KR102167390B1 - 전자스위치를 이용한 누전 테스트회로 - Google Patents

전자스위치를 이용한 누전 테스트회로 Download PDF

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KR102167390B1
KR102167390B1 KR1020190044731A KR20190044731A KR102167390B1 KR 102167390 B1 KR102167390 B1 KR 102167390B1 KR 1020190044731 A KR1020190044731 A KR 1020190044731A KR 20190044731 A KR20190044731 A KR 20190044731A KR 102167390 B1 KR102167390 B1 KR 102167390B1
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류인기
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Abstract

본 발명은 전자스위치를 이용한 누전 테스트회로에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 테스트스위치부(200)와 전자스위치부(300)를 구성하여 테스트 버튼을 누를 경우에 종래와 같이 30mA에서 픽업(PICK UP)되지 않고, 30mA 미만의 저전류에서 픽업이 되도록 하여 누전차단기의 동작 전류인 6mA 내지 2,000mA 까지 커버할 수 있는 범용성을 제공하기 위한 전자스위치를 이용한 누전 테스트회로에 관한 것이다.

Description

전자스위치를 이용한 누전 테스트회로{electronic switch with leakage test circuit}
본 발명은 전자스위치를 이용한 누전 테스트회로에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 테스트스위치부(200)와 전자스위치부(300)를 구성하여 테스트스위치부를 누를 경우에 종래와 같이 30mA에서 픽업(PICK UP)되지 않고, 30mA 미만의 저전류에서 픽업이 되도록 하여 누전차단기의 동작 전류인 6mA 내지 2,000mA 까지 커버할 수 있는 범용성을 제공하기 위한 전자스위치를 이용한 누전 테스트회로에 관한 것이다.
현재, 유통되고 있는 누전 차단기는 내부에 내장된 누전검출 IC에 의해, 영상(零相) 변류기인 ZCT로 검출된 신호의 레벨을 판정하여, 신호의 레벨이 소정치를 넘으면, 누전 검출 IC로부터의 출력신호에 의해 사이리스터(thyristor)가 턴온되어, 내장된 전자석(電磁石)의 트립장치를 구동하여 누전 차단기의 개폐부의 접점을 차단시켜 전로를 개방하는 방식으로 구성된다.
또한, 누전차단기에는 누전 발생시, 누전차단 기능을 테스트하기 위하여 의무적으로 누전을 테스트하는 테스트회로부가 누전차단기 내부에 포함되어 구성하게 된다.
일반적으로 누전 차단기의 동작 전류는 결정되어 있는데, 주택용의 경우, 6mA, 15mA, 30mA로, 산업용의 경우, 100mA, 200mA, 500mA, 1,000mA, 2,000mA 등과 같다.
따라서, 테스트버튼을 온시켜 누전 차단기의 동작 이상 유무를 판단하게 되는 것이다.
예를 들어, 일반적인 누전차단기에서 176V일 경우에 30mA가 동작 전류로서 흐르게 되는데, 만약 2,000mA라는 동작 전류가 흐르게 된다면 실제 투입되는 전원은 상당한 고전압이 되어야 하는 문제점이 발생하게 된다.
결국, 누전차단기의 동작 이상 유무를 판단하기 위하여 사용되는 누전차단기의 동작 전류인 6mA 내지 2,000mA 까지 커버할 수 있는 범용성을 제공하기 위한 누전 테스트회로가 필요하게 되었다.
이에 따라, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하고자 테스트스위치부(200)와 전자스위치부(300)를 구성하여 테스트스위치부를 누를 경우에 종래와 같이 30mA에서 픽업(PICK UP)되지 않고, 30mA 미만의 저전류에서 픽업이 되도록 하여 누전차단기의 동작 전류인 6mA 내지 2,000mA 까지 커버할 수 있는 범용성을 제공하기 위한 전자스위치를 이용한 누전 테스트회로를 제안하게 된 것이다.
