KR20090004101U - 원격관리가 가능한 자동스위칭기능을 가진 누전,과전류차단기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 원격관리가 가능한 자동재접속 기능을 가진 누전, 과전류 차단기에 관한 것이다.

더욱 상세하게는 다양한 통신 방식을 통해서 원격에서 관리가 가능하며 전기 사용시 과전류(Over Current), 누전전류(Leakage Current)등이 발생하여 차단기가 Off시 자동 재접속 기능을 통해서 원래의 정상적인 상태를 유지하도록 해주는 기능을 가지고 있는 차단기에 관한 것이다.

본 고안은 과전류 및 누전 전류가 발생 시 이를 보호하는 서지 보호부 그리고 재접속을 가능하게 해주는 스위칭부 그리고 전압을 검출하는 전압 검출부, 그리고 과전류 검출부, 누전 검출부등으로 구성되며 3개의 검출부에서 검출된 결과는 AD변환부(Analog-Digital Converter)를 통과하여 비교부의 기준치와 비교를 한 후 연산처리부를 거쳐 결과 값이 다시 스위칭부로 전달되는 것을 특징으로 한다.

본 고안에 의한 원격관리가 가능한 자동재접속 기능을 가진 저압용 누전/과전류 차단기는 과전류나 누전전류가 발생하게 되면 이를 자동으로 감지하여 전원공급이 차단되고 그 원인이 제거되면 이를 감지하여 자동으로 전원을 공급하는 장점을 원격지역에서도 다양한 통신 형식을 이용하여 원격감시가 가능하며 부하 측에 대한 개폐도 가능한 누전/과전류 차단기를 말한다.

누전차단기, 차단기, 원격관리, AD변환기, 과전류

Description

원격관리가 가능한 자동스위칭기능을 가진 누전,과전류 차단기{Remote control provide over current Automatic Switching Circuit Breaker}

본 고안은 원격관리가 가능한 자동스위칭기능을 가진 누전,과전류 차단기에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 다양한 통신 방식을 통해서 원격에서 관리가 가능하며 전기 사용 시 과전류(Over Current), 누전전류(Leakage Current)등이 발생하여 차단기가 Off시 자동 재접속 기능을 통해서 원래의 정상적인 상태를 유지하도록 해주는 기능을 가지고 있는 누전 차단기에 관한 것이다.

장비 및 허용전류나 누설된 전류에 의한 전원의 불 평형 전류가 일정한 값을 초과하였을 때, 전원을 차단하도록 되어 있는 장치가 누전,과전류 차단기이다. 전기를 사용하는 모든 배선에는 누전, 과전류 차단기(Circuit Breaker)가 설치되어 전기 사용 시 발생할 수 있는 과전류(Over Current), 누전전류(Leakage Current)로부터 기기의 보호나 화재를 방지할 목적으로 광범위하게 사용되어 지고 있다.

누전/과전류 차단기의 원리는 크게 바이메탈 방식과 전자석 방식이 있다.

첫 번째, 바이메탈이란 열팽창율이 다른 두 금속을 붙여 놓아 열이 가해질 경우에 열팽창율이 작은 쪽으로 휘는 것이다. 회로에 전류가 공급되면 전류에 의해 바이메이탈이 가열되게 된다.

기준 이상의 과다한 전류가 흐를 경우 바이메탈이 휘어지면서 스위치가 열려 전류를 차단한다. 두 번째, 전자석 방식은 차단기 내부의 전자석에 과다한 전류가 흐를 경우 자기력이 강해지면서 스위치를 열게 되는 것이다.

대부분 이러한 과전류나 누전 전류는 일시적으로 발생하는 것으로 한번 정전이 발생하고 나면 인위적인 수단이 가해지기 전까지는 원래의 상태로 돌아가지 않고 정전 상태을 지속적으로 유지하게 되는 단점이 있다.

뿐만 아니라 이러한 정전상태가 발생을 경우 반드시 인위적인 수단을 가하기 위하여 누전차단기가 있는 곳으로 가서 차단기를 On으로 전환해야 하는 단점이 있었다.

본 고안의 목적은 서지 보호부를 통하여 들어온 전기가 각종 검출부(104), (105), (106)을 통하여 상태를 검출한 후 이를 기준치와 비교한 후 처리부를 거쳐 결과값이 기억장치에 저장되고 다양한 통신방식을 지원하는 통신부를 거쳐 원격관리가 제공되어지고 입력되어진 전류 및 전압이 기준치에 맞지 않을 경우 이를 스위치부로 보내 On 동작, Off 동작을 제공하는데 있다.

본 고안은 전기사고 및 전기설비 장애시 이를 신속하게 차단하여 전기로 인 한 각종 피해를 최소화 할 수 있게 해주며 자동스위칭 기능을 통하여 정전시간을 최소한으로 단축하는 효과 있다.

뿐만 아니라 각종 다양한 통신방식을 통하여 원격지에서 관리가 가능하므로 운용관리가 매우 용이하게 해주는 등 유지, 보수측면에서도 편리한 특징을 가지고 있다.

본 고안에 의한 원격관리가 가능한 자동스위칭기능을 가진 누전 차단기는 크게 두 가지로 구성된다.

