인하여 화재, 제품의 파손, 또는 전력공급 중단의 상황이 발생되기 때문에 큰 손실로 이어질 수 있으며, 인명손상으로까지 이어질 수 있는 문제점이 있었다.However, the conventional technology as described above cannot detect the wrong wiring between the phase and the neutral wire, so if the phase and the neutral wire are changed due to the installer's mistake when installing the SPD, the gas discharge pipe is connected between the phase and the ground wire. Due to the operation, a fire, product damage, or power supply interruption may occur due to the rapid flow, which may lead to a large loss, and there is a problem that may lead to personal injury.

또한 종래기술로서 공개특허공보 등록번호 제10-2003-0083472호의 저항형 접지상태 표시장치에는, 전압선과 중성선을 통해 공급되는 교류고전압을 교류저전압으로 강하시키는 변압부(10);In addition, as a conventional technology, the resistance type grounding state display device of Korean Patent Application Publication No. 10-2003-0083472 includes: a transformer 10 for dropping an AC high voltage supplied through a voltage line and a neutral line to an AC low voltage;

상기 강하된 교류저전압에 대해 전파정류시키는 정류부(12);A rectifier 12 for full-wave rectification for the lowered AC low voltage;

상기 정류된 전압을 평활화시켜 직류전압으로 변환하는 평활부(14);A smoothing unit 14 for smoothing the rectified voltage and converting it into a DC voltage;

상기 전압선과 중성선 사이에 전원극성을 판단하기 위한 전원극성 판별단자(T P )를 포함하여 이루어진 전원극성 판별부(16);A power polarity determination unit 16 including a power polarity determination terminal (T P) for determining power polarity between the voltage line and the neutral wire;

상기 전압선과 외함접속단자(TC) 사이에 제1 캐패시터(C1), 제1 가변저항(VR1), 제2 가변저항(VR2), 및 제3 저항(R3)을 직렬연결하여 형성시키고, 상기 제1 캐패시터(C1)와 전압선과의 접점에 제2 캐패시터(C2)의 일단을 접속하고,A first capacitor (C1), a first variable resistor (VR1), a second variable resistor (VR2), and a third resistor (R3) are connected in series between the voltage line and the enclosure connection terminal (TC). 1 Connect one end of the second capacitor C2 to the contact point between the capacitor C1 and the voltage line,

상기 제2 캐패시터(C2)의 타단은 중성선에 일단이 접속되는 제4 저항(R4)을 연결하고, 제1 가변저항(VR1)과 제2 가변저항(VR2) 사이의 접점과 제2 캐패시터(C2)와 제4 저항(R4) 사이의 접점 사이에 제3 캐패시터(C3), 제4 캐패시터(C4)를 연속적으로 연결하여 접속시켜 이루어진 전압검출부(182)와, 상기 제3 캐패시터(C3)와 제4 캐패시터(C4) 사이에 게재되는 제1 제너다이오드(D8) 및 제2 제너다이오드(D9)와, 상기 제1 제너다이오드(D8)의 애노드에 일단이 접속되고 제2 제너다이오드(D9)의 애노드와 제4 캐패시터(C)의 접점에 타단이 접속된 제3 가변저항(VR3)을 형성시켜 이루어진 감도조절부(184)를 포함하는 브리지회로(18);The other end of the second capacitor C2 connects a fourth resistor R4 having one end connected to a neutral wire, and a contact point between the first variable resistor VR1 and the second variable resistor VR2 and the second capacitor C2 ) And a voltage detector 182 formed by continuously connecting and connecting a third capacitor C3 and a fourth capacitor C4 between a contact point between the contact point between the fourth resistor R4 and the third capacitor C3. 4 A first Zener diode D8 and a second Zener diode D9 interposed between the capacitor C4, and one end connected to the anode of the first Zener diode D8, and the anode of the second Zener diode D9 A bridge circuit 18 including a sensitivity control unit 184 formed by forming a third variable resistor VR3 connected to the other end of the contact point of the fourth capacitor C;

상기 평활부(14)로부터 공급된 직류전원을 공급받아 구동되고, 상기 브리지회로(18)의 전압검출부(182)로부터 전달되는 전압의 변화유무에 대한 신호처리가 이루어짐과 동시에 상기 신호처리에 대응한 디스플레이 제어신호를 출력하고, 상기 브리지회로(18)의 감도조절부(184)로부터 조절된 저항값에 따라 감도조절에 대한 신호처리가 이루어지는 제어부(20); 및It is driven by receiving the DC power supplied from the smoothing unit 14, and processing a signal for the presence or absence of a change in the voltage transmitted from the voltage detection unit 182 of the bridge circuit 18 is performed and at the same time corresponding to the signal processing. A control unit 20 which outputs a display control signal and performs signal processing for sensitivity control according to a resistance value adjusted from the sensitivity control unit 184 of the bridge circuit 18; And

상기 제어부(20)의 디스플레이 제어신호에 의해 점등되는 표시부(22);A display unit 22 that is lit by a display control signal from the control unit 20;

를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 저항형 접지상태 표시장치가 공개되어 있는 것으로, 전압선과 중성선의 바뀜 여부를 LED램프의 표시에 의하여 확인할 수 있고, 접지상태는 손을 전기외함에 접촉하여 접지저항을 확인할 수 있다고 기재되어 있다.A resistance-type grounding status display device, characterized in that it includes, has been disclosed, and it is possible to check whether the voltage line and the neutral line are changed by the display of the LED lamp, and the grounding status is to determine the grounding resistance by touching the hand to the electric enclosure. It is stated that it can be confirmed.

그러나 전압선과 중성선의 바뀜 여부가 LED램프로 표시되기 때문에 LED를 동작시키기 위한 수mA의 전류가 상시적으로 흐르게 되며, 누전차단기가 설치되어 있는 경우에는 누전차단기가 동작하여 trip 현상이 발생될 수 있다. 또한 손 접촉에 의한 방법은 인명손상이 발생할 수 있는 문제가 있다.However, since the LED lamp indicates whether the voltage line and the neutral line are switched, several mA of current flows constantly to operate the LED. If an earth leakage breaker is installed, the leakage breaker may operate and a trip may occur. . In addition, the method by hand contact has a problem that can cause personal injury.

