KR20010076750A - Noise prevent means of cable - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 케이블의 노이즈 방지구조에 관한 것이며, 상세하게는 전원 케이블과 컨넥터 및 인입선 차단기(Power Line Break) 등의 노이즈 방지구조에 관한 것이다.The present invention relates to a noise preventing structure of a cable, and more particularly, to a noise preventing structure such as a power cable, a connector, and a power line breaker.
주지하는 바와 같이 전원 또는 신호선으로 사용되는 케이블은 자계 차폐가 가능한 재질로 형성된 외피 내부에 각각 절연재로 차폐(실드)되어 있는 활성선과 중성선 및 접지선을 삽입하여 외부 케이블 또는 전자기기 등에서 유입되는 노이즈를 차단할 수 있도록 되어 있고, 특히 아파트, 병원, 오피스텔 등의 건축물은 벽체내에 내장되는 전원 케이블 또는 신호선 등이 다수가 밀집 시공되기 때문에 각각의 전선 사이에서 노이즈를 발생하게 되는 바, 상기 케이블 매설시 다른 케이블로의 노이즈 유도를 방지하기 위하여 철관에 케이블을 삽입한 상태로 벽체에 매설하는 것이다.As is well known, cables used as power or signal wires can block noise from external cables or electronic devices by inserting active wires, neutral wires, and ground wires that are shielded (insulated) with an insulating material inside the outer shell formed of a material capable of shielding magnetic fields. In particular, in buildings such as apartments, hospitals, officetels, etc., since a large number of power cables or signal lines, etc., which are built in the walls are densely constructed, noise is generated between the respective wires. In order to prevent noise induction, the cable is embedded in the wall with the cable inserted.
상기 노이즈는 동상 모드(Common Mode)와 차동 모드(Normal Mode)로 구분되는 것인 바, 상기 동상 모드는 각 전선에 유기되는 노이즈의 방향이 동일한 상태이고, 차동 모드는 전선에 유기되는 노이즈의 방향이 반대되는 것으로서, 상기한 동상 모드의 노이즈는 노이즈의 방향이 동일하여 증폭되는 반면 차동 모드의 노이즈는 방향이 상이하여 상쇄 소멸되는 것이다.The noise is classified into a common mode and a differential mode. In the common mode, the direction of noise induced in each wire is the same, and the differential mode is the direction of noise induced in the wire. On the contrary, the noise of the in-phase mode is amplified by the same direction of the noise, while the noise of the differential mode is canceled by the different direction.
상기한 노이즈를 제거하기 위해서 통상적으로 페라이트를 사용하고 있는 바, 전선을 원통형인 페라이트에 삽입시킨 후 잡음 성분인 노이즈 전류가 페라이트를 통과할 때 페라이트가 발열하면서 제거되게 하는 것으로서, 상기 페라이트를 통해서 제거되는 노이즈는 하나의 전선을 통과할 때 발생되는 차동 모드의 노이즈이다. 상기한 차동 모드의 노이즈는 그 차폐가 용이하나 동상 모드의 노이즈는 진행방향이 동일하여 증폭되게 되므로서 차폐시킬 수 없어 전자기기 등으로 노이즈가 유기되는 문제점이 있었다.Generally, ferrite is used to remove the noise. After inserting an electric wire into a cylindrical ferrite, the ferrite is removed while the noise current as a noise component passes through the ferrite. The resulting noise is the differential mode noise generated when passing through one wire. The noise of the differential mode is easy to shield, but the noise of the in-phase mode is amplified because the traveling direction is the same, there is a problem that the noise is induced to the electronic device, etc. can not be shielded.