대한민국등록특허번호 제10-1801729호
따라서, 본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로,
본 발명의 목적은 테스트스위치부(200)와 전자스위치부(300)를 구성하여 테스트스위치부를 누를 경우에 종래와 같이 30mA에서 픽업(PICK UP)되지 않고, 30mA 미만의 저전류에서 픽업이 되도록 하여 누전차단기의 동작 전류인 6mA 내지 2,000mA 까지 커버할 수 있는 범용성을 제공하기 위한 전자스위치를 이용한 누전 테스트회로를 제공하고자 한다.
본 발명의 다른 목적은 롱프레스에 의해 저전류에서 누전 동작 전류가 픽업될 경우에, 전원(10)과 테스트스위치부(200) 사이에 1W 급 미만의 테스트저항부(250)를 구성하여도 소손 위험이 존재하지 않도록 하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따른 전자스위치를 이용한 누전 테스트회로는,
전자스위치를 이용한 누전 테스트회로에 있어서,
누전을 검출하는 전류센서로서, 누전을 감지하여 누전검출IC로 검출 신호를 전달하기 위한 영상변류기(100, ZCT)와,
상기 영상변류기의 일측에 연결되어 누전 테스트를 위하여 누를 경우에 전원(10)으로부터 전원을 공급받아 상기 영상변류기에 전류가 흐르도록 하기 위한 테스트스위치부(200)와,
상기 영상변류기의 타측에 연결되어 상기 테스트스위치부 온 시, 오프되어 저전류가 흐르도록 하기 위한 전자스위치부(300)와,
상기 영상변류기를 통해 제공되는 검출 신호를 수신하여 누전을 검출하기 위한 누전검출IC(400)를 포함함으로써, 본 발명의 과제를 해결하게 된다.
본 발명에 따른 전자스위치를 이용한 누전 테스트회로는,
테스트스위치부(200)와 전자스위치부(300)를 구성하여 테스트스위치부를 누를 경우에 종래와 같이 30mA에서 픽업(PICK UP)되지 않고, 30mA 미만의 저전류에서 픽업이 되도록 하여 누전차단기의 동작 전류인 6mA 내지 2,000mA 까지 커버할 수 있는 범용성을 제공하게 된다.
또한, 롱프레스에 의해 저전류에서 누전 동작 전류가 픽업될 경우에, 전원(10)과 테스트스위치부(200) 사이에 1W 급 미만의 테스트저항부(250)를 구성하여도 소손 위험이 존재하지 않는 효과를 제공하게 된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전자스위치를 이용한 누전 테스트회로의 전체 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전자스위치를 이용한 누전 테스트회로의 전체 회로도이다.
도 3a는 본 발명의 일실시예에 따른 전자스위치를 이용한 누전 테스트회로의 전자스위치부(300)로 P형 FET 소자를 적용한 예시도이다.
도 3b는 본 발명의 일실시예에 따른 전자스위치를 이용한 누전 테스트회로의 전자스위치부(300)로 TR 소자를 적용한 예시도이다.
도 4a는 본 발명의 일실시예에 따른 전자스위치를 이용한 누전 테스트회로의 전자스위치부(300)로 TR 소자(320)를 적용한 예시도이다.
도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 전자스위치를 이용한 누전 테스트회로의 전자스위치부(300)로 SCR 소자(330)를 적용한 예시도이다.
