KR20120071537A - 배선용 차단기의 트립 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 배선용 차단기의 트립 장치에 관한 것이다.
본 발명은 배선용 차단기에 인가되는 교류 전압을 직류 전압으로 변환시키는 정류부 및 평활부와, 상기 평활부와 병렬 연결된 트립 코일과, 상기 트립 코일과 병렬로 연결되는 스위칭 소자;를 포함하여 이루어지고, 상기 스위칭 소자는 외부 제어신호에 따라 스위치 온(On)/오프(Off)가 제어되며, 상기 스위칭 소자가 온(On)되면 상기 정류부 및 평활부를 거쳐 상기 트립 코일로 흐르는 전류를 차단시키어 상기 차단기를 트립(Trip)시킨다. 그럼에 따라, 본 발명은 부족전압 트립 장치와 원방 트립 장치의 기능을 모두 수행할 수 있어 부속 장치로 부족전압 트립 장치와 원방 트립 장치를 각각 구매하여 취급할 필요가 없다.

Description

배선용 차단기의 트립 장치 {TRIP DEVICE OF CIRCUIT BREAKER}
본 발명은 배선용 차단기의 트립 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배선용 차단기에서 부족전압 트립 장치와 원방 트립 장치의 기능을 모두 수행할 수 있는 트립 장치에 관한 것이다.
일반적으로 배선용 차단기는 전기적으로 과부하 상태시 자동으로 회로를 차단하여 회로 및 부하를 보호하는 장치이다.
이러한 배선용 차단기는 차단기를 트립(trip)시키는 방식에 따라 바이메탈(Bimetal)과 마그네트(Magnet)를 이용하는 열동-전자식, 오일 대쉬팟(Oil dash port)를 이용하는 완전 전자식, 전자소자를 이용하는 전자식으로 크게 분류된다.
특히 상기 중에서도 전자식 배선용 차단기는 내부에 전자식 트립 장치 및 마이크로 프로세서를 포함하고 있는데, 상기 전자식 트립 장치는 주위 온도에 영향을 받지 않을 뿐만 아니라 제품 간의 특성 차가 거의 없으며, 다른 형태의 배선용 차단기에서 구현할 수 없는 주파수에 따른 특성을 제공하는 등의 장점이 있으므로 상기한 전자식 배선용 차단기가 중요설비 및 고급설비를 중심으로 그 수요가 증가추세에 있다. 또한 상기 배선용 차단기에는 통상 차단기 고유의 기능 외에 여러 부가적인 기능을 수행하기 위한 부속장치를 결합하여 사용되는바, 상기 부속장치 중에서도 특히 사용빈도가 큰 부족전압 트립 장치(UVT : UnderVoltage Trip device)와 원방 트립 장치를 중심으로 설명하기로 한다.
이에 앞서 부족전압 트립 장치는 부하 및 선로의 전압이 설정된 기준전압의 20%~70% 사이로 강하될 때 또는 정전 발생시 배선용 차단기를 트립시켜 전압복귀시 과도전류에 의한 부하 및 선로의 손상을 방지하기 위한 부속장치로서, 상기 장치 내부에는 별도의 트립 코일과 전자회로가 포함되어 있다.
또한 원방 트립 장치는 부하 및 선로의 이상으로 긴급히 배선용 차단기를 트립시켜야 될 경우 원방에서 상기 차단기를 트립시키기 위한 부속장치로서, 상기 장치 내부에는 별도의 트립 코일이 포함되어 있다.
이하 상기한 전자식 배선용 차단기에 부족전압 트립 장치나 원방 트립 장치와 같은 부속장치를 결합하는 과정에 대해 첨부된 도 1을 참고하여 살펴보면 다음과 같다.
종래에는 이러한 부속장치(120) 즉, 부족전압 트립 장치 또는 원방 트립 장치를 배선용 차단기에 결합하기 위해 사용자가 차단기 커버(100) 상에 회동 가능하게 구비된 보조커버(110)를 열고 상기 부속장치(120)를 직접 취부하는 방식으로 결합하였다.
