KR200445304Y1

KR200445304Y1 - 누전 차단기

Info

Publication number: KR200445304Y1
Application number: KR20070011819U
Authority: KR
Inventors: 서문수
Original assignee: 주식회사 두원
Priority date: 2007-07-18
Filing date: 2007-07-18
Publication date: 2009-07-17
Also published as: KR20090000633U

Abstract

본 고안은 3상 전기신호의 역상, 결상 또는 누전 등의 오류가 발생되는 경우 그 오류 원인을 구분하여 표시할 수 있는 누전 차단기를 제공하는 것으로, 본 고안의 누전 차단기는 인가되는 3상 전기신호를 스위칭하기 위한 스위칭부; 상기 스위칭부를 통해 인가되는 3상 전기신호를 정류시키기 위한 3상 브릿지회로; 상기 3상 브릿지회로를 통해 정류된 3상 전기신호를 분압시켜 분압된 3상 전기신호와 전원전압를 출력시키는 분압기; 상기 분압기로부터 출력된 전원전압을 인가받아 충전되는 배터리; 상기 배터리의 방전을 방지하기 위한 방전 방지부; 상기 분압된 3상 전기신호의 역상이나 결상을 판단하고 상기 전원전압를 이용하여 누전을 판단하여 판단결과에 관한 표시제어신호들을 발생하는 제어기; 상기 표시제어신호에 따라 역상, 결상, 및 누전 중 적어도 어느 하나의 발생을 표시하기 위한 표시부; 및 상기 배터리로부터의 전압을 공급받아 상기 스위칭부의 스위칭을 제어하기 위한 트립 코일;을 포함하되, 상기 스위칭부는, 인가된 R상 전기신호를 상기 3상 브릿지회로로 스위칭시키기 위한 제 1 스위치, 인가된 S상 전기신호를 상기 3상 브릿지회로로 스위칭시키기 위한 제 2 스위치 및 인가된 T상 전기신호를 상기 3상 브릿지회로로 스위칭시키기 위한 제 3 스위치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 누전 차단기.

누전 차단기, 3상 전기, 발광 다이오드, 점멸 주기

Description

누전 차단기{LEAKAGE BREAKER}

본 고안은 누전 차단기에 관한 것으로, 특히 3상 전기신호의 역상, 결상 또는 누전 등의 오류가 발생되는 경우 그 오류 원인을 구분하여 표시할 수 있는 누전 차단기에 관한 것이다.

일반적으로, 전기에너지는 가정이나 공장 등에서 편리하게 사용되는 만큼 취급 부주의나 과전류, 단락, 누전 등의 원인으로 대형화재나 감전 등의 안전사고를 유발시켜 인명과 재산의 막대한 손실을 발생시키는바, 이러한 안전사고를 미연에 방지하기 위해 배선용 차단기 및 누전 차단기를 설치해 왔다.

배선용 차단기는 교류 460V 이하의 저압 회로에 있어서 전기 선로 상에 과전류나 단락 등으로 인해 이상전류가 발생할 때, 이를 감지하여 회로를 자동적으로 차단함으로써 부하 기기 및 회로의 손상 등을 방지하기 위해 사용되는 반면에, 누전 차단기는 과전류 보호뿐만 아니라, 누설 전류 발생시 누전에 의한 인명 피해 및 화재를 동시에 방지하는데 사용된다. 즉, 누전 차단기는 과전류의 발생이나 누전 발생시에 자동으로 전원의 공급을 차단하여 준다.

종래의 누전 차단기는 상하로 이동되어 전원의 공급을 온/오프(ON/OFF)시키기 위한 레바를 구비하고 있으며, 이 레바는 전원 공급시에 하방향으로 위치되어 있다가 과전류나 누전이 발생되면 상방향으로 이동되어 전원의 공급을 차단하여 줌으로써 사용자가 레바의 위치를 보고서 누전의 발생 여부를 판단할 수 있도록 한다.

그리고, 3상 전기에 사용되는 종래의 누전 차단기는 과전류나 누전 발생이 아닌 역상이나 결상 발생시에도 레바의 위치를 자동으로 변경시켜 전원의 공급을 중단한다.

이와 같이 종래의 누전 차단기는 3상 전기신호에 결상이나 역상이 발생되는 경우에도 누전시와 동일하게 레바의 위치를 변경시킴으로써, 사용자가 결상이나 역상의 발생을 판단하지 못하고 누전으로 오인하도록 하는 문제점을 갖는다. 이렇게 종래의 누전 차단기는 3상 전기신호의 오류 원인을 사용자가 오인하도록 함으로써, 그 오류의 원인을 찾아내어 수선하기까지 불필요하게 시간과 비용을 소모시키도록 하는 문제점을 갖는다.

