KR200317425Y1

KR200317425Y1 - Trip Signal Generating Circuit for Over Load and Leakage of Electricity Breaker

Info

Publication number: KR200317425Y1
Application number: KR20-2003-0007075U
Authority: KR
Inventors: 박성대
Original assignee: 상도전기통신 주식회사
Priority date: 2003-03-10
Filing date: 2003-03-10
Publication date: 2003-06-25

Abstract

본 고안은 모우터등 많은 부하를 사용하는 각종의 업소에서 널리 활용할 수 있는 과부하 및 누전 차단기용 트립 신호 발생회로에 관한 것이다.The present invention relates to a trip signal generation circuit for an overload and an earth leakage breaker that can be widely used in various businesses using a lot of load such as a motor.

본 고안은 간략한 구성으로 신속하게 전력을 차단할 수 있도록 한 부하 차단기용 트립 신호 발생회로를 제공하기 위하여 평상시 콘덴서에 충전되어 있던 전하가 과대 전류 발생시 감지 소자에 의하여 트리거되는 스위칭 소자가 트립 기구 작동 전력을 공급할 수 있도록 한다. 이에 따라 본 고안은 부하에 과대 전류가 흐르는 순간 즉시 트리거되는 스위칭 소자가 트립 기구를 작동시켜 트립 기구에 의한 전력 차단으로 각종 전기 설비를 보호할 수 있도록 있게 되는 효과가 있다.The present invention provides a trip signal generation circuit for a load breaker that can quickly cut off the power in a simple configuration so that a switching device in which the charge charged in the capacitor is triggered by the sensing device in the event of an excessive current generates a trip device operating power. Make it available. Accordingly, the present invention has the effect that the switching element that is triggered immediately when the excessive current flows to the load to operate the trip mechanism to protect various electrical equipment by the power cut off by the trip mechanism.

Description

Trip Signal Generating Circuit for Over Load and Leakage of Electricity Breaker}

본 고안은 과부하 및 누전 차단기용 트립 신호 발생 회로에 관한 것으로 특히 모우터등 많은 부하를 사용하는 각종의 업소에서 널리 활용할 수 있는 과부하 및 누전차단기용 트립 신호 발생회로에 관한 것이다.The present invention relates to a trip signal generation circuit for an overload and an earth leakage breaker, and more particularly to a trip signal generation circuit for an overload and an earth leakage breaker that can be widely used in various businesses using a lot of loads such as a motor.

주지하는 바와 같이 일반적으로 전원 투입 초기에는 전원측의 전압이 급강하하는 경우가 많으며, 이러한 경우 정격전류의 200% 이내인 과전류가 흐르는 경우에는 트립성능에 문제가 없으나, 단락전류등 과대한 전류가 흐를 경우에는 순시 트립 성능이 저하되어 대형 화재가 발생하거나 전기기계에 치명적인 손상을 일으키는 문제점이 있는 것이다.As is well-known, in general, the voltage on the power supply side suddenly drops during the initial power-up, and in this case, there is no problem in trip performance when an overcurrent within 200% of the rated current flows, but when an excessive current such as a short circuit current flows. There is a problem that the instantaneous trip performance is degraded to cause a large fire or fatal damage to the electrical machine.

그러므로, 이같은 문제점을 감안하여 과부하에 의한 대전류가 발생할 경우 전원을 차단시켜 줌으로써 안전을 도모할 수 있도록 한 과부하 차단기가 제안되었다.Therefore, in consideration of such a problem, an overload circuit breaker has been proposed to provide safety by shutting off the power when a large current occurs due to an overload.

이러한 대표적인 예를 대한민국 공개 특허 공보(공개번호 1993-0020801/ 고안의 명칭: 과부하 차단기)에 의하여 살펴 볼 수 있다.This representative example can be seen by the Republic of Korea Patent Publication (Publication No. 1993-0020801 / Design Name: overload circuit breaker).

