KR200243727Y1 - 지능형 누전차단기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 지능형 누전차단기에 관한것으로서,

전원이 공급되는 입력터미널(7)과, 상기 전원공급시 과부하체크하는 열동형계전기(2)와, 누전을 체크하기 위한 ELB누전체크부(5)와, 상기 열동형계전기(2) 및 ELB누전체크부(5)의 신호를 자체 진단하는 제어회로(6)와, 상기 제어회로(6)에 12V전원을 다운시켜 공급하는 트랜스(4)와, 열동형계전기(2) 및 ELB누전체크부(5)의 신호에 따라 제어회로(6)에 의해 제어되는 ON/OFF되는 마그네틱스위치(1)와,

상기 마그네틱스위치(1)를 통과하여 전원을 공급하는 출력터미널(8)으로 구성됨을 특징으로 하는 지능형 누전차단기인 것이다

Description

지능형 누전차단기 {Intelligent earth leakage breaker}

본 고안은 지능형 누전차단기에 관한 것으로, 특히 누전상태를 점검하여 일시적인 쇼트나 과부하에 의하여 차단된 경우는 자동으로 전원을 연결시켜 주며, 단선이 된 경우에는 단선상태를 표시하여 줌으로서, 일일이 사람이 전원을 연결시키는 불편함을 없애고 전원의 이상유무를 파악하기 위한 작업 및 시간을 절감시켜주는 지능형 누전차단기에 관한 것이다.

일반적으로 누전차단기는 단상 및 3상 220Ｖ의 용량이 흐르는 분전반 내에 설치되어 인체의 감전사고와 누전에 의한 화재 및 과전류 및 단락에 의한 안전사고 등을 예방하기 위한 목적으로 사용되는 기기이며, 최근 인명 및 재산존중의 입장에서 감전 재해에 대한 의식이 고조되고 법적인 측면에서도 설치의무 장소가 증가될 정도로사용이 증가되고 있는 실정이다.

또한 현재 이동통신 기지국(중계기)는 무인으로 운용되고 있으며, 소형기지국(중계기)의 경우 험준한 산악지형에 위치하고 있어 중앙관리소와 시간, 거리상으로 떨어져 있어 기지국 전원고장의 경우 순간적인 쇼크로 인하여 누전차단기(ELB)가 트립되는 경우가 빈번히 발생한다. 이 경우 운용요원이 직접 기지국(중계기)으로 출동하여 ELB를 인위적으로 조치해야 하므로 복구시간의 지연으로 인한 서비스 중단시간의 증가와 인력 및 시간상 비효율적인 부분이 발생하게 된다.

국내실용신안공보 등록번호 1986-792호는,

다이오드 브릿지(1)와 비교증폭기(5) 및 SCR 소자(4)를 포함하는 누전 차단기에 있어서, 옥외 배선측에 다이오드 브릿지(14)를 연결하고 다이오드 브릿지(14)의 출력양단에 SCR 소자(17)를 연결하며, 비교증폭기(5)의 출력으로 구동되는 광결합기(16)의 광트랜지스터(22)를 SCR소자(17)의 게이트 단자와 캐소우드단자 사이에 연결하므로써, 옥내측의 누전에 의하여 계전기(3)이 작동되어 스위치(SW1,SW2)가

개방되어도 누전 위치의 상태를 표시하는 누전경보 및 차단장치에 관한 것이고,

국내특허공보 등록번호 277291호는,

누전차단기에서, 일정 입력전원을 인가받아 소정의 누전전류를 인위적으로 발생시키는 누전전류발생부와, 3상 교류전원을 인가받아 누전전류를 검출하는 영상변류기와, 상기 영상변류기의 검출신호에서 감도전류를 선택하는 감도전류선택부와, 상기 영상변류기에서 검출된 누전전류와 상기 감도전류선택부에서 선택되는 감도전류를 비교 판단하는 전용 IC와, 상기 전용 IC의 출력신호에 따라 도통하는 트립코일과, 상기 트립코일의 도통여부에 따라 전원이 인가 또는 차단되는 전원부를 포함하여 구성된 누전차단 점검장치 및 방법에 관한 것이며,

국내특허공보 공개번호 1999-75734호는,

3상선로에 연결되어 각 상에서의 불평형전압 및 이상전압을 검출하는 이상전압검출부(10), 각 상의 결상및 역상을 검출하는 상검출부(20), 각 전선로의 과전류를 검출하는 과전류검출부(30), 각 전선로의 지락전류를 검출하는 지락전류검출부(40), 전선로상에 설치된 릴레이 및 산업현장에 설치된 기계의 이상여부를 검출하여 전송하는 고장검출부(50)와 상기 각 검출부들의 각 정보들을 설정한 기준값들과 비교 및 분석하여 이상상태를 판정하고 처리하는 기능을 갖춘 마이크로 프로세서로 된 중앙처리장치(100)로 결합구성된 전선로의 자동차단 및 재투입 릴레이에 관한 것으로서,