본 발명은 누전차단기의 오동작 방지가 고려된 전원용 SPD의 오결선 검출 방법을 통하여, 시공자의 실수로 상과 중성선이 바뀌었을 경우에 바뀌었다는 정보를 서지보호기 내에 장착된 소리를 내는 스피커와, LED, LCD, 7세그먼트 등의 디스플레이부를 통해 오시공여부 및 접지 연결상태를 알려주어 사고를 미연에 방지하고자 하고자 하는 설치안정성이 향상되며 오시공검출 회로 동작시에 흐르는 전류 및 시간을 최소화하여 누전차단기가 작동되지 않아 trip현상이 발생되지 않는 누전차단기의 오동작 방지가 고려된 전원용 SPD의 오결선 검출 방법을 제공하고자 한다.The present invention provides information indicating that the phase and neutral wires are changed by mistake of a contractor through a method of detecting a malfunction of an SPD for power supply considering the malfunction prevention of an earth leakage circuit breaker, and a speaker for generating a sound mounted in a surge protector, an LED, Installation stability is improved to prevent accidents in advance by notifying the presence or absence of faults and ground connection status through the display of LCD, 7 segments, etc., and the leakage breaker is not operated by minimizing the current and time flowing during the operation of the faulty detection circuit. This is to provide a method for detecting faulty wiring of SPD for power supply considering the prevention of malfunction of earth leakage breaker that does not cause trip phenomenon.

본발명은 누전차단기의 오동작 방지가 고려된 전원용 SPD의 오결선 검출 방법에 관한 것으로, 검출부에서 상과 접지간의 전압과 중성선과 접지간의 전압을 검출하여 누전차단기가 오동작하지 않는 범위에서 마이크로 컨트롤러 유니트(Micro Controller Unit, 500)로 전달하는 검출단계;와 상기 전달된 전압을 마이크로 컨트롤러 유니트(500)가 미리 설정된 기준전압과 비교하여 상과 중성선의 연결이 정상적인지 판단하는 판단단계;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a method for detecting a faulty wiring of a power supply SPD considering the malfunction of an earth leakage breaker, and by detecting the voltage between the phase and the ground and the voltage between the neutral and the earth by the detection unit, a microcontroller unit ( And a detecting step of transferring the transmitted voltage to the microcontroller unit 500; and a determining step of determining whether the connection between the phase and the neutral wire is normal by comparing the transmitted voltage with a preset reference voltage by the microcontroller unit 500. do.

검출의 수단으로 전원 1차측과 2차측을 분리할 수 있는 고출력, 고내압 포토커플러와 저항을 사용하였으며, CTR(Current Transfer Rate) 특성이 높은 포토커플러를 사용함으로써 전류를 수 mA로 최소화하고 마이컴에서 접지로 흐르는 시간을 수십 ms로 최소화하여 오결선 검출시에 누전차단기가 오동작하지 않도록 고려하여 검출하는 것을 특징으로 한다.As a means of detection, a high-output, high-voltage photocoupler and resistor that can separate the primary and secondary sides of the power supply are used, and a photocoupler with high CTR (Current Transfer Rate) characteristics is used to minimize the current to several mA and It is characterized in that the time flowing to the ground is minimized to tens of ms, so that the earth leakage circuit breaker does not malfunction when detecting a faulty connection.

또한, 미리 설정된 기준전압은 AC 220V에서는 상과 접지사이의 전압이 AC 220V로 측정되고, 중성선과 접지사이의 전압은 AC 1~30V로 작게 나타나는 것으로, 검출된 전압이 상기 범위내에서는 연결이 정상으로 판단하는 것을 특징으로 한다.In addition, the preset reference voltage is AC 220V, the voltage between the phase and the ground is measured as AC 220V, and the voltage between the neutral line and the ground appears as small as AC 1~30V. If the detected voltage is within the above range, the connection is normal. It characterized in that it is judged as.

또한, 상기 전원용 서지보호기가 설치되는 배전반에 누전차단기가 동반하여설치되는 경우에 오시공 검출 회로 동작 전류 및 시간을 최소화하여 누전차단기의 최소동작전류 5mA, 최소 동작시간 30ms 이하로 조정하여 누전차단기가 오동작을 하지 않는 것을 특징으로 한다.In addition, in the case that a ground fault circuit breaker is installed in the switchboard where the power surge protector is installed, the operating current and time of the fault detection circuit are minimized, and the minimum operating current of the ground fault circuit breaker is adjusted to 5 mA and the minimum operating time of 30 ms or less. It is characterized in that it does not malfunction.

본 발명 누전차단기의 오동작 방지가 고려된 전원용 SPD의 오결선 검출 방법은 시공자의 실수로 상과 중성선이 바뀌었을 경우에 바뀌었다는 정보를 서지보호기 내에 장착된 소리를 내는 스피커와, LED, LCD, 7세그먼트 등의 디스플레이부를 통해 알려주어 사고를 미연에 방지하는 현저한 효과가 있다. 또한 오시공 검출 회로 동작시에 흐르는 전류 및 시간을 최소화하여 누전차단기가 작동되지 않아 trip현상이 발생되지 않는 현저한 효과가 있다.In the present invention, the faulty wiring detection method of the SPD for power supply considering the malfunction prevention of the earth leakage circuit breaker provides information that the phase and neutral wires are changed due to the mistake of a builder, and a speaker, LED, LCD, 7 There is a remarkable effect of preventing accidents in advance by notifying them through a display unit such as a segment. In addition, there is a remarkable effect that a trip phenomenon does not occur because the earth leakage breaker is not operated by minimizing the current and time flowing during the operation of the faulty construction detection circuit.

도 1은 본 발명의 오시공 방지기능이 탑재된 전원용 서지보호기 및 오시공 판단방법의 구성도
도 2는 본 발명의 누전차단기의 오동작 방지가 고려된 전원용 SPD의 오결선 검출 기능이 탑재된 전원용 서지보호기의 구성도
도 3은 누전차단기가 설치되는 전원용 서지보호기의 구성도
도 4는 본발명의 오 결선 방지를 위한 software 순서도
도 5는 본발명의 오 결선 방지를 위한 software algorythm
도 6은 본발명의 접지 불량 표시 예시도
도 7은 본발명의 상도체와 중성선이 바뀔경우 예시도
도 8은 본 발명의 오결선 검출회로도
1 is a configuration diagram of a power surge protector and a method for determining a false construction with an erroneous construction prevention function of the present invention
FIG. 2 is a block diagram of a power surge protector equipped with a malfunction detection function of an SPD for power supply considering malfunction of the earth leakage circuit breaker of the present invention
3 is a configuration diagram of a power surge protector in which an earth leakage breaker is installed
Figure 4 is a software flow chart for preventing incorrect wiring of the present invention
5 is a software algorythm for preventing erroneous wiring of the present invention
6 is an exemplary view showing a ground fault of the present invention
7 is an exemplary diagram when the phase conductor and the neutral wire of the present invention are changed
8 is a circuit diagram for detecting a misconnection of the present invention