본 발명자의 일부는 상기한 문제점을 시정한 케이블의 노이즈 방지구조를 출원 하였는 바, 상기 노이즈 방지구조는 도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이, 외피(1)의 내부에 삽입되어 있는 활성선(2)과 중성선(3)이 고투자율 페라이트(4)로 실드되어 있고, 접지선(5)은 페라이트(4)의 외측에 위치되어 있는 상태에서 활성선(2) 및 중성선(3)과 관통형 콘덴서(6)로 연결한 것으로서, 상기 활성선(2)과 중성선(3)을 흐르는 동상 모드 노이즈는 페라이트(4)를 통과하면서 서로 다른 방향의 자계를 발생시켜 소멸하게 되고, 페라이트(4)에서 소멸되고 남은 노이즈는 관통형 콘덴서(6)를 통해 접지선(5)으로 바이패스되므로써 동상 모드 노이즈를 적절하게 제거하는 것이다. (특허 제 138084 호 공보 참조)Some of the inventors of the present invention have applied for a noise preventing structure of a cable that corrects the above problems, and the noise preventing structure has an active line inserted into the shell 1 as shown in FIGS. 8 and 9. 2) and the neutral wire (3) is shielded by a high permeability ferrite (4), and the ground wire (5) is located outside the ferrite (4) active line (2) and the neutral wire (3) and the through-type capacitor Connected by (6), the in-phase mode noise flowing through the active line (2) and the neutral line (3) passes through the ferrite (4) to generate a magnetic field in different directions to disappear, and disappears in the ferrite (4) The remaining noise is bypassed to the ground line 5 through the through-type condenser 6 to properly remove in-phase mode noise. (See Patent No. 138084)
미설명 부호 7은 절연재로서 활성선(2)과 중성선(3) 및 접지선(5)을 각각 실드하는 것이다.Reference numeral 7 denotes an active material 2 shielding the active wire 2, the neutral wire 3, and the ground wire 5, respectively.
그러나 상기한 케이블의 노이즈 방지구조는, 전원을 공급하는 쪽과 공급받는 쪽이 일대 일인 컨넥터 등에 적용되는 경우에는 케이블의 활성선(2)과 중성선(3)을 페라이트(4)로 감싸 자속 쇄교에 의해서 동상 모드 노이즈의 일부를 제거함과 아울러 접지선(5)으로 노이즈를 바이패스시킬 수 있으나, 전원을 공급하는 쪽과 공급받는 쪽이 일대 다수인 인입선 차단기 등에 적용되는 경우에는 케이블의 접지선(5)을 타고 흐르는 동상 모드 노이즈를 제거할 수 없게 되어 전자기기로 노이즈가 많이유기되는 것이며, 또한 각각의 전선에 과도 전압이 발생하게 되는 경우에는 과도 전압을 소멸시킬 수 없는 문제점이 있었다.However, the noise preventing structure of the cable is applied to the magnetic flux chain bridge by enclosing the active line 2 and the neutral line 3 of the cable with a ferrite 4 when the power supply side and the supply side side are applied to one-to-one connectors or the like. By removing some of the common-mode noise and bypassing the noise to the ground wire (5), the ground wire (5) of the cable should be There is a problem in that the in-phase mode noise that flows in cannot be removed, so that a lot of noise is caused by the electronic device, and when the transient voltage is generated on each wire, the transient voltage cannot be eliminated.
본 발명은 상기한 문제점을 시정하여, 케이블 등에 흐르는 동상 모드 노이즈를 양호하게 차폐시킴과 아울러 각각의 전선에 발생되는 과도 전압을 소멸시킬 수 있도록 한 케이블의 노이즈 방지구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a noise preventing structure of a cable that corrects the above-described problems so as to shield the in-phase mode noise flowing in the cable or the like and to extinguish the transient voltage generated in each wire.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 외피에 삽입된 활성선과 중성선 및 접지선을 차폐재로 실드함과 아울러 관통형 콘덴서로 연결하고, 활성선과 중성선 및 접지선을 방전관으로 연결한 것이다.In order to achieve the above object, the present invention is to shield the active wire and the neutral wire and the ground wire inserted into the outer cover as a shielding material and connected to the through-type capacitor, and to connect the active wire, the neutral wire and the ground wire with a discharge tube.
