KR102382153B1 - Power Cut-off Unit using Magnetic Contactor at the Electric Trouble comprising Arc - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 이상 발생시 전자접촉기를 이용한 전원 차단 유닛에 관한 것으로, 보다 구체적으로 설정된 전압 이하로 전원측과 부하측 사이의 전압을 감지하여 아크를 포함하는 다양한 종류의 선로 이상 발생을 감지 가능하게 전자접촉기를 이용한 전원 차단 유닛에 관한 것이다.The present invention relates to a power cut-off unit using a magnetic contactor when an abnormality occurs, and more specifically, by detecting the voltage between the power supply side and the load side below a set voltage, the electromagnetic contactor can be used to detect the occurrence of various types of line abnormalities including arcs. It relates to the power cut-off unit used.
우리의 생활을 영위하고나 산업설비를 운영하기 위하여 다양한 종류의 필수불가결한 요소가 있다. 이러한 필수불가결한 요소 중에는 각종 전자기기나 설비 등에 전력을 공급하는 전기도 포함된다. 이러한 전기는 편리함을 주는 동시에 사고를 유발시키기도 한다.There are various kinds of indispensable elements to lead our lives and operate industrial facilities. Among these indispensable elements, electricity for supplying electric power to various electronic devices and facilities is included. Such electricity provides convenience and at the same time causes accidents.
이러한 전기 사고는 첫째, 부하 용량을 초과하는 전류를 사용함에 따른 과열 또는 화재(과부하 현상), 둘째, 전류가 도선이 아닌 그 이외의 경로로 흘러버리는 현상(누전 현상), 셋째, 도선끼리 합선되어 순간적인 과열 현상(단락 현상), 넷째, 접촉 불량 등으로 인해 스파크가 튀는 현상(아크 현상), 다섯째, 특정 부분의 저항 증가고 인해 과열 현상(저항 증가 현상)으로 나눌 수 있다.These electrical accidents are: First, overheating or fire due to using current exceeding the load capacity (overload phenomenon), second, current flowing through a path other than the conducting wire (electrical leakage phenomenon), and third, the conductors are short-circuited. It can be divided into instantaneous overheating phenomenon (short circuit phenomenon), fourth, sparking phenomenon due to poor contact (arc phenomenon), and fifth, overheating phenomenon due to increased resistance in a specific part (resistance increase phenomenon).
여기서 아크는 도선의 접촉면이 분리되는 그 찰나에 발생한다. 도선이 붙어 있다가 떨어지는 순간에 미세한 공기 절연층이 생기는데, 간격이 너무 가까워 순간적으로 절연이 파괴되면서 방전이 되는 것이다. 직렬 아크의 경우는 부하의 전류량만큼 아크가 발생하고 병렬 아크의 경우 단락이 되는 순간 튀는 스파크로 그 전류량은 수 KA에 이른다. 병렬 아크의 경우 대게 누전차단기가 작동하여 차단을 시킬 수 있다.Here, the arc occurs at the instant when the contact surfaces of the conductors separate. A minute air insulation layer is formed at the moment when a conductor is attached and then dropped, but the distance is too close, the insulation is momentarily broken and a discharge occurs. In the case of a series arc, an arc is generated as much as the current amount of the load, and in the case of a parallel arc, the amount of current reaches several KA due to a spark that springs out at the moment of a short circuit. In the case of a parallel arc, an earth leakage breaker usually operates to cut off the arc.
그리고 저항 증가로 인한 탄화 현상이다. 탄화 현상은 과부하와 마찬가지로 도선에 열이 발생하지만 큰 차이점을 갖는다. 즉, 탄화 현상은 특정 부분에 저항이 증가하면서 그 부분에서만 발열이 된다. 예를 들면 전선과 단자대의 접속이 불량하여 접촉 면적이 아주 적은 경우 그 부분의 저항이 커지고 발열이 발생한다.And it is a carbonization phenomenon due to an increase in resistance. Carbonization, like overload, generates heat in the conductor, but with a big difference. That is, in the carbonization phenomenon, as resistance increases in a specific part, heat is generated only in that part. For example, if the contact area is very small due to poor connection between the wire and the terminal block, the resistance of the part increases and heat is generated.
이러한 전기로 인한 발열, 화재 등의 사고로부터 보호하기 위한 안전장치로 배선용 차단기, 누전차단기 등이 사용되고 있다.Circuit breakers, earth leakage breaker, etc. are used as safety devices to protect against accidents such as heat and fire caused by electricity.
누전차단기는 누전 현상, 과부하 현상, 단락 현상은 인한 화재, 과열 등으로 보호, 예방할 수 있으며, 배선용 차단기는 과부하 현상, 단락 현상으로 인한 화재, 과열 등으로 보호, 예방할 수 있다.Earth leakage breaker can protect and prevent from fire and overheating caused by leakage, overload, and short circuit, and wiring breaker can protect and prevent from overload, fire, and overheating due to short circuit.
그러나 자료에 따르면 전기 화재의 원인 중 70~80%가 아크에 의한 것이고 3~4%가 누전에 의한 것이며 나머지는 접촉 저항 증가 등을 포함한다.However, according to the data, 70~80% of the causes of electric fires are due to arcs, 3~4% are due to short circuits, and the rest include increased contact resistance.