본발명은 누전차단기의 오동작 방지가 고려된 전원용 SPD의 오결선 검출 방법에 관한 것으로, 검출부에서 상과 접지간의 전압과 중성선과 접지간의 전압을 검출하여 마이크로 컨트롤러 유니트(Micro Controller Unit, 500)로 전달하는 검출단계;와 상기 전달된 전압을 마이크로 컨트롤러 유니트(500)가 미리 설정된 기준전압과 비교하여 상과 중성선의 연결이 정상적인지 판단하는 판단단계;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a method of detecting a faulty wiring of an SPD for power supply considering the malfunction prevention of an earth leakage breaker, and the detection unit detects the voltage between the phase and the ground and the voltage between the neutral and the ground and transmits it to the Micro Controller Unit (500). And a determining step of determining whether a connection between a phase and a neutral wire is normal by comparing the transmitted voltage with a preset reference voltage by the microcontroller unit 500.

또한, 미리 설정된 기준전압은 AC 220V에서는 상과 접지사이의 전압이 AC 220V로 측정되고, 중성선과 접지사이의 전압은 AC 1~30V로 작게 나타나는 것으로, 검출된 전압이 상기 범위내에서는 연결이 정상으로 판단하는 것을 특징으로 한다.In addition, the preset reference voltage is AC 220V, the voltage between the phase and the ground is measured as AC 220V, and the voltage between the neutral line and the ground appears as small as AC 1~30V. If the detected voltage is within the above range, the connection is normal. It characterized in that it is judged as.

전압이 상기 범위내에서는 연결이 정상으로 판단하는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that it is determined that the connection is normal when the voltage is within the above range.

또한, 상기 전원용 서지보호기가 설치되는 배전반에 누전차단기가 동반하여설치되는 경우에 오시공 검출 회로 동작 전류 및 시간을 최소화하여 누전차단기의 최소동작전류 5mA, 최소 동작시간 30ms 이하로 조정하여 누전차단기가 미작동되는 것을 특징으로 한다.In addition, in the case that a ground fault circuit breaker is installed in the switchboard where the power surge protector is installed, the operating current and time of the fault detection circuit are minimized, and the minimum operating current of the ground fault circuit breaker is adjusted to 5 mA and the minimum operating time of 30 ms or less. It is characterized in that it is not operated.

본 발명을 첨부도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 1은 본 발명의 오시공 방지기능이 탑재된 전원용 서지보호기 및 오시공 판단방법의 구성도, 도 2는 본 발명의 누전차단기의 오동작 방지가 고려된 전원용 SPD의 오결선 검출 기능이 탑재된 전원용 서지보호기의 구성도 , 도 3은 누전차단기가 설치되는 전원용 서지보호기의 구성도, 도 4는 본발명의 오 결선 방지를 위한 software 순서도, 도 5는 본발명의 오 결선 방지를 위한 software algorythm, 도 6은 본발명의 접지 불량 표시 예시도, 도 7은 본발명의 상도체와 중성선이 바뀔경우 예시도, 도 8은 본 발명의 오결선 검출회로도이다.The present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 1 is a configuration diagram of a surge protector for a power source equipped with an erroneous construction prevention function of the present invention and a method for determining erroneous construction, and FIG. 2 is a power supply with an erroneous connection detection function of an SPD for power supply considering the malfunction prevention of the earth leakage breaker of the present invention. A configuration diagram of a surge protector, FIG. 3 is a configuration diagram of a power surge protector in which an earth leakage circuit breaker is installed, FIG. 4 is a software flow chart for preventing erroneous wiring of the present invention, and FIG. 5 is a software algorythm for preventing erroneous wiring of the present invention. 6 is an exemplary diagram of a ground fault display according to the present invention, FIG. 7 is an exemplary diagram when the phase conductor and the neutral wire of the present invention are changed, and FIG. 8 is a circuit diagram for detecting an incorrect connection of the present invention.

본 발명은 누전차단기의 오동작 방지가 고려된 전원용 SPD의 오결선 검출 방법에 관한 것으로, 검출부에서 상과 접지간의 전압과 중성선과 접지간의 전압을 검출하여 마이크로 컨트롤러 유니트(Micro Controller Unit)로 전달하는 검출단계;와 상기 전달된 전압을 MCU가 미리 설정된 기준전압과 비교하여 상과 중성선의 연결이 정상적인지 판단하는 판단단계;로 이루어지는 것이다.The present invention relates to a method for detecting a faulty connection of an SPD for power supply considering the malfunction of an earth leakage breaker, and the detection unit detects the voltage between the phase and the ground and the voltage between the neutral and the ground and transmits it to a microcontroller unit. And a determining step of determining whether the connection between the phase and the neutral wire is normal by comparing the transmitted voltage with a preset reference voltage by the MCU.

검출의 수단으로 전원 1차측과 2차측을 분리할 수 있는 고출력, 고내압 포토커플러와 저항을 사용하였으며, CTR(Current Transfer Rate) 특성이 높은 포토커플러를 사용함으로써 전류를 수 mA로 최소화하고 마이컴에서 접지로 흐르는 시간을 수십 ms로 최소화하여 오결선 검출시에 누전차단기가 오동작하지 않도록 고려하여 검출하는 것을 특징으로 한다.As a means of detection, a high-output, high-voltage photocoupler and resistor that can separate the primary and secondary sides of the power supply are used, and a photocoupler with high CTR (Current Transfer Rate) characteristics is used to minimize the current to several mA and It is characterized in that the time flowing to the ground is minimized to tens of ms, so that the earth leakage circuit breaker does not malfunction when detecting a faulty connection.

오결선 검출회로는 AC 1차측과 DC 2차측으로 분리하여 서지로부터 마이크로 프로세서가 영향을 받지 않도록 설계하였다. 초기에 SPD에 전원이 인가되면 마이크로 프로세서의 GPIO(General Purpose Input Output) 출력에서 수십 ms 동안 high를 출력하여 Relay를 동작시켜 GPIO 입력에서 상과 중성선을 검출하였다. Relay 동작시 상에서 접지로 흐르는 전류로 누전차단기가 Trip 되지 않도록 저항값을 선정하여 누설전류를 수 mA로 검출 시간은 수십 ms로 최소화 하였다.The erroneous wiring detection circuit is designed so that the microprocessor is not affected by the surge by separating it into an AC primary side and a DC secondary side. Initially, when power was applied to the SPD, the GPIO (General Purpose Input Output) output of the microprocessor outputs high for several tens of ms and operates the relay to detect the phase and neutral lines at the GPIO input. During relay operation, the resistance value was selected so that the earth leakage breaker does not trip with the current flowing to the ground, and the leakage current was minimized to several mA and the detection time was minimized to tens of ms.