본 고안은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 고안의 목적은 3상 전기신호의 역상, 결상 또는 누전 등의 오류가 발생되는 경우 그 오류 원인을 구분하여 표시할 수 있는 누전 차단기를 제공하는 데 있다.

본 고안의 다른 목적은 3상 전기신호의 역상, 결상 또는 누전 등의 오류가 발생되는 경우 그 오류 원인을 구분하여 표시함으로써, 사용자가 3상 전기신호의 오류 원인을 신속히 판단하여 수선할 수 있도록 하는 누전 차단기를 제공하는 데 있다.

본 고안의 다른 목적은 3상 전기신호에 오류가 발생되는 경우 사용자가 그 오류 원인을 신속히 판단할 수 있도록 함으로써, 3상의 전기신호의 오류를 수선하기 위해 소요되는 시간과 비용을 대폭 절감할 수 있도록 하는 누전 차단기를 제공 하는 데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 누전 차단기는, 인가되는 3상 전기신호를 스위칭하기 위한 스위칭부; 상기 스위칭부를 통해 인가되는 3상 전기신호를 정류시키기 위한 3상 브릿지회로; 상기 3상 브릿지회로를 통해 정류된 3상 전기신호를 분압시켜 분압된 3상 전기신호와 전원전압를 출력시키는 분압기; 상기 분압기로부터 출력된 전원전압을 인가받아 충전되는 배터리; 상기 배터리의 방전을 방지하기 위한 방전 방지부; 상기 분압된 3상 전기신호의 역상이나 결상을 판단하고 상기 전원전압를 이용하여 누전을 판단하여 판단결과에 관한 표시제어신호들을 발생하는 제어기; 상기 표시제어신호에 따라 역상, 결상 및 누전 중 적어도 어느 하나의 발생을 표시하기 위한 표시부; 및 상기 배터리로부터의 전압을 공급받아 상기 스위칭부의 스위칭을 제어하기 위한 트립 코일;을 포함하되, 상기 스위칭부는, 인가된 R상 전기신호를 상기 3상 브릿지회로로 스위칭시키기 위한 제 1 스위치, 인가된 S상 전기신호를 상기 3상 브릿지회로로 스위칭시키기 위한 제 2 스위치 및 인가된 T상 전기신호를 상기 3상 브릿지회로로 스위칭시키기 위한 제 3 스위치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 고안의 누전 차단기는, 3상 전기신호의 역상, 결상 또는 누전 등의 오류가 발생되는 경우 그 오류 원인을 구분하여 표시함으로써, 사용자가 3상 전기신호의 오류 원인을 신속히 판단하여 수선할 수 있도록 하고, 이로 인해 3상의 전기신호의 오류를 수선하기 위해 소요되는 시간과 비용을 대폭 절감할 수 있도록 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 고안의 실시예에 따른 누전 차단기의 회로도이다.

도 1을 참조하면, 본 고안의 누전 차단기(100)는, 외부로부터 인가되는 3상(R, S, T) 전기신호를 스위칭하기 위한 스위칭부(110)와, 스위칭부(110)를 통해 인가되는 3상 전기신호를 정류시키기 위한 3상 브릿지회로(120)와, 3상 브릿지회로(120)를 통해 정류된 3상 전기신호를 분압시켜 분압된 3상 전기신호와 전원전압(VCC)을 출력시키는 분압기(130)와, 분압기(130)로부터 출력된 전원전압(VCC)을 인가받아 충전되는 배터리(140)와, 배터리(140)의 방전을 방지하기 위한 방전 방지부(150)와, 분압기(130)에 의해 분압된 3상 전기신호의 역상이나 결상을 판단하고 분압기(130)로부터 출력된 전원전압(VCC)을 이용하여 누전을 판단하여 판단결과에 관한 표시제어신호들을 발생하는 제어기(160)와, 제어기(160)로부터의 표시제어신호에 따라 역상, 결상 및 누전 중 적어도 어느 하나의 발생을 표시하기 위한 표시부(170)와, 배터리(140)로부터의 전압을 공급받아 스위칭부(110)의 스위칭을 제어하기 위한 트립 코일(Trip Coil)(180)을 구비한다.

그리고, 본 고안의 누전 차단기(100)는, 분압기(130)로부터 출력된 전원전압(VCC)을 안정화시키기 위한 전압 안정화부(190)를 더 구비한다.

