KR20080066419A - 전기 선로의 스파크 발생시에 자동 작동하는 전원 차단장치 - Google Patents
전기 선로의 스파크 발생시에 자동 작동하는 전원 차단장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20080066419A KR20080066419A KR1020070003859A KR20070003859A KR20080066419A KR 20080066419 A KR20080066419 A KR 20080066419A KR 1020070003859 A KR1020070003859 A KR 1020070003859A KR 20070003859 A KR20070003859 A KR 20070003859A KR 20080066419 A KR20080066419 A KR 20080066419A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- circuit
- power
- signal
- current
- timer
- Prior art date
Links
- 230000005611 electricity Effects 0.000 title description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 36
- 238000009499 grossing Methods 0.000 claims description 27
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 13
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 7
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 7
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 4
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000010892 electric spark Methods 0.000 description 8
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 6
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 5
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 4
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000009429 electrical wiring Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
- H02H3/02—Details
- H02H3/021—Details concerning the disconnection itself, e.g. at a particular instant, particularly at zero value of current, disconnection in a predetermined order
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/86—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable only by variation of the electric current supplied, or only the electric potential applied, to one or more of the electrodes carrying the current to be rectified, amplified, oscillated or switched
- H01L29/861—Diodes
- H01L29/866—Zener diodes
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
- H02H3/02—Details
- H02H3/04—Details with warning or supervision in addition to disconnection, e.g. for indicating that protective apparatus has functioned
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
- H02H3/20—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess voltage
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Breakers (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Abstract
본 발명은 전기 선로의 스파크 발생시에 자동 작동하는 전원 차단 장치에 관한 것으로서, 통전되는 전선의 선로불량이나 전선에 연결하여 사용되는 전기기구(접속기 및 스위치)의 접속불량 등으로 발생하는 전기 스파크(불꽃발생)에 의한 재해를 미연에 방지하기 위하여, 통전 선로에서 전선 및 전기기구 등의 이상상태(선로 연결불량 및 접속불량 등)로 인해 전기 스파크가 발생하게 되면 전기 스파크 발생에 따른 초저주파(전자파)를 선로로부터 감지 및 수신하여 증폭한 뒤 그 증폭된 신호에 의해 누전차단기가 자동 작동하도록 구성된 전원 차단 장치에 관한 것이다. 이러한 본 발명에 의하면, 과부하 및 누전상태에서 작동하는 누전차단기 본래의 기능과 더불어, 통전되는 전선에서 전기 스파크가 발생한 경우에 이를 감지하여 누전차단기가 작동되도록 하므로 전기 스파크에 의해 야기되는 전기화재 등의 재해 또한 효과적으로 방지할 수 있게 된다.
전원 차단 장치, 스파크, 전기화재 예방, 누전차단기, 전자파
Description
도 1은 본 발명에 따른 전원 차단 장치의 구성도,
도 2는 본 발명의 전원 차단 장치를 구성하는 각 회로의 바람직한 구현예를 도시한 회로도,
도 3은 도 2에 도시된 전원 차단 장치에서 스파크 서지전압 신호 감지 및 동조 회로, 검파(정류) 및 필터 회로, 저주파 신호 전력 증폭 IC 회로의 구성을 도시한 회로도,
도 4는 도 2에 도시된 전원 차단 장치에서 증폭전류 정류 및 평활 회로를 도시한 회로도,
도 5는 도 2에 도시된 전원 차단 장치에서 증폭전류에 의해 동작되는 IC 타이머 회로를 도시한 회로도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 전선 1a : 입력측 전선
1b : 출력측 전선 100 : 전원차단기
100a: 누전차단기 110 : 시험용 버튼 스위치
111 : 접점 112 : 외부연결단자
200 : 신호 감지 및 증폭 회로부
210 : 스파크 서지전압 신호 감지 및 동조 회로
211 : 페라이트 코어 220 : 검파(정류) 및 필터 회로
221 : 저주파 전력증폭용 IC 230 : 저주파 신호 전력공급 IC 회로
240 : 증폭전류 정류 및 평활 회로 250 : 교류 정류 전원 회로
251 : 변압기 252 : 1차측 코일
253 : 2차측 코일 254 : 정류 다이오드
300 : IC 타이머 회로 301 : 타이머
310 : 타이머 IC 컨트롤 스위치 311a : 코일측
311b : 접점측 312a, 312b : 가동단자
400 : 외부 시스템
본 발명은 전기 선로의 스파크 발생시에 자동 작동하는 전원 차단 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 통전되는 전선의 선로불량이나 전선에 연결하여 사용되는 전기기구(접속기 및 스위치)의 접속불량 등으로 발생하는 전기 스파크(불꽃 발생)에 의한 재해를 미연에 방지하기 위하여, 통전 선로에서 전선 및 전기기구 등의 이상상태(선로 연결불량 및 접속불량 등)로 인해 전기 스파크가 발생하게 되면 전기 스파크 발생에 따른 초저주파(전자파)를 선로로부터 감지 및 수신하여 증폭한 후 증폭된 신호에 의해 누전차단기가 자동 작동하도록 구성된 전원 차단 장치에 관한 것이다.
일반적으로 누전차단기는 전기를 사용하는 회로 또는 기구 등의 부하에서 누전을 감지하여 일정 전류 이상의 누설전류가 발생하면 전기 공급을 중단시킴으로써, 누전으로 인한 전기적 충격에 의한 인체의 손상 또는 전기 발화에 의한 화재의 발생을 방지하는 전기기구이다.
통상적인 전기화재의 대부분이 옥내 배선계통의 화재로서 그 원인이 대부분 누전으로 발표되고 있으나, 사실상 누전시에는 상기의 누전차단기가 작동하므로 전기화재의 대다수 원인은 누전이라 볼 수 없다.
실제 전기화재가 발생하는 때는 주로 배선회로의 접촉불량, 접속점 발열에 의한 절연파괴, 순간단락 등의 전기 스파크가 발생할 때나 접속저항이 클 때로서, 이때에는 누전차단기가 동작하지 않을 수도 있으며, 주변에 인화물질이 있을 때에는 대형사고로 이르는 결과가 된다.
그러나, 배선회로 접속점의 접촉불량 점검은 현실적으로 어려운 문제점으로서, 경험이 많은 전문기술자도 육안 점검, 물리적인 점검 또는 회로시험기에 의한 단선, 합선 측정 정도이다.
특히, 전기배관을 합성수지관(PVC)으로 사용한 때에는 배관 내부에서 전선 간의 절연불량 등이 절연 측정시에 나타나지 않으며, 배선의 접속, 접촉불량은 고장이 발생하기 전에는 알지 못하는 것이 현실이다.
또한 전기를 사용하는 전기장치의 접속, 접촉불량 원인의 고장은 오동작 또는 기능불능으로 이어지므로 산업현장에서 막대한 손실 또는 재해가 발생하고 있는 바, 전문가가 아니면 이를 추적하기란 매우 어려운 실정이다.
한편, 종래의 누전차단기는 누설전류가 지속적으로 발생하거나, 전류가 정격전류 이상으로 흐르는 경우에만 동작하기 때문에, 저압의 옥내 배선계통 내 접속점의 접촉불량, 순간단락 또는 선간의 트래킹 현상으로 인한 전기화재는 예방할 수 없었다.
