KR102519689B1

KR102519689B1 - 누설 전류 제한 기능을 구비한 누전 차단기

Info

Publication number: KR102519689B1
Application number: KR1020200078493A
Authority: KR
Inventors: 이호석
Original assignee: (주)비젼테크
Priority date: 2020-06-26
Filing date: 2020-06-26
Publication date: 2023-04-07
Also published as: US11489334B2; US20210408785A1; KR20220000630A

Abstract

본 발명은 누설 전류 제한 기능을 구비한 누전 차단기에 관한 것으로, 누전 차단부 양단에 누설 전류 제한부를 구현하여 입력 단자 및 출력 단자 양측 모두에 누설 전류 제한 기능을 구비하도록 함으로써 누설 전류 제한 효율을 증대시킬 수 있도록 한 것이다.

Description

누설 전류 제한 기능을 구비한 누전 차단기{Earth leakage breaker for preventing leakage current}

본 발명은 누설된 전류에 의한 전원의 불평형 전류가 일정한 값을 초과하였을 때 전원을 차단하는 누전 차단기에 관련한 것으로, 특히 누설 전류 제한 기능을 구비한 누전 차단기에 관한 것이다.

본 발명 출원인에 의해 선출원되어 등록된 대한민국 등록특허 제10-1404806호(2014. 05. 30)에서 전기 설비의 송배전 경로에 연결되는 출력 단자에 전선 단면적 보다 큰 단면적을 가지는 평판형 도전체를 연결하여 누전된 전기에 접촉한 인체에 흐르는 전류를 저감시켜 감전을 방지하는 감전 방지 기능을 가진 전력 차단기를 제안하였다.

그러나, 이 기술은 도전체 전극들의 면적 차이를 이용하여 누설 전류를 제한함으로써 감전을 방지하는 것으로, 출력 단자 측에만 누설 전류 제한 기능을 구비하고 있고, 입력 단자 측에는 누설 전류 제한 기능을 구비하고 있지 않다.

따라서, 본 발명자는 누전 차단부 양단에 누설 전류 제한부를 구현하여 입력 단자 및 출력 단자 양측 모두에 누설 전류 제한 기능을 구비하도록 함으로써 누설 전류 제한 효율을 증대시킬 수 있는 개선된 구조의 누전 차단기에 대한 연구를 하였다.

대한민국 등록특허 제10-1404806호(2014. 05. 30)

본 발명은 누전 차단부 양단에 누설 전류 제한부를 구현하여 입력 단자 및 출력 단자 양측 모두에 누설 전류 제한 기능을 구비하도록 함으로써 누설 전류 제한 효율을 증대시킬 수 있는 개선된 구조의 누전 차단기를 제공함을 그 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따르면, 누설 전류 제한 기능을 구비한 누전 차단기가 입력측 전선이 연결되는 입력 단자와; 출력측 전선이 연결되는 출력 단자와; 입력 단자와 출력 단자가 양단에 각각 연결되되, 과전류가 흐를 때 입력 단자와 출력 단자 간의 전기적인 연결을 차단하는 누전 차단부와; 입력 단자와 누전 차단부 사이에 배치되어 입력측 누설 전류를 제한하는 입력측 누설 전류 제한부와; 누전 차단부와 출력 단자 사이에 배치되어 출력측 누설 전류를 제한하는 출력측 누설 전류 제한부를 포함한다.

본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 입력측 누설 전류 제한부가 중성선 입력 단자와 전기적으로 접속되어 중성선 입력 단자의 도전체 면적을 확장시켜 누설 전류를 제한하는 입력측 도전체 면적 확장판을 포함한다.

본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 출력측 누설 전류 제한부가 중성선 출력 단자와 전기적으로 접속되어 중성선 출력 단자의 도전체 면적을 확장시켜 누설 전류를 제한하는 출력측 도전체 면적 확장판을 포함한다.

본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 누전 차단부가 실리콘막에 의해 보호되는 누전 차단 스위치를 포함한다.