스위칭부(110)는, 외부로부터 R상 입력단(Rin)을 통해 입력된 R상 전기신호를 3상 브릿지회로(120)로 스위칭시키기 위한 제 1 스위치(SW1)와, 외부로부터 S상 입력단(Sin)을 통해 입력된 S상 전기신호를 3상 브릿지회로(120)로 스위칭시키기 위한 제 2 스위치(SW2)와, 외부로부터 T상 입력단(Tin)을 통해 입력된 T상 전기신호를 3상 브릿지회로(120)로 스위칭시키기 위한 제 3 스위치(SW3)를 구비한다.

이러한 제 1 내지 제 3 스위치(SW1 내지 SW3)는 3상 전기신호에 오류가 발생되지 않은 경우 온(ON)되어 3상(R, S, T) 전기신호를 3상 브릿지회로(120)로 스위칭시키고, 이와 반대로 누전이 발생되는 경우 트립 코일(180)에 의해 오프(OFF)되어 3상(R, S, T) 전기신호의 공급을 차단한다.

3상 브릿지회로(120)는, 제 1 스위치(SW1)를 통해 인가된 R상 전기신호를 정류시키기 위한 제 1 정류부(121)와, 제 2 스위치(SW2)를 통해 인가된 S상 전기신호를 정류시키기 위한 제 2 정류부(122)와, 제 3 스위치(SW3)를 통해 인가된 T상 전기신호를 정류시키기 위한 제 3 정류부(123)를 구비한다.

제 1 정류부(121)는 병렬로 접속된 다이오드들(D1, D2)로 구성되며, 여기서 다이오드(D1)는 제 1 스위치(SW1)의 일측단에 접속된 애노드와 분압기(130)에 접속된 캐소드를 갖으며, 그리고 다이오드(D2)는 제 1 스위치(SW1)의 일측단에 접속된 애노드와 접지에 접속된 캐소드를 갖는다. 이러한 제 1 정류부(121)는 제 1 스위치(SW1)를 통해 인가된 R상 전기신호를 정류시켜 분압기(130)로 출력한다.

제 2 정류부(122)는 병렬로 접속된 다이오드들(D3, D4)로 구성되며, 여기서 다이오드(D3)는 제 2 스위치(SW2)의 일측단에 접속된 애노드와 분압기(130)에 접속된 캐소드를 갖으며, 그리고 다이오드(D4)는 제 2 스위치(SW2)의 일측단에 접속된 애노드와 접지에 접속된 캐소드를 갖는다. 이러한 제 2 정류부(122)는 제 2 스위 치(SW2)를 통해 인가된 S상 전기신호를 정류시켜 분압기(130)로 출력한다.

제 3 정류부(123)는 병렬로 접속된 다이오드들(D5, D6)로 구성되며, 여기서 다이오드(D5)는 제 3 스위치(SW3)의 일측단에 접속된 애노드와 분압기(130)에 접속된 캐소드를 갖으며, 그리고 다이오드(D6)는 제 3 스위치(SW3)의 일측단에 접속된 애노드와 접지에 접속된 캐소드를 갖는다. 이러한 제 3 정류부(123)는 제 3 스위치(SW3)를 통해 인가된 T상 전기신호를 정류시켜 분압기(130)로 출력한다.

분압기(130)는, 제 1 정류부(121)를 통해 정류된 R상 전기신호를 분압시키기 위한 제 1 분압부(131)와, 제 2 정류부(122)를 통해 정류된 S상 전기신호를 분압시키기 위한 제 2 분압부(132)와, 제 3 정류부(123)를 통해 정류된 T상 전기신호를 분압시키기 위한 제 3 분압부(133)를 구비한다. 그리고, 분압기(130)는 제 1 내지 제 3 분압부(131 내지 133)에 의해 발생된 전원전압(VCC)을 강하시키기 위한 저항(R1)을 더 구비한다.

제 1 분압부(131)는 제 1 정류부(121)를 통해 정류된 R상 전기신호를 분압시켜 분압된 전압을 제어기(160)로 공급하되, 여기서 분압된 R상 전압은 제어기(160)에 적합한 레벨을 갖는다.

제 2 분압부(132)는 제 2 정류부(122)를 통해 정류된 S상 전기신호를 분압시켜 분압된 전압을 제어기(160)로 공급하되, 여기서 분압된 S상 전압은 제어기(160)에 적합한 레벨을 갖는다.

제 3 분압부(133)는 제 3 정류부(123)를 통해 정류된 T상 전기신호를 분압시켜 분압된 전압을 제어기(160)로 공급하되, 여기서 분압된 T상 전압은 제어기(160) 에 적합한 레벨을 갖는다.

그리고, 제 1 내지 제 3 분압부(131 내지 133)는 노드(N1)에 공통 접속되며, 여기서 노드(N1)에는 제 1 내지 제 3 분압부(131 내지 133)에 의해 발생된 전원전압(VCC)이 걸리며, 이 전원전압(VCC)은 저항(R1)을 거쳐 배터리(140)와 제어기(160)로 공급된다.