보다 자세히 설명하면, 먼저 사용자가 상기 보조커버의 일측에 체결된 볼트(130)를 드라이버를 이용하여 푼 뒤, 상기 보조커버(110)를 잡고 일 방향으로 회동시킴에 따라 상기 보조커버(110)의 일측이 차단기의 커버(100) 상에 힌지 결합된 점을 감안할 때, 첨부된 도 1과 같이 상기 보조커버(110)가 열려진 상태가 됨은 이해 가능하다.
이때, 상기 차단기 커버(100)의 상면에는 규격화된 크기의 부속장치(120)가 끼워질 수 있도록 좌, 우측에 각각 한쌍의 부속장치 취부홈(140)이 형성되어 있는데, 이때 사용자가 상기 부속장치 취부홈(140)에 각각 부속장치(120)를 끼워 결합하면 된다.
상기와 같은 구성을 가지는 종래 배선용 차단기는 선로의 전압이 강하되는 경우 회로차단기를 트립시키는 기능과 원방에서 사고나 기타 이유로 회로차단기를 트립시키는 기능을 모두 수행하기 위해서 부속장치로 부족전압 트립 장치와 원방 트립 장치를 모두 구비해야 한다. 그럼에 따라, 사용자가 각각의 부속장치를 구매하여 취급해야 하는 번거로움이 있고, 비용면에 있어서도 부속장치가 많아질수록 증가하므로 바람직하지 못하다.
그러므로 본 발명은 배선용 차단기에 부착되는 부속 장치인 부족전압 트립 장치와 원방 트립 장치의 기능을 모두 수행할 수 있는 트립 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 배선용 차단기의 트립 장치는 배선용 차단기에 인가되는 교류 전압을 직류 전압으로 변환시키는 정류부와 평활부; 상기 평활부와 병렬 연결된 트립 코일; 및 상기 트립 코일과 병렬로 연결되는 스위칭 소자;를 포함하여 이루어지고, 상기 스위칭 소자는, 외부 제어신호에 따라 스위치 온(On)/오프(Off)가 제어되며, 상기 스위칭 소자가 온(On)되면 상기 정류부 및 평활부를 거쳐 상기 트립 코일로 흐르는 전류를 차단시키어 상기 차단기를 트립(Trip)시키는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 정류부는 브릿지(Bridge) 다이오드 회로로 구성되고, 상기 평활부는, 적어도 하나 이상의 커패시터(Capacitor)를 포함하여 구성된다.
본 발명은 배선용 차단기에서 부족전압 트립 장치와 원방 트립 장치의 기능을 모두 수행할 수 있는 트립 장치를 제공한다. 그럼에 따라, 사용자가 본 발명을 이용하게 되면 부속 장치로 부족전압 트립 장치와 원방 트립 장치를 각각 구매하여 취급할 필요가 없고, 보다 저렴하게 상기 두 트립 장치의 기능을 수행할 수 있는 배선용 차단기를 제조하여 공급할 수 있다.
도 1은 종래 배선용 차단기에 부속 장치의 결합 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 배선용 차단기의 트립 장치의 구성을 도시한 도면이다.
이하의 상세한 설명은 예시에 지나지 않으며, 본 발명의 실시 예를 도시한 것에 불과하다. 또한, 본 발명의 원리와 개념은 가장 유용하고, 쉽게 설명할 목적으로 제공된다.
도 2는 본 발명에 따라 부족전압 트립 장치와 원방 트립 장치의 기능을 모두 수행할 수 있는 트립 장치의 구성을 도시하고 있으며, 도시된 바와 같이, 정류부(200)와, 평활부(210)와, 트립 코일(220)과, 스위칭 소자(230)를 포함하여 구성될 수 있다.
정류부(200)와 평활부(210)는 배선용 차단기에 인가되는 교류 전압을 직류 전압으로 변환시켜 제공하는 기능을 수행한다. 정류부(200)는 브릿지(Bridge) 다이오드 회로(D1,D2,D3,D4)로 구성되며, 평활부(210)는 적어도 하나 이상의 커패시터(Capacitor)(C)를 포함하여 구성될 수 있다.
트립 코일(220)은 평활부(210)와 병렬 연결된다. 트립 코일(220)은 트립 코일(220)과 병렬로 연결되는 스위칭 소자(230)가 오프(Off)된 경우 정류부(200)와 평활부(210)를 통해 직류로 변환된 전압을 인가받으나 스위칭 소자(230)가 온(On)되면 전류가 스위칭 소자(230)를 통해 접지로 흐르게 되어 트립 코일(220)로 흐르는 전류는 차단된다.