본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 누설 전류 제한 기능을 구비한 누전 차단기가 누전 차단부와, 누전 차단부 양단에 배치되는 입력측 누설 전류 제한부 및 출력측 누설 전류 제한부를 서로 분리된 수납 공간에 수납함으로써 입력측 누설 전류 제한부 및 출력측 누설 전류 제한부가 누전 차단부에 전기적인 영향을 미치지 않도록 하는 격자형 수납홈을 구비한 외함을 포함한다.

본 발명은 누전 차단부 양단에 누설 전류 제한부를 구현하여 입력 단자 및 출력 단자 양측 모두에 누설 전류 제한 기능을 구비하도록 함으로써 누설 전류 제한 효율을 증대시킬 수 있으므로, 감전 사고를 보다 효율적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 누설 전류 제한 기능을 구비한 누전 차단기의 일 실시예의 구성을 도시한 외관 사시도이다.
도 2 는 본 발명에 따른 누설 전류 제한 기능을 구비한 누전 차단기의 일 실시예의 구성을 도시한 분해 사시도이다.
도 3 은 본 발명에 따른 누설 전류 제한 기능을 구비한 누전 차단기의 누전 차단 회로의 일 실시예의 구성을 도시한 블럭도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 기술되는 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 기술하기로 한다. 특정 실시예들이 도면에 예시되고 관련된 상세한 설명이 기재되어 있으나, 이는 본 발명의 다양한 실시예들을 특정한 형태로 한정하려는 것은 아니다.

본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명 실시예들의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있어야 할 것이다.

도 1 은 본 발명에 따른 누설 전류 제한 기능을 구비한 누전 차단기의 일 실시예의 구성을 도시한 외관 사시도, 도 2 는 본 발명에 따른 누설 전류 제한 기능을 구비한 누전 차단기의 일 실시예의 구성을 도시한 분해 사시도이다.

도 1 및 도 2 에 도시한 바와 같이, 이 실시예에 따른 누설 전류 제한 기능을 구비한 누전 차단기(100)는 입력 단자(110)와, 출력 단자(120)와, 누전 차단부(130)와, 입력측 누설 전류 제한부(140)와, 출력측 누설 전류 제한부(150)를 포함한다.

입력 단자(110)는 입력측 전선이 연결된다. 입력 단자(110)는 입력측 전선의 상접압선(R상 또는 S상 또는 T상)과 연결되는 상접압선 입력 단자(111)와, 입력측 전선의 중성선(N상)과 연결되는 중성선 입력 단자(112)를 포함한다.

출력 단자(120)는 출력측 전선이 연결된다. 출력 단자(120)는 출력측 전선의 상접압선(R상 또는 S상 또는 T상)과 연결되는 상접압선 출력 단자(121)와, 출력측 전선의 중성선(N상)과 연결되는 중성선 출력 단자(122)를 포함한다.

누전 차단부(130)는 입력 단자(110)와 출력 단자(120)가 양단에 각각 연결되되, 과전류가 흐를 때 입력 단자와 출력 단자 간의 전기적인 연결을 차단한다. 누전 차단부(130) 내부에는 누설된 전류에 의한 전원의 불평형 전류가 일정한 값을 초과하였을 때 전원을 차단하는 누전 차단 회로(200)가 탑재된다.

도 3 은 본 발명에 따른 누설 전류 제한 기능을 구비한 누전 차단기의 누전 차단 회로의 일 실시예의 구성을 도시한 블럭도이다. 이 실시예에 따른 누전 차단 회로(200)는 과전류 검출부(210)와, 스위치 구동부(220)와, 누전 차단 스위치(230)를 포함한다.

과전류 검출부(210)는 누설된 전류에 의한 전원의 불평형 전류가 일정한 값을 초과하는지 계측함으로써 과전류를 검출한다. 스위치 구동부(220)는 과전류 검출부(210)에 의해 과전류가 검출되면 구동된다.

누전 차단 스위치(230)는 스위치 구동부(220) 구동에 의해 스위칭 동작되어 입력 단자(110)와 출력 단자(120) 간의 전기적인 연결을 차단한다. 누전 차단 스위치(230)는 실리콘막(131)에 의해 보호되어 누전 차단부(130) 내부로 수분이 유입되지 않도록 구현될 수 있다.