배터리(140)는 제 1 내지 제 3 분압부(131 내지 133)에 의해 발생된 전원전압(VCC)을 인가받아 충전된다. 이러한 배터리(140)는 3상 전기신호에 결상, 역상이 발생되거나 누전이 발생되는 경우, 충전된 전압을 방전하여 제어기(160)로 공급한다. 아울러 배터리(140)는 충전된 전압을 트립 코일(180)에 공급한다. 그리고 배터리(140)의 용량은 표시부(170)를 12시간 이상 구동시킬만큼 충분히 크게 구현하는 것이 바람직하다.

방전 방지부(150)는 배터리(150)의 방전을 방지하기 위한 다이오드(D7)를 구비하며, 여기서 다이오드(D7)는 분압기(130)의 저항(R1)과 제어기(160)의 입력단(Lip)에 공통 접속된 애노드와 배터리(140)에 접속된 캐소드를 갖는다.

3상 전기신호에 결상, 역상이 발생되거나 누전이 발생되는 경우, 제 1 내지 제 3 스위치(SW1 내지 SW3)가 오프(OFF)되어 외부로부터의 전원 공급이 차단된다. 이때, 분압기(130)가 전원전압(VCC)을 발생시키지 못하기 때문에, 다이오드(D7)의 캐소드의 전압이 다이오드(D7)의 애노드의 전압보다 높아져서 배터리(140)의 충전 전압이 쇼트 상태의 다이오드(D7)를 통해 제어기(160)로 공급된다.

제어기(160)는 분압기(130)에 의해 분압된 R상 전기신호, S상 전기신호, 및 T상 전기신호가 각각 입력단들(Rip, Sip, Tip)을 통해 순차적으로 입력되면, 입력된 R상 전기신호, S상 전기신호, 및 T상 전기신호의 위상차를 연산한 후, 연산한 위상차와 소정의 기준위상차가 동일한지를 비교하여 3상 전기신호의 결상 또는 역상을 판단한다. 여기서, 제어기(160)는 연산한 위상차와 소정의 기준위상차(예로서, 소정의 기준위상차는 120°로 설정됨)가 동일하면 역상이나 결상이 발생되지 않은 것으로 판단하고, 반대로 연산한 위상차와 소정의 기준위상차가 동일하지 않으면 역상이나 결상이 발생된 것으로 판단한다.

예를 들어 R상 전기신호에 역상이 발생된 것으로 판단되면, 제어기(160)는 R상 전기신호의 역상 발생에 관한 표시제어신호를 출력단(Rout)을 통해 표시부(170)로 출력한다. 이때, S상 전기신호와 T상 전기신호가 정상인 것으로 판단되면, 제어기(160)는 S상 전기신호의 정상에 관한 표시제어신호를 출력단(Sout)을 통해 표시부(170)로 출력하고, T상 전기신호의 정상에 관한 표시제어신호를 출력단(Tout)을 통해 표시부(170)로 출력한다.

그리고, 제어기(160)는 분압기(130)에 의해 발생된 전원전압(VCC)의 크기를 통해 누전 발생 여부를 판단하고, 판단결과 누전 발생이 아닌 것으로 판단되면 누전 없음에 관한 표시제어신호를 출력단(Lout)을 통해 표시부(170)로 출력한다. 판단결과 누전 발생으로 판단되면, 제어기(160)는 누전 발생에 관한 표시제어신호를 출력단(Lout)을 통해 표시부(170)로 출력한다.

특히, 결상, 역상 또는 누전이 발생된 경우, 제어기(160)는 배터리(140)로부터 공급되는 전압을 이용하여 표시부(170)를 구동시킨다.

표시부(170)는, 제어기(160)의 출력단(Rout)을 통해 공급되는 표시제어신호에 의해 구동이 제어되는 발광다이오드(LED1)와, 제어기(160)의 출력단(Sout)을 통해 공급되는 표시제어신호에 의해 구동이 제어되는 발광다이오드(LED2)와, 제어기(160)의 출력단(Tout)을 통해 공급되는 표시제어신호에 의해 구동이 제어되는 발광다이오드(LED3)와, 제어기(160)의 출력단(Lout)을 통해 공급되는 표시제어신호에 의해 구동이 제어되는 발광다이오드(LED4)를 구비한다.

여기서, 발광다이오드(LED1)는 R상 전기신호에 역상이나 결상이 발생되었는지 여부를 표시하기 위한 용도로 사용되고, 발광다이오드(LED2)는 S상 전기신호에 역상이나 결상이 발생되었는지 여부를 표시하기 위한 용도로 사용되고, 발광다이오드(LED3)는 T상 전기신호에 역상이나 결상이 발생되었는지 여부를 표시하기 위한 용도로 사용되고, 그리고 발광다이오드(LED4)는 누전의 발생 여부를 표시하기 위한 용도로 사용된다.