본발명 오 결선 방지를 위한 software 순서도와 algorythm은 도 4, 5와 같다.The software flow chart and algorythm for preventing erroneous wiring of the present invention are shown in FIGS. 4 and 5.

또한, 상기 미리 설정된 기준전압은 AC 220V에서는 상과 접지사이의 전압이 AC 220V로 측정되고, 중성선과 접지사이의 전압은 AC 1~30V로 작게 나타나는 것으로, 검출된 전압이 상기 범위내에서는 연결이 정상으로 판단하는 것이다.In addition, the preset reference voltage is that the voltage between the phase and the ground is measured as AC 220V in AC 220V, and the voltage between the neutral wire and the ground appears as small as AC 1 to 30V, and the detected voltage is within the above range. It is to judge as normal.

또한, 상기 판단단계에 의한 결과를 서지보호기내에 장착된 스피커 또는 디스플레이로 출력하는 경보단계;를 더 포함하는 것이다.Further, an alarm step of outputting the result of the determination step to a speaker or a display mounted in the surge protector is further included.

또한, 본 발명은 누전차단기의 오동작 방지가 고려된 전원용 SPD의 오결선 검출 방법에 관한 것으로, 서지보호기 케이스 내부에 설치되며, 상과 접지간의 전압과 중성선과 접지간의 전압을 검출하여 마이크로 컨트롤러 유니트(Micro Controller Unit)로 전달하는 검출부; 경보를 발생하는 출력부; 상기 검출부에서 전달된 전압을 미리 설정된 기준전압과 비교하여 상과 중성선의 연결이 정상적인지 판단하고 출력부를 통해 경보를 발생하는 마이크로 컨트롤러 유니트(Micro Controller Unit); 전원을 공급하는 전원부;로 이루어져서 상과 중성선의 연결이 정상적인지 판단하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention relates to a method for detecting a faulty connection of a power supply SPD in consideration of preventing malfunction of an earth leakage breaker, which is installed inside a surge protector case, and detects a voltage between a phase and a ground and a voltage between a neutral wire and a ground, and a microcontroller unit ( A detection unit transmitting to the Micro Controller Unit); An output unit that generates an alarm; A microcontroller unit that compares the voltage transmitted from the detection unit with a preset reference voltage to determine whether a connection between a phase and a neutral wire is normal, and generates an alarm through an output unit; It consists of a power supply unit for supplying power; characterized in that it determines whether the connection between the phase and the neutral wire is normal.

본발명에서 전원용 서지보호기 오시공 판단방법은 검출부에서 상과 접지간의 전압과 중성선과 접지간의 전압을 검출하여 마이크로 컨트롤러 유니트(Micro Controller Unit)로 전달하는 검출단계;와 상기 전달된 전압을 MCU가 미리 설정된 기준전압과 비교하여 상과 중성선의 연결이 정상적인지 판단하는 판단단계;로 이루어진다.In the present invention, the method for determining the faulty construction of a power surge protector includes a detection step of detecting a voltage between phase and ground and a voltage between neutral and ground by a detection unit and transferring the voltage to a microcontroller unit; A determination step of determining whether the connection between the phase and the neutral wire is normal by comparing with the set reference voltage; consists of.

상기 상은 L(Line)을 의미하며, 상기 중성선은 N(Neutral)을 의미한다.The phase means L (Line), and the neutral line means N (Neutral).

상기 미리 설정된 기준전압은 AC 220V에서는 상과 접지사이의 전압이 AC 220V로 측정되고, N-PE사이의 전압은 AC 1~30V로 작게 나타나는 것으로, 검출된 전압이 상기 범위내에서는 연결이 정상으로 판단하고, 상과 접지사이의 전압이 작고 중성선과 접지사이의 전압이 크게 되는 경우에는 비정상인 것으로 판단한다.The preset reference voltage is AC 220V, the voltage between the phase and the ground is measured as AC 220V, and the voltage between the N-PE appears as small as AC 1~30V. If the detected voltage is within the above range, the connection is normal. When the voltage between the phase and the ground is small and the voltage between the neutral and the ground becomes large, it is determined to be abnormal.

본발명은 상기 판단단계에 의한 결과, 곧 정상연결상태와 비정상연결상태를 서지보호기 내에 장착된 스피커 또는 디스플레이로 출력하여 작업자가 인식하게 경보를 발생한다.In the present invention, as a result of the determination step, a normal connection state and an abnormal connection state are output to a speaker or a display mounted in a surge protector to generate an alarm so that the operator can recognize it.

스피커 출력은 Voice prompt IC에 입력된 녹음파일을 스피커로 출력한다.Speaker output outputs the recorded file input to the voice prompt IC to the speaker.

일례로서, (정상상태)As an example, (normal state)

예) 소리 : "정상 설치 되었습니다."로 출력한다.Ex) Sound: Outputs as "normally installed."

Display 출력부 : LED또는 LCD또는 7-세그먼트로 정상상태 출력한다.Display output part: Normal state output by LED or LCD or 7-segment.

(비정상상태)(Abnormal state)

예)Yes)

- 상과 중성선의 위치를 확인해 주세요.-Check the position of the upper and neutral wires.

- 접지 연결을 확인해 주세요.-Check the ground connection.

Display출력부는 LED또는 LCD또는 7-세그먼트로 비정상상태 또는 정상상태를 도 6, 7과 같이 출력할 수도 있다.The display output unit may output an abnormal state or a normal state through an LED or LCD or 7-segment as shown in FIGS. 6 and 7.

본발명의 서지보호기의 회로를 설명하면 다음과 같다.The circuit of the surge protector of the present invention is as follows.

서지보호기의 회로는 검출부와; 전원부와; 마이크로 컨트롤러 유니트(Micro Controller Unit)와; 경보부로 이루어진다. The circuit of the surge protector includes a detection unit; Power supply; A micro controller unit; It consists of an alarm section.