이는 도1로 도시한 바와 같이 부하측의 전원을 감지하는 감지회로에 의해 전원을 차단함에 있어서, 전원입력단과 부하(LOAD)측 사이에 트랜스(T)의 1차측이 연결되어 전류의 흐름에 따라 2차측에 유기되는 전압으로 트랜지스터(Q1)를 ON-OFF토록 되는 감지회로와, 넨드게이트(U1,U2)와 저항(R6) 및 콘덴서(C3)로 되는 지연회로와, 넨드게이트(U3,U4)및 콘덴서 (C2)와 저항(R3)으로 되는 미분회로를 통해 트랜지스터(Q2 및 Q3)를 동작시키도록 되는 동작회로와, 상기 트랜지스터(Q2)의 게이트와 전원사이에 연결된 발광다이오드 (LED2)가 수광소자(Cds)와 포토커플러를 이루어 트라이악(TRIAC)의 게이트전원을 ON-OFF시키도록 한 것이어서,As shown in FIG. 1, when the power is cut off by a sensing circuit that senses the power of the load side, the primary side of the transformer T is connected between the power input terminal and the load LOAD side so that the current flows in accordance with the flow of current. A sensing circuit which turns the transistor Q1 ON-OFF with a voltage induced on the secondary side, a delay circuit consisting of the NAND gates U1 and U2, the resistor R6 and the capacitor C3, and the NAND gates U3 and U4. And an operation circuit for operating the transistors Q2 and Q3 through a differential circuit consisting of a capacitor C2 and a resistor R3, and a light emitting diode LED2 connected between the gate of the transistor Q2 and a power supply. The photocoupler is formed with the device Cds so that the gate power of the triac is turned on and off.

전원 입력단자와 부하사이에 트라이악과 트랜스의 1차측을 직열연결하여 트랜스로 하여금 과부하를 감지토록하고 이와같이 감지되는 트랜스의 2차측에 유기되는 전압이상으로 상승될 때 트랜지스터를 도통시켜 지연회로를 통해 동작회로를 가동시킴으로서 발광다이오드의 빛에 의해 수광소자로 하여금 상기한 트라이악의 게이트 전압을 차단함으로서 부하 측에 연결되는 부하 측을 보호할 수 있도록 한 것이다.The triac and the primary side of the transformer are connected in series between the power input terminal and the load so that the transformer can detect an overload and when the voltage rises above the induced voltage on the secondary side of the detected transformer, the transistor is energized and operated through a delay circuit. By activating the circuit, the light-receiving element can protect the load side connected to the load side by blocking the gate voltage of the triac by the light of the light emitting diode.

그러나, 이러한 종래의 과부하 차단기는 스위칭소자 및 트랜스의 1차측 권선 그리고 부하가 직렬로 접속된 것이어서, 과대전류 발생시 스위칭 소자가 먼저 손상을 입게 되어 보호회로로서의 기능을 상실하게 될 우려가 높으며, 스위칭소자 및 트랜스의 1차측 권선에 의하여 부하 최대전류가 매우 제한되며, 전기 설비의 기동시 발생하는 돌입전류에 의하여 스위칭소자와 트랜스의 1차측 권선이 손상될 우려가 높은 등의 문제가 있는 것이다. 또한, 대단히 큰 과대 전류 발생시에도 무조건적으로 작동되는 지연회로에 의하여 전류 차단을 위한 발광다이오드의 점등까지 소요되는 시간이 매우 길게 되므로 이러한 지연시간동안 각종 전기 설비가 손상되는 등의 문제점이 있는 것이다.However, such a conventional overload circuit breaker is connected to the primary winding of the switching element, the transformer, and the load in series, so that when the excessive current occurs, the switching element is damaged first, and thus the function of the protection circuit is lost. And the maximum current of the load is very limited by the primary winding of the transformer, there is a problem that the primary winding of the switching element and the transformer is likely to be damaged by the inrush current generated when the electrical equipment is started. In addition, the time required to turn on the light emitting diode for blocking the current is very long by a delay circuit that is operated unconditionally even when a very large excessive current is generated, such that various electrical equipments are damaged during such a delay time.