상기한 차폐재는 자성손실재, 도전손실재, 유전손실재, 아몰퍼스 중에서 선택하는 것이 바람직하며, 상기 차폐재는 비드 형태 또는 분말 형태로 형성하는 것이다.The shielding material is preferably selected from a magnetic loss material, a conductive loss material, a dielectric loss material, and an amorphous material, and the shielding material is formed in a bead form or a powder form.
도 1은 본 발명의 제1 실시예의 단면도,1 is a cross-sectional view of a first embodiment of the present invention;
도 2는 도 1의 A-A선 단면도,2 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
도 3은 도 1의 B-B선 단면도,3 is a cross-sectional view taken along the line B-B of FIG.
도 4는 도 1의 C-C선 단면도,4 is a cross-sectional view taken along the line C-C of FIG.
도 5는 본 발명의 제1 실시예의 노이즈 제거상태를 도시한 개략도,5 is a schematic diagram showing a noise removal state in a first embodiment of the present invention;
도 6은 본 발명의 제2 실시예의 단면도,6 is a cross-sectional view of a second embodiment of the present invention;
도 7은 본 발명의 실시예의 테스트 그래프,7 is a test graph of an embodiment of the present invention,
도 8은 종래의 것의 단면도,8 is a cross-sectional view of a conventional one,
도 9는 도 8의 D-D선 단면도이다.FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line D-D of FIG. 8.
<도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명><Description of the code used in the main part of the drawing>
2: 활성선 3: 중성선 5: 접지선 11: 관통형 콘덴서2: active wire 3: neutral wire 5: ground wire 11: through-type capacitor
12,12': 방전관12,12 ': discharge tube
본 발명의 제1 실시예는 도 1 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 외피(1) 내부에 삽입되어 있는 활성선(2)과 중성선(3) 및 접지선(5)을 고투자율 차폐재로 형성한 비드(10)로 실드하고, 상기 활성선(2)과 중성선(3) 및 접지선(5)을 관통형 콘덴서(11)로 연결하며, 상기 접지선(5)에 방전관(12,12')을 병렬 설치하여 활성선(2)과 중성선(3)에 연결한 것이다. 상기 차폐재로 형성한 비드(10)는 활성선(2)과 중성선(3) 및 접지선(5)을 통해 흐르는 동상 모드 및 차동 모드의 노이즈를 쇄교시키기 위한 것으로서 차폐재로 형성한 비드(10)를 통과하면서 서로 다른 방향의 자계를 발생시켜 노이즈를 감쇠하는 것이고, 저항 성분인 활성선(2)과 중성선(3)의 임피던스(Impedance)를 증가시켜 동상 모드 노이즈의 케이블 통과를 억제하는 것이다.In the first embodiment of the present invention, as shown in Figs. 1 to 5, the active wires 2, the neutral wires 3, and the ground wires 5 inserted into the shell 1 are formed of a high permeability shielding material. Shielded with beads 10, the active wire 2, the neutral wire 3, and the ground wire 5 are connected to the through-type capacitor 11, and discharge tubes 12 and 12 ′ are parallel to the ground wire 5. Installed and connected to the active wire (2) and the neutral wire (3). The bead 10 formed of the shielding material passes through the bead 10 formed of the shielding material to bridge the noise of the in-phase mode and the differential mode flowing through the active line 2, the neutral line 3, and the ground line 5. While attenuating the noise by generating magnetic fields in different directions, the impedance of the active line 2 and the neutral line 3, which are resistance components, is increased to suppress the passage of the in-phase mode noise cable.
또한 상기 접지선(5)에 접속된 관통형 콘덴서(11)를 활성선(2)과 중성선(3)에 노이즈의 흐름이 유도되게 설치하므로서 상기 차폐재로 형성한 비드(10)에서 쇄교되면서 소멸되고 남은 노이즈를 접지선(5)으로 바이패스시키는 것이다. 그리고 활성선(2)과 중성선(3) 및 접지선(5)에 과도 전압이 발생하게 되면 방전관(12,12')에서 노이즈를 제거하는 것이다.In addition, the through-type condenser 11 connected to the ground line 5 is installed in the active line 2 and the neutral line 3 so as to induce the flow of noise, so as to be extinguished and remaining after being bridged in the bead 10 formed of the shielding material. The noise is bypassed to the ground line 5. When transient voltages are generated in the active line 2, the neutral line 3, and the ground line 5, noise is removed from the discharge tubes 12 and 12 '.