검출부는 상, 중성선, 접지선에서 상과 중성선 사이는 바리스터(120)가 연결되고, 중성선과 접지 사이는 가스방전관(130)이 연결된다. 상과 중성선의 인입단은 전원부의 트랜스(401)와 각각 직렬로 연결된다.In the detection unit, the varistor 120 is connected between the phase, the neutral wire, and the ground wire, and the gas discharge pipe 130 is connected between the neutral wire and the ground. Leading ends of the phase and neutral wire are connected in series with the transformer 401 of the power supply, respectively.

상선에는 중간에 온도퓨즈(THERMAL FUSE, 110)가 연결되어 있고, 또한 상선은 중간에 분기되어 접지되되, 저항(711), 포토커플러(710), 릴레이(730), 트랜지스터(731)가 직렬로 순차적으로 연결된 후 접지되어 있다. 또한 릴레이(730)의 On/Off 컨트롤 하기 위한 트랜지스터(731)가 마이컴과 연결되어 있다. 상기 트랜스(731)는 브릿지다이오드(402)와 직렬로 연결되되, 바리스터(613)가 브릿지다이오드(402) 전방에 병렬로 연결되어 트랜스(401)의 과도전압에서 보호한다. 상기 브릿지다이오드(402)의 출력단은 전압검출부를 통해 마이크로 컨트롤러 유니트에 직렬로 연결되고, 상기 브릿지다이오드의 다른 출력단은 접지된다.A thermal fuse (110) is connected to the commercial line in the middle, and the commercial line is branched and grounded in the middle, but the resistor 711, photocoupler 710, relay 730, and transistor 731 are in series. It is connected sequentially and then grounded. In addition, a transistor 731 for on/off control of the relay 730 is connected to the microcomputer. The transformer 731 is connected in series with the bridge diode 402, and a varistor 613 is connected in parallel in front of the bridge diode 402 to protect from the transient voltage of the transformer 401. The output terminal of the bridge diode 402 is connected in series to the microcontroller unit through a voltage detector, and the other output terminal of the bridge diode is grounded.

N선은 중간에 분기되어 접지되되, 저항(721), 포토커플러(720), 릴레이(730), 트랜지스터(731)가 직렬로 순차적으로 연결된 후 접지되어 있다. 또한 릴레이(730)의 On/Off 컨트롤 하기 위한 트랜지스터(731)가 마이컴과 연결되어 있다.The N line is branched in the middle to be grounded, and the resistor 721, the photocoupler 720, the relay 730, and the transistor 731 are sequentially connected in series and then grounded. In addition, a transistor 731 for on/off control of the relay 730 is connected to the microcomputer.

전원부는 정전압공급장치(403)의 두 개의 출력단이 브릿지다이오드(402)와 두 개의 선으로 직렬 연결되고, 브릿지다이오드는 트랜스(401)와 두 개의 선으로 직렬 연결된다. 상기 트랜스는 검출부의 상선, 중성선의 인입단에 각각 직렬 연결된다. 정전압공급장치의 다른 출력단은 마이크로 컨트롤러 유니트의 입력단과 직렬연결된다.In the power supply unit, the two output terminals of the constant voltage supply device 403 are connected in series with the bridge diode 402 by two lines, and the bridge diode is connected in series with the transformer 401 by two lines. The transformer is connected in series to each of the leading ends of the phase wire and the neutral wire of the detection unit. The other output of the constant voltage supply is connected in series with the input of the microcontroller unit.

출력부는 마이크로 컨트롤러 유니트의 출력단에 직렬 연결되는 보이스프롬프트(VOICE PROMPT, 801)가 증폭기(802)와 직렬로 연결되며, 증폭부는 스피커(803)에 직렬연결된다. 또는 마이크로 컨트롤러 유니트에 LED 또는 LCD또는 7-세그먼트의 디스플레이부(900)가 직렬연결되어 각각 디스플레이 된다.The output unit is connected in series with the amplifier 802 and a voice prompt 801 connected in series to the output terminal of the microcontroller unit, and the amplifying unit is connected in series to the speaker 803. Alternatively, the LED, LCD or 7-segment display unit 900 is connected in series to the microcontroller unit and displayed respectively.

마이크로 컨트롤러 유니트의 입력단중 하나는 전원부의 정전압공급장치(403)의 출력단과 직렬 연결된다. 출력단중 하나는 출력부의 보이스 프람프트(801)와 직렬연결되고, 출력단중 하나는 출력부의 LED또는 LCD또는 7-세그먼트의 디스플레이부(900)가 직렬연결되어 각각 디스플레이 된다.One of the input terminals of the microcontroller unit is connected in series with the output terminal of the constant voltage supply device 403 of the power supply. One of the output terminals is connected in series with the voice prompt 801 of the output unit, and one of the output terminals is displayed by connecting the LED or LCD of the output unit or the 7-segment display unit 900 in series.

마이크로 컨트롤러 유니트의 출력단중 하나는 중성선과 접지선 사이의 릴레이(730)를 동작시키기 위해 트랜지스터(731)와 연결된다. 마이크로 컨트롤러 유니트의 입력단중 하나는 중성선과 접지 사이에 직렬연결된 포토커플러(710, 720)에 직렬연결된다.One of the output terminals of the microcontroller unit is connected to the transistor 731 to operate the relay 730 between the neutral line and the ground line. One of the input terminals of the microcontroller unit is connected in series to photocouplers 710 and 720 connected in series between the neutral wire and the ground.

마이크로 컨트롤러 유니트의 입력단중 하나는 전원부의 정전압공급장치(403)의 출력단과 직렬 연결된다. 입력단중 하나는 포토커플러(710,720) 입력부와 직렬연결된다. One of the input terminals of the microcontroller unit is connected in series with the output terminal of the constant voltage supply device 403 of the power supply. One of the input terminals is connected in series with the input units of the photocouplers 710 and 720.

상기 음성출력부(800)는 마이크로 컨트롤러의 신호에 따라 음성을 결정하는 보이스 프롬프트(Voice Prompt)(801)와, 상기 보이스 프롬프트(801)에서 결정된 음성의 신호를 증폭하는 신호 증폭기(Audio-Amp)(802)와, 상기 신호 증폭기(802)를 통해 증폭된 음성을 소리로 출력하는 스피커(803)로 이루어진다.The voice output unit 800 includes a voice prompt 801 for determining a voice according to a signal from a microcontroller, and an audio-amp for amplifying a signal of the voice determined in the voice prompt 801 It includes 802 and a speaker 803 that outputs the sound amplified through the signal amplifier 802 as sound.