상기 종래의 기술은 누전차단기(ELB)가 트립되는 경우, 운용요원이 직접 기지국(중계기)으로 출동하여 ELB를 인위적 또는 중앙제어장치를 이용하여 조치해야 하므로 복구시간의 지연으로 인한 서비스 중단시간의 증가와 인력 및 시간상 비효율적인 부분이 발생하며, 장비의 고가로 인하여 보급률이 낮은 문제점이 있어왔다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 고안한 것으로서, 현재의 전원 공급에 이상이 없는 상태에서 누전차단기(ELB)가 다양한 원인에 의해 다운 되었을 때 콘트롤 부에서 전원을 받아 일정시간 펄스를 10초간격으로 세 번주어 ELB트립현상을 복구시키며, 계속 복구되지 않을 경우 그로부터 10분 후에 10초 간격으로 펄스를 제공하여, ELB트립현상을 복구시키며, 그래도 복구되지 않을 경우 그로부터 15분 후에 10초간격으로 세 번펄스를 주어 ELB트립현상을 복구시키도록 입력전원검출 및 로드의 자체진단 기능을 부가하여 자동으로 동작시킴으로서, 장비를 안정적으로 운용하고, 장비를 최소화하여 원가를 낮추고 서비스 중단시간을 단축시키는 지능형 누전차단기를 제공하는 것이 본 고안이 이루고자 하는 기술적 과제인 것이다.

도1은 본 고안의 누전차단기 내부구성도

도2는 본 고안의 누전차단기 전면패널구성도

도3은 본 고안의 누전차단기 회로

도4는 본 고안의 누전차단기 흐름도

도5는 제어회로의 타이머의 구동동작의 예

주요부분 도면의 부호

마그네틱스위치(1), 열동형계전기(2), 릴레이(3), 트랜스(4), ELB누전체크부(5), 제어회로(6), 입력터미널(7), 출력터미널(8), AC전원표시부(21), 12V표시부(22), SIG표시부(23), POWER스위치(24), START버튼(25), STOP버튼(26)

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은 전원이 공급되는 입력터미널(7)과, 상기 전원공급시 과부하체크하는 열동형계전기(2)와, 누전을 체크하기 위한 ELB누전체크부(5)와, 상기 열동형계전기(2) 및 ELB누전체크부(5)의 신호를 자체 진단하는 제어회로(6)와, 상기 제어회로(6)에 12V전원을 다운시켜 공급하는 트랜스(4)와, 열동형계전기(2) 및 ELB누전체크부(5)의 신호에 따라 제어회로(6)에 의해 제어되는 ON/OFF되는 마그네틱스위치(1)와,

상기 ELB누전체크부(5)의 신호를 받아 누전 시 마그네틱스위치(1)를 차단하는 릴레이(3)와, 상기 마그네틱스위치(1)를 통과하여 전원을 공급하는 출력터미널(8)으로 구성됨을 특징으로 하는 지능형 누전차단기에 관한 것이다

본 고안의 장치는 누전상태를 점검하여 일시적인 쇼트나 과부하에 의하여 차단된 경우는 자동으로 전원을 연결시켜 주며, 단선이 된 경우에는 단선상태를 표시하여 줌으로서, 일일이 사람이 전원을 연결시키는 불편함을 없애고 전원의 이상유무를 파악하기 위한 작업 및 시간을 절감시켜주는 지능형 누전차단기에 관한 것이다.

이하, 본 고안의 첨부한 도면에 의거 설명하면 다음과 같다.

도1은 본 고안의 누전차단기 내부구성도, 도2는 본 고안의 누전차단기 전면패널구성도, 도3은 본 고안의 누전차단기 회로, 도4는 본 고안의 누전차단기 흐름도, 도5는 제어회로의 타이머의 구동동작의 예를 나타낸 것이고, 마그네틱스위치(1), 열동형계전기(2), 릴레이(3), 트랜스(4), ELB누전체크부(5), 제어회로(6), 입력터미널(7), 출력터미널(8), AC전원표시부(21), 12V표시부(22), SIG표시부(23), POWER스위치(24), START버튼(25), STOP버튼(26)임을 알 수 있다.

구조를 살펴보면, 도1 및 도3에 나타난 바와 같이, 전원이 공급되는 입력터미널(7)과, 상기 입력터미널(7)과 연결되어 있으며 상기 전원공급시 과부하체크하는 열동형계전기(2) 및 누전을 체크하기 위한 ELB누전체크부(5)와,

상기 입력터미널(7) 및 열동형계전기(2) 및 ELB누전체크부(5)와 연결되어 있고 상의 열동형계전기(2) 및 ELB누전체크부(5)신호를 자체 진단하는 제어회로(6)와, 상기 제어회로(6)에 12V전원으로 다운시켜 공급하는 트랜스(4)와,

상기 열동형계전기(2) 및 ELB누전체크부(5)의 신호에 따라 제어회로(6)에 의해 제어되는 ON/OFF되는 마그네틱스위치(1)와,

상기 ELB누전체크부(5)의 신호를 받아 누전 시 마그네틱스위치(1)를 차단하는 릴레이(3)와, 상기 마그네틱스위치(1)를 통과하여 전원을 공급하는 출력터미널(8)으로 구성된 지능형 누전차단기인 것이다.