본 고안의 목적은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 간략한 구성으로 신속하게 전력을 차단할 수 있도록 한 부하 차단기용 트립 신호 발생회로를 제공함에 있다.An object of the present invention is to provide a trip signal generation circuit for a load breaker to quickly cut off the power in a simple configuration to solve this problem.

도1은 종래의 과부하 차단 회로의 일례을 보인 회로도.1 is a circuit diagram showing an example of a conventional overload breaking circuit.

도2는 본 고안에 의한 과부하 및 누전 차단기용 트립 신호 발생 회로도.2 is a trip signal generation circuit diagram for an overload and an earth leakage breaker according to the present invention;

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

1,2:전원단자 3:제1정류회로1,2: power supply terminal 3: first rectifier circuit

4:트립 코일 5:스위칭 소자4: trip coil 5: switching element

6:콘덴서 7:영상 변류기6: Condenser 7: Video Current Transformer

8:크리핑 회로 9:증폭기8: creeping circuit 9: amplifier

10,11,12:제1,2,3트랜지스터 13:변류기10,11,12: 1st, 2nd, 3rd transistor 13: Current transformer

이러한 본 고안의 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 평상시 콘덴서에 충전되어 있던 전하가 과대 전류 발생시 감지 소자에 의하여 트리거되는 스위칭 소자가 트립기구 작동 전력을 공급할 수 있도록 한 부하 차단기용 트립 신호 발생회로를 제안한다.In order to achieve the object of the present invention, the present invention proposes a trip signal generation circuit for a load breaker, which enables the switching element triggered by the sensing element to supply tripping operation power when the charge that is normally charged in the capacitor is generated by an excessive current. do.

이에 따라 본 고안은 부하에 과대 전류가 흐르는 순간 즉시 트리거되는 스위칭 소자가 트립 기구를 작동시켜 트립 기구에 의한 전력 차단으로 각종 전기 설비를 보호할 수 있도록 하여서 된 것이다.Accordingly, the present invention is designed so that the switching element triggered immediately at the moment of excessive current flow to the load operates the trip mechanism to protect various electric equipments by the power cutoff by the trip mechanism.

이러한 본 고안을 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.This invention is described in more detail with reference to the accompanying drawings as follows.

전원단자(1,2)에 연결된 제1정류 회로와, 제1정류회로(3)의 출력으로 충전되며, 트립기구의 트립 코일(4) 및 스위칭 소자(5)와 직렬 접속된 콘덴서(6)와, 영상 변류기(7)와 연결된 크리핑 회로(8)와, 크리핑 회로(8)와 연결된 증폭기(9)와, 증폭기(9)의 출력으로 작동되며, 출력을 스위칭 소자(5)의 트리거 전압을 공급하기 위한 제1트랜지스터(10)와,A capacitor (6) charged with the first rectifying circuit connected to the power supply terminals (1, 2) and the output of the first rectifying circuit (3) and connected in series with the trip coil (4) and the switching element (5) of the trip mechanism; And a creeping circuit (8) connected to the image current transformer (7), an amplifier (9) connected to the creeping circuit (8), and an output of the amplifier (9), and outputs the trigger voltage of the switching element (5). A first transistor 10 for supplying,

변류기(13)와 연결된 제2정류회로(14)의 전압으로 구동되는 제2트랜지스터(11)와, 제2트랜지스터(11)에 연결되어 제2트랜지스터(11)의 출력에 따라 단속되며 스위칭 소자(5)의 트리거 전압이 공급되도록 하는 제3트랜지스터(12)로 구성된 것이다.The second transistor 11 driven by the voltage of the second rectifier circuit 14 connected to the current transformer 13 and the second transistor 11 connected to the output of the second transistor 11 are intermittent and switched. The third transistor 12 is configured to supply the trigger voltage of 5).