본 발명의 실시예에 따른 전자스위치를 이용한 누전 테스트회로는,
누전을 검출하는 전류센서로서, 누전을 감지하여 누전검출IC로 검출 신호를 전달하기 위한 영상변류기(100, ZCT)와,
상기 영상변류기의 일측에 연결되어 누전 테스트를 위하여 누를 경우에 전원(10)으로부터 전원을 공급받아 상기 영상변류기에 전류가 흐르도록 하기 위한 테스트스위치부(200)와,
상기 영상변류기의 타측에 연결되어 상기 테스트스위치부 온 시, 오프되어 저전류가 흐르도록 하기 위한 전자스위치부(300)와,
상기 영상변류기를 통해 제공되는 검출 신호를 수신하여 누전을 검출하기 위한 누전검출IC(400)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따라, 누전을 검출하는 전류센서로서, 누전을 감지하여 누전검출IC로 검출 신호를 전달하기 위한 영상변류기(100, ZCT)와,
상기 영상변류기의 일측에 연결되어 누전 테스트를 위하여 누를 경우에 전원(10)으로부터 전원을 공급받아 상기 영상변류기에 전류가 흐르도록 하기 위한 테스트스위치부(200)와,
상기 영상변류기를 통해 제공되는 검출 신호를 수신하여 누전을 검출하기 위한 누전검출IC(400)를 포함하여 구성되는 전자스위치를 이용한 누전 테스트회로에 있어서,
상기 영상변류기의 타측에 연결되어 상기 테스트스위치부 온 시, 오프되어 저전류가 흐르도록 하기 위한 전자스위치부(300)와,
상기 전자스위치부(300)와 누전검출IC(400) 사이에 병렬로 연결되어, 6mA 내지 2,000mA 중 어느 하나의 동작 전류값을 설정하기 위한 동작전류셀렉터스위치부(500)를 포함하여 구성됨으로써,
테스트스위치부(200) 온 시, 전자스위치부(300)에 의해 동작전류셀렉터스위치부(500)의 로드 저항을 오프시켜 저전류에 동작하는 픽업저항부(350)만을 동작하도록 하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 전자스위치부(300)와 누전검출IC(400) 사이에 병렬로 연결되어, 테스트스위치부(200)를 온 시, 전자스위치부(300) 오프 시, 설정 전류에 픽업되는 픽업저항부(350)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 저전류는,
30mA 미만의 전류인 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 저전류가 1mA인 경우에,
상기 픽업저항부(350)는,
11.5KΩ 인 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 전자스위치부(300)는,
FET 소자(310), TR 소자(320), SCR 소자(330) 중 어느 하나의 반도체 소자인 것을 특징으로 한다.
이때, 부가적인 양상에 따라, 상기 전자스위치부(300)와 누전검출IC(400) 사이에 병렬로 연결되어, 6mA 내지 2,000mA 중 어느 하나의 동작 전류값을 설정하기 위한 동작전류셀렉터스위치부(500)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이때, 롱프레스에 의해 저전류에서 누전 동작 전류가 픽업될 경우에,
상기 전원(10)과 테스트스위치부(200) 사이에 1W 급 미만의 테스트저항부(250)를 구성하여도 소손 위험이 존재하지 않는 것을 특징으로 한다.
이때, 테스트스위치부(200) 온 시, 전자스위치부(300)에 의해 동작전류셀렉터스위치부(500)의 로드 저항을 오프시켜 저전류에 동작하는 픽업저항부(350)만을 동작하도록 하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 의한 전자스위치를 이용한 누전 테스트회로의 실시예를 통해 상세히 설명하도록 한다.
일반적으로 누전 차단기는 정상 유무를 테스트하기 위한 기능이 규정되어 있으며, 인체 안전을 중요시 하기 때문에 누전 차단기의 정상 동작 유무를 체크하기 위하여 누전 테스트 회로는 누전 차단기 제품에 구비되어 있다.
누전 차단기의 종류에 따라 누전 동작 전류가 주택용의 경우, 6mA, 15mA, 30mA로, 산업용의 경우, 100mA, 200mA, 500mA, 1,000mA, 2,000mA 등과 같이 다수 존재하게 되는데, 이때, 테스트하기 위하여 강제 누전 동작 전류를 생산하여 공급하여야 한다.
특히, 누전 전류를 감지하는 센서인 영상변류기를 관통하여 흘려야만 되는데, 누전 전류량이 커지면 회로 저항의 발열 문제로 소손되는 경우가 빈번하게 발생한다.
예를 들어, 종래 3KΩ 저항의 테스트저항부(250)는 롱프레스(예를 들어, 0.1초 이상 가압 시간과는 상관없이 누르는 행위를 의미함)시, 타버리는 문제가 발생하게 된다.