상기 차폐재로 형성한 비드(10)는 인덕턴스(Inductance) 값을 키워 자속이 적정 이상으로 끌어 모아지도록 고투자율 재료를 사용하고, 상기 고투자율 재료는 자성손실재, 도전손실재, 유전손실재, 금속성 자성재료인 아몰퍼스(Amorphous) 등이 사용되는 것이다. 상기 자성손실재는 페라이트 등의 분말, 비드, 비드 소결체 등이 사용되고, 도전손실재는 콜타르(Coal tar) 등이 사용되며, 유전손실재는 네츄럴 세라믹(Natural ceramic)인 티탄산 바륨(BaTiO3) 등이 사용되는 것이다. 상기한 페라이트 비드는 수지에 바인딩한 것이고, 페라이트 비드 소결체는 콜로이달 실리카 등으로 성형한 후 소결한 것이다.The bead 10 formed of the shielding material uses a high permeability material to increase the inductance value so that the magnetic flux is attracted to an appropriate level or more, and the high permeability material is a magnetic loss material, a conductive loss material, a dielectric loss material, and a metallic material. Magnetic material amorphous (Amorphous) and the like is used. The magnetic loss material is a powder, such as ferrite, beads, bead sintered body, etc., conductive loss material is used such as coal tar (Coal tar), dielectric loss material is a natural ceramic (barium titanate (BaTiO 3 ) is used, etc. will be. The ferrite beads described above are bound to a resin, and the ferrite bead sintered body is molded by colloidal silica or the like and sintered.
상기 차폐재로 형성한 비드(10)는 투자율이 다른 2개 내지 4개로 분리하여 직렬회로를 형성하면 노이즈가 각각의 비드(10)를 통과할 때 서로 다른 방향의 자계를 발생시킴과 동시에 쇄교되면서 소멸되게 되므로써 동상 모드 노이즈 제거를 양호하게 함과 동시에 광대역화 할 수 있는 것이다.When the bead 10 formed of the shielding material is separated into two to four having different permeability to form a series circuit, when the noise passes through each bead 10, it generates magnetic fields in different directions and at the same time, it disappears while being bridged. By doing so, the in-phase mode noise removal can be improved and at the same time it can be widened.
미설명 부호 13은 절연재로서 활성선(2)과 중성선(3) 및 접지선(5)을 각각실드하는 것이다.Reference numeral 13 denotes an active material 2 shielding the active wire 2, the neutral wire 3, and the ground wire 5, respectively.
이상과 같은 본 발명의 제1 실시예는 활성선(2)과 중성선(3) 및 접지선(5)을 2개 내지 4개의 차폐재로 형성한 비드(10)로 실드함과 아울러 관통형 콘덴서(11)로 연결하고, 활성선(2)과 중성선(3) 및 접지선(5)을 방전관(12,12')으로 연결한 상태에서 활성선(2) 및 중성선(3)을 통해서 전류가 흐르게 되면 각각의 전선(2,3,5)에서 차동 모드 및 동상 모드의 노이즈가 흐르게 되는 것이다.In the first embodiment of the present invention as described above, the active line 2, the neutral line 3, and the ground line 5 are shielded with beads 10 formed of two to four shielding materials, and the through-type capacitor 11 ) And the current flows through the active wire 2 and the neutral wire 3 while the active wire 2 and the neutral wire 3 and the ground wire 5 are connected to the discharge tubes 12 and 12 '. In the wires (2, 3, 5) of the differential mode and in-phase noise will flow.