이와 같이 된 본 고안은 전원 전압이 부하에 공급되고, 부하에 정상적인 전류가 흐르는 경우와, 누전 전류가 없는 경우에는 전원 전압이 제1정류회로(3)에 의하여 정류되고, 콘덴서(6)를 충전시키게 되는 것이며, 전원선에 의하여 입력되는 전류와 출력되는 전류가 동일하므로 영상 변류기(7)의 출력이 없게 되어 증폭기(9)에 의하여 증폭되고, 제1트랜지스터(10)의 베이스에 인가되는 전압이 로우레벨 상태로 된다. 이에 따라 제1트랜지스터(10)는 턴오프 상태를 유지하게 되고, 아울러,변류기(13)의 출력도 로우레벨상태로 되어 제2정류회로(14)에서 정류된 후 출력된 값이 로우레벨이므로 제2트랜지스터(11)의 출력이 턴오프되고, 이에 따라 제3트랜지스터(12)의 베이스에 가하여 지는 전압이 하이레벨이 되어 제3트랜지스터(12)는 턴오프되고, 이에 따라 스위칭 소자(5)의 트리거단자에는 로우레벨의 신호가 인가되는 것이어서, 스위칭 소자(5)는 턴오프 상태를 유지하고 있게 되는 것이고, 그 결과 트립기구의 트립코일에는 하등의 전류가 흐르지 않고 있는 것이다.According to the present invention, the power supply voltage is supplied to the load, the normal current flows to the load, and in the absence of the leakage current, the power supply voltage is rectified by the first rectifying circuit 3 to charge the capacitor 6. Since the current inputted by the power line and the output current are the same, there is no output of the image current transformer 7 so that the voltage is amplified by the amplifier 9 and the voltage applied to the base of the first transistor 10 The low level state is reached. Accordingly, the first transistor 10 maintains a turn-off state, and the output of the current transformer 13 also becomes a low level state, and the output value after rectifying in the second rectifier circuit 14 is low level. The output of the second transistor 11 is turned off, so that the voltage applied to the base of the third transistor 12 is at a high level so that the third transistor 12 is turned off, thereby turning off the switching element 5. The low level signal is applied to the trigger terminal, so that the switching element 5 is kept in a turn-off state. As a result, no current flows through the trip coil of the trip mechanism.

이러한 상태에서 부하에 이상이 발생하거나 선로에 이상이 발생한 경우에는 변류기(13)에 유기되는 신호의 전압이 높아 지게 되고, 이에 따라 제2트랜지스터(11)에 공급되는 제2정류회로(14)에서 출력된 전압이 높아 지게 되어 제2트랜지스터(11)를 턴온시키게 된다. 이에 따라 제2트랜지스터(11)의 콜렉터에 연결된 제3트랜지스터(12)의 베이스는 로우레벨 상태로 되어 제3트랜지스터(12)는 턴온상태가 된다. 그 결과 스위칭 소자(5)의 트리거 단자에 하이레벨의 신호가 인가되어 스위칭 소자(5)가 턴온되는 것인바, 이때 스위칭 소자(5)는 콘덴서(6)의 충전 전압을 방전시키게 되어 직렬 접속된 트립기구의 트립코일에 전류를 흘려주게 되는 것이다.In this state, when an error occurs in the load or an error occurs in the line, the voltage of the signal induced in the current transformer 13 becomes high, and accordingly, in the second rectifier circuit 14 supplied to the second transistor 11. The output voltage is increased to turn on the second transistor 11. Accordingly, the base of the third transistor 12 connected to the collector of the second transistor 11 is in a low level state, and the third transistor 12 is turned on. As a result, a high level signal is applied to the trigger terminal of the switching element 5 so that the switching element 5 is turned on. In this case, the switching element 5 discharges the charge voltage of the capacitor 6 and is connected in series. The current is supplied to the trip coil of the trip mechanism.