먼저, 접촉불량, 순간단락 및 선간의 트랭킹에 의한 현상을 각각 살펴보고, 이들 현상의 공통된 특징에 대해 생각해 보도록 한다.
첫째로, 접속점의 접촉불량시에는 배선의 절연물이 접촉불량으로 인해 발생하는 열에 의해 형상이 변형되고 접촉면이 산화된다.
따라서, 접속저항이 더욱 커지고 이에 의해 접속열이 더욱 증가하는 현상이 반복되어, 절연물이 점차 탄화 또는 변형되면서 선간에 단락이 발생하며, 접속열에 의한 섬락이 주변의 가연성 물질에 착화되어 화재가 발생한다.
둘째로, 절연피복의 소손으로 인한 단락 또는 취급 중 실수로 인한 순간 단락에 의해 매우 큰 스파크/아크가 발생되어 화재가 발생한다.
특히, 스파크/아크의 경우에는 실효전류가 작기 때문에 누전차단기의 동작이 지연되거나 작동하지 않는다.
끝으로, 배선계통 및 전기기구를 포함한 선간의 절연불량으로 인한 트래킹 현상시에 발생하는 스파크/아크 및 섬락이 주변의 가연성 물질에 착화되어 화재가 발생한다.
전술한 바와 같은 배선계통에서 발생하는 전기화재는 배선의 과열, 스파크/아크 및 섬락을 동반하여 매우 짧은 순간에 발생하는 특징이 있다.
그리고, 전류 흐름의 특징을 살펴보면, 매우 큰 전류가 단위시간 동안 급변하기 때문에 상승각도 및 하강각도가 거의 직각에 가까우며, 이러한 전류가 여러 번의 불규칙한 임펄스 상태로 흘러 실효전류가 매우 작은 특징을 갖는다.
배선회로 접속점의 접촉이 불량한 경우에 부하측으로 공급되는 전압이 불균일한 임펄스 상태가 되어 실효전류가 작은 불규칙한 임펄스 상태로 흐르기 때문에 열동형 누전차단기의 차단 동작이 어렵다.
즉, 실효전류가 작은 스파크/아크의 발생시에 누전차단기의 차단 동작이 이뤄지지 않는다.
이와 같이 종래의 누전차단기 등은 과부하 및 누전 상태에서만 동작하여 통전되는 전선의 연결불량이나 접속장치 및 전기용품 등의 이상상태로 발생하는 전기 스파크(불꽃방전현상)로 인한 재해를 방지할 수 없었다.
따라서, 종래의 누전차단기 및 전기개폐기 등에서 해결할 수 없었던 통전 선로 및 전기배선기구 등 전기용품의 접속불량 등으로 발생하는 전기 스파크에 의한 재해를 미연에 방지할 수 있는 방안이 절실한 실정이다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 통전 선로에서 전선 및 전기기구 등의 이상상태(선로 연결불량 및 접속불량 등)로 인해 전기 스파크가 발생하게 되면 전기 스파크 발생에 따른 초저주파(전자파)를 선로로부터 감지 및 수신하여 증폭한 뒤 그 증폭된 신호에 의해 누전차단기가 자동 작동하도록 구성됨으로써, 과부하 및 누전상태에서 작동하는 누전차단기 본래의 기능과 더불어, 통전되는 전선에서 발생한 전기 스파크에 의해 야기될 수 있는 전기화재 등의 재해를 효과적으로 방지할 수 있는 전원 차단 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 통전되는 전기 선로 상에 설치되고 외부연결단자를 구비하여 이를 통해 전기신호가 입력되면 내부회로 및 전원개폐스위치가 동작하면서 전기 선로의 전원을 차단하도록 된 전원차단기와; 상기 전원차단기의 출력측 전기 선로에 연결되어 전기 선로 상에서 스파크가 발생할 경우에 상기 전기 선로를 따라 흐르게 되는 스파크 발생에 의한 전자파 신호를 감지 및 수신한 뒤 이를 증폭 및 직류 변환하여 출력하는 신호 감지 및 증폭 회로부와; 상기 신호 감지 및 증폭 회로부와 상기 전원차단기의 외부연결단자 사이에 연결되어 신호 감지 및 증폭 회로부로부터 스파크 발생시에 인가되는 직류형태의 전기신호를 일정 시간 연속해서 입력받는 경우에 상기 외부연결단자를 통해 전원차단기의 전원 차단 동작을 위한 전기신호를 인가하게 되는 IC 타이머 회로;를 포함하여 구성되는 전기 선로의 스파크 발생시에 자동 작동하는 전원 차단 장치를 제공한다.
바람직하게는, 상기 전원차단기가, 내부회로 및 전원개폐스위치를 인위적으로 동작시키기 위한 시험용 버튼 스위치를 구비하고 있으면서, 전기 선로의 과부하 및 누전상태시에 내부회로 및 전원개폐스위치가 동작하여 전기 선로의 전원을 차단하도록 된 누전차단기이고; 상기 외부연결단자는 상기 시험용 버튼 스위치 내 두 접점으로부터 연결되어 상기 IC 타이머 회로의 접속이 가능하도록 설치되는 단자인 것을 특징으로 한다.
또한 상기 신호 감지 및 증폭 회로부는, 상기 전원차단기의 출력측 전기 선로에 연결되고 상기 전기 선로로부터 전자파 신호를 감지 및 수신하여 동조시킨 뒤 출력하는 스파크 서지전압 신호 감지 및 동조 회로와; 상기 스파크 서지전압 신호 감지 및 동조 회로의 출력단에 연결되어 그로부터 출력되는 동조된 전자파 신호의 주파수를 정류 및 필터링하여 출력하는 검파(정류) 및 필터 회로와; 상기 검파 및 필터 회로를 거쳐 인가되는 저주파 전류를 증폭하여 출력하는 저주파 신호 전력증폭 IC 회로와; 상기 저주파 신호 전력증폭 IC 회로에서 인가되는 증폭된 출력전류를 정류하여 직류 변환한 뒤 상기 IC 타이머 회로에 인가하는 증폭전류 정류 및 평활 회로;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 스파크 서지전압 신호 감지 및 동조 회로는, 상기 전원차단기의 출력측 전기 선로에 보호저항 및 컨덴서를 개재한 상태로 연결되어 상기 전기 선로로부터 전자파 신호가 인가되는 전자파 감지코일과, 상기 전자파 감지코일에 흐르는 전류가 유기되는 동조코일로 이루어진 인덕턴스와; 상기 동조코일과 병렬로 연결되어 동조코일에 유기된 전자파 신호를 동조시키는 컨덴서;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 검파(정류) 및 필터 회로는 동조된 전자파 신호의 주파수를 검파 정류하는 다이오드, 상기 다이오드에 의해 정류된 전류 중에서 교류성분을 억제하기 위한 평활 컨덴서, 그리고 상기 평활 컨덴서를 통과한 신호를 필터링하기 위한 필터 회로를 구성하는 저항 및 컨덴서를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 저주파 신호 전력증폭 IC 회로는 상기 검파 및 필터 회로를 거쳐 인가되는 전류를 증폭하기 위한 저주파 전력증폭용 IC를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 증폭전류 정류 및 평활 회로는 증폭전류를 정류하기 위한 다이오드 및 평활 회로를 구성하는 저항 및 컨덴서를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 증폭전류 정류 및 평활 회로는 직류 변환된 전류가 일정 전압 이상일 경우에만 IC 타이머 회로에 인가되도록 하는 제너 다이오드를 출력측에 구비하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 IC 타이머 회로는, 신호 감지 및 증폭 회로부에서 직류 변환된 전류가 인가되는 시점부터 전류가 연속적으로 인가되는 시간을 계산하여 미리 설정된 시간이 되면 하기 타이머 IC 컨트롤 스위치를 온(on) 시켜주는 타이머와; 상기 외부연결단자에 접속되어 상기 타이머에 의해 온(on) 될 경우에 외부연결단자를 통 해 전원차단기의 전원 차단 동작을 위한 전기신호를 인가하게 되는 타이머 IC 컨트롤 스위치;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 타이머 IC 컨트롤 스위치는 상기 타이머에 의해 코일측이 여자되는 릴레이 스위치인 것을 특징으로 한다.