본 고안에서 사용하는 용어를 정의한다. 자동스위칭기능(Automatic Switching Function)는 이하 "자동스위칭" 이라한다. 누전차단기(Circuit Breaker) 이하 "Breaker"라 한다. AD변환기(Analog-Digital Converter) 이하 "AD변환기"라 한다.

도1에 도시되어 진 것과 같이 입력되어진 전기의 상태를 검출하는 작용하는 검출부와 검출된 값을 AD변환기를 통하여 디지털 신호로 변환하여 기준치와 비교하는 기능이 들어 있는 검출 변환 장치와 도2에 도시 되어진것과 같이 중앙처리장치 역할을 하는 처리부와 함께 각종 디지털 신호를 저장하는 기능, 지시(Indicator)하는 기능, 원격지에서 관리가 가능하도록 하는 통신부등으로 구성된 처리장치로 구성된다.

도1에 도시되어진 서지 보호부(101)에 입력된 전기는 자동스위칭부(102)를 거쳐 각종 검출부로 전달되게 된다.

입력된 전기의 전압, 과전류, 누전등을 검출하는 3개의 검출부 즉, 전압검출부(104), 과전류검출부(105), 누전검출부(106)등를 통하여 검출된 3가지의 검출값은 AD변환부(107)을 통해 아나로그 신호를 디지탈신호로 변환되어 지게 된다. 이러한 신호는 비교부(108)을 통하여 재접속스위칭부(102)로 다시 전송하게 된다. 이렇게 전송된 값은 이전에 처리부를 통하여 자동스위칭 동작을 지시하게 된다.

도1에 도시된 처리부(109)는 일종의 중앙처리장치와 같은 기능으로 입력되고 있는 값과 기준으로 설정해 놓은 값과의 차이를 지속적으로 비교하여 기준값보다 초과할 경우 기준값보다 오차가 발생할 경우 이를 자동스위칭부(102)를 통하여 On 또는 Off 동작을 지시하게 되는 것이다.

이러한 기능은 인위적인으로 차단기를 On 시키는 것이 아니라 처리부의 기준값을 비교한 후에 자동적으로 이를 판단하게 하는 것으로 한번 누전 및 과전류가 발생하여 차단기가 Off되었을 경우 이를 인위적으로 On 하는 것이 아니라 기준값을 통하여 처리가 자동적으로 On을 시켜주는 자동재접속기능인 자동스위칭동작을 수행하는 것으로 정전시간을 최소한으로 줄여주는 기능을 제공하여 주는 것이다.

뿐만 아니라 AD변환기를 통하여 변환된 신호는 비교부(108)을 통하여 기준치와 비교하게 되고 이러한 값은 다시 처리부(109)를 통하여 도2에 도시된 기억장치(201), 지시부(202), 통신부(203)등으로 전달되게 된다.

또한, 기억장치(201)에 저장된 데이터는 원인파악, 발생시기등 다양한 용도로 활동되게 된다. 다시 같은 문제가 발생시에는 이에 대한 대책방지를 찾는 용도로도 활용될 수 있다.

특히, 기억장치(201)에 저장된 데이터는 통신부(203)를 통하여 원격관리용으로 활용되어 지게 된다. 원격관리용도는 관리가 차단기에 가서 작업을 할 필요가 없이 원격에서 널리 사용되고 있는 다양한 통신방식 즉 직렬 통신방식인 RS-232C, IEEE 802.15.4 표준 규격 등을 통하여 다양한 형태의 접속이 가능한 것이 특징이다.

이러한 접속방식을 통하여 원격관리가 가능하며 이러한 관리는 차단기의 동작 여부까지 판단하여 동작 지시를 내릴 수 있게 한다.

차단기 동작 시 상태파악 및 조작을 위하여 원거리를 이동하지 않고 관리가 가능하므로 각종 자원을 좀 더 효율적으로 사용할 수 있어 유지, 보수가 용이한 것이 특징이다.

이것은 바꾸어 말하면 전기를 공급하기 위한 전기 배선망에서 과전류 및 누전전류를 빠른 시간 내에 감지하고 이를 설정된 기준치와 비교한 후 신속히 전기를 차단하고 원인 제거 시 다시 자동스위칭기능을 통하여 On이 가능하게 하여 주는 기능을 가지고 있는 것을 특징으로 한다.

도1은 본 고안에 따른 검출변환장치 구성도

도2는 본 고안에 따른 처리장치 구성도

＜도면의 주요 구성에 대한 부호 설명＞

101: 서지보호부

102: 자동스위칭부

103: 전원 공급부

104: 전압 검출부

105: 과전류 검출부

106: 누전 검출부

107: A-D 변환부

108: 비교부

109: 처리부

201: 기억장치부

202: 지시부

203: 통신부

Claims (3)

1. 전압, 과전류, 누전 검출부가 일체형으로 되어 있는 차단기.
2. 각종 검출부로부터 검출된 각종 기록을 AD변환기를 통하여 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 기준치와 비교하는 비교부를 구비한 차단기.
3. 청구항 제1항에 있어서,

   비교부에서 비교된 신호를 통하여 원격 데이터통신 및 자동으로 차단기의 개, 폐가 가능하도록 하는 기능을 구비한 차단기.

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