또한, 0.1초 이상 눌러도 타지 않는 기능이 성립되는 W급은 1W 급 미만의 테스트저항부(250)를 의미하는 것이다.
상기한 현상(소손)을 제거하기 위하여, 2.7W 급의 테스트저항부(250)를 구성하게 되는데, 이렇게 되면 구조가 너무 커져서 본 발명과 같이 차단기에 적용하는 것은 불가능하다.
따라서, 2.7W 급의 테스트저항부(250) 대신에 1W 급 미만의 테스트저항부(250)를 구성하게 되는데, 이때, 롱프레스시, 1초도 되지 않아 타버리는 심각한 문제가 발생하게 된다.
결국, 본 발명에서는 테스트스위치부 온 시, 오프되어 저전류가 흐르도록 하기 위한 전자스위치부(300)를 구성함으로써, 30mA 미만의 저전류를 제공하게 되는 것이다.
예를 들어, 1mA의 저전류가 흐르도록 테스트 회로를 구성하게 되면, 22KΩ이 되므로 0.2W 급 미만의 테스트저항부(250)를 구성할 수 있게 되어 2.7W 급의 1/10 정도의 사이즈가 사용될 수 있어 공간이 작아지는 장점을 제공하여 차단기에 적용이 가능한 상승 효과를 제공하는 것이다.
즉, 본 발명에서는 상기와 같은 효과를 제공하기 위하여 테스트스위치부를 누르기만 하면 30mA 미만의 저전류가 흐르도록 전자스위치를 이용한 누전 테스트회로를 구성하게 된 것이다.
또한, 테스트 저항이라고 부르는 저항의 소비 전류에 비해 견디는 소비 전력이 높아 부피가 커지게 되어 실제 장착 공간이 없어서 작은 규격을 사용하다보니 항상 열화에 의해 소손되는 경우가 빈번하다.
예를 들어, 픽업 누전 동작 전류가 30mA인 경우에 테스트 전류는 저전압에서도 30mA 이상으로 설계하게 되므로 소비 전력을 계산해보면, AC 220V인 경우, ±10%에 해당하는 저전압 176V에서, 30mA = 176V/R이 되며, R = 176/30 = 5.8KΩ 보다 낮은 저항이 30mA 이상의 저전압에서 흐르게 된다.
저항의 소비 전력 계산은 정격전압 220V일 경우에 ±10%에서 242V이므로 P = E2/R = (242)2/5.8KΩ = 10W가 된다.
즉, 소손되지 않는 저항소자의 W는 10W 이상이 되어야 하는 것이다.
그러나, 공간 부족으로 인하여 1W 급의 저항소자를 사용하고 있는 실정이어서 테스트버튼을 길게 누르게 되면 소손될 수 밖에 없는 것이다.
예를 들어, 9W 급 저항기의 경우, 크기가 최소 가로 10mm, 세로 10mm, 길이 2cm 급으로 총면적 3cm X 4cm의 누전차단기에는 실장이 불가능하다.
그래서, 1W 급 저항기를 사용하게 되는데, 이는 정격 전압의 10% 부근에서 소손이 쉽게 발생하게 된다.
상기와 같은 문제점을 개선하고자 본 발명을 제안하게 된 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전자스위치를 이용한 누전 테스트회로의 전체 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전자스위치를 이용한 누전 테스트회로의 전체 회로도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 전자스위치를 이용한 누전 테스트회로는, 도면과 같이, 영상변류기(100, ZCT)와, 테스트스위치부(200)와, 전자스위치부(300)와, 누전검출IC(400)를 포함하여 구성하게 된다.
구체적으로 설명하면, 상기 영상변류기(100, ZCT)는 누전을 검출하는 전류센서로서, 누전을 감지하여 누전검출IC로 검출 신호를 전달하기 위한 기능을 수행하게 된다.
그리고, 상기 테스트스위치부(200)를 상기 영상변류기의 일측에 연결시켜 누전 테스트를 위하여 누를 경우에 전원(10)으로부터 전원을 공급받아 상기 영상변류기에 전류가 흐르도록 하는 것이다.