예를 들어, S상 전기신호에 결상이 발생된 경우, 발광다이오드(LED2)는 제어기(160)의 출력단(Sout)을 통해 출력되는 표시제어신호에 따라 점멸되되, 0.5초 동안 발광하고 1.5초 동안 오프된다. 만일, S상 전기신호에 역상이 발생된 경우, 발광다이오드(LED2)는 제어기(160)의 출력단(Sout)을 통해 출력되는 표시제어신호에 따라 점멸되되, 1초 동안 발광하고 1초 동안 오프된다. 물론, R상 전기신호와 T상 전기신호에 결상이나 역상이 발생된 경우, 발광다이오드들(LED1, LED3)은 발광다이오드(LED2)와 동일한 점멸 주기를 갖는다.

누전이 발생된 경우, 발광다이오드(LED4)는 제어기(160)의 출력단(Lout)을 통해 출력된 표시제어신호에 따라 점멸되되, 0.2초 동안 발광하고 1.8초 동안 오프된다.

3상 전기신호의 공급이 정상적으로 이루어지는 경우, 발광다이오드들(LED1 내지 LED4)은 점등 상태를 유지한다.

한편, 발광다이오드들(LED1 내지 LED4)의 점멸 주기는 한정되어 구현되는 것은 아니며, 상기한 바와 다르게 구현될 수도 있다.

트립 코일(180)은 누전 등이 발생되면 제 1 내지 제 3 스위치(SW1 내지 SW3)를 오프시키고, 3상 전기신호가 정상적으로 구동되면 제 1 내지 제 3 스위치(SW1 내지 SW3)의 온 상태를 유지시킨다.

전압 안정화부(190)는 직렬 접속된 제너 다이오드들(ZD1 내지 ZD3)로 구성된다. 여기서, 제너 다이오드(ZD1)의 캐소드는 분압기(130)의 저항(R1)과 제어기(160)의 입력단(Lip)에 공통 접속되고, 제너 다이오드(ZD1)의 애노드는 제너 다이오드(ZD2)의 캐소드에 접속된다. 그리고, 제너 다이오드(ZD3)의 캐소드는 제너 다이오드(ZD2)의 애노드에 접속되고, 제너 다이오드(ZD3)의 애노드는 접지에 접속된다. 이러한 제너 다이오드들(ZD1 내지 ZD3)은 분압기(130)로부터 출력된 전원전압(VCC)을 안정화시킨다.

도 2는 도 1에 도시된 분압기의 회로도이다.

도 2를 참조하면, 제 1 분압부(131)는 제 1 정류부(121)의 다이오드(D1)와 접지 사이에 직렬 접속된 저항들(R2, R3)로 구비하며, 저항들(R2, R3) 사이에 위치된 노드(N2)를 갖는다. 이러한, 저항들(R2, R3)은 제 1 정류부(121)에 의해 정류된 R상 전기신호를 분압시켜 분압된 R상 전압을 제어기(160)의 입력단(Rip)으로 공급한다. 여기서, 저항들(R2, R3)에 의해 분압된 R상 전압은 노드(N2)를 통해 출력된다.

제 2 분압부(132)는 제 2 정류부(122)의 다이오드(D3)와 접지 사이에 직렬 접속된 저항들(R4, R5)로 구비하며, 저항들(R4, R5) 사이에 위치된 노드(N3)를 갖는다. 이러한 저항들(R4, R5)은 제 2 정류부(122)에 의해 정류된 S상 전기신호를 분압시켜 분압된 S상 전압을 제어기(160)의 입력단(Sip)으로 공급한다. 여기서, 저항들(R4, R5)에 의해 분압된 S상 전압은 노드(N3)를 통해 출력된다.

제 3 분압부(133)는 제 3 정류부(123)의 다이오드(D5)와 접지 사이에 직렬 접속된 저항들(R6, R7)로 구비하며, 저항들(R6, R7) 사이에 위치된 노드(N4)를 갖는다. 이러한 저항들(R6, R7)은 제 3 정류부(123)에 의해 정류된 T상 전기신호를 분압시켜 분압된 T상 전압을 제어기(160)의 입력단(Tip)으로 공급한다. 여기서, 저항들(R6, R7)에 의해 분압된 T상 전압은 노드(N4)를 통해 출력된다.