다른 한편, 최근에는 앞에서 설명한 화재의 대부분 원인을 차지하는 아크 현상을 차단하여 과열, 화재 등을 예방히기 위하여 아크차단기가 고안되고 사용되고 있다. 그러나 이러한 아크 차단기는 전류 또는 전압의 변화된 불규칙적인 파형 내지 왜곡을 감지 등을 하여 아크라는 것으로 판단하기 위하여 아날로그 소자뿐만 아니라 CPU를 포함하는 디지털 소자까지 사용하여 제어하여야 하기 때문에 시스템 및 구조가 복잡하고, 부품의 수가 많으며 경제적 비용이 높다는 문제점을 가지고 있다.On the other hand, recently, an arc breaker has been designed and used to prevent overheating, fire, etc. by blocking the arc phenomenon that accounts for most of the causes of fires described above. However, such an arc breaker has a complicated system and structure because it must be controlled using not only analog elements but also digital elements including CPUs to detect and determine the changed irregular waveform or distortion of current or voltage, etc. There is a problem that the number of parts is large and the economic cost is high.
이에, 보다 효과적으로 특히 아크를 포함하는 전기적 이상이 발생하여도 안정적으로 이를 예방할 수 있고 부품의 수가 작고 경제적 비용이 저렴한 전원 차단 유닛을 구비하는 것이 바람직하다. Accordingly, it is desirable to have a power cut-off unit capable of stably preventing the occurrence of an electrical abnormality including an arc more effectively, and having a small number of parts and a low economic cost.
[참고문헌][references]
등록특허공보 제10-1741693호 (2017.06.15. 공고)Registered Patent Publication No. 10-1741693 (2017.06.15. Announcement)
등록특허공보 제10-1454203호 (2014.11.04. 공고)Registered Patent Publication No. 10-1454203 (2014.11.04. Announcement)
본 발명의 목적은, 전원 공급 선로에서 아크 현상을 포함하는 이상 발생에 대하여 안정적으로 대응할 수 있는 아크를 포함하는 이상 발생시 전자접촉기를 이용한 전원 차단 유닛을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a power cut-off unit using a magnetic contactor when an abnormality including an arc that can reliably respond to the occurrence of an abnormality including an arc phenomenon in a power supply line.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 아날로그 소자만을 이용하기 때문에 오차없이 동작/작동을 할 수 있는 아크를 포함하는 이상 발생시 전자접촉기를 이용한 전원 차단 유닛을 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to provide a power cut-off unit using an electromagnetic contactor when an abnormality including an arc that can operate/operate without error because only analog elements are used.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 부품 수가 작고 경제적 비용이 저렴한 아크를 포함하는 이상 발생시 전자접촉기를 이용한 전원 차단 유닛을 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to provide a power cut-off unit using an electromagnetic contactor when an abnormality including an arc having a small number of parts and low economic cost occurs.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 순간적인 전압강하나 순간 정전과 같은 이상 발생을 필터링할 수 있는 아크를 포함하는 이상 발생시 전자접촉기를 이용한 전원 차단 유닛을 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to provide a power cut-off unit using an electromagnetic contactor when an abnormality occurs including an arc capable of filtering abnormal occurrences such as an instantaneous voltage drop or instantaneous blackout.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 전원측 또는 부하측에 설치 가능하며 기존의 전원측 및 부하측에도 설치 가능하므로 적용 범위를 증대시킬 수 있는 아크를 포함하는 이상 발생시 전자접촉기를 이용한 전원 차단 유닛을 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to provide a power cut-off unit using a magnetic contactor when an abnormality including an arc that can be installed on the power supply side or the load side and can be installed on the existing power supply side and the load side can also increase the application range. .
또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 전원차단기에 의하여 전원이 차단된 경우 램프로 용이하게 확인할 수 있으며, 전기적 이상 발생 지점을 간단하고 편리하게 확인할 수 있는 아크를 포함하는 이상 발생시 전자접촉기를 이용한 전원 차단 유닛을 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is that when the power is cut off by the power breaker, it can be easily checked with a lamp, and when an abnormality including an arc occurs, the power source using the magnetic contactor can simply and conveniently check the electrical abnormality point. to provide a blocking unit.
본 발명의 목적은, 전원을 공급하는 전원측과 부하측 사이의 전기적 이상을 예방 가능하게 마련된 전원 차단 유닛에 있어서, 상기 전원측에서 공급되는 전원을 차단 가능하게 마련된 전원차단부와; 상기 전원측에서 공급되는 전압의 강하가 설정전압 이하인지를 판단 가능하게 상기 부하측의 입력측에 결합된 전압판단부;를 포함하되, 상기 전압판단부의 판단 결과 상기 설정전압 이하인 경우 상기 전원차단부의 전원이 차단되는 것을 특징으로 하는 전원 차단 유닛에 의하여 달성된다.An object of the present invention is to provide a power cutoff unit provided to prevent an electrical abnormality between a power supply side and a load side for supplying power, comprising: a power cutoff unit provided to cut off power supplied from the power supply side; and a voltage determining unit coupled to the input side of the load to determine whether the drop of the voltage supplied from the power supply is less than or equal to a set voltage; It is achieved by the power cut-off unit, characterized in that.