그리고, 상기 전자스위치부(300)는 상기 영상변류기의 타측에 연결되어 상기 테스트스위치부 온 시, 오프되어 저전류가 흐르도록 하기 위한 기능을 수행하게 된다.
본 발명에서 설명하고 있는 저전류는 30mA 미만의 전류를 의미하며, 실시예에서는 1mA를 예를 들어 설명하고 있으며, 상기한 저전류의 수치는 예시에 불과할 뿐, 권리범위로 한정하는 것은 아니다.
그리고, 상기 누전검출IC(400)는 상기 영상변류기를 통해 제공되는 검출 신호를 수신하여 누전을 검출하기 위한 기능을 수행하게 된다.
이때, 본 발명의 특이점은 총면적 3cm X 4cm의 소형 누전차단기에는 실장이 불가능한 문제점, 1W 급 미만의 저항기 즉, 테스트저항부(250)를 사용하게 됨으로써, 정격 전압의 10% 부근에서 소손이 쉽게 발생하는 문제점을 해결하는 것이다.
이를 위하여, 테스트스위치부(200)를 누르면 종래와 같이 30mA에서 픽업(PICK UP)되지 않고, 30mA 미만의 저전류에서 픽업이 되도록 상기와 같이, 구성하게 되는 것이다.
예를 들어, 1mA에서 누전 동작 전류가 픽업될 경우에 테스트 저항을 계산하면, 저전압 176V에서 R = E/I = 176V/1mA = 176KΩ이 되며, 소비 전력은 고전압 242V에서 P = E2/R = (242)2/176KΩ = 0.3W가 된다.
따라서, 저전류 1mA에서 누전 동작 전류가 픽업될 경우에,
상기 전원(10)과 테스트스위치부(200) 사이에 1W 급 미만의 테스트저항부(250)를 구성하여도 사용상의 문제가 없고, 소손 위험이 존재하지 않게 되는 것이다.
일반적으로 픽업 누전 전류는 누전검출IC(400)의 차동증폭기에서 결정되는데, 보통 11.5 mV의 차동값으로 설계되어 있다.
그래서, 픽업 누전 전류가 30mA인 경우에 1000 : 1의 영상변류기의 출력값이 11.5 mV가 되도록 1000 : 1의 영상변류기의 부담 저항을 결정하는데, 대략 380Ω이 된다.
따라서, 누전 전류 30mA가 흐르면, 380Ω 양단에 11.5 mV가 출력되게 된다.
한편, 예를 들어, 픽업 누전 전류가 1mA의 저전류인 경우에 1000 : 1의 영상변류기의 양단 부담 저항은 11.5KΩ이 된다.
1차측에 1mA가 흐르면, 2차측은 1/1000mA가 흐르게 된다.
따라서, 영상변류기의 출력전압 V = IR = 1/1000mA X 11.5KΩ = 11.5 mV가 된다.
만약, 1차측에 30mA가 흐르면, 2차측은 30/1000mA가 흐르게 된다.
따라서, 영상변류기의 출력전압 V = IR = 30/1000mA X 380Ω = 11.5 mV가 된다.
결국, 30mA를 1mA에서 픽업이 되도록 설계하여도 문제가 없음을 알 수 있다.
이는 테스트 회로를 테스트스위치부(200) 온시, 예를 들어, 자동으로 1mA가 흐르도록 구성한다면 종래 기술의 문제점을 해결할 수 있게 된다.
따라서, 도 1에 도시한 바와 같이, 예를 들어, 상기 전원(10)과 테스트스위치부(200) 사이에 0.3 W 급의 테스트저항부(250)를 176KΩ으로 구성하고, 테스트스위치부를 일측에 형성하게 된다.
그리고, 테스트스위치부의 일측에 영상변류기를 구성하며, 영상변류기의 타측에 전자스위치부(300)를 연결하여 상기 테스트스위치부 온 시, 오프되어 설정 전류가 흐르도록 하게 된다.