그리고, 분압기(130)는, 제 1 분압부(131)의 저항들(R2, R3)과 병렬 접속된 저항(R8), 제 2 분압부(132)의 저항들(R4, R5)과 병렬 접속된 저항(R9), 그리고 제 3 분압부(133)의 저항들(R6, R7)과 병렬 접속된 저항(R10)을 더 구비한다.

도 3은 도 1에 도시된 제어기의 세부 구성도이다.

도 3을 참조하면, 제어기(160)는, 분압기(130)에 의해 분압된 R상 전기신호, S상 전기신호, 및 T상 전기신호를 디지털신호로 변환시키고 분압기(130)에 의해 발생된 전원전압(VCC)을 디지털신호로 변환하기 위한 A/D 컨버터(161)와, A/D 컨버터(161)에 의해 변환된 3상 디지털신호를 통해 3상 전기신호의 역상 또는 결상을 판단하여 판단결과에 관한 표시제어신호를 발생하고 A/D 컨버터(161)에 의해 변환된 디지털 전원신호를 통해 누전을 판단하여 판단결과에 관한 표시제어신호들을 발생하는 제어부(162)와, 제어부(162)로부터 출력된 표시제어신호를 이용하여 발광다이오드들(LED1 내지 LED4)을 구동시키기 위한 표시 구동부(163)를 구비한다.

그리고, 제어기(160)는, 3상 전기신호의 오류 발생에 관한 이력을 제어부(162)로부터 입력받아 일정시간 동안 저장하기 위한 저장부(164)를 더 구비한다.

A/D 컨버터(161)는 제 1 분압부(131)로부터 입력단(Rip)을 통해 입력된 R상 전기신호를 R상 디지털신호로 변환시켜 제어부(162)로 출력하고, 제 2 분압부(132)로부터 입력단(Sip)을 통해 입력된 S상 전기신호를 S상 디지털신호로 변환시켜 제어부(162)로 출력하고, 제 3 분압부(133)로부터 입력단(Tip)을 통해 입력된 T상 전기신호를 T상 디지털신호로 변환시켜 제어부(162)로 출력하고, 그리고 제 1 내지 제 3 분압부(131 내지 133)로부터 입력단(Lip)을 통해 입력된 전원전압(VCC)을 디지털 전원신호로 변환시켜 제어부(162)로 출력한다.

제어부(162)는 A/D 컨버터(161)에 의해 순차적으로 변환된 R상 디지털신호, S상 디지털신호, 및 T상 디지털신호의 위상차를 연산한 후, 연산한 위상차와 소정의 기준위상차가 동일한지를 비교하여 3상 전기신호의 결상 또는 역상을 판단한다.

예를 들어 S상 전기신호에 역상이 발생된 것으로 판단되면, 제어부(162)는 S상 전기신호의 역상 발생에 관한 표시제어신호를 표시 구동부(163)로 출력하고, 이 어 표시 구동부(163)는 이 표시제어신호를 출력단(Sout)을 통해 발광다이오드(LED2)로 공급하여 발광다이오드(LED2)를 일정 주기로 점멸시킨다. 이때, S상 전기신호와 T상 전기신호가 정상인 것으로 판단되면, 제어부(162)는 R상 전기신호와 T상 전기신호의 정상에 정상에 관한 표시제어신호들을 표시 구동부(163)로 출력하고, 이어 표시 구동부(163)는 R상 전기신호에 관한 표시제어신호를 발광다이오드(LED1)로 공급하여 발광다이오드(LED1)를 점등시키고 동시에 T상 전기신호에 관한 표시제어신호를 발광다이오드(LED3)로 공급하여 발광다이오드(LED3)를 점등시킨다.

그리고, 제어부(162)는 A/D 컨버터(161)에 의해 변환된 디지털 전원신호의 레벨을 통해 누전 발생을 판단하고, 판단결과 누전 발생이 아닌 것으로 판단되면 누전 없음에 관한 표시제어신호를 표시 구동부(163)로 출력하고, 이어 표시 구동부(163)는 이 표시제어신호를 출력단(Lout)을 통해 발광다이오드(LED4)로 공급하여 발광다이오드(LED4)를 점등시킨다. 판단결과 누전 발생으로 판단되면, 제어부(162)는 누전 발생에 관한 표시제어신호를 표시 구동부(163)로 출력하고, 이어 표시 구동부(163)는 이 표시제어신호를 출력단(Lout)을 통해 발광다이오드(LED4)로 공급하여 발광다이오드(LED4)를 일정 주기로 점멸시킨다.