또한, 상기 전압판단부는 상기 설정전압 이하인지를 판단한 경우 작동하는 전자릴레이인 SSR(Solid State Relay)을 포함하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the voltage determination unit includes a solid state relay (SSR), which is an electronic relay that operates when it is determined whether the voltage is equal to or less than the set voltage.
또한, 상기 전압판단부는 상기 SSR로 공급되는 전압을 감소시킬 수 있는 저항를 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the voltage determining unit may further include a resistor capable of reducing the voltage supplied to the SSR.
또한, 상기 저항은 가변되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the resistance is variable.
또한, 상기 전원차단부는 전자접촉기(Magnetic Contactor)를 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the power cutoff unit preferably includes a magnetic contactor.
또한, 상기 전압판단부에서 판단된 상기 설정전압 이하의 전압이 설정시간 이내인 경우 상기 전원차단부로 축적된 전원을 공급하는 정류부를 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to further include a rectifying unit for supplying the accumulated power to the power cutoff unit when the voltage equal to or less than the set voltage determined by the voltage determining unit is within a set time.
또한, 상기 정류부는 다이오드 브리지(diode bridge)와 커패시터(capacitor, condenser)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 차단 유닛.In addition, the rectifying unit power cut-off unit, characterized in that it comprises a diode bridge (diode bridge) and a capacitor (capacitor, condenser).
본 발명에 따르면, 전원 공급 선로에서 아크 현상을 포함하는 이상 발생에 대하여 안정적으로 대응할 수 있는 아크를 포함하는 이상 발생시 전자접촉기를 이용한 전원 차단 유닛을 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a power cut-off unit using a magnetic contactor when an abnormality including an arc that can reliably respond to the occurrence of an abnormality including an arc phenomenon in a power supply line.
또한, 아날로그 소자만을 이용하기 때문에 오차없이 동작/작동을 할 수 있는 아크를 포함하는 이상 발생시 전자접촉기를 이용한 전원 차단 유닛을 제공할 수 있다.In addition, since only analog elements are used, it is possible to provide a power cut-off unit using a magnetic contactor when an abnormality including an arc that can operate/operate without error occurs.
또한, 부품 수가 작고 경제적 비용이 저렴한 아크를 포함하는 이상 발생시 전자접촉기를 이용한 전원 차단 유닛을 제공할 수 있다.In addition, it is possible to provide a power cut-off unit using an electromagnetic contactor when an abnormality including an arc occurs with a small number of parts and an inexpensive economical cost.
또한, 순간적인 전압강하나 순간 정전과 같은 이상 발생을 필터링할 수 있는 아크를 포함하는 이상 발생시 전자접촉기를 이용한 전원 차단 유닛을 제공할 수 있다.In addition, it is possible to provide a power cut-off unit using a magnetic contactor when an abnormality including an arc that can filter the occurrence of abnormalities such as instantaneous voltage drop or instantaneous power failure.
또한, 전원측 또는 부하측에 설치 가능하며 기존의 전원측 및 부하측에도 설치 가능하므로 적용 범위를 증대시킬 수 있는 아크를 포함하는 이상 발생시 전자접촉기를 이용한 전원 차단 유닛을 제공할 수 있다.In addition, since it can be installed on the power supply side or the load side, and can be installed on the existing power supply side and the load side, it is possible to provide a power cut-off unit using a magnetic contactor when an abnormality including an arc that can increase the application range occurs.
또한, 전원차단기에 의하여 전원이 차단된 경우 램프로 용이하게 확인할 수 있으며, 전기적 이상 발생 지점을 간단하고 편리하게 확인할 수 있는 아크를 포함하는 이상 발생시 전자접촉기를 이용한 전원 차단 유닛을 제공할 수 있다.In addition, when the power is cut off by the power breaker, it can be easily checked with a lamp, and when an abnormality including an arc occurs that can simply and conveniently check the electrical abnormality point, it is possible to provide a power cutoff unit using a magnetic contactor.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전원 차단 유닛의 회로도,
도 2는 도 1의 순서도,
도 3a는 전압판단부를 설명하기 위한 설명도,
도 3b는 정류부의 일실시예를 설명하기 위한 회로도,
도 4a 및 도 4b는 전원 차단 유닛의 작동 과정을 설명하기 위한 회로도,
도 5a 내지 도 5d는 정상적인 상태와 전기적 이상이 발생한 경우의 커패시터에서의 전압 변화 파형의 일예를 모식적으로 도시한 그래프이다.1 is a circuit diagram of a power cut-off unit according to an embodiment of the present invention;
Figure 2 is a flow chart of Figure 1;
Figure 3a is an explanatory diagram for explaining the voltage determination unit,
Figure 3b is a circuit diagram for explaining an embodiment of the rectifier;
4A and 4B are circuit diagrams for explaining the operation process of the power cut-off unit;
5A to 5D are graphs schematically illustrating an example of a voltage change waveform in a capacitor in a normal state and when an electrical abnormality occurs.