이때, 본 발명의 핵심은 전자스위치부(300)로서, 바람직하게는 FET 소자, TR 소자, SCR 소자 중 어느 하나의 반도체 소자인 것을 특징으로 한다.
이를 적용한 바람직한 실시예는 도 2와 같다.
도 3a는 본 발명의 일실시예에 따른 전자스위치를 이용한 누전 테스트회로의 전자스위치부(300)로 P형 FET 소자를 적용한 예시도이다.
도 3b는 본 발명의 일실시예에 따른 전자스위치를 이용한 누전 테스트회로의 전자스위치부(300)로 TR 소자를 적용한 예시도이다.
도 3a에 도시한 바와 같이, 전원(10)과 테스트스위치부(200) 사이에 테스트저항부(250)를 구성하되, 바람직하게는 176KΩ으로 구성하게 된다.
그리고, 전원(10)과 테스트저항부(250) 사이에 다이오드(D1)을 구성하게 된다.
이때, 상기 테스트저항부(250)의 일측에 영상변류기(100)를 형성하게 되며, 영상변류기의 일측에 테스트스위치부(200)를 구성하게 된다.
그리고, 테스트스위치부(200)의 일측에 제1저항(R1)과 제노다이오드(D2)를 병렬로 형성하게 된다.
또한, 상기 영상변류기와 누전검출IC(400) 사이에 P형 FET 소자(310)을 설치 구성하게 된다.
또한, 도 3b에 도시한 바와 같이, 상기 P형 FET 소자(310) 대신에 TR 소자(320)로 적용이 가능하다.
하기의 설명에서는 도 3a의 P형 FET 소자(310)와 30mA 미만의 전류 중 1mA의 저전류를 예를 들어 구체적으로 설명하도록 하겠다.
P형 FET 소자(310)와 누전검출IC(400) 사이에 병렬로 픽업저항부(350)를 연결하게 되어 테스트스위치부(200)를 온 시, P형 FET 소자(310)가 오프되어 설정 전류인 1mA가 자동 픽업되게 되는 것이다.
이때, 상기 저전류가 1mA인 경우에,
상기 픽업저항부(350)는,
11.5KΩ 인 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 P형 FET 소자(310)의 일측에 연결되어 6mA 내지 2,000mA 중 어느 하나의 동작 전류값을 설정하기 위한 동작전류셀렉터스위치부(500)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이, 동작전류셀렉터스위치부(500)를 통해 테스트 하기를 원하는 동작 전류를 선택할 수 있게 되며, 6mA 내지 2,000mA 중 어느 하나의 동작 전류를 선택할 수 있게 된다.
만약, 상기한 동작전류셀렉터스위치부(500)가 없을 경우에 테스트시, 예를 들어, 1mA에서 동작하게 된다.
따라서, 다양한 동작 전류를 선택할 수가 없게 되어 가정용부터 산업용까지 테스트는 불가능하게 되는 것이다.
결국, 본 발명에서는 바람직하게는 상기한 동작전류셀렉터스위치부를 구성함으로써, 가정용부터 산업용까지 다양하게 차단기의 테스트를 실시할 수 있게 되는 것이다.
다음은 동작전류셀렉터스위치부(500)에 대하여 좀 더 구체적으로 설명하도록 하겠다.
도 2를 참조하여 설명하면, 6mA가 설치 구성되면, 6mA가 흐를 때에 11.5mV가 되도록 7 ~ 8KΩ의 저항(510)을 사용하여야 한다.
그리고, 100mA가 설치 구성되면, 100mA가 흐를 때에 11.5mV가 되도록 100Ω의 낮은 저항(520)을 사용하여야 한다.
이렇듯, 동작전류셀렉터스위치부(500)에는 병렬로 11.5mV가 되도록 다양한 저항을 설치 구성하게 되는 것이다.
한편, 본 발명은 테스트스위치부(200) 온 시, 전자스위치부(300)에 의해 동작전류셀렉터스위치부(500)의 로드 저항을 오프시켜 저전류에 동작하는 픽업저항부(350)만을 동작하도록 하는 것을 특징으로 한다.