또한 상기 타이머 IC 컨트롤 스위치는 전기 선로의 스파크 발생이 감지되면 특정 동작을 수행하는 외부 시스템에 추가로 연결되어 상기 외부 시스템에 스파크 발생을 나타내는 전기신호를 인가하도록 된 것을 특징으로 한다.
또한 상기 전원차단기의 출력측 전기 선로로부터 교류전류를 인가받아 이를 감압 및 정류한 뒤 정류된 직류전류를 작동 전원으로 제공하는 교류 정류 전원 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 교류 정류 전원 회로는 1차측 코일이 전원차단기의 출력측 전기 선로에 교류전류를 인가받을 수 있도록 연결되고 2차측 코일을 통해 감압된 교류전류가 출력되는 변압기와, 상기 변압기를 통해 감압된 전류를 직류로 정류하여 각 회로에 인가하는 정류 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 대해 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 통전되는 전기 선로에서 선로불량이나 전선에 연결하여 사용되는 전기기구(접속기 및 스위치)의 접속불량 등으로 전기 스파크가 발생하고 이러한 전기 스파크 발생으로 인한 연속 불꽃 방전이 발생하게 되면 전기 선로의 전원을 자동으로 차단시켜 주는 전원 차단 장치에 관한 것이다.
본 발명의 전원 차단 장치는 전기 선로 상에 설치되어 외부 입력되는 전기적인 신호에 의해 전기 선로 상의 전원을 자동으로 차단시켜 주는 전원차단기를 포함하며, 이러한 전원차단기를 스파크 발생시에 전기 선로를 따라 흐르게 되는 초저주파를 감지 및 수신하여 이를 증폭하는 회로들과 연결하여 구성한 것으로, 상기 증폭된 전기적인 신호에 의해 전원차단기가 자동 작동하도록 되어 있다.
또한 본 발명의 전원 차단 장치는 단발적으로 발생한 전기 스파크에 대해서는 전원차단기가 작동하지 않도록 구성되며, 다만 일정 시간 동안의 연속적인 스파크 발생시에만 자동으로 전원차단기가 작동하도록 구성되어, 오동작(단발성 스파크 발생시에 전원을 차단하도록 동작하는 것)이 방지되도록 되어 있다.
첨부한 도 1은 본 발명에 따른 전원 차단 장치의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 전원 차단 장치를 구성하는 각 회로의 바람직한 구현예를 도시한 회로도이다.
또한 첨부한 도 3은 도 2에 도시된 전원 차단 장치에서 스파크 서지전압 신호 감지 및 동조 회로, 검파(정류) 및 필터 회로, 저주파 신호 전력 증폭 IC 회로의 구성을 도시한 회로도이고, 도 4는 도 2에 도시된 전원 차단 장치에서 증폭전류 정류 및 평활 회로를, 도 5는 증폭전류에 의해 동작되는 IC 타이머 회로를 도시한 회로도이다.
본 발명의 구성을 살펴보면, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 전원 차단 장치는 크게 통전되는 전기 선로(1) 상에 설치되고 외부연결단자(112)를 구비하여 이를 통해 전기신호가 입력되면 내부회로 및 전원개폐스위치(도시하지 않음)가 동작하면서 전기 선로(1)의 전원을 차단하도록 된 전원차단기(100)와; 상기 전원차단 기(100)의 출력측 전기 선로(1b)에 연결되어 전기 선로(1b) 상에서 스파크가 발생할 경우에 상기 전기 선로(1b)를 따라 흐르게 되는 스파크 발생에 의한 전자파 신호를 감지 및 수신한 뒤 이를 증폭 및 직류 변환하여 출력하는 신호 감지 및 증폭 회로부(200)와; 상기 신호 감지 및 증폭 회로부(200)와 상기 전원차단기(100)의 외부연결단자(112) 사이에 연결되어 신호 감지 및 증폭 회로부(200)로부터 스파크 발생시에 인가되는 직류형태의 전기신호를 일정 시간 연속해서 입력받는 경우에 상기 외부연결단자(112)를 통해 전원차단기(100)의 전원 차단 동작을 위한 전기신호를 인가하게 되는 IC 타이머 회로(300)로 구성된다.
여기서, 상기 신호 감지 및 증폭 회로부(200)는 후술하는 바의 스파크 서지전압 신호 감지 및 동조 회로(210), 검파(정류) 및 필터 회로(220), 저주파 신호 전력증폭 IC 회로(230), 증폭전류 정류 및 평활 회로(240)로 구성된다.
우선, 상기 전원차단기(100)는 전기 선로(1) 상에 설치되고 외부로부터 입력되는 전기적인 신호에 의해 전기 선로(1) 상의 전원을 자동으로 차단시켜 주는 구성부이다.
상기 전원차단기(100)로는 과부하 또는 누전상태에서 전기 선로(1)의 전원을 자동 차단하도록 동작하는 통상의 누전차단기(100a)가 사용될 수 있으며, 첨부한 각 도면은 누전차단기(100a)를 사용한 경우의 예를 도시한 것이다.
통상의 누전차단기(100a)는 주지되어 있는 바와 같이 전원개폐스위치(공지이므로 도시하지 않음)를 구비하고 있으며, 상기 전원개폐스위치는 누전차단기(100a)의 입력측 전선(AC 입력측 전선)(1a)과 출력측 전선(AC 출력측 전선)(1b) 사이를 개폐하도록 되어 있는 스위치로서, 전기 선로(1)에서 과부하 또는 누전상태가 발생하면 누전차단기(100a)의 내부회로 동작에 의해 상기 전원개폐스위치가 자동으로 오프되면서 전기 선로(1) 상의 전원을 차단하게 된다.
이와 같이 누전차단기(100a)는 과부하 또는 누전상태에서 동작하여 전원개폐스위치가 오프되면서 전기 선로(1) 상의 전원을 자동 차단하게 되는데, 과부하 또는 누전상태일 때 동작하는 누전차단기가 사용됨으로써 과부하 또는 누전상태시에 전원을 차단하는 본래 기능과 더불어 본 발명에서 얻고자 하는 전기 스파크 발생시 전원 차단 기능이 추가될 수 있는 것이다.