본 발명의 일실시예에 따른 아크를 포함하는 이상 발생시 전자접촉기를 이용한 전원 차단 유닛(100, 이하에서 "전원 차단 유닛"이라 함)에 대하여 도 1 내지 도 5d를 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.When an abnormality including an arc occurs according to an embodiment of the present invention, a power cut-off unit (100, hereinafter referred to as a "power cut-off unit") using an electromagnetic contactor will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 5D as follows. same.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전원 차단 유닛의 회로도이며, 도 2는 전원 차단 유닛의 순서도이고, 도 3a는 전압판단부를 설명하기 위한 설명도이며, 도 3b는 정류부의 일실시예를 설명하기 위한 회로도이고, 도 4a 및 도 4b는 전원 차단 유닛의 작동 과정을 설명하기 위한 회로도이며, 도 5a 내지 도 5d는 정상적인 상태와 전기적 이상이 발생한 경우의 커패시터에서의 전압 변화 파형의 일예를 모식적으로 도시한 그래프이다.1 is a circuit diagram of a power cut-off unit according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a flowchart of the power cut-off unit, FIG. 3a is an explanatory diagram for explaining a voltage determination unit, and FIG. 3b is an embodiment of a rectifier It is a circuit diagram for explanation, and FIGS. 4A and 4B are circuit diagrams for explaining the operation process of the power cut-off unit, and FIGS. 5A to 5D schematically illustrate an example of a voltage change waveform in a capacitor when an electrical abnormality occurs and in a normal state It is a graph showing
본 발명을 보다 상세하게 설명하기에 앞서, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Prior to describing the present invention in more detail, the present invention is to be described in detail in the text of the present invention can be made various changes and can have various forms, implementation (態樣, aspect) (or embodiments) in the text . However, this is not intended to limit the present invention to the specific disclosed form, it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.In each drawing, the same reference sign, particularly the number of the tens and one digit, or the reference numerals having the same tens, one, and alphabet, indicates a member having the same or similar function, and, unless otherwise specified, each The member indicated by the reference sign may be regarded as a member conforming to these standards.
또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.In addition, in each drawing, components are expressed in exaggeratedly large (or thick), small (or thin) or simplified in size or thickness in consideration of convenience of understanding, but the protection scope of the present invention is limited by this. it shouldn't be
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is only used to describe a specific embodiment (aspect, aspect, aspect) (or embodiment), and is not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, terms such as comprises or consists of are intended to designate that the features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification exist, but one or more other features It is to be understood that it does not preclude the possibility of the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical and scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. does not
본 발명에 따른 전원 차단 유닛(100)은, 전원을 공급하는 전원측과 부하측 사이의 전기적 이상을 예방 가능하게 마련되고, 상기 전원측에서 공급되는 전원을 차단 가능하게 마련된 전원차단부(130)와; 상기 전원측에서 공급되는 전압의 강하가 설정전압 이하인지를 판단 가능하게 상기 부하측의 입력측에 결합된 전압판단부(110);를 포함하되, 상기 전압판단부(110)의 판단 결과 상기 설정전압 이하인 경우 상기 전원차단부(130)의 전원이 차단되는 것이 바람직하다.The power cut-off