예를 들어, 전자스위치부(300)를 구성되어 있지 않은 상태에서 100mA가 흐르는 저항(520)에 연결시킨 후, 테스트스위치부를 누르게 되면, 1mA가 흐르고, 픽업저항부(350)에 병렬로 연결되어 있으므로 0.0111mV가 되어 동작하지 않게 된다.
따라서, 본 발명과 같이, 전자스위치부(300)를 구성한 후, 테스트스위치부를 누르게 되면 100Ω에서 연결되는 것을 오프시키게 된다.
즉, 테스트스위치부를 온할 경우에 1mA가 흐르고, 영상변류기(100, ZCT) 출력이 차동증폭기의 동작 조건을 만족시키게 된다.
따라서, 전자스위치부(300)를 구성한 후, 본 발명의 테스트스위치부(200)를 눌러 온을 시키게 되면 1mA에서 픽업이 되므로 누전차단기의 동작 전류인 6mA 내지 2,000mA 까지 커버할 수 있는 범용성을 제공하게 된다.
결국, 가정용 뿐만 아니라, 산업용까지 범용적으로 누전 동작 유무를 테스트할 수 있게 되는 것이다.
한편, P형 FET 소자(310)의 동작 원리를 설명하자면, P형 FET 소자(310)는 테스트스위치부(200)가 오프상태일 경우에 0V가 게이트에 입력되어 온 상태이다.
즉, 380Ω이 영상변류기의 픽업 저항이 되는 것이다.
이때, 테스트스위치부(200)를 온(ON)하게 되면, P형 FET 소자(310)의 게이트가 '+'가 되어 오프 상태가 된다.
이때, 픽업 저항부의 픽업 저항은 11.5KΩ이고, 1mA에 자동 픽업되게 된다.
도 4a는 본 발명의 일실시예에 따른 전자스위치를 이용한 누전 테스트회로의 전자스위치부(300)로 TR 소자(320)를 적용한 예시도이다.
도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 전자스위치를 이용한 누전 테스트회로의 전자스위치부(300)로 SCR 소자(330)를 적용한 예시도이다.
도 4a에 도시한 바와 같이, 전원(10)과 테스트스위치부(200) 사이에 테스트저항부(250)를 구성하되, 바람직하게는 176KΩ으로 구성하게 된다.
그리고, 전원(10)과 테스트저항부(250) 사이에 다이오드(D1)을 구성하게 된다.
이때, 상기 테스트저항부(250)의 일측에 영상변류기(100)를 형성하게 되며, 영상변류기의 일측에 테스트스위치부(200)와 제노다이오드(D2)를 병렬로 형성하게 된다.
또한, 상기 영상변류기와 누전검출IC(400) 사이에 TR 소자(320)를 설치 구성하게 된다.
또한, 도 4b에 도시한 바와 같이, 상기 TR 소자(320) 대신에 SCR 소자(330))로 구성하여도 상기와 같은 동작을 동일하게 수행할 수 있게 된다.
또한, 상기 TR 소자(320) 대신에 N형 FET 소자를 구성하여도 상기와 같은 동작을 동일하게 수행할 수 있게 된다.
하기의 설명에서는 도 4a의 TR 소자(320)와 30mA 미만의 전류 중 1mA의 저전류를 예를 들어 구체적으로 설명하도록 하겠다.
그리고, TR 소자(320)와 누전검출IC(400) 사이에 병렬로 픽업저항부(350)를 연결하게 되어 테스트스위치부(200)를 온 시, TR 소자(320)가 오프되어 설정 전류인 1mA가 자동 픽업되게 되는 것이다.
이때, 상기 설정 전류가 1mA인 경우에,
상기 픽업저항부(350)는,
11.5KΩ 인 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 TR 소자(320)의 일측에 연결되어 6mA 내지 2,000mA 중 어느 하나의 동작 전류값을 설정하기 위한 동작전류셀렉터스위치부(500)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이, 동작전류셀렉터스위치부(500)를 통해 테스트 하기를 원하는 동작 전류를 선택할 수 있게 되며, 6mA 내지 2,000mA 중 어느 하나의 동작 전류를 선택할 수 있게 된다.