트립 코일(220)은 전류가 차단되어 인가되는 전압이 없거나 전압이 인가되었어도 그 전압이 기준전압 이하인 경우 차단기를 트립시킨다.
이하에서는, 상기와 같은 구성을 가지는 트립 장치가 스위칭 소자(230) 온(On)/오프(Off)된 상태에서 부족전압 트립 장치 및 원방 트립 장치로 동작하는 모습을 상세하게 살펴보도록 하겠다.
우선, 부족전압 트립 장치는 주 선로의 전압이 기준전압 이하로 내려가는 경우에는 하위 부하에 설정전류 이상의 과전류가 유입될 수 있으므로, 이러한 경우에 비록 순간적이라고 하여도 하위 부하 손상으로 확대될 수가 있으므로 전압 강하시 차단기를 트립시켜 주는 장치이다.
그러므로, 본 발명인 트립 장치에서 부족전압 트립 기능을 수행하기 위해, 주 선로의 전압(INT1,INT2)을 인가받는다. 상기 인가된 전압이 교류 전압인 경우 브릿지 다이오드(D1,D2,D3,D4) 구성을 가진 정류부(200)와 커패시터(C)를 구비한 평활부(210)를 거쳐 교류 전압이 직류 전압으로 변환되고 스위칭 소자(230)가 오프(Off)된 상태라면 트립 코일(220)에 인가된다. 트립 코일(220)은 인가된 전압이 기준전압 이하인 경우 공급되는 전류가 감소하므로 트립 코일(220)을 유지시키는 전류의 부족가 부족하여 차단기를 트립시킨다. 그로써, 본 발명은 부족전압을 감지하고 차단기 트립 기능을 수행하여 부족전압으로 인해 부하 손상이 유발되는 것을 방지한다.
그리고, 원방 트립 장치는 필요시 원방에서 차단기를 트립시키기 위하여 설치하는 부속장치로, 선로 이상 등의 사고가 발생한 경우 선로를 신속히 차단시키기 위해 차단기를 트립시키는 장치이다.
그러므로, 본 발명인 트립 장치는 외부 제어신호에 따라 스위치를 온/오프하는 스위칭 소자(230)를 트립 코일(220)에 병렬 연결한다. 여기서, 외부 제어신호는 원방에서 선로 이상 등 사고가 발생한 경우 사용자가 임의로 신속히 선로를 차단시키기 위해 사용자 인터페이스를 통해서 입력한 차단신호를 의미한다.
외부 제어신호가 입력되면 스위칭 소자(230)는 온(On)되고, 전류가 스위칭 소자(230)를 통해 접지로 흐르게 되면서 트립 코일(220)로 흐르는 전류는 차단된다. 트립 코일(220)은 전류 차단에 의해 차단기를 트립시키고, 이로써 본 발명은 원방에서 발생되는 사고에 대해서도 차단기 트립 기능을 수행할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
100 : 커버 110 : 보조 커비
120 : 부속 장치 130 : 볼트
140 : 취부홈 200 : 정류부
210 : 평활부 220 : 트립 코일
230 : 스위칭 소자

Claims (3)

  1. 배선용 차단기에 인가되는 교류 전압을 직류 전압으로 변환시키는 정류부와 평활부;
    상기 평활부와 병렬 연결된 트립 코일; 및
    상기 트립 코일과 병렬로 연결되는 스위칭 소자;를 포함하여 이루어지고,
    상기 스위칭 소자는,
    외부 제어신호에 따라 스위치 온(On)/오프(Off)가 제어되며, 상기 스위칭 소자가 온(On)되면 상기 정류부 및 평활부를 거쳐 상기 트립 코일로 흐르는 전류를 차단시키어 상기 차단기를 트립(Trip)시키는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기의 트립 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 정류부는,
    브릿지(Bridge) 다이오드 회로로 구성된 것을 특징으로 하는 배선용 차단기의 트립 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 평활부는,
    적어도 하나 이상의 커패시터(Capacitor)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 배선용 차단기의 트립 장치.
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