전원 차단 유닛(100)은, 정류부(150)를 더 구비하는 것이 바람직하다.It is preferable that the power cut-off
그리고, 전원 차단 유닛(100)은 기존의 공지된 누전차단기(170)를 더 포함하는 것이 바람직하다. 여기서 누전차단기(170)는 공지의 기능인 누전, 과부하,지락, 단락에 의하여 차단되는 것이 바람직하다.And, it is preferable that the power cut-off
본 발명은 누전차단기와 함께 사용하면서 누전차단기의 기존 역할에다 누전차단기가 감지하지 못하는 아크 발행, 접촉저항 증가에 따른 설정된 전압인 설정전압 이하의 저전압을 감지하여 전원측에 결합된 전원차단부(130)를 차단하여 발열 등으로 인한 화재의 발생 요인을 제거하거나 화재 발생을 예방할 수 있다.The present invention is a
여기서, 누전차단기(170)를 제외한 전원 차단 유닛(100)인 전압판단부(110), 전원차단부(130) 및 정류부(150)는 하나의 모듈로 제작되어 예를 들면 콘센트를 포함하는 부하측에 결합되거나 필요에 따라 배전반에 위치할 수도 있다. 이러한 구성에 의하여 하나의 모듈(필요에 따라 누전차단기 또는 램프도 포함)로 된 전원 차단 유닛(100)은 기존의 배전반이나 콘센트와 같은 부하측에 설치를 할 수 있어 그 적용범위가 넓어질 수 있다.Here, the
전원차단부(130)는 전자접촉기(MC, Magnetic Contactor)를 포함한다. 전자접촉기는 큰 전류를 제어하는 경우 스위치로 활용된다.The
본 특허에서는 전원차단부(130)인 전자접촉기는 아크, 단선 및 저항 증가로 인한 전압 강하를 감지하는 전압판단부(110)인 SSR(Solid State Relay)과 연계하여 설정된 전압인 저전압을 전압판단부(110)에서 감지한 경우 전원을 차단시킨다.In this patent, the magnetic contactor, which is the power cut-off
이하에서 전원차단부(130)는 좁은 의미에서 전자접촉기를 의미하기도 하여 동일한 도면번호를 사용한다.Hereinafter, the
본 발명에 따른 전압판단부(110)는, 도 3a에서와 같이 구조를 간단하게 하기 위하여 최소한의 부품만을 사용하였고 저항(113)와 SSR(115, Solid State Relay)를 포함하는 것이 바람직하다. 이러한 전압판단부(110)의 전원은 부하측의 입력측과 연결되어 있어 전원측과 부하측 사이의 선로 사이의 전기적 이상을 감지 내지 판단할 수 있다. 그리고 SSR(115)의 출력 단자는 전원측 및 전자접촉기(130)의 Normal Open측(도 1의 "MC NO" 참조)과 각각 연결되어 있다.The
전압판단부(110)에서 전압을 판단하는 일예로 전원측에서 공급되는 전압이 220volt라면 207volt 이상은 정상전압이라고 판단할 수 있고, 전압판단부(110)에서 설정되는 전압은 저항(113)에서 조절되어 207 volt 이하의 설정된 접압으로 설정될 수 있고 이러한 설정전압 이하인 경우 SSR(115)에서 전원측과 부하측에 전기적 이상(단락, 아크, 저전압, 접촉저항 증가, 순간 정전, 순간 전압강하 등)이 발생되었다고 판단하여 SSR(115)이 작동하게 된다.As an example of determining the voltage in the
즉, 부하측의 전원으로부터 필요에 따라 가변되는 저항(113)가 결합되어 있고 그 후단에 SSR(115)의 입력측이 결합된다. 이러한 구조에 의하여 정상적인 전압(예를 들면 220Volt)과 저항에 의하여 조절된 전압이 SSR(115)의 입력측으로 공급된다.That is, the
다시 말하면, SSR(115)은 입력 전압의 범위가 통상적으로 결정되어 있다. 예를 들면, 75Vac ~ 250Vac가 입력범위라면 저항(113)의 조절을 통해 75Vac에 근접되게 전압을 떨어뜨려 SSR(115)의 입력측으로 공급할 수 있다. 이에, SSR(115)에서는 75Vac 이하의 전압이 감지되는 경우 SSR(115)가 작동하고 이에 의한 신호(도 2의 "SSR" 참조)를 전원차단부(130)측으로 전달하여 전원차단부(130)에서 전원측과 부하측의 선로를 차단시킬 수 있다.In other words, the input voltage range of the
한편, 정류부(150)는 SSR(115)에서 전기적 이상으로 판단하여 SSR(115)이 작동한 경우 특히 전기적 이상 중에서 매우 순간적으로 발생하는 선로 상의 결함 등으로 순간 정전, 순간 전압강하 등이 발생한 경우 SSR(115)의 작동으로 전원측에서 공급되는 전원이 차단되었지만 짧은 시간에 축적된 전압을 전원차단부(130)측으로 보상을 시켜주는 기능을 한다.On the other hand, the
정류부(150)는 도 3b에 도시된 바와 같이 다이오드 브릿지(153, diode bridge)와 커패시터(capacitor, condenser)를 포함하는 것이 바람직하다.The
전기적 이상은 전압강하를 동반하지만 예를 들면 순간 정전, 순간 전압강하 등도 설정전압 이하로 떨어지면 SSR(115)이 작동되므로 이 경우에 전원 차단 유닛(100)에서 전기적 이상이라고 판단하지 않고 SSR(115)이 작동되어 전원측에서 전원이 공급되지 않더라도 정류부(150)의 커패시터(155)에서 축척된 전압을 커패시터(155)의 용량에 따라 전원차단부(130)측으로 공급해 줄 수 있으므로 전원차단부(130)로 전원이 공급되어 전원차단부(130)의 전원이 차단되지 않는다. An electrical abnormality is accompanied by a voltage drop, but for example, if the instantaneous power failure or instantaneous voltage drop also falls below the set voltage, the
이에 정류부(150)에서는 SSR(115)에서 전기적 이상인 설정전압 이하하고 판단한 경우에도 순간 정전, 순간 전압강하와 같은 경우 축적된 전압이 전원차단부(130)로 보상이 될 수 있다.Accordingly, even when the
여기서, 도 1의 회로도 및 개념도를 개략적으로 설명하면 다음과 같다.Here, the circuit diagram and conceptual diagram of FIG. 1 will be schematically described as follows.