상기한 바와 같이 본 고안의 누전 차단기는, 3상 전기신호의 결상, 역상이 발생되거나 누전이 발생되는 오류 원인에 따라 발광다이오드를 차등되게 점멸시키고 결상 또는 역상이 발생된 선로에 관한 발광다이오드만을 점멸시킴으로써, 사용자가 오류가 발생된 선로와 오류 원인을 신속히 발견하여 수선할 수 있도록 하고, 이로 인해 3상의 전기신호의 오류를 수선하기 위해 소요되는 시간과 비용을 대폭 절감할 수 있도록 한다.

도 1은 본 고안의 실시예에 따른 누전 차단기의 회로도.

도 2는 도 1에 도시된 분압기의 회로도.

도 3은 도 1에 도시된 제어기의 세부 구성도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

100: 누전 차단기 110: 스위칭부

120: 3상 브릿지회로

121 내지 123: 제 1 내지 제 3 정류부

130: 분압기

131 내지 133: 제 1 내지 제 3 분압부

140: 배터리 150: 방전 방지부

160: 제어기 161: A/D 컨버터

162: 제어부 163: 표시 구동부

170: 표시부 180: 트립 코일

190: 전압 안정화부

Claims

삭제
인가되는 3상 전기신호를 스위칭하기 위한 스위칭부;

상기 스위칭부를 통해 인가되는 3상 전기신호를 정류시키기 위한 3상 브릿지회로;

상기 3상 브릿지회로를 통해 정류된 3상 전기신호를 분압시켜 분압된 3상 전기신호와 전원전압을 출력시키는 분압기;

상기 분압기로부터 출력된 전원전압을 인가받아 충전되는 배터리;

상기 배터리의 방전을 방지하기 위한 방전 방지부;

상기 분압된 3상 전기신호의 역상이나 결상을 판단하고 상기 전원전압를 이용하여 누전을 판단하여 판단결과에 관한 표시제어신호들을 발생하는 제어기;

상기 표시제어신호에 따라 역상, 결상 및 누전 중 적어도 어느 하나의 발생을 표시하기 위한 표시부; 및

상기 배터리로부터의 전압을 공급받아 상기 스위칭부의 스위칭을 제어하기 위한 트립 코일;을 포함하되,

상기 스위칭부는, 인가된 R상 전기신호를 상기 3상 브릿지회로로 스위칭시키기 위한 제 1 스위치, 인가된 S상 전기신호를 상기 3상 브릿지회로로 스위칭시키기 위한 제 2 스위치 및 인가된 T상 전기신호를 상기 3상 브릿지회로로 스위칭시키기 위한 제 3 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 누전 차단기.
제 2 항에 있어서, 상기 3상 브릿지회로는,

상기 제 1 스위치를 통해 인가된 R상 전기신호를 정류시키기 위한 제 1 정류부;

상기 제 2 스위치를 통해 인가된 S상 전기신호를 정류시키기 위한 제 2 정류부; 및

상기 제 3 스위치를 통해 인가된 T상 전기신호를 정류시키기 위한 제 3 정류부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 누전 차단기.
제 3 항에 있어서, 상기 분압기는,

상기 제 1 정류부를 통해 정류된 R상 전기신호를 분압시키기 위한 제 1 분압부;

상기 제 2 정류부를 통해 정류된 S상 전기신호를 분압시키기 위한 제 2 분압부; 및

상기 제 3 정류부를 통해 정류된 T상 전기신호를 분압시키기 위한 제 3 분압부;를 구비하되,

상기 제 1 내지 제 3 분압부는 상기 전원전압을 발생시키는 것을 특징으로 하는 누전 차단기.
제 4 항에 있어서, 상기 제 1 분압부는,

상기 제 1 정류부와 접지 사이에 직렬 접속된 제 1 저항 및 제 2 저항;을 포함하는 것을 특징으로 하는 누전 차단기.
제 4 항에 있어서, 상기 제 2 분압부는,

상기 제 2 정류부와 접지 사이에 직렬 접속된 제 3 저항 및 제 4 저항;을 포함하는 것을 특징으로 하는 누전 차단기.
제 4 항에 있어서, 상기 제 3 분압부는,

상기 제 3 정류부와 접지 사이에 직렬 접속된 제 5 저항 및 제 6 저항;을 포함하는 것을 특징으로 하는 누전 차단기.
제 4 항에 있어서, 상기 방전 방지부는,

3상 전기신호에 오류가 발생되지 않은 경우 상기 배터리의 방전을 방지하기 위한 다이오드를 구비하되,

상기 다이오드는 상기 분압기의 전원전압 출력단과 상기 제어기의 전원전압 입력단에 공통 접속된 애노드와 상기 배터리에 접속된 캐소드를 갖는 것을 특징으로 하는 누전 차단기.
제 8 항에 있어서, 상기 제어기는,