이에 따라 트립기구가 작동되어 전원 공급 접점을 오프시키게 되는 것이어서 전원 공급을 차단하여 과대 전류로부터 각종 전기설비와 선로를 보호할 수 있게 되는 것이다. 또한, 이러한 트립기구의 작동은 콘덴서(6)에 의하여 축적된 전하에 의하여 이루어 지는 것이므로 전원 전압이 크게 저하된 경우에도 전혀 지장을 받지 않고 정상적은 회로 차단이 가능하게 되는 것이다.As a result, the trip mechanism is operated to turn off the power supply contact, so that the power supply is blocked to protect various electric equipment and lines from excessive current. In addition, since the operation of the trip mechanism is performed by the electric charges accumulated by the condenser 6, even when the power supply voltage is greatly reduced, the circuit can be normally blocked without any problem.

또한, 본 고안은 감전 사고등으로 누전이 발생한 경우에는 영상 변류기(7)를 통과하는 선로에서 입력되는 전류와 출력되는 전류의 크기가 상이하게 되고, 이는 영상 변류기(7)의 출력을 발생시키게 되므로, 이는 증폭기(9)에서 증폭되고, 제1트랜지스터(10)의 베이스에 하이레벨의 전압을 공급하게 되는 것이다. 이에 따라 제1트랜지스터(10)가 턴온되면서 하이레벨의 전압을 스위칭 소자(5)의 트리거 전압으로 공급하게 되어 스위칭 소자(5)에 의하여 트립기구의 트립코일에 전력을 공급하게 되어 트립기구가 작동됨에 따라 전술한 과대 전류가 흐르는 경우와 마찬가지로 접점을 오프시켜 전원 공급을 차단시킴으로써 전기설비와 선로를 보호할 수 있게 된다.In addition, in the present invention, when a short circuit occurs due to an electric shock accident, the current input from the line passing through the image current transformer 7 is different from the output current, which causes the output of the image current transformer 7. , Which is amplified by the amplifier 9 and supplies a high level voltage to the base of the first transistor 10. Accordingly, as the first transistor 10 is turned on, the high level voltage is supplied to the trigger voltage of the switching device 5 to supply power to the trip coil of the trip device by the switching device 5 to operate the trip device. Accordingly, as in the case where the excessive current flows as described above, by turning off the contact to cut off the power supply, it is possible to protect the electric equipment and the line.

이와 같이 하여 본 고안은 간결한 회로 구성과 콘덴서(6)에 의하여 축적된 전하를 이용하여 과대 전류의 발생이나 누전의 발생시 매우 신속하게 접점을 오프시켜 전원을 차단함으로써 전기 설비나 선로를 보호하고 인명의 손상을 방지할 수 있게 되는 것이어서 전기 사고로 인한 피해를 최소화하고, 인명을 보호할 수 있게 되는 유용한 효과가 있다.In this way, the present invention uses a simple circuit configuration and the electric charges accumulated by the capacitor 6 to turn off the contact very quickly in the event of excessive current or short circuit, thereby cutting off the power supply to protect the electrical installation or the line, The damage can be prevented, so it is useful to minimize the damage caused by the electric accident and to protect the life.

Claims

A capacitor (6) charged with the first rectifying circuit connected to the power supply terminals (1, 2) and the output of the first rectifying circuit (3) and connected in series with the trip coil (4) and the switching element (5) of the trip mechanism; And a creeping circuit (8) connected to the image current transformer (7), an amplifier (9) connected to the creeping circuit (8), and an output of the amplifier (9), and outputs the trigger voltage of the switching element (5). A first transistor 10 for supplying,

The second transistor 11 driven by the voltage of the second rectifier circuit 14 connected to the current transformer 13 and the second transistor 11 connected to the output of the second transistor 11 are intermittent and switched. And a third transistor (12) for supplying a trigger voltage of 5).

The method of claim 1,

Trip signal generation circuit for overload and earth leakage breaker, characterized in that the switching element (5) is a triac.