먼저 주회로도에서 전원측에 누전차단기(170)가 결합되고 다음 전자접촉기를 포함하는 전원차단부(130)가 선로에 결합되고 부하측의 입력측에 저항(113)과 SSR(115)를 포함하는 전압판단부(110)가 결합되어 있다.First, in the main circuit diagram, the
그리고 보조회로에서 보면 "PB1"은 선로를 차단시킬 수 있는 수동 오프 스위치이며, "SSR"은 SSR(115)의 이차측과 결합된 접점(SSR이 작동 - 설정전압 이하라고 판단하는 경우 - 하면 떨어지고, SSR이 작동하지 않으면 붙어 있으며, 전기가 통하지 않으면 떨어져 있다)이다. "MC PB2"(이하에서 "PB2"라 함)은 전자접촉기(130)는 전자접촉기를 동작시키는 ON 스위치이고 누르지 않은 경우 전원 차단 유닛은 동작하지 않으며, "MC NO"은 전자접촉기(130)의 a접점이며, "MC NC"는 전자접촉기(130)의 b접점을 나타내고, "L"은 램프(140)를(정상적인 회로 흐름에서는 꺼져 있음), "정류부"는 앞에서 설명한 정류부(150)를 통칭하는 것으로 한다. 그리고, 본 회로에서 램프(140)만을 도시하였지만 전자접촉기(130)가 차단되는 경우 이상을 알려주기 위하여 본 회로와 반대로 램프를 점멸하거나 경보를 발생시킬 수도 있음을 물론이다.And from the auxiliary circuit, "PB1" is a manual off switch that can cut off the line, and "SSR" is a contact coupled with the secondary side of the SSR (115) (SSR operates - when it is determined that it is below the set voltage - falls off , it is attached when the SSR does not work, and is off when electricity is not applied). "MC PB2" (hereinafter referred to as "PB2") is an ON switch that operates the
본 보조회로에서 정류부(150)로 흐름이 변경되는 경우에 미도시하였지만 설정시간을 설정할 수 있는 타이머와 설정기간 동안 작동하는 릴레이를 포함하는 선택회로(도 2의 "S140" 참조)를 더 포함할 수 있다.Although not shown when the flow is changed from the auxiliary circuit to the rectifying
즉, 이러한 도 1과 같은 회로에 의하여 통상적인 작동 과정을 설명하면 다음과 같다.That is, a typical operation process according to the circuit shown in FIG. 1 will be described as follows.
먼저, 전원이 공급되면 "PB1"이 온되고 "PB2"가 작동되면서 "MC NO"이 온된다. 그리고 "SSR", "MC NO" 및 "PB2"는 통상적인 자기유지회로를 의미한다.First, when power is supplied, “PB1” is turned on, and “PB2” is operated while “MC NO” is turned on. And "SSR", "MC NO" and "PB2" mean a conventional self-holding circuit.
이러한 구성에 의하여 전원측의 전압이 부하측으로 공급되면 전기적 이상이 발생하지 않으면 회로는 PB1 - SSR - MC ON 또는 PB1 - PB2를 거쳐 MC로 흐름이 이어져 흐름이 끊기지 않는다. 그리고, 램프(140)는 켜져 있다.According to this configuration, if the voltage from the power supply side is supplied to the load side and no electrical abnormality occurs, the circuit flows through PB1 - SSR - MC ON or PB1 - PB2 to MC, so that the flow is not interrupted. And, the
이러한 본 발명의 구성에 따른 전원 차단 유닛(100)의 작동 과정을 도면들을 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The operation process of the power cut-off
여기서 220volt의 전원이 공급되고 단상인 경우에 대하여 설명한다.Here, a case in which 220 volt power is supplied and single-phase will be described.
먼저 정상적인 전압이 공급되는 경우 전술한 바와 같이 전원 차단 유닛(100)은 전압판단부(110)가 작동하지 않고 정상적으로 작동한다. 즉, 예를 들면 220volt 전압에서 법적으로 허용되거나 유효하다고 판단되는 전압인 207volt까지 정상적인 전압으로 판단하고 비정상적인 저전압은 앞에서 설명한 바와 같이 가변되는 저항(113)을 이용하여 부하측에서 SSR(115)의 입력측 선로에서 흐름을 저항으로 조절하여 SSR(115)에서 판단하는 전압 기준인 설정전압을 조절할 수 있다. 예를 들어 설명의 편의상 200Vac를 설정전압으로 하였다고 가정한다.First, when a normal voltage is supplied, the power cut-off
다음 전원측과 부하측 사이에서 첫째 전기적 이상인 단락, 아크, 저전압 또는 접촉저항 증가가 발생하는 경우와 둘째 전기적 이상인 순간정전 또는 순간 전압강하를 포함하는 전기적 이상이 발행한 경우 다음과 같은 과정을 거쳐서 전원차단부(130)를 차단하거나 차단시키지 않게 된다.Then, if the first electrical abnormal short circuit, arc, low voltage, or contact resistance increase occurs between the power supply side and the load side, and the second electrical abnormality momentary power failure or an electrical abnormality including instantaneous voltage drop occurs (130) is blocked or not blocked.
먼저 전원차단부(130)에서 전원을 공급하는(S110) 상태이다. PB2를 눌러 회로를 연결(전기적으로 연결)시키고, PB1은 연결된 상태이다.First, it is a state in which power is supplied from the power cutoff unit 130 (S110). Press PB2 to connect (electrically connect) the circuit, and PB1 is connected.