상기한 차동 모드 노이즈는 인접된 전선(2,3,5)에서의 노이즈 전류 방향이 반대이기 때문에 비드(10)를 통과하면서 발열 소멸되는 것이고, 상기 동상 모드 노이즈는 비드(10)에 함께 삽입된 활성선(2)과 중성선(3) 및 접지선(5)을 통해서 흐르면서 비드(10)를 통과할 때 서로 다른 방향의 자계를 발생시키게 되는 것이다. 상기 자계가 다른 방향이기 때문에 비드(10)에서 자속이 쇄교되면서 소멸되고, 상기 비드(10)에서 소멸되고 남은 노이즈는 관통형 콘덴서(11)를 통해 접지선(5)으로 바이패스되어 동상 모드 노이즈의 제거를 양호하게 하며, 상기 각각의 전선(2,3,5)에 낙뢰 및 과도 전압이 발생하게 되면 방전관(12,12')으로 유기되면서 고압 및 고주파 특성을 가진 동상 모드성 전압이 소거되므로서 컴퓨터와 가전제품 등의 모든 전자기기를 보호할 수 있는 것이다.The differential mode noise is a heat dissipation passing through the bead 10 because the direction of the noise current in the adjacent wires (2, 3, 5) is reversed, the in-phase mode noise is inserted together into the bead (10) When passing through the active line (2), the neutral line (3) and the ground line (5) through the bead 10 will generate a magnetic field in different directions. Since the magnetic field is in a different direction, the magnetic flux is dissipated in the bead 10 while being extinguished, and the remaining noise that has been extinguished in the bead 10 is bypassed to the ground line 5 through the through-type condenser 11 to remove the common-mode noise The removal is good, and when lightning and transient voltages are generated on the respective wires 2, 3 and 5, the in-phase mode voltage having high and high frequency characteristics is removed while being induced into the discharge tubes 12 and 12 '. It can protect all electronic devices such as computers and home appliances.
상기한 자속 쇄교시에 전원을 공급하는 쪽과 공급받는 쪽이 일대 일인 컨넥터 또는 전원을 공급하는 쪽과 공급받는 쪽이 일대 다수인 인입선 차단기 등에서 발생되는 동상 모드 노이즈를 완전하게 제거하기 위하여 활성선(2)과 중성선(3) 및 접지선(5)을 동시에 차폐재로 형성한 비드(10)로 감싼 것이다. 상기한 인입선 차단기는 전원을 공급받는 쪽의 임피던스가 서로 다르게 되면서 접지선(5)을 통해서도 노이즈가 흐르게 되기 때문에 비드(10)를 통해 자속이 쇄교되게 하는 것이다.In order to completely remove the common-mode noise generated from the one-to-one connector or the one-to-many lead-in circuit breaker, etc. 2) and the neutral wire (3) and the ground wire (5) is wrapped with a bead (10) formed of a shield at the same time. The lead-in circuit breaker causes the magnetic flux to be bridged through the beads 10 because noise flows through the ground wire 5 while the impedance of the power supply side is different from each other.
상기 활성선(2)과 중성선(3) 및 접지선(5)을 감싸는 차폐재로 형성한 비드 (10)는 고투자율 재료인 자성손실재, 도전손실재, 유전손실재, 아몰퍼스 등을 선택적으로 사용하고, 상기 차폐재로 형성한 비드(10)의 사용 형태는 비드상으로 외피 (1) 내부에 충진하거나 선 또는 판상형태로 성형하여 활성선(2)과 중성선(3) 및 접지선(5)에 권취하는 것이다.The bead 10 formed of a shielding material surrounding the active wires 2, the neutral wires 3, and the ground wires 5 selectively uses magnetic loss materials, conductive loss materials, dielectric loss materials, amorphous materials, etc., which are high permeability materials. , The use form of the bead 10 formed of the shielding material is a bead-like filling the inside of the shell (1) or molded into a line or plate shape to be wound around the active wire (2), neutral wire (3) and ground wire (5) will be.