입력측 누설 전류 제한부(140)는 입력 단자(110)와 누전 차단부(130) 사이에 배치되어 입력측 누설 전류를 제한한다. 이 때, 입력측 누설 전류 제한부(140)가 입력측 도전체 면적 확장판(141)을 포함한다.

입력측 도전체 면적 확장판(141)은 중성선 입력 단자(112)와 전기적으로 접속되어 중성선 입력 단자(112)의 도전체 면적을 확장시켜 누설 전류를 제한한다. 도면부호 141a와 112a 부분이 입력측 도전체 면적 확장판(141)과 중성선 입력 단자(112)가 서로 전기적으로 접속되는 접속부이다.

도면부호 142는 입력측 도전체 면적 확장판(141)을 지지하기 위한 절연 케이스, 도면부호 143은 입력 단자(110)가 내부에 수납되어 장착되는 입력 단자 장착부, 도면부호 144는 입력 단자(110)를 하부에서 지지하는 절연 지지부이다.

출력측 누설 전류 제한부(150)는 누전 차단부(130)와 출력 단자(120) 사이에 배치되어 출력측 누설 전류를 제한한다. 이 때, 출력측 누설 전류 제한부(150)가 출력측 도전체 면적 확장판(151)을 포함한다.

출력측 도전체 면적 확장판(151)은 중성선 출력 단자(122)와 전기적으로 접속되어 중성선 출력 단자(122)의 도전체 면적을 확장시켜 누설 전류를 제한한다. 도면부호 151a와 122a 부분이 출력측 도전체 면적 확장판(151)과 중성선 출력 단자(122)가 서로 전기적으로 접속되는 접속부이다.

도면부호 152는 출력측 도전체 면적 확장판(151)을 지지하기 위한 절연 케이스, 도면부호 153은 출력 단자(120)가 내부에 수납되어 장착되는 출력 단자 장착부, 도면부호 154는 출력 단자(120)를 하부에서 지지하는 절연 지지부이다.

이와 같이 구현함에 의해, 본 발명은 입력측 도전체 면적 확장판(141)에 의해 중성선 입력 단자(112)의 도전체 면적이 확장되어, 상접압선 입력 단자(111)의 도전체 면적에 비해 도전체 면적이 커진다.

또한, 본 발명은 출력측 도전체 면적 확장판(151)에 의해 중성선 출력 단자(122)의 도전체 면적이 확장되어, 상접압선 출력 단자(121)의 도전체 면적에 비해 도전체 면적이 커진다.

서로 다른 면적을 가지는 상접압선 입력 단자(111)와 중성선 입력 단자(112)의 면적 차이 및 서로 다른 면적을 가지는 상접압선 출력 단자(121)와 중성선 출력 단자(122)의 면적 차이에 의해 누설 전류가 제한된다.

두 전극간 면적 차이가 크면 클수록 누설 전류가 점점 작아지게 되고, 누설 전류가 작아질수록 감전 위험은 적어지므로, 감전 걱정이 없는 누설전류 제한 기능을 구비할 수 있게 된다.

그 이유는 종래기술 분야에서 언급한 대한민국 등록특허 제10-1404806호(2014. 05. 30) 등에서 기재된 바와 같이, 전원의 (+)단에 연결되는 평판 형상의 도전체(본 발명의 상접압선 입력 단자, 상접압선 출력 단자에 대응)에 비해 (-)단에 연결되는 평판 형상의 도전체(본 발명의 중성선 입력 단자, 중성선 출력 단자에 대응)의 면적이 크면 클수록 누설전류가 점점 작아지기 때문이다.

이에 따라, 본 발명은 누전 차단부 양단에 누설 전류 제한부를 구현하여 입력 단자 및 출력 단자 양측 모두에 누설 전류 제한 기능을 구비하도록 함으로써 누설 전류 제한 효율을 증대시킬 수 있으므로, 감전 사고를 보다 효율적으로 방지할 수 있다.

한편, 발명의 부가적인 양상에 따르면, 누설 전류 제한 기능을 구비한 누전 차단기(100)가 외함(160)을 더 포함한다. 외함(160)은 서로 결합되는 외함 베이스(161)와, 외함 커버(162)를 포함한다. 도면 부호 164는 누전 차단부(130)에 수분이 유입되지 않도록 밀폐하는 고무 패킹이다.