3상 전기신호에 오류가 발생된 경우 상기 배터리로부터 상기 다이오드를 통해 공급되는 전압을 이용하여 상기 표시부를 구동시키는 것을 특징으로 하는 누전 차단기.
제 9 항에 있어서, 상기 표시부는,

상기 제어기로부터의 표시제어신호에 의해 구동되어 R상 전기신호의 역상이나 결상 여부를 표시하기 위한 제 1 발광다이오드;

상기 제어기로부터의 표시제어신호에 의해 구동되어 S상 전기신호의 역상이나 결상 여부를 표시하기 위한 제 2 발광다이오드;

상기 제어기로부터의 표시제어신호에 의해 구동되어 T상 전기신호의 역상이나 결상 여부를 표시하기 위한 제 3 발광다이오드; 및

상기 제어기로부터의 표시제어신호에 의해 구동되어 누전 여부를 표시하기 위한 제 4 발광다이오드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 누전 차단기.
제 10 항에 있어서, 상기 제어기는,

상기 분압기에 의해 분압된 R상 전기신호, S상 전기신호, 및 T상 전기신호를 디지털신호로 변환시키고 상기 분압기에 의해 발생된 전원전압을 디지털신호로 변환하기 위한 A/D 컨버터;

상기 A/D 컨버터에 의해 변환된 3상 디지털신호를 통해 3상 전기신호의 역상 및 결상 중 적어도 어느 하나를 판단하여 판단결과에 관한 표시제어신호들을 발생하고, 상기 A/D 컨버터에 의해 변환된 디지털 전원신호를 통해 누전을 판단하여 판단결과에 관한 표시제어신호를 발생하는 제어부; 및

상기 제어부로부터 출력된 표시제어신호를 이용하여 상기 제 1 내지 제 4 발광다이오드를 구동시키기 위한 표시 구동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 누전 차단기.
제 11 항에 있어서, 상기 제어기는,

R상 전기신호에 결상이 발생되면, 상기 제 1 발광다이오드를 제 1 주기로 점멸시키고, 상기 제 2 내지 제 3 발광다이오드를 점등시키는 것을 특징으로 하는 누전 차단기.
제 11 항에 있어서, 상기 제어기는,

S상 전기신호에 결상이 발생되면, 상기 제 2 발광다이오드를 제 1 주기로 점멸시키고, 상기 제 1 발광다이오드, 상기 제 3 및 제 4 발광다이오드를 점등시키는 것을 특징으로 하는 누전 차단기.
제 11 항에 있어서, 상기 제어기는,

T상 전기신호에 결상이 발생되면, 상기 제 3 발광다이오드를 제 1 주기로 점 멸시키고, 상기 제 1 및 제 2 발광다이오드와 상기 제 4 발광다이오드를 점등시키는 것을 특징으로 하는 누전 차단기.
제 11 항에 있어서, 상기 제어기는,

R상 전기신호에 역상이 발생되면, 상기 제 1 발광다이오드를 제 2 주기로 점멸시키고, 상기 제 2 내지 제 3 발광다이오드를 점등시키는 것을 특징으로 하는 누전 차단기.
제 11 항에 있어서, 상기 제어기는,

S상 전기신호에 역상이 발생되면, 상기 제 2 발광다이오드를 제 2 주기로 점멸시키고, 상기 제 1 발광다이오드, 상기 제 3 및 제 4 발광다이오드를 점등시키는 것을 특징으로 하는 누전 차단기.
제 11 항에 있어서, 상기 제어기는,

T상 전기신호에 역상이 발생되면, 상기 제 3 발광다이오드를 제 2 주기로 점멸시키고, 상기 제 1 및 제 2 발광다이오드와 상기 제 4 발광다이오드를 점등시키는 것을 특징으로 하는 누전 차단기.
제 11 항에 있어서, 상기 제어기는,

누전이 발생되면, 상기 제 4 발광다이오드를 제 3 주기로 점멸시키는 것을 특징으로 하는 누전 차단기.
제 11 항에 있어서, 상기 제어기는,

3상 전기신호의 오류 발생에 관한 이력을 상기 제어부로부터 입력받아 일정시간 동안 저장하기 위한 저장부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 누전 차단기.
제 2 항에 있어서, 상기 누전 차단기는,

상기 분압기로부터 출력된 전원전압을 안정화시키기 위한 전압 안정화부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 누전 차단기.
제 20 항에 있어서, 상기 전압 안정화부는,

상기 분압기의 전원전압 출력단과 상기 제어기의 전원전압 입력단 사이에 위치된 노드와 접지 사이에 직렬 접속된 제 1 제너 다이오드, 제 2 제너 다이오드, 및 제 3 제너 다이오드를; 포함하는 것을 특징으로 하는 누전 차단기.