또한 통상의 누전차단기(100a)에는 주지되어 있는 바와 같이 시험용 버튼 스위치(110)가 구비되어 있는데, 이는 누전차단기(100a)가 정상적으로 작동될 수 있는 상태인지 아니면 정상 작동이 불가한 고장상태인지를 파악하기 위한 스위치이다.
즉, 현재 널리 사용되는 누전차단기(100a)에서는 시험용 버튼 스위치(110)를 수조작으로 눌러주어 접점(111)이 연결된 경우에 전원개폐스위치가 오프되도록 내부회로가 구성되어 있는 바, 시험용 버튼 스위치(110)를 눌러주어 정상적으로 전원이 차단되는 상태라면(전원개폐스위치가 오프되므로) 누전차단기(100a)는 고장이 없는 상태(과부하 또는 누전 발생시에 전원을 차단할 수 있는 정상상태)라 할 수 있고, 전원이 차단되지 않으면 정상 작동이 불가한 고장상태라 할 수 있는 것이다.
이와 같이 통상의 누전차단기(100a)에서는 시험용 버튼 스위치(110)를 인위적으로 눌러줄 경우에 누전차단기(100a)의 정상 여부를 쉽게 알 수 있도록 하고 있 으며, 시험용 버튼 스위치(110)의 접점(111)이 온(on) 될 경우 누전차단기(100a)는 내장된 차단회로가 단락되면서 전원을 차단하게 된다.
본 발명의 전원 차단 장치에서는 출력측 전선(1b)에 전기 스파크가 발생하면 시험용 버튼 스위치(110)의 양측 접점(111)을, 시험용 버튼 스위치(110)를 인위적으로 눌러준 상태와 동일한 상태가 되도록, 전기적으로 연결시켜 주는 별도 스위치(시험용 버튼 스위치의 두 접점을 단락시키기 위한 스위치임)를 구비하여 구성된다.
상기 별도 스위치는 후술하는 바와 같이 IC 타이머 회로(300) 내에 구비되며, 이는 이후 설명에서 타이머 IC 컨트롤 스위치(310)라 칭하는 스위치로서, 구성을 위해 릴레이 스위치가 사용된다.
상기 타이머 IC 컨트롤 스위치(310)가 온(on) 될 경우에 시험용 버튼 스위치(110)의 두 접점(111)을 전기적으로 연결하는 바, 이때는 시험용 버튼 스위치(110)의 온 상태와 마찬가지로 접점 온(on) 연결에 의해 누전차단기(100a)가 동작하여, 전원개폐스위치가 오프되면서 전기 선로(1) 상의 전원이 자동 차단된다.
한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 누전차단기(100a)에 연결된 출력측의 두 전선(1b)에는 스파크 서지전압 신호 감지 및 동조 회로(210)가 연결되고, 이후 검파(정류) 및 필터 회로(220), 저주파 신호 전력증폭 IC 회로(230), 증폭전류 정류 및 평활 회로(240), IC 타이머 회로(300)가 차례로 연결된다.
누전차단기(100a)의 출력측 전선(1b)에서 전기 스파크가 발생하게 되면 출력측 전선(1b)을 따라서는 전자파가 흐르게 되는데, 이때 출력측 전선(1b)을 따라 흐 르는 전자파는 고조파 성분인 초저주파 상태이며, 이러한 초저주파를 감지하여 증폭시킨 뒤 교류형태의 증폭전류를 정류하고 이어 직류가 된 일정 전압 이상의 전류를 출력하는 것이 상기 스파크 서지전압 신호 감지 및 동조 회로(210), 그리고 그 이후 연결되는 검파 및 필터 회로(220), 저주파 신호 전력증폭 IC 회로(230), 증폭전류 정류 및 평활 회로(240)의 역할이고, 증폭전류 정류 및 평활 회로(240)에서 출력되는 일정 전압 이상의 직류전류는 IC 타이머 회로(300) 내 타이머(301)를 작동시키는 전기신호이면서 작동 전원이 된다.
즉, 일정 전압 이상의 전류가 IC 타이머 회로(300) 내에 인가되면 타이머(301)가 작동하여 IC 타이머 회로(300)에 일정 전압 이상의 전류가 인가되는 시간을 계산하고, 이때 전류가 인가되는 시간이 타이머(301)에 의해 일정 시간 이상으로 계산되면 IC 타이머 회로(300) 내에서는 내부회로에 의해 릴레이 스위치인 타이머 IC 컨트롤 스위치(310)를 온(on)시키게 되어(코일측을 여자시킴), 결국 타이머 IC 컨트롤 스위치(310)가 온(on) 되면서(릴레이 스위치의 접점측이 닫힘) 시험용 버튼 스위치(110)의 접점(111)이 단락되는 바(시험용 버튼 스위치의 온 조작시와 동일한 접점 온 상태가 됨), 최종적으로 누전차단기(100a)의 작동에 의해 전선(1)의 전원이 자동 차단되게 되는 것이다.
앞서 간단히 언급한 바와 같이, 접점측(릴레이 스위치인 IC 컨트롤 스위치의 접점측)(311b)이 시험용 버튼 스위치(110)의 외부연결단자(112)에 각각 회로 연결된 타이머 IC 컨트롤 스위치(310)가 온(on) 될 경우에는 시험용 버튼 스위치(110)의 접점(111)이 단락되면서 누전차단기(100a)가 동작되는 바, 이때 누전차단 기(100a) 내 전원개폐스위치가 열리면서 전선(1)의 전원이 자동 차단되게 된다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 각 회로에 대해 좀더 상세히 설명하기로 한다.
우선, 누전차단기(100a)의 출력측 두 전선(1b)에 연결된 스파크 서지전압 신호 감지 및 동조 회로(210)는 누전차단기(100a)의 출력측 전선(1b)에서 전기 스파크가 발생하는 경우에 전기 스파크에 의해 발생하는 전자파를 감지하여 동조시킨 후 출력하는 구성부이다.
바람직한 실시예로서, 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 스파크 서지전압 신호 감지 및 동조 회로(210)는, 누전차단기(100a)의 출력측 전선(1b)에 저항(단락이나 문제 발생시에 하기 전자파 감지코일을 보호하고 손상을 방지하기 위한 보호저항임)(R1,R2) 및 컨덴서(C1,C2)를 매개로 연결되고 페라이트 코어(211)에 감겨져 구비되는 전자파 감지코일(L1)과, 상기 전자파 감지코일(L1)과 페라이트 코어(211)에 같이 삽입되어 상기 전자파 감지코일(L1)에 흐르는 전류(전자파)가 유기되는 동조코일(L2)로 이루어진 인덕턴스(L)를 포함한다.
그리고, 상기 동조코일(L2)과 병렬로 연결되어 동조코일에 유기된 전자파를 동조시키는 컨덴서(C3)를 포함한다.