상기 보이스 프롬프트(801)의 IC에는 미리 음성파일이 저장되어 있다.In the IC of the voice prompt 801, a voice file is previously stored.

상기 마이크로 컨트롤러(500)는 전압을 통해 판단하여 회로부가 정상적으로 연결되었는지 판단할 수 있으며, 상태에 따라서 디스플레이부(900)를 통해 상태 여부를 출력시키도록 제어하거나, 또는 보이스 프롬프트(Voice prompt)(801)의 집적회로(IC, integrated circuit)에 저장된 음성파일을 실행시켜 신호 증폭기(Audio Amp)(802)를 통해 스피커(803)로 음성을 출력하도록 제어하는 것이다.The microcontroller 500 may determine whether the circuit unit is normally connected by determining through the voltage, and controls to output the status through the display unit 900 according to the state, or a voice prompt 801 ), the audio file stored in the integrated circuit (IC) is executed and the audio is output to the speaker 803 through the audio amplifier 802.

통상적으로 AC 220V가 사용되는 것으로, 상기 마이크로 컨트롤러(500)가 회로부의 연결이 정상적인지 판단하는 기준은 L(100)와 PE(300) 사이의 전압은 AC 220V로 측정되고, N(200)과 PE(300) 사이의 전압은 AC 1~30V로 나타난다.Typically, AC 220V is used, and the criterion for determining whether the connection of the circuit part by the microcontroller 500 is normal is the voltage between L(100) and PE(300) is measured as AC 220V, and N(200) and The voltage between the PEs 300 is AC 1~30V.

상기 디스플레이부(900)는 발광다이오드(LED, light emitting diode), 액정표시장치(LCD, Liquid Crystal Display), 7세그먼트(seven segment) 등을 사용할 수 있는 것이다.The display unit 900 may use a light emitting diode (LED), a liquid crystal display (LCD), a seven segment, or the like.

상기 마이크로 컨트롤러(500)는 상태를 정상적인 연결상태와 비정상적인 연결상태로 구분하여 판단하며, 상기 판단된 상태에 따라 정보를 변경하여 출력시키도록 제어하는 것이다.The microcontroller 500 determines a state by dividing it into a normal connection state and an abnormal connection state, and controls the information to be changed and output according to the determined state.

그리고 상기 상태가 정상적인 연결상태로 판단되는 경우에, 디스플레이부(900)와 보이스 프롬프트(801)에 각각 신호를 보내고, 디스플레이부(900)는 정상적인 상태를 알 수 있도록 출력하며, 보이스 프롬프트(801)가 정상 연결시 출력되는 음성파일을 선택하여 신호 증폭기(Audio-Amp)(802)를 거쳐 스피커로 출력하는 것이다.In addition, when the state is determined to be a normal connection state, signals are sent to the display unit 900 and the voice prompt 801, respectively, and the display unit 900 outputs it so that the normal state is known, and the voice prompt 801 Selects an audio file that is output during normal connection and outputs it to a speaker through a signal amplifier (Audio-Amp) 802.

실시예로서, 상기 마이크로 컨트롤러(500)는 정상적인 연결상태로 판단한 후, 파란색 발광다이오드와 보이스 프롬프트(801)에 각각 신호를 보내고, 신호를 받은 보이스 프롬프트(801)는 음성파일 중 정상적인 연결상태 시 출력하는 음성파일을 실행시키되, 상기 음성파일이 실행되면 신호를 신호 증폭기(Audio-Amp)로 전달하고, 상기 신호 증폭기(Audio-Amp)가 음성을 증폭하여 스피커를 통해 "정상 설치되었습니다"라고 음성을 출력하는 것이다.As an embodiment, after determining that the microcontroller 500 is in a normal connection state, it sends a signal to the blue light emitting diode and the voice prompt 801, respectively, and the voice prompt 801 receiving the signal is output in the normal connection state among the voice files. The voice file is executed, but when the voice file is executed, the signal is transmitted to the signal amplifier (Audio-Amp), and the signal amplifier (Audio-Amp) amplifies the voice and makes a voice saying "It is installed normally" through the speaker. Is to print.

반대로, 상기 마이크로 컨트롤러(500)는 상태가 비정상적으로 연결된 상태로 판단되는 경우에, 디스플레이부(900)와 보이스 프롬프트(801)에 각각 신호를 보내고, 상기 디스플레이부(900)에는 비정상상태를 알아볼 수 있도록 출력하며, 보이스 프롬프트(801)가 비정상 연결시 출력되는 음성파일을 선택하여 신호 증폭기(Audio-Amp)(802)를 거쳐 비정상 연결시 출력되는 음성파일을 스피커(803)로 출력하는 것이다.Conversely, when it is determined that the state is abnormally connected, the microcontroller 500 transmits signals to the display unit 900 and the voice prompt 801 respectively, and the display unit 900 can recognize the abnormal state. The voice prompt 801 selects a voice file output when abnormal connection is made, and outputs a voice file output when abnormal connection through a signal amplifier 802 to the speaker 803.

실시예로서, 상기 마이크로 컨트롤러(500)는 비정상적인 연결상태로 판단한 후, 보이스 프롬프트(801)에 각각 신호를 보낸다.As an embodiment, after determining that the microcontroller 500 is in an abnormal connection state, it sends a signal to the voice prompt 801, respectively.

그리고 상기 신호를 받은 보이스 프롬프트는 음성파일 중 비정상적인 연결상태 시 출력하는 음성파일을 실행시키되, 문제상황에 따라 해당되는 음성파일이 선택되고, 상기 음성파일이 실행되면 신호를 신호 증폭기(Audio-Amp)로 전달한다.In addition, the voice prompt that received the signal executes a voice file that is output in an abnormal connection state among the voice files, but a corresponding voice file is selected according to the problem situation, and when the voice file is executed, the signal is signaled by an audio-amp. To pass.

상기 신호 증폭기(Audio-Amp)가 음성을 증폭하여 스피커를 통해 음성을 출력하되, 상기 문제상황에 따라 선택된 음성파일의 음성이 출력된다. 이때, 상기 문제상황은 사용되는 서지보호기가 상과 중성선이 바뀌는 경우와 접지가 연결되지 않은 경우를 판단할 수 있다.The signal amplifier (Audio-Amp) amplifies the voice and outputs the voice through the speaker, and the voice of the selected voice file is output according to the problem situation. In this case, the problem situation can be determined when the phase and neutral wires of the surge protector to be used are changed and when the ground is not connected.