따라서, 본 발명의 테스트스위치부(200)를 눌러 온을 시키게 되면 1mA에서 픽업이 되므로 누전차단기의 동작 전류인 6mA 내지 2,000mA 까지 커버할 수 있는 범용성을 제공하게 된다.
결국, 가정용 뿐만 아니라, 산업용까지 범용적으로 누전 동작 유무를 테스트할 수 있게 되는 것이다.
또한, TR 소자(320)의 동작 원리를 설명하자면, TR 소자(320)는 테스트스위치부(200)가 오프상태일 경우에 항상 온 상태이다.
이때, 테스트스위치부(200)를 온(ON)하게 되면, 0V가 되어 TR 소자(320)가 오프 상태가 된다.
이때, 픽업 저항부의 픽업 저항은 11.5KΩ이고, 1mA에 자동 픽업되게 된다.
본 발명을 통해, 테스트스위치부(200)와 전자스위치부(300)를 구성하여 테스트 버튼을 누를 경우에 종래와 같이 30mA에서 픽업(PICK UP)되지 않고, 30mA 미만의 저전류에서 픽업이 되도록 하여 누전차단기의 동작 전류인 6mA 내지 2,000mA 까지 커버할 수 있는 범용성을 제공하게 된다.
또한, 롱프레스에 의해 저전류에서 누전 동작 전류가 픽업될 경우에, 전원(10)과 테스트스위치부(200) 사이에 1W 급 미만의 테스트저항부(250)를 구성하여도 소손 위험이 존재하지 않는 효과를 제공하게 된다.
상기와 같은 내용의 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시된 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.
100 : 영상변류기
200 : 테스트스위치부
300 : 전자스위치부
400 : 누전검출IC
500 : 동작전류셀렉터스위치부

Claims (5)

  1. 누전을 검출하는 전류센서로서, 누전을 감지하여 누전검출IC로 검출 신호를 전달하기 위한 영상변류기(100, ZCT)와,
    상기 영상변류기의 일측에 연결되어 누전 테스트를 위하여 누를 경우에 전원(10)으로부터 전원을 공급받아 상기 영상변류기에 전류가 흐르도록 하기 위한 테스트스위치부(200)와,
    상기 영상변류기를 통해 제공되는 검출 신호를 수신하여 누전을 검출하기 위한 누전검출IC(400)를 포함하여 구성되는 누전 테스트회로에 있어서,
    상기 영상변류기의 타측에 연결되어 상기 테스트스위치부(200) 온 시, 오프되어 저전류가 흐르도록 하기 위한 전자스위치부(300)와,
    전자스위치부(300)와 누전검출IC(400) 사이에 병렬로 연결되어, 테스트스위치부(200)를 온 시, 전자스위치부(300) 오프 시, 설정 전류에 픽업되는 픽업저항부(350)와,
    상기 전자스위치부(300)와 누전검출IC(400) 사이에 병렬로 연결되어, 6mA 내지 2,000mA 중 어느 하나의 동작 전류값을 설정하기 위한 동작전류셀렉터스위치부(500)를 포함하여 구성됨으로써,
    테스트스위치부(200) 온 시, 전자스위치부(300)에 의해 동작전류셀렉터스위치부(500)의 로드 저항을 오프시켜 저전류에 동작하는 픽업저항부(350)만을 동작하도록 하는 것을 특징으로 하는 전자스위치를 이용한 누전 테스트회로.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 저전류는,
    30mA 미만의 전류인 것을 특징으로 하는 전자스위치를 이용한 누전 테스트회로.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 전자스위치부(300)는,
    FET 소자(310), TR 소자(320), SCR 소자(330) 중 어느 하나의 반도체 소자인 것을 특징으로 하는 전자스위치를 이용한 누전 테스트회로.
  4. 삭제
  5. 삭제
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