이 경우 회로 상으로 PB1 연결, SSR 연결, PB2 연결, MC NO 연결되어 전원차단부(130)가 차단되지 않아 전원이 전원측에서 부하측으로 공급되고 MC NC는 열려 램프(140)는 켜져 있다.In this case, PB1 connection, SSR connection, PB2 connection, and MC NO are connected on the circuit, so that the
다음, 첫째 전기적 이상인 아크 등이 발생한 경우, 부하측의 전압이 저항(113)을 거쳐 SSR(115)로 입력되면 SSR(115)에서 SSR(115)로 입력되는 전압이 설정전압 이하인지를 판단한다(S120). Next, first, when an electrical abnormal arc occurs, when the voltage on the load side is input to the
SSR(115)에서는 부하측에서 입력된 전압이 설정전압인지를 판단(S120)한 결과 설정전압 이하인 경우(S123), SSR(115)을 작동시켜 "SSR" 접점이 열린다(끊어진다).In the
이러한 작동에 의하여 MC로 흐르는 회로가 끊어져 전원차단부(130)는 차단된 상태(S150)를 유지하게 되고 램프(150)는 켜지게 된다.Due to this operation, the circuit flowing to the MC is cut, so that the power cut-off
SSR(115)에서 부하측에서 입력된 전압이 설정전압인지를 판단(S120)한 결과 설정전압 이하라고 판단하지 않은 경우(S125) SSR(115)은 동작하지 않고 전원차단부(130)의 전원은 지속적으로 부하측으로 공급된다.When it is determined (S120) whether the voltage input from the load side is the set voltage in the SSR (115) and it is not determined to be less than the set voltage (S125), the SSR (115) does not operate and the power of the power cut-off
다른 한편, 두번째 전기적 이상인 순간 정전 등이 발생한 경우, 앞에서 설명한 설정전압 판단 단계(S120)를 거쳐 SSR(115)이 작동하는 단계(S130)까지는 동일하나, 첫번째 전기적 이상과 달리 저전압의 발생 시간이 짧은 설정시간 이내인지를 판단하는 과정(S140)을 거치게 된다.On the other hand, when a momentary power failure occurs due to the second electrical abnormality, it is the same until the
이러한 S140단계를 거치는 이유는 저전압이 순간적인지를 판단하여 순간적인 저전압은 전기적 이상 내지 고장이 아니라고 판단하기 위함이다.The reason for the step S140 is to determine whether the low voltage is instantaneous, and to determine that the instantaneous low voltage is not an electrical abnormality or failure.
즉, S140단계에서 설정전압 이하의 전압이 설정된 시간 이상 지속된다고 판단(S143)하면 전원차단부(130)의 전원을 차단시킨다. 전기적 이상이 아크의 경우에는 경우에 따라 불규칙적인 저전압이 발생될 수 있으나 이 경우에는 커패시터(155)에서 MC로 전압이 순간적으로 보충될 수 있으나 충전되는 시간이 방전되는 시간보다 짧기 때문에(예를 들면, 커패시터 시정수 이상 동안 계속 저전압 발생) 전원차단부(130)의 차단이 이루어질 수 있다(도 5c 및 도 5d 참조).That is, if it is determined in step S140 that the voltage below the set voltage continues for more than the set time (S143), the power of the
그렇지 않고 S140단계에서 설정전압 이하의 전압이 설정된 시간 이상 지속되지 않는다고 판단(S145)하면 정류부(150)에서 축적된 전원을 전원차단부(130)측으로 공급하여 전원차단부(130)가 차단이 되지 않게 되어 부하측으로 지속적으로 전원을 공급하게 된다.Otherwise, if it is determined in step S140 that the voltage below the set voltage does not last for more than the set time (S145), the power accumulated in the
여기서 S140단계의 설정전압이 (도 5b 참조)설정시간 동안 지속되는지 판단은 미도시된 별도의 타이머를 포함할 수도 있지만 커패시터(155)가 가지고 있는 고유의 시정수를 그대로 적용하는 것이 바람직하다(도 5a 내지 도 5d c참조). Here, the determination of whether the set voltage of step S140 continues for the set time (refer to FIG. 5b ) may include a separate timer (not shown), but it is preferable to apply the unique time constant of the
이에, 본 발명에 따르면, 전원 공급 선로에서 아크 현상을 포함하는 이상 발생에 대하여 안정적으로 대응할 수 있는 아크를 포함하는 이상 발생시 전자접촉기를 이용한 전원 차단 유닛을 제공할 수 있다.Accordingly, according to the present invention, it is possible to provide a power cut-off unit using a magnetic contactor when an abnormality including an arc that can stably respond to the occurrence of an abnormality including an arc phenomenon in the power supply line.
또한, 아날로그 소자만을 이용하기 때문에 오차없이 동작/작동을 할 수 있는 아크를 포함하는 이상 발생시 전자접촉기를 이용한 전원 차단 유닛을 제공할 수 있다.In addition, since only analog elements are used, it is possible to provide a power cut-off unit using a magnetic contactor when an abnormality including an arc that can operate/operate without error occurs.
또한, 부품 수가 작고 경제적 비용이 저렴한 아크를 포함하는 이상 발생시 전자접촉기를 이용한 전원 차단 유닛을 제공할 수 있다.In addition, it is possible to provide a power cut-off unit using an electromagnetic contactor when an abnormality including an arc occurs with a small number of parts and an inexpensive economical cost.
또한, 순간적인 전압강하나 순간 정전과 같은 이상 발생을 필터링할 수 있는 아크를 포함하는 이상 발생시 전자접촉기를 이용한 전원 차단 유닛을 제공할 수 있다.In addition, it is possible to provide a power cut-off unit using a magnetic contactor when an abnormality including an arc that can filter the occurrence of abnormalities such as instantaneous voltage drop or instantaneous power failure.
또한, 전원측 또는 부하측에 설치 가능하며 기존의 전원측 및 부하측에도 설치 가능하므로 적용 범위를 증대시킬 수 있는 아크를 포함하는 이상 발생시 전자접촉기를 이용한 전원 차단 유닛을 제공할 수 있다.In addition, since it can be installed on the power supply side or the load side, and can be installed on the existing power supply side and the load side, it is possible to provide a power cut-off unit using a magnetic contactor when an abnormality including an arc that can increase the application range occurs.