이러한 구성의 스파크 서지전압 신호 감지 및 동조 회로(210)에서는, 누전차단기(100a)의 출력측 전선(1b)으로부터 인가되는 전자파가 저항(R1,R2) 및 컨덴서(C1,C2)를 통해 전자파 감지코일(L1)로 흐르게 되면, 초저주파 상태인 교류형태의 전자파 전류가 동조코일(L2)에 유기되어 동조코일과 병렬 연결된 컨덴서(C3)에 의해 동조된다.
그리고, 상기와 같이 컨덴서(C3)에 의해 동조된 전자파는 검파 및 필터 회로(220)로 인가되는데, 검파 및 필터 회로(220)는 스파크 서지전압 신호 감지 및 동조 회로(210)에서 동조된 전자파의 주파수를 검파 정류하는 다이오드(D1), 상기 다이오드(D1)에 의해 정류된 전류 중에서 교류성분을 억제하기 위한 평활 컨덴서(C4), 필터 회로를 구성하는 저항(R3) 및 컨덴서(C5)를 포함하여 구성된다.
결국, 스파크 서지전압 신호 감지 및 동조 회로(210)에서 동조된 전자파의 주파수는 검파 및 필터 회로(220)의 다이오드(D1)에 의해 검파 정류되고, 정류된 전류는 교류성분이 컨덴서(C4)에 의해 억제되면서 저항(R3) 및 컨덴서(C5)로 구성된 필터회로를 거쳐 저주파 신호 전력증폭 IC 회로(230)로 인가되게 된다.
상기 저주파 신호 전력증폭 IC 회로(230)는 검파 및 필터 회로(220)를 거쳐 인가되는 전류를 증폭하여 출력하는 구성부로서, 저주파 전력증폭용 IC(AF-POWER IC)(221)를 포함하여 구성된다.
상기와 같이 상기 검파 및 필터 회로(220)에서 저주파 신호 전력증폭 IC 회로(230)에 인가되는 전자파 신호, 즉 저주파 신호는 상기 저주파 전력증폭용 IC(221)를 거쳐 증폭되며, 증폭된 출력전류는 증폭전류 정류 및 평활 회로(240)로 인가된다.
상기 증폭전류 정류 및 평활 회로(240)는 증폭전류를 정류하기 위한 다이오드(D2) 및 평활 회로(240)의 저항(R5), 전해 컨덴서(C8), 제너 다이오드(D3)를 포함하여 구성되는데, 저주파 신호 전력증폭 IC 회로(230)의 출력전류가 다이오 드(D2)에 의해 정류된 후 평활 회로의 저항(R5) 및 컨덴서(C8)를 거치면서 직류가 되고, 이 직류의 전압이 일정 전압 이상일 경우에만 제너 다이오드(D3)를 통과하여 출력되게 된다.
상기 제너 다이오드(D3)를 통해 인가되는 일정 전압 이상의 직류전류는 IC 타이머 회로(300)로 인가되며, 이때 인가되는 직류전류가 IC 타이머 회로(300)를 구동하기 위한 작동 전원이 된다.
즉, 상기 제너 다이오드(D3)를 통해 인가되는 직류전류는 IC 타이머 회로(300) 내 타이머(301)를 구동시키기 위한 전원으로 공급되는 것이며, 상기 타이머(301)를 작동시키는 전기신호가 되는 것이다.
이때, 상기 타이머(301)는 제너 다이오드(D3)를 통해 인가되는 일정 전압 이상의 직류전류(예, 5V ~ 6V)에 의해 작동하여 직류전류가 최초 인가되는 시점부터 시간을 기산하게 된다.
특히, IC 타이머 회로(300)는 일정 전압 이상의 직류전류가 증폭전류 정류 및 평활 회로(240)로부터 인가되는 시간을 타이머(301)가 계산하고, 일정 전압 이상의 직류전류가 인가되는 동안 타이머(301)에 의해 계산된 시간이 미리 정해진 시간(예, 5초 ~ 10초)이 되면, 즉 미리 정해진 시간 동안 계속해서 증폭전류 정류 및 평활 회로(240)로부터 일정 전압 이상의 직류전류가 인가되면 내장된 타이머 IC 컨트롤 스위치(310)를 온(on) 시키도록 되어 있다.
상기 IC 타이머 회로(300) 내 타이머 IC 컨트롤 스위치(310)는 릴레이 스위치로서, 접점측(311b)이 시험용 버튼 스위치(110)의 두 접점(111)에 연결된 외부연 결단자(112)에 각각 연결되는 릴레이 스위치이다.
이와 같이 IC 타이머 회로(300) 내 릴레이 스위치인 타이머 IC 컨트롤 스위치(310)의 접점측(311b)이 시험용 버튼 스위치(110)의 외부연결단자(112)에 연결됨으로써, 타이머 IC 컨트롤 스위치(310)가 온(on) 될 경우(릴레이 스위치이므로 코일측이 여자될 경우임) 그 접점측(외부연결단자에 연결된 접점측임)(311b)이 릴레이 가동단자(312a)에 의해 연결되면서, 시험용 버튼 스위치(110)의 두 접점(111)이 시험용 버튼 스위치(110)의 인위적인 온 조작시와 동일하게 단락되고, 결국 누전차단기(100a)가 동작하여 전선(1)의 전원이 차단되게 된다.
그리고, 본 발명의 전원 차단 장치는 각 회로들에 작동 전원을 제공하기 위한 교류 정류 전원 회로(250)를 구비할 수 있는데, 이 교류 정류 전원 회로(250)는 누전차단기(100a)의 출력측 전선(1b)으로부터 교류전류를 인가받아 이를 감압 및 정류한 뒤 정류된 직류전류를 각 회로의 작동 전원으로 제공하도록 구성될 수 있다.
이를 위해, 상기 교류 정류 전원 회로(250)는 변압기(251)와 정류 다이오드(254)를 포함하여 구성될 수 있는데, 상기 변압기(251)의 1차측 코일(252)이 누전차단기(100a)의 출력측 전선(1b)에 교류전류를 인가받을 수 있도록 연결되며, 변압기(251)에 의해 감압된 전류가 2차측 코일(253)에서 출력되면 정류 다이오드(254)를 통해 직류로 정류하여 상기 각 회로에 작동 전원으로서 제공하게 된다.
이와 같이 하여, 본 발명의 전원 차단 장치는 통전 선로 상에서 전기 스파크가 발생하면 전기 스파크에 의해 발생하는 전자파를 선로로부터 감지 및 수신하여 이를 증폭하고 이어 증폭된 전원을 이용하여 누전차단기(100a)를 작동시키도록 구성되는 바, 과부하 및 누전상태에서만 동작하는 누전차단기(100a)에 통전되는 전선(1)의 스파크 발생시에 자동으로 동작하도록 하는 기능을 추가할 수 있게 되며, 이를 통해 전기 스파크에 의해 야기되는 전기화재 등의 재해를 미연에 방지할 수 있게 된다.
누전차단기(100a)의 출력측 전선(1b)에서 전기기기(접속기 및 스위치 등)의 사용시에 발생하는 단발성 전기 스파크가 감지될 수 있는데, 본 발명의 전원 차단 장치에서는 전기 스파크로 인해 발생한 전자파가 단발성인 경우에 IC 타이머 회로(300)가 타이머 IC 컨트롤 스위치(310)를 온(on) 시키지 않는다.
즉, 일정 시간 동안 계속해서 전자파에 의한 전류가 IC 타이머 회로(300)에 입력될 경우에만 IC 컨트롤 스위치(310)의 온(on), 시험용 버튼 스위치(110)의 접점(111) 단락, 누전차단기(100a)의 내부회로 동작 및 전원개폐스위치 오프, 전기 선로(1) 상의 전원 차단이 가능한 바, 단발성 전자파에 의한 장치의 오동작이 방지될 수 있는 것이다.
또한 본 발명의 전원 차단 장치에서는 IC 타이머 회로(300)의 입력단에 제너 다이오드(D3)가 설치되어, 증폭전류 정류 및 평활 회로(240)에서 출력되는 직류전류가 일정 수준의 전압에 도달하지 않은 경우라면 상기 직류전류가 IC 타이머 회로(300)로 인가되지 않도록 하는 바, 상기 제너 다이오드(D3)는 IC 타이머 회로(300)의 동작 전압 미달시에 전류를 차단하여 IC 타이머 회로(300)가 신뢰적으로 동작될 수 있도록 하는 소자로서, 오동작을 방지하게 된다.
이와 같이 IC 타이머 회로(300)는 몇 초간의 연속적인 전기 스파크에 의한 증폭전류가 충분히 인가되면 타이머(301)가 동작하여 릴레이 스위치인 타이머 IC 컨트롤 스위치(310)가 온(on) 되고, 이에 누전차단기(100a)의 시험용 버튼 스위치(110) 내 접점(111)이 온(on) 되면서 누전차단기(100a)의 차단회로를 단락케 하여 누전차단기(100a)를 오프(전원 차단)시키게 된다.
물론, 전류 작동형 차단기는 시험용 버튼 스위치(110)에 전자석 누름 장치가 장착되는 바, 이 경우에도 IC 타이머 회로(300)가 전자석 누름 장치에 전원을 공급하여 시험용 버튼 스위치가 눌러지는 형태로 전원이 차단되도록 할 수가 있다.
또한 본 발명의 전원 차단 장치를 적용함에 있어서, 정류자 전동기 및 전자 레인지 등에서 발생하는 전자파가 인가될 경우, 그 전자파는 전기 선로(1) 등에서 발생하는 스파크에 의한 전자파보다 주파수가 높고 그 파장이 짧아서 동조코일 및 이에 병렬 연결된 컨덴서로 구성되는 동조 회로에 동조되지 않는 바, 연속적인 전자파라 하더라도 IC 타이머 회로(300)가 동작하지 않는다.
이와 같이 본 발명의 전원 차단 장치에서는 누전차단기(100a)의 출력측 전선(1b)에 스파크가 발생하여 IC 타이머 회로(300)가 일정 전압 이상 및 일정 시간 이상의 연속적인 전기신호 입력에 의해 동작하여 전원 차단을 위한 전기적인 신호(누전차단기 동작을 위한 일종의 제어신호)를 출력하며, 이때 상술한 실시예에서는 IC 타이머 회로(300)에 내장된 릴레이 스위치인 타이머 IC 컨트롤 스위치(310)를 온(on) 시켜 누전차단기(100a)의 시험용 버튼 스위치(110) 접점(111)을 단락시키는 방식이 적용되었다.
이와 같이 전기 스파크의 발생시에 전원을 자동 차단하도록 누전차단기(100a)의 동작을 제어하게 되는 본 발명의 전원 차단 장치에서 IC 타이머 회로(300)의 출력신호는 외부 시스템(400)을 제어하는 데에 있어서 하나의 신호로도 활용될 수 있다.
즉, 전선(1)의 전기 스파크 발생시에 전원 자동 차단을 위해 단순히 누전차단기(100a)만을 제어하는 수준을 벗어나 본 발명의 적용범위를 보다 확장한 것으로, IC 타이머 회로(300)의 출력신호를 외부 시스템(400)의 중앙 제어에 이용할 수 있도록 하는 것이다.
이때, 외부 시스템(400)은 전선(1)의 전기 스파크 발생이 감지되면 특정 동작을 수행하는 시스템이 될 수 있으며, 예컨대 전기 스파크 발생 감지시에 스파크 발생 상황을 중앙통제센터에 통보하는 시스템, 스파크 발생 상황을 발생 위치와 더불어 디스플레이하는 시스템, 경보장치를 작동시키는 시스템, 스파크 발생시 임의의 장치를 작동시키는 시스템 등과 같이 스파크 발생시와 관련하여 특정한 동작을 수행하는 여러 시스템이 될 수 있다.
이를 위해서는 IC 타이머 회로(300)의 출력단을 외부 시스템(400)의 컨트롤러와 연결하여, 전기 스파크 발생에 따라 IC 타이머 회로(300)로부터 그 출력단을 통해 외부 시스템(400)의 컨트롤러에 전기 스파크 발생을 알리는 신호 출력이 이루어지도록 해야 하며, 이때 IC 타이머 회로(300) 내의 타이머 IC 컨트롤 스위치(310)가 그대로 적용 가능하다.
도 1 내지 도 2에서 도면부호 313은 IC 타이머 회로(300)에서 출력되는 신호 를 다른 외부 시스템(400)의 제어용 신호로 이용하기 위한 스위치 접점 회로로서, 상기 스위치 접점 회로는 외부 시스템(400)의 컨트롤러 또는 신호 전달 시스템 등에 연결될 수 있다.
도시한 예에서는 타이머 IC 컨트롤 스위치(310)로서 코일측(311a)이 여자될 경우 접점측(311b)을 온(on) 시키는 두 개의 가동단자(312a,312b)를 구비한 릴레이 스위치를 사용한 예이며, 전술한 바와 같이 전기 스파크 발생에 따라 타이머 IC 컨트롤 스위치(310)가 온(on) 될 경우, 즉 코일측(311a)이 여자될 경우에 두 개의 가동단자(312a,312b)가 동시에 접점(111)을 온 시키면서 외부로 신호를 출력하도록 되어 있다.
이와 같이 타이머 IC 컨트롤 스위치(310)가 온(on) 되면서 외부 시스템(400)으로 전기 스파크가 발생함을 나타내는 신호가 출력될 수 있게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전원 차단 장치에 의하면, 통전 선로에서 전선 및 전기기구 등의 이상상태(선로 연결불량 및 접속불량 등)로 인해 전기 스파크가 발생하게 되면 전기 스파크에 의해 발생하는 초저주파(전자파)를 선로로부터 감지 및 수신하여 증폭한 뒤 그 증폭된 신호에 의해 누전차단기가 자동 작동되도록 구성됨으로써, 통전되는 전선의 선로불량이나 전선에 연결하여 사용되는 전기기구(접속기 및 스위치)의 접속불량 등으로 발생하는 전기 스파크(불꽃발생)에 의한 재해를 미연에 방지할 수 있게 된다.
특히, 본 발명에 의하면, 과부하 및 누전상태에서 작동하는 누전차단기 본래의 기능과 더불어, 통전되는 전선에서 전기 스파크가 발생한 경우에 이를 감지하여 누전차단기가 작동되므로 전기 스파크에 의해 야기되는 전기화재 등의 재해를 효과적으로 방지할 수 있게 된다.
Claims (13)
- 통전되는 전기 선로 상에 설치되고 외부연결단자를 구비하여 이를 통해 전기신호가 입력되면 내부회로 및 전원개폐스위치가 동작하면서 전기 선로의 전원을 차단하도록 된 전원차단기와;상기 전원차단기의 출력측 전기 선로에 연결되어 전기 선로 상에서 스파크가 발생할 경우에 상기 전기 선로를 따라 흐르게 되는 스파크 발생에 의한 전자파 신호를 감지 및 수신한 뒤 이를 증폭 및 직류 변환하여 출력하는 신호 감지 및 증폭 회로부와;상기 신호 감지 및 증폭 회로부와 상기 전원차단기의 외부연결단자 사이에 연결되어 신호 감지 및 증폭 회로부로부터 스파크 발생시에 인가되는 직류형태의 전기신호를 일정 시간 연속해서 입력받는 경우에 상기 외부연결단자를 통해 전원차단기의 전원 차단 동작을 위한 전기신호를 인가하게 되는 IC 타이머 회로;를 포함하여 구성되는 전기 선로의 스파크 발생시에 자동 작동하는 전원 차단 장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 전원차단기가, 내부회로 및 전원개폐스위치를 인위적으로 동작시키기 위한 시험용 버튼 스위치를 구비하고 있으면서, 전기 선로의 과부하 및 누전상태시 에 내부회로 및 전원개폐스위치가 동작하여 전기 선로의 전원을 차단하도록 된 누전차단기이고;상기 외부연결단자는 상기 시험용 버튼 스위치 내 두 접점으로부터 연결되어 상기 IC 타이머 회로의 접속이 가능하도록 설치되는 단자인 것을 특징으로 하는 전기 선로의 스파크 발생시에 자동 작동하는 전원 차단 장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 신호 감지 및 증폭 회로부는,상기 전원차단기의 출력측 전기 선로에 연결되고 상기 전기 선로로부터 전자파 신호를 감지 및 수신하여 동조시킨 뒤 출력하는 스파크 서지전압 신호 감지 및 동조 회로와;상기 스파크 서지전압 신호 감지 및 동조 회로의 출력단에 연결되어 그로부터 출력되는 동조된 전자파 신호의 주파수를 정류 및 필터링하여 출력하는 검파(정류) 및 필터 회로와;상기 검파 및 필터 회로를 거쳐 인가되는 저주파 전류를 증폭하여 출력하는 저주파 신호 전력증폭 IC 회로와;상기 저주파 신호 전력증폭 IC 회로에서 인가되는 증폭된 출력전류를 정류하여 직류 변환한 뒤 상기 IC 타이머 회로에 인가하는 증폭전류 정류 및 평활 회로;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전기 선로의 스파크 발생시에 자 동 작동하는 전원 차단 장치.
- 청구항 3에 있어서,상기 스파크 서지전압 신호 감지 및 동조 회로는,상기 전원차단기의 출력측 전기 선로에 보호저항 및 컨덴서를 개재한 상태로 연결되어 상기 전기 선로로부터 전자파 신호가 인가되는 전자파 감지코일과, 상기 전자파 감지코일에 흐르는 전류가 유기되는 동조코일로 이루어진 인덕턴스와;상기 동조코일과 병렬로 연결되어 동조코일에 유기된 전자파 신호를 동조시키는 컨덴서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 선로의 스파크 발생시에 자동 작동하는 전원 차단 장치.
- 청구항 3에 있어서,상기 검파(정류) 및 필터 회로는 동조된 전자파 신호의 주파수를 검파 정류하는 다이오드, 상기 다이오드에 의해 정류된 전류 중에서 교류성분을 억제하기 위한 평활 컨덴서, 그리고 상기 평활 컨덴서를 통과한 신호를 필터링하기 위한 필터 회로를 구성하는 저항 및 컨덴서를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 선로의 스파크 발생시에 자동 작동하는 전원 차단 장치.
- 청구항 3에 있어서,상기 저주파 신호 전력증폭 IC 회로는 상기 검파 및 필터 회로를 거쳐 인가되는 전류를 증폭하기 위한 저주파 전력증폭용 IC를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전기 선로의 스파크 발생시에 자동 작동하는 전원 차단 장치.
- 청구항 3에 있어서,상기 증폭전류 정류 및 평활 회로는 증폭전류를 정류하기 위한 다이오드 및 평활 회로를 구성하는 저항 및 컨덴서를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 선로의 스파크 발생시에 자동 작동하는 전원 차단 장치.
- 청구항 3 또는 청구항 7에 있어서,상기 증폭전류 정류 및 평활 회로는 직류 변환된 전류가 일정 전압 이상일 경우에만 IC 타이머 회로에 인가되도록 하는 제너 다이오드를 출력측에 구비하는 것을 특징으로 하는 전기 선로의 스파크 발생시에 자동 작동하는 전원 차단 장치.
- 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,상기 IC 타이머 회로는,신호 감지 및 증폭 회로부에서 직류 변환된 전류가 인가되는 시점부터 전류가 연속적으로 인가되는 시간을 계산하여 미리 설정된 시간이 되면 하기 타이머 IC 컨트롤 스위치를 온(on) 시켜주는 타이머와;상기 외부연결단자에 접속되어 상기 타이머에 의해 온(on) 될 경우에 외부연결단자를 통해 전원차단기의 전원 차단 동작을 위한 전기신호를 인가하게 되는 타이머 IC 컨트롤 스위치;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전기 선로의 스파크 발생시에 자동 작동하는 전원 차단 장치.
- 청구항 9에 있어서,상기 타이머 IC 컨트롤 스위치는 상기 타이머에 의해 코일측이 여자되는 릴레이 스위치인 것을 특징으로 하는 전기 선로의 스파크 발생시에 자동 작동하는 전원 차단 장치.
- 청구항 9에 있어서,상기 타이머 IC 컨트롤 스위치는 전기 선로의 스파크 발생이 감지되면 특정 동작을 수행하는 외부 시스템에 추가로 연결되어 상기 외부 시스템에 스파크 발생을 나타내는 전기신호를 인가하도록 된 것을 특징으로 하는 전기 선로의 스파크 발생시에 자동 작동하는 전원 차단 장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 전원차단기의 출력측 전기 선로로부터 교류전류를 인가받아 이를 감압 및 정류한 뒤 정류된 직류전류를 작동 전원으로 제공하는 교류 정류 전원 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 선로의 스파크 발생시에 자동 작동하는 전원 차단 장치.