특히, 출력되는 음성은 "상과 중성선의 위치를 확인해 주세요.", "접지 연결을 확인해주세요." 중 하나를 출력하는 것이다.In particular, the output voice is "Please check the position of the phase and neutral wire.", "Please check the ground connection." Is to print one of them.

본 발명의 작동순서를 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 평상시 상과 중성선 릴레이(730)는 모두 상과 접지, 중성선과 접지사이에 전류가 흐르지 않게 오픈되어 있다. 그러므로 전원부에서 메인전원이 들어오면 마이크로 컨트롤러 유니트가 작동되면서 상과 중선선의 릴레이가 동작되며 상과 접지, 중성선과 접지사이에 아주 미약한 전류가 흐르게 된다. 그러면 상과접지 및 중성선과 접지 전압검출용 포토커플러(710,720)을 통하여 상과 접지간의 전압과 중성선과 접지간의 전압이 계측된다.A detailed description of the operating sequence of the present invention is as follows. Normally, both the phase and neutral relay 730 are open so that no current flows between the phase and the ground, and the neutral and the ground. Therefore, when the main power is turned on from the power supply, the microcontroller unit operates, the relay of the phase and the middle wire is operated, and a very weak current flows between the phase and the ground, and the neutral and the ground. Then, the voltage between the phase and the ground and the voltage between the neutral and the ground are measured through the photocouplers 710 and 720 for detecting phase and ground and neutral and ground voltage.

계측된 전압들이 마이크로 컨트롤러 유니트에 전달되며, 마이크로 컨트롤러 유니트에서는 전달된 전압들을 판단하여 상과 접지간의 전압과 중성선과 접지간의 각각 미리 설정된 전압이 서로 바뀔 경우에는 상과 중선선이 바뀌어서 잘못 연결되었다고 판단하여 경보신호를 출력한다.The measured voltages are transmitted to the microcontroller unit, and the microcontroller unit judges the transmitted voltages, and if the voltage between the phase and the ground and the preset voltage between the neutral and the ground change each other, it is judged that the phase and the neutral wire are changed and are connected incorrectly. To output an alarm signal.

본발명의 기술적 요지인 누전차단기는 시간과 전류 크기에 매우 민감하게 동작이 되며, 최소 정격감도 전류인 5mA와 최소 30ms 동작시간도 같이 고려되어야 하고 두 가지 사항이 모두 최소 조건 이내로 조절되어야 한다.The earth leakage breaker, which is the technical point of the present invention, operates very sensitively to time and current magnitude, and the minimum rated sensitivity current of 5mA and the minimum operating time of 30ms should be considered as well, and both items should be adjusted within minimum conditions.

곧 본 발명의 오시공검출 회로 동작시에 흐르는 전류 및 시간을 최소화하여누전차단기가 작동되지 않아 trip현상이 발생되지 않는 것이다.In other words, by minimizing the current and time flowing during the operation of the faulty construction detection circuit of the present invention, the earth leakage breaker does not operate, so that a trip phenomenon does not occur.

본발명의 도 8과 같이 오결선 검출회로는 AC 1차측(흑색)과 DC 2차측(청색)으로 분리하여 서지로부터 마이크로프로세서가 영향을 받지 않도록 설계하였다. 초기에 SPD에 전원이 인가되면 마이크로프로세서의 GPIO output (GPIO : General Purpose Input Output)에서 30ms동안 high를 출력하여 Relay를 동작시켜 GPIO input에서 상과 중성선을 검출하였다.As shown in Fig. 8 of the present invention, the erroneous wiring detection circuit is designed so that the microprocessor is not affected by the surge by separating it into an AC primary side (black) and a DC secondary side (blue). Initially, when the power is applied to the SPD, the GPIO output (GPIO: General Purpose Input Output) of the microprocessor outputs high for 30ms and operates the relay to detect the phase and neutral lines at the GPIO input.

상과 접지 그리고 중성선과 접지의 선간 전압을 검출하기 위하여 광결합기를 사용하였고, SPD의 상위에 누전차단기가 사용되는 경우도 있으므로 Relay 동작 시 상에서 접지로 흐르는 전류로 인한 트립 현상이 발생하지 않도록 고려하여 330kΩ을 선정한 것으로 누설전류를 최소화하였고 검출 시간은 30ms로 60Hz를 기준으로 약 5주기에 해당된다. 이 기간 동안 흐르는 전류를 옴의 공식으로 산출하면 약 600μA이다.An optocoupler was used to detect the voltage between the phase and the ground, and the neutral and the ground, and an earth leakage breaker is sometimes used on the upper part of the SPD. Therefore, consider not to cause a trip phenomenon due to the current flowing from the phase to the ground during relay operation. Leakage current was minimized by selecting 330kΩ, and the detection time is 30ms, which is about 5 cycles based on 60Hz. The current flowing during this period is calculated by the formula of ohms, which is about 600 μA.

과전류 보호장치를 가진 누전차단기의 국제표준은 IEC 61009-1(주택용 및 이와 유사한 용도의 과전류 보호장치를 가진 누전차단기(RCBO)- 제 1부 : 일반 요구사항)을 따르며 최소 정격감도전류인 6mA보다 훨씬 작은 값으로 영향을 받지 않는다.The international standard for an earth leakage breaker with an overcurrent protection device complies with IEC 61009-1 (RCBO with an overcurrent protection device for residential and similar purposes-Part 1: General requirements) and is less than the minimum rated sensitivity current of 6mA. It is not affected by much smaller values.

또한 접지의 환경 및 주변기기의 잡음 및 고조파 전압에 따라서 중성선과 접지간의 전압은 상승될 수 있으므로 검출은 정상전압인 220V의 약 80%인 180V이상에서 동작하도록 설정하였다.In addition, since the voltage between the neutral wire and the ground may increase according to the grounding environment and noise and harmonic voltage of peripheral devices, the detection was set to operate at 180V or more, which is about 80% of the normal voltage 220V.

곧, 누전차단기의 최소 동작 조건이 5mA, 30ms 이기 때문에 저항값을 조정하여 전류 검출 값을 약 600uA로 조정하고 고감도의 광결합기의 출력으로 검출한다.Soon, since the minimum operating condition of the earth leakage breaker is 5mA, 30ms, the current detection value is adjusted to about 600uA by adjusting the resistance value, and it is detected by the output of the highly sensitive optocoupler.