도 6은 본 발명의 제2 실시예로서, 관통형 콘덴서(11) 및 방전관(12,12')은 상기 제1 실시예와 그 기술수단이 동일하므로 제1 실시예와 동일부호를 부여하고 상세한 설명을 생략하며, 차이되는 차폐재(20)는 분말 상태로서 외피(1) 내부에 충진한 차이만 있는 것이고, 그 이후에는 상기 제1 실시예의 것과 동일한 작용을 하는 것이다.Fig. 6 is a second embodiment of the present invention. The through-type condenser 11 and the discharge tubes 12, 12 'have the same reference numerals as the first embodiment, because the technical means are the same as those of the first embodiment. The description will be omitted, the difference shielding material 20 is only a difference in the inside of the outer shell (1) as a powder state, after which the same function as in the first embodiment.
한편 도 7은 버스트 제너레이터 및 스펙트럼 분석기로 노이즈 등을 테스트한 실험치인 바, ⓐ선은 일반적인 전원 케이블이고, ⓑ선은 특허 제 138084 호 이며, ⓒ선은 본원 발명의 노이즈 제거 효과를 보이는 것이다. 본원 발명의 노이즈 제거 효과(ⓐ선 대비 ⓒ선에서)는 0 MHz ∼ 540 MHz의 주파수대에서는 약 30 dB(노이즈 차단율: 99.9 %)의 노이즈 방지 효과를 얻었고, 540 MHz ∼ 1800 MHz의 주파수대에서는 약 30 dB ∼ 15 dB(노이즈 차단율: 99.9 % ∼ 96.8 %)의 노이즈 방지 효과를 얻었다.On the other hand, Figure 7 is an experimental test of noise and the like with a burst generator and spectrum analyzer bar line ⓐ is a general power cable, line ⓑ is a patent No. 138084, line ⓒ shows a noise removing effect of the present invention. The noise canceling effect of the present invention (from line ⓐ to line ⓐ) obtained a noise protection of about 30 dB (noise blocking rate: 99.9%) in the frequency range of 0 MHz to 540 MHz, and about 30 in the frequency range of 540 MHz to 1800 MHz. The noise prevention effect of dB-15 dB (noise blocking rate: 99.9%-96.8%) was obtained.
이상과 같이 본 발명은 활성선과 중성선 및 접지선을 차폐재로 형성한 비드 또는 분말로 실드함과 아울러 관통형 콘덴서로 연결하여 활성선과 중성선 및 접지선을 흐르는 동상 모드 노이즈를 자속 쇄교에 의해서 제거함과 아울러 차폐재에서 소멸되고 남은 노이즈는 관통형 콘덴서를 통해 접지선으로 바이패스시켜 노이즈를 용이하게 제거하고, 활성선과 중성선 및 접지선을 방전관으로 연결하여 과도 전압 등으로부터 전자기기 등을 보호하는 것이다.As described above, the present invention is shielded with beads or powder formed by shielding the active wire, the neutral wire, and the ground wire, and connected to the through-type capacitor to remove the in-phase mode noise flowing through the active wire, the neutral wire, and the ground wire by the magnetic flux linkage, and also in the shielding material. The remaining noise is bypassed to the ground line through the through-type capacitor to easily remove the noise, and the active line, the neutral line, and the ground line are connected to the discharge tube to protect electronic devices from transient voltages.
또한 차폐재를 분리 형성하여 노이즈가 각각의 차폐재를 통과할 때 서로 다른 방향의 자계를 발생시킴과 동시에 쇄교되면서 소멸되게 되므로서 노이즈의 제거 범위를 광대역화 할 수 있는 것이다.In addition, by separating and forming the shielding material, when the noise passes through each shielding material, the magnetic field in different directions is generated and at the same time, it is eliminated as it is bridged, thereby widening the range of noise removal.
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| KR20040011654A (en) * | 2002-07-29 | 2004-02-11 | 배대환 | Electromagnetic compatibility filter of burial type power concent |
| KR100497659B1 (en) * | 2002-08-03 | 2005-07-01 | 퉁-신 우 | Interface connector against electromagnetic interference |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100344724B1 (en) | 2002-07-20 |
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