- 청구항 12에 있어서,상기 교류 정류 전원 회로는 1차측 코일이 전원차단기의 출력측 전기 선로에 교류전류를 인가받을 수 있도록 연결되고 2차측 코일을 통해 감압된 교류전류가 출력되는 변압기와, 상기 변압기를 통해 감압된 전류를 직류로 정류하여 각 회로에 인가하는 정류 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 선로의 스파크 발생시에 자동 작동하는 전원 차단 장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020070003859A KR100861229B1 (ko) | 2007-01-12 | 2007-01-12 | 전기 선로의 스파크 발생시에 자동 작동하는 전원 차단장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020070003859A KR100861229B1 (ko) | 2007-01-12 | 2007-01-12 | 전기 선로의 스파크 발생시에 자동 작동하는 전원 차단장치 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20080066419A true KR20080066419A (ko) | 2008-07-16 |
| KR100861229B1 KR100861229B1 (ko) | 2008-10-02 |
Family
ID=39821296
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020070003859A KR100861229B1 (ko) | 2007-01-12 | 2007-01-12 | 전기 선로의 스파크 발생시에 자동 작동하는 전원 차단장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100861229B1 (ko) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101270879B1 (ko) * | 2011-08-23 | 2013-06-05 | 김대상 | 부하의 이상 상황을 감지하여 전력 공급을 차단할 수 있는 전원 접속 장치 |
| KR101481625B1 (ko) * | 2012-08-17 | 2015-01-21 | 서영철 | 비가 오는 날 태양광 및 풍력발전기의 인버터(50)에 낙뢰 피해를 예방하도록 인버터에 연결된 선로를 차단하기 위한 전자개폐기의 차단장치. |
| KR101642815B1 (ko) * | 2015-03-09 | 2016-07-26 | 제일정보통신(주) | 더미 셀을 통해 전자기 펄스 방어 기능을 갖는 차량 번호판 인식 카메라 시스템 |
| KR20230090123A (ko) | 2021-12-14 | 2023-06-21 | 김대상 | 실내 전기선로의 스파크 및 과부하를 감지 및 경보하는 장치 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101626773B1 (ko) | 2015-11-16 | 2016-06-02 | 신중훈 | 직류 보호용 고속 차단기 |
| KR102164483B1 (ko) | 2019-09-03 | 2020-10-12 | 김동균 | 감쇠 진동을 이용한 아크 감지 회로 |
| KR102066713B1 (ko) | 2019-09-03 | 2020-01-15 | 김성웅 | 선로별 아크 감지 장치 |
| KR102263448B1 (ko) | 2020-01-16 | 2021-06-09 | 김동균 | 외부 자계 유도를 이용한 아크 감지 장치 |
| KR102299444B1 (ko) | 2020-03-18 | 2021-09-07 | 김동균 | 외부 자계 유도를 이용한 아크 감지 회로 |
| KR102520900B1 (ko) | 2021-06-02 | 2023-04-14 | 태성전기산업주식회사 | 외부 자계 유도를 이용한 아크 감지 회로 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0750142B2 (ja) | 1987-03-18 | 1995-05-31 | 三菱電線工業株式会社 | 電力ケ−ブルの事故点検出方法 |
| EP1303897A1 (en) | 2000-06-26 | 2003-04-23 | Premier Aviation, Inc. | Method and apparatus for detecting electrical faults and isolating power source from the electrical faults |
| KR100487929B1 (ko) | 2002-11-15 | 2005-05-27 | 서창전기통신 주식회사 | 아크 결함 검출 장치 |
| KR100522172B1 (ko) * | 2003-09-17 | 2005-10-18 | 한국 전기안전공사 | 전력선 반송파 및 과도전류 위상검출을 이용한 전기화재감시시스템 |
| KR100543891B1 (ko) | 2005-06-25 | 2006-01-20 | 디지털파워넷 주식회사 | 유비쿼터스 기능을 갖는 전기안전 차단기 및 그 제어방법 |
-
2007
- 2007-01-12 KR KR1020070003859A patent/KR100861229B1/ko active IP Right Grant
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101270879B1 (ko) * | 2011-08-23 | 2013-06-05 | 김대상 | 부하의 이상 상황을 감지하여 전력 공급을 차단할 수 있는 전원 접속 장치 |
| KR101481625B1 (ko) * | 2012-08-17 | 2015-01-21 | 서영철 | 비가 오는 날 태양광 및 풍력발전기의 인버터(50)에 낙뢰 피해를 예방하도록 인버터에 연결된 선로를 차단하기 위한 전자개폐기의 차단장치. |
| KR101642815B1 (ko) * | 2015-03-09 | 2016-07-26 | 제일정보통신(주) | 더미 셀을 통해 전자기 펄스 방어 기능을 갖는 차량 번호판 인식 카메라 시스템 |
| KR20230090123A (ko) | 2021-12-14 | 2023-06-21 | 김대상 | 실내 전기선로의 스파크 및 과부하를 감지 및 경보하는 장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100861229B1 (ko) | 2008-10-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100861229B1 (ko) | 전기 선로의 스파크 발생시에 자동 작동하는 전원 차단장치 | |
| KR100900089B1 (ko) | 전기 선로에 스파크 발생시 자동 작동하는 전원 차단 장치 | |
| US11588324B2 (en) | Electrical fault detection and recovery power distribution system and its construction method | |
| US7944653B2 (en) | Self fault-detection circuit for ground fault circuit interrupter | |
| CA2552088C (en) | Ground fault circuit interrupter (gfci) end-of-life (eol) status indicator | |
| US6639769B2 (en) | Arc fault detector with circuit interrupter | |
| CN102792538B (zh) | 用于接地故障电路中断装置的监测电路的方法及设备 | |
| US7719804B1 (en) | Protective device with improved surge protection | |
| EP0193395A2 (en) | Universal fault circuit interrupter | |
| CN100391072C (zh) | 监控中性线和地线的装置，以及包括该装置的电开关装置 | |
| KR101162252B1 (ko) | 전기 선로 및 부하의 이상 상황을 감지하는 전원 차단 장치 | |
| KR101337809B1 (ko) | 다양한 아크 및 과부하를 감지하여 전력 공급을 차단할 수 있는 전원 차단 장치 | |
| US10877105B1 (en) | Testguard circuit | |
| KR102077217B1 (ko) | 접지단선 감지에 의한 전력 차단기 작동 기반 부하차단 장치 | |
| KR101270879B1 (ko) | 부하의 이상 상황을 감지하여 전력 공급을 차단할 수 있는 전원 접속 장치 | |
| JP5137242B2 (ja) | 回路遮断器 | |
| KR102083285B1 (ko) | 접지단선 감지에 의한 전력 차단기 작동 기반 부하차단 장치 | |
| CN210167806U (zh) | 具有电容式电源装置电路的接地故障电路中断器 | |
| EP2575152B1 (en) | Portable arc preventing device | |
| KR100919450B1 (ko) | 누전검출과 트립코일 구동에 분리된 전원을 사용하는 누전차단기 | |
| KR200391445Y1 (ko) | 접지확인 기능이 있는 누전차단기 | |
| US11329476B1 (en) | Testguard circuit with auto monitoring and end-of-life circuitry | |
| KR100406847B1 (ko) | 인체감지회로 및 이를 내장한 전원차단장치 | |
| CN221614637U (zh) | 漏电保护装置、电连接设备和用电器 | |
| KR20230090123A (ko) | 실내 전기선로의 스파크 및 과부하를 감지 및 경보하는 장치 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20120928 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130924 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140901 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150925 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160926 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170923 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180927 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20191013 Year of fee payment: 12 |