이 때, 외함(160)이 격자형 수납홈(163)을 구비할 수 있다. 이 때, 격자형 수납홈(163)은 외함 베이스(161)에 형성될 수 있으며, 누전 차단부(130)와, 누전 차단부 양단에 배치되는 입력측 누설 전류 제한부(140) 및 출력측 누설 전류 제한부(150)를 서로 분리된 수납 공간(163a)(163b)(163c)에 수납한다.

이에 따라, 외함(160)에 형성되는 격자형 수납홈(163)에 의해 입력측 누설 전류 제한부(140) 및 출력측 누설 전류 제한부(150)가 누전 차단부(130)와 전기적으로 격리됨으로써 입력측 누설 전류 제한부(140) 및 출력측 누설 전류 제한부(150)가 누전 차단부(130)에 전기적인 영향을 미치지 않도록 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 누전 차단부 양단에 누설 전류 제한부를 구현하여 입력 단자 및 출력 단자 양측 모두에 누설 전류 제한 기능을 구비하도록 함으로써 누설 전류 제한 효율을 증대시킬 수 있으므로, 감전 사고를 보다 효율적으로 방지할 수 있다.

본 명세서 및 도면에 개시된 다양한 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 다양한 실시예들의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.

따라서, 본 발명의 다양한 실시예들의 범위는 여기에서 설명된 실시예들 이외에도 본 발명의 다양한 실시예들의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 다양한 실시예들의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

본 발명은 누전 차단기 관련 기술분야 및 이의 응용 기술분야에서 산업상으로 이용 가능하다.

100 : 누전 차단기
110 : 입력 단자
111 : 상접압선 입력 단자
112 : 중성선 입력 단자
120 : 출력 단자
121 : 상접압선 출력 단자
122 : 중성선 출력 단자
130 : 누전 차단부
140 : 입력측 누설 전류 제한부
141 : 입력측 도전체 면적 확장판
150 : 출력측 누설 전류 제한부
151 : 출력측 도전체 면적 확장판
160 : 외함
161 : 외함 베이스
162 : 외함 커버
163 : 격자형 수납홈
200 : 누전 차단 회로
210 : 과전류 검출부
220 : 스위치 구동부
230 : 누전 차단 스위치

Claims

입력측 전선이 연결되는 입력 단자와;
출력측 전선이 연결되는 출력 단자와;
입력 단자와 출력 단자가 양단에 각각 연결되되, 과전류가 흐를 때 입력 단자와 출력 단자 간의 전기적인 연결을 차단하는 누전 차단부와;
입력 단자와 누전 차단부 사이에 배치되어 입력측 누설 전류를 제한하되, 중성선 입력 단자와 전기적으로 접속되어 중성선 입력 단자의 도전체 면적을 확장시켜 누설 전류를 제한하는 입력측 도전체 면적 확장판을 포함하는 입력측 누설 전류 제한부와;
누전 차단부와 출력 단자 사이에 배치되어 출력측 누설 전류를 제한하되, 중성선 출력 단자와 전기적으로 접속되어 중성선 출력 단자의 도전체 면적을 확장시켜 누설 전류를 제한하는 출력측 도전체 면적 확장판을 포함하는 출력측 누설 전류 제한부와;
누전 차단부와, 누전 차단부 양단에 배치되는 입력측 누설 전류 제한부 및 출력측 누설 전류 제한부를 서로 분리된 수납 공간에 수납함으로써 입력측 누설 전류 제한부 및 출력측 누설 전류 제한부가 누전 차단부에 전기적인 영향을 미치지 않도록 하는 격자형 수납홈을 구비한 외함을;
포함하되,
누전 차단부가 수납되는 수납 공간만 고무 패킹을 이용해 밀폐하도록 구현하여 누전 차단부에는 수분이 유입되지 않도록 하고, 입력측 누설 전류 제한부 및 출력측 누설 전류 제한부에는 수분이 유입 가능하도록 하는 누설 전류 제한 기능을 구비한 누전 차단기.
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제 1 항에 있어서,
누전 차단부가:
실리콘막에 의해 보호되는 누전 차단 스위치를;
포함하는 누설 전류 제한 기능을 구비한 누전 차단기.
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