상기 릴레이(3)는 220V로 전원이 공급되어 지는 것이다.

도3은 상기장치의 회로도를 도시한 것으로서, 작동원리를 설명하면,

입력터미널(7)을 통해 전원이 공급되어, 과부하 체크를 위한 열동형계전기(2)와, 누전체크를 위한 ELB누전체크부(5)를 거쳐 마그네틱스위치(1)를 통과하여 출력터미널(8)을 통해 부하부분에 전원을 공급하게 되는 것이다.

도2와 결합하여 좀더 자세히 살펴보면,

입력터미널(7)을 통해 외부로부터 전원이 공급되면 AC전원표시부(21)에 불이 들어오게 되는데, 이때 누전 또는 과부하가 걸리게 되면 상기 열동형계전기(2)와 ELB누전체크부(5)에서 이를 감지하여 마그네틱스위치(1)에 전기적 신호를 보내어트립(전원차단)이 되도록 하고, 제어회로(6)에서는 이를 감지하여 제어회로(6)회로 안의 타이머(Timer)를 작동시켜 마그네틱스위치(1)을 원상복귀시키게 되는데, 상기 제어회로(6)의 전원을 12V로 다운시켜 공급하는 트랜스(4)를 통해 공급이 되며 이때 12V표시부(22)에 불이 들어오게 된다.

상기 제어회로(6)가 타이머를 구동(단기 3회 장기3회)하여 마그네틱스위치(1)를 원상복구 시키게 되는데, 상기 제어회로(6)가 제어하는 타이머의 구동동작(단기3회 장기3회)은 일정시간 펄스를 10초간 격으로 세 번 주어 ELB트립현상을 복구시키며, 계속 복구되지 않을 경우 그로부터 10분 후에 10초 간격으로 펄스를 제공하여, ELB트립현상을 복구시키며, 그래도 복구되지 않을 경우 그로부터 15분 후에 10초간격으로 세 번 펄스를 주어 ELB트립현상을 복구시키도록 입력전원검출 및 로드의 자체진단 기능을 부가하여 자동으로 동작하며 이때, 미 도시한 제어회로(6)내의 타이머(Timer)의 동작간격은 조정이 가능하다.

도5는 상기제어회로(6)의 타이머의 구동동작의 예를 나타낸 그래프로서, 상기동작(단기3회 장기3회)중 1차 구동신호 3회 동작부분 진단 후 이상이 없을 시 트립현상이 복구되는 현상을 나타낸 것이다.

제어회로(6)내의 타이머(Timer)에 구동되는 동안 SIG표시부(23)에 불이 점멸을 반복적으로 수행한다.

POWER스위치(24)는 제어회로를 동작시키거나 차단시킬 때 사용하며, START버튼(25) 및 STOP버튼(26)은 정기점검이나 작업등 본 누전차단기를 테스트하기 위하여 필요시에 STOP버튼(26)을 누르면 마그네틱스위치(1)가 OFF동작을,START버튼(25)을 누르면 ON동작을 수행하는 것이다.

상기 제어회로(6)에 의해 구동한 결과 열동형계전기(2)나 ELB누전체크부(5)의 동작에 의해 계속적으로 마그네틱스위치(1)가 트립되는 경우에는 부하에 이상이 있는 것으로 판단하여 더 이상 제어회로(6)를 작동시키지 않게 되는 것이다.

상기와 같은 본 고안은 누전상태를 점검하여 일시적인 쇼트나 과부하에 의하여 차단된 경우는 자동으로 전원을 연결시켜 주며, 단선이 된 경우에는 단선상태를 표시하여 줌으로서, 일일이 사람이 전원을 연결시키는 불편함을 없애고 전원의 이상유무를 파악하기 위한 작업 및 시간을 절감시켜주는 효과가 있는 것이다.

Claims (2)

1. 지능형 누전차단기에 있어서,

   전원이 공급되는 입력터미널(7)과, 상기 전원공급시 과부하체크하는 열동형계전기(2)와, 누전을 체크하기 위한 ELB누전체크부(5)와, 상기 열동형계전기(2) 및 ELB누전체크부(5)의 신호를 자체 진단하는 제어회로(6)와, 상기 제어회로(6)에 12V전원을 다운시켜 공급하는 트랜스(4)와, 열동형계전기(2) 및 ELB누전체크부(5)의 신호에 따라 제어회로(6)에 의해 제어되는 ON/OFF되는 마그네틱스위치(1)와,

   상기 마그네틱스위치(1)를 통과하여 전원을 공급하는 출력터미널(8)으로 구성됨을 특징으로 하는 지능형 누전차단기.
2. 제 1항에 있어서, 상기 마그네틱스위치(1)은, 상기 ELB누전체크부(5)의 신호를 받아 누전 시 마그네틱스위치(1)를 차단하는 릴레이(3)로 구성됨을 특징으로 하는 지능형 누전차단기.