Noise에 의한 오동작 방지를 위하여 30ms 동안 1회 relay를 동작하여 검출하는 방법에서 횟수를 5회 검출하여 모두 동일한 값으로 검출되면 이를 정상 값으로 판단하는 것이다.In order to prevent malfunction due to noise, in the method of detecting by operating the relay once for 30ms, if the number of times is detected 5 times and all are detected as the same value, it is determined as a normal value.

100 : L
110 : 온도퓨즈
120, 613 : 바리스터
130 : 가스방전관
200 : N
300 : PE
400 : 전원부
401 : 트랜스
402 : 브릿지 다이오드
403 : 정전압 공급장치
500 : 마이크로 컨트롤러
710, 720 : 포토커플러
711, 721 : 저항
714, 724 : 코일
730 : 릴레이
731 : 트랜지스터
800 : 음성출력부
801 : 보이스 프롬프트 802 : 신호 증폭기 803 : 스피커
900 : 디스플레이부
1 : 설비의 기점 2 : 배전반
3 : 주 접지 짧은 파형 또는 바 4 : 서지 보호 장치
5 : 서지 보호 장치의 접지 연결, 5a 또는 5b
6 : 보호되는 장치
7 : 누전 차단기(RCD : Residual current protective device)
F : SPD 제조자에 의하여 지시된 보호 장치(예를 들면 퓨즈, 차단기, RCD)
RA : 설비의 접지극(접지 저항)
Rg : 전력 계통의 접지극(접지 저항)
100: L
110: thermal fuse
120, 613: Varistor
130: gas discharge pipe
200: N
300: PE
400: power supply
401: trans
402: bridge diode
403: constant voltage supply device
500: microcontroller
710, 720: photo coupler
711, 721: resistance
714, 724: coil
730: relay
731: transistor
800: audio output unit
801: voice prompt 802: signal amplifier 803: speaker
900: display unit
1: starting point of facility 2: switchboard
3: main ground short waveform or bar 4: surge protection device
5: ground connection of surge protection device, 5a or 5b
6: protected device
7: Residual current protective device (RCD)
F: Protection device specified by the SPD manufacturer (e.g. fuse, circuit breaker, RCD)
R A : Ground electrode of facility (ground resistance)
R g : Earth electrode of power system (ground resistance)

Claims (3)

검출부에서 상과 접지간의 전압과 중성선과 접지간의 전압을 검출하여 마이크로 컨트롤러 유니트(Micro Controller Unit, 500)로 전달하는 검출단계;와 상기 전달된 전압을 마이크로 컨트롤러 유니트(500)가 미리 설정된 기준전압과 비교하여 상과 중성선의 연결이 정상적인지 판단하는 판단단계;로 이루어지는 누전차단기의 오동작 방지가 고려된 전원용 SPD의 오결선 검출 방법에 있어서,
상기 미리 설정된 기준전압은 AC 220V에서는 상과 접지사이의 전압이 AC 220V로 측정되고, 중성선과 접지사이의 전압은 AC 1~30V로 작게 나타나는 것으로, 상기 중성선과 접지사이의 검출된 전압이 AC 1~30V 범위내에서는 연결이 정상으로 판단하는 것이며,
전원용 서지보호기가 설치되는 배전반에는 누전차단기가 설치되되, 상기 누전차단기는 최소 정격감도 전류인 5mA와 최소 30ms 동작시간 이내로 조절되게 하는 것으로,오시공검출 회로 동작시에 흐르는 전류 및 시간을 최소화하여누전차단기가 작동되지 않아 trip현상이 발생되지 않는 것이며,
오결선 검출회로는 AC 1차측과 DC 2차측으로 분리하여 서지로부터 마이크로프로세서가 영향을 받지 않도록 하되, 초기에 SPD에 전원이 인가되면 마이크로프로세서의 GPIO output (GPIO : General Purpose Input Output)에서 일정시간 동안 high를 출력하여 Relay를 동작시켜 GPIO input에서 상과 중성선을 검출하며,
상과 접지 그리고 중성선과 접지의 선간 전압을 검출하기 위하여 광결합기를 설치사용하는 것을 특징으로 하는 누전차단기의 오동작 방지가 고려된 전원용 SPD의 오결선 검출 방법
A detection step of detecting the voltage between the phase and the ground and the voltage between the neutral wire and the ground by the detection unit and transferring the voltage to a microcontroller unit 500; And the microcontroller unit 500 uses a preset reference voltage and In a method for detecting a faulty connection of an SPD for a power source considering prevention of malfunction of an earth leakage circuit breaker comprising a determining step of determining whether the connection between the phase and the neutral wire is normal by comparison,
The preset reference voltage is AC 220V, the voltage between the phase and the ground is measured as AC 220V, the voltage between the neutral wire and the ground appears as small as AC 1 to 30V, and the detected voltage between the neutral wire and the ground is AC 1 The connection is judged as normal within the range of ~30V,
An earth leakage circuit breaker is installed in the switchboard where the power surge protector is installed, and the leakage circuit breaker is controlled within a minimum rated sensitivity current of 5 mA and a minimum operating time of 30 ms.By minimizing the current and time flowing during operation of the fault detection circuit The circuit breaker does not work, so no trip phenomenon occurs.
The mis-wiring detection circuit is separated into AC primary and DC secondary to prevent the microprocessor from being affected by surges, but when power is initially applied to the SPD, the microprocessor's GPIO output (GPIO: General Purpose Input Output) is used for a certain period of time. It outputs high while operating the relay to detect the phase and neutral wires at the GPIO input.
In order to detect the voltage between the phase and the ground and between the neutral and the ground, an optical coupler is installed and used. A method of detecting incorrect wiring of SPD for power supply considering the prevention of malfunction of an earth leakage circuit breaker.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200310456Y1 (en) * 2002-10-02 2003-04-18 채현철 A breaker which has a shape of sensor
KR20100012077A (en) * 2008-07-28 2010-02-05 엘지전자 주식회사 Motor controller of air conditioner
KR20190067564A (en) * 2017-12-07 2019-06-17 주식회사 아이티이 Real-time detection and recovery system and its construction method in case of power line failure in distribution system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200310456Y1 (en) * 2002-10-02 2003-04-18 채현철 A breaker which has a shape of sensor
KR20100012077A (en) * 2008-07-28 2010-02-05 엘지전자 주식회사 Motor controller of air conditioner
KR20190067564A (en) * 2017-12-07 2019-06-17 주식회사 아이티이 Real-time detection and recovery system and its construction method in case of power line failure in distribution system

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