또한, 전원차단기에 의하여 전원이 차단된 경우 램프로 용이하게 확인할 수 있으며, 전기적 이상 발생 지점을 간단하고 편리하게 확인할 수 있는 아크를 포함하는 이상 발생시 전자접촉기를 이용한 전원 차단 유닛을 제공할 수 있다.In addition, when the power is cut off by the power breaker, it can be easily checked with a lamp, and when an abnormality including an arc occurs that can simply and conveniently check the electrical abnormality point, it is possible to provide a power cutoff unit using a magnetic contactor.
여기서, 본 발명의 일 실시예를 도시하여 설명하였지만, 본 발명의 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.Here, although an embodiment of the present invention has been illustrated and described, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can understand that this embodiment can be modified without departing from the principle or spirit of the present invention. will be. The scope of the invention will be defined by the appended claims and their equivalents.
100 : 전원 차단 유닛 110 : 전압판단부
113 : 저항 115 : SSR
130 : 전원차단부 140 : 램프
150 : 정류부 153 : 다이오드 브리지
155 : 콘덴서(커패시터) 170 : 누전차단기100: power cut-off unit 110: voltage determination unit
113: resistance 115: SSR
130: power cut-off unit 140: lamp
150: rectifier 153: diode bridge
155: capacitor (capacitor) 170: earth leakage breaker
Claims (9)
상기 전원측에서 공급되는 전원을 차단 가능하게 마련된 전원차단부와;
상기 전원측에서 공급되어 강하된 전압이 설정전압 이하인지를 판단 가능하게 상기 부하측의 입력에 결합된 전압판단부;를 포함하되,
상기 전압판단부의 판단 결과 강하된 전압이 상기 설정전압 이하인 경우 상기 전원차단부의 전원이 차단되는 것을 특징으로 하되,
상기 전압판단부는 상기 설정전압 이하인지를 판단하고 그 결과에 따라 작동 가능하게 마련된 전자릴레이인 SSR(Solid State Relay)을 포함하며,
상기 전압판단부에서 판단된 상기 설정전압 이하의 전압을 유지하는 것이 설정시간 이상인 경우 상기 전원차단부로 공급되는 전원을 차단하여 상기 부하측으로 전원이 공급되지 않고,
상기 전압판단부에서 판단된 상기 설정전압 이하의 전압을 유지하는 것이 설정시간 미만인 경우 축적된 전원을 상기 전원차단부로 공급하여 상기 전원차단부의 전원은 차단되지 않아 상기 부하측으로 전원이 공급되는 것을 특징으로 하는 전원 차단 유닛.In the power cutoff unit provided to prevent an electrical abnormality between the power supply side and the load side for supplying power,
a power cutoff unit provided to cut off the power supplied from the power source;
A voltage determining unit coupled to the input of the load side to determine whether the voltage that is supplied from the power source and dropped is less than or equal to a set voltage;
As a result of the determination of the voltage judging unit, if the lowered voltage is equal to or less than the set voltage, the power of the power breaker is cut off,
The voltage determination unit includes a solid state relay (SSR), which is an electronic relay that determines whether the voltage is below the set voltage and is operable according to the result,
When maintaining the voltage below the set voltage determined by the voltage determining unit is longer than the set time, the power supplied to the power cutoff unit is cut off so that power is not supplied to the load side,
When it is less than a set time to maintain the voltage below the set voltage determined by the voltage determining unit, the accumulated power is supplied to the power cut-off unit, and the power of the power cut-off unit is not cut off, so that power is supplied to the load side. power cut-off unit.
상기 전압판단부는 상기 SSR로 공급되는 전압을 가변적으로 감소시킬 수 있는 저항를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 차단 유닛.According to claim 1,
The voltage determining unit further comprises a resistor capable of variably reducing the voltage supplied to the SSR.
상기 전원차단부는 전자접촉기(Magnetic Contactor)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 차단 유닛.4. The method of claim 1 or 3,
The power cutoff unit power cutoff unit, characterized in that it comprises a magnetic contactor (Magnetic Contactor).
상기 전압판단부에서 판단된 상기 설정전압 이하의 전압을 유지하는 것이 설정시간 미만인 경우 상기 전원차단부로 축적된 전원을 공급하는 정류부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 차단 유닛.According to claim 1,
Power cut-off unit, characterized in that it further comprises a rectifying unit for supplying the accumulated power to the power cut-off unit when maintaining the voltage less than the set voltage determined by the voltage determination unit is less than a set time.
상기 정류부는 다이오드 브리지(diode bridge)와 커패시터(capacitor, condenser)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 차단 유닛.7. The method of claim 6,
The rectifier is a power cut-off unit, characterized in that it comprises a diode bridge (diode bridge) and a capacitor (capacitor, condenser).
전원측에 누전차단기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 차단 유닛.According to claim 1,
Power cut-off unit, characterized in that it further comprises an earth leakage breaker on the power supply side.
상기 설정전압은 상기 저항을 통과한 전압을 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 차단 유닛.4. The method of claim 3,
The set voltage is a power cut-off unit, characterized in that it includes a voltage passing through the resistor.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |