KR20160037621A - Electrical leakage current circuit breaker - Google Patents

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KR20160037621A
KR20160037621A KR1020140130434A KR20140130434A KR20160037621A KR 20160037621 A KR20160037621 A KR 20160037621A KR 1020140130434 A KR1020140130434 A KR 1020140130434A KR 20140130434 A KR20140130434 A KR 20140130434A KR 20160037621 A KR20160037621 A KR 20160037621A
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Abstract

The present invention relates to an electrical leakage current circuit breaker which protects a load from an overvoltage applied from an external power supply. The electrical leakage current circuit breaker according to the present invention includes a varistor of which the resistance value changes according to an applied voltage, and a zero phase current transformer which detects an electric leakage in the electrical leakage current circuit breaker. The zero phase current transformer is located between the input terminal and the output terminal of the varistor and detects a current flowing along the varistor.

Description

누전차단기{ELECTRICAL LEAKAGE CURRENT CIRCUIT BREAKER}ELECTRICAL LEAKAGE CURRENT CIRCUIT BREAKER

본 발명은 누전 차단기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 누전 차단기에 정격전압 이상의 전압이 인가되었을 경우, 상기 외부전원으로부터의 선로에서 누전 차단기를 신속하게 개방(분리)시켜, 누전 차단기 자체와 여기에 연결된 부하를 보호하는 장치에 관한 것이다. The present invention relates to an earth leakage breaker, and more particularly, to a system for quickly opening (disconnecting) an earth leakage breaker from a line from an external power source when a voltage equal to or higher than a rated voltage is applied to the earth leakage breaker, To an apparatus for protecting a load.

누전 차단기는 저압 선로에서 누전에 의한 인체 감전 및 화재를 방지하기 위해 필수적으로 사용되어 왔다. 이러한 누전 차단기는 통상 교류 600 볼트 이하의 저압선로에 주로 설치되며, 크게 산업용과 가정용(주택용), 그리고 삼상 및 단상 전원용으로 구분되며, 이때 선로의 공칭전압에 따라 누전 차단기도 정격 전압을 가지게 된다.An earth leakage circuit breaker has been used to prevent electric shock and fire caused by a short circuit in a low-voltage line. This circuit breaker is usually installed in a low voltage line with an AC voltage of 600 volts or less. The circuit breaker is mainly divided into industrial and household (residential) and three-phase and single-phase power sources.

일반적인 누전차단기(20)의 내부회로의 구성은 도 1에서 도시한 바와 같이, 외부 전원(10) 및 부하(30) 사이에 위치하여 외부 전원(10)으로부터 인가되는 과전압으로부터 부하(30)를 보호하도록 하였다.As shown in Fig. 1, the internal circuit of a general earth leakage breaker 20 is disposed between an external power source 10 and a load 30 to protect the load 30 from an overvoltage applied from the external power source 10 Respectively.

외부 전원(10)과 누전 차단기(20)를 연결하는 복수의 라인은 스위치부(21)에 의해 개폐되도록, 스위치부(21)는 복수의 스위치를 포함할 수 있으며, 제어부(24)에 의해 개폐될 수 있다. The switch unit 21 may include a plurality of switches so that a plurality of lines connecting the external power supply 10 and the earth leakage breaker 20 are opened and closed by the switch unit 21. The switch unit 21 may be opened / .

영상변류기(23)는 외부 전원(10)과 누전 차단기(20)를 연결하는 복수의 라인을 둘러싸고 이들에 흐르는 전류의 차이를 이용하여 누전을 감지할 수 있다.The video current transformer 23 surrounds a plurality of lines connecting the external power source 10 and the earth leakage breaker 20 and can detect a short circuit by using the difference of the currents flowing through the plurality of lines.

즉, 상기 복수의 라인 중 하나는 입력전류가 흐르고, 다른 하나는 출력전류가 흐르게 되는데, 정상상태(누전이 이루어지지 않는 상태)에서는 이들의 크기는 동일하고 전류의 방향은 반대가 되므로 그로 인해 각각의 전류에 의해 발생하는 자속은 서로 상쇄되어 변류기에 나타나는 합성자속은 "0"이 된다.That is, one of the plurality of lines is supplied with an input current and the other is supplied with an output current. In a steady state (a state in which a short circuit is not caused), the magnitude thereof is the same and the direction of the current is opposite. The magnetic flux generated by the current of the current transformer is canceled with each other, and the composite magnetic flux appearing on the current transformer becomes "0 ".

누전 발생시에는 누설전류량만큼 라인에 나타나는 합성자계는 편차를 이루게 되어 그 편차만큼 변류기에 나타난다. 이때의 편차 또는 상기 편차에 의한 기 전력(전압)은 제어부(24)에 송신된다. 여기서, 영상 변류기(23)의 "W"형상의 코일을 ZCT 2차 코일이라고 지칭하며, 누전 발생시 상기 2차 코일에 전류가 흐르게 되어 부담 저항(29)에 의해 상기 전류에 상응하는 전압이 제어부(24)에 입력될 수 있다.When a short circuit occurs, the combined magnetic field appearing on the line by the amount of leakage current becomes a deviation and appears on the current transformer by the deviation. The deviation at this time or the electromotive force (voltage) due to the deviation is transmitted to the control unit 24. Here, the "W" shaped coil of the video current transformer 23 is referred to as a ZCT secondary coil, and when a leakage current is generated, a current flows through the secondary coil and a voltage corresponding to the current is supplied to the controller 24).

제어부(24)는 스위치부(21)의 개폐 동작을 전자 솔레노이드에 의해 기계적으로 수행하기 위해 트립 코일(25)과 연결될 수 있다. The control unit 24 may be connected to the trip coil 25 to mechanically perform opening and closing operations of the switch unit 21 by an electromagnetic solenoid.

또한, 외부전원(10)에서 제공되는 교류 전원을 직류로 변화시키기 위해 정류기(26) 및 평활회로(27)를 제어부(24) 전단에 연결할 수 있다. 평활회로(27)는 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 커패시터(capacitor)로 구성될 수 있다.The rectifier 26 and the smoothing circuit 27 may be connected to the front end of the controller 24 in order to change the AC power supplied from the external power supply 10 to DC. The smoothing circuit 27 may be composed of a capacitor as shown in Fig.

제어부(24)의 출력단은 구동부(28)와 연결될 수 있다. 구동부(28)는 예를 들어 실리콘 제어정류기를 통해 구현될 수 있다. The output terminal of the control unit 24 may be connected to the driving unit 28. The driver 28 may be implemented, for example, via a silicon controlled rectifier.

제어부(24)가 누전을 판단한 경우, 구동부(28)는 제어부(24)로부터 입력신호(전류)를 전송받고 트립 코일(25)을 동작시킬 수 있다. When the control unit 24 determines that a short circuit has occurred, the driving unit 28 can receive the input signal (current) from the control unit 24 and operate the trip coil 25.

테스트부(21-1)는 스위치 버튼(21-1a)에 의해 외부전원(10)으로부터 부하(30)를 연결하는 또 하나의 라인을 형성할 수 있다. 즉, 사용자는 스위치 버튼(21-1a)을 이용하여 부하(30)에 입력되는 전류(량)와 부하(30)로부터 출력되는 전류(량)를 다르게 함으로써, 영상변류기(23)가 이를 인지하고, 인지된 결과에 근거하여 제어부(24)가 적절히 스위치부(21)를 폐쇄(close)하는지를 확인할 수 있다. The test section 21-1 can form another line connecting the load 30 from the external power source 10 by the switch button 21-1a. That is, the user uses the switch button 21-1a to make the current (amount) input to the load 30 different from the current (amount) output from the load 30, so that the image transformer 23 recognizes this , It is possible to confirm whether the control unit 24 appropriately closes the switch unit 21 based on the recognized result.

스위치부(21) 하단에는 바리스타(22)가 연결되어 있다. 바리스타(22)는 부하(30)에 일정 전압이상이 인가되는 경우 내부저항이 감소하면서 부하(30)에 흐르는 전류를 흡수하여 접지로 유도함으로써 부하(30)에 과전류가 흘러 손상되는 것을 방지한다.A varistor (22) is connected to the lower end of the switch unit (21). The varistor 22 absorbs the current flowing in the load 30 while reducing the internal resistance when a voltage higher than a certain voltage is applied to the load 30 and guides the current to the ground to prevent the over current from flowing to the load 30 .

바리스타(22)는 외부전원(10)과 부하(30)를 연결하는 복수의 라인간에 연결될 수 있고, 외부전원(10)으로부터 정격전압 이상(임계수치)의 전압이 인가되었을 경우, 그것의 내부 저항을 감소시키면서 쇼트회로를 구성할 수 있다.The varistor 22 can be connected between a plurality of lines connecting the external power supply 10 and the load 30. When a voltage higher than the rated voltage (threshold value) is applied from the external power supply 10, A short circuit can be formed while reducing the resistance.

이러한 종래의 누전 차단기(20)는 다음의 기술적 한계를 가진다.Such a conventional earth leakage breaker 20 has the following technical limitations.

첫째, 외부전원으로부터의 과전압 차단은 제어부(24)에 전적으로 의존하여, 제어부(24) 결함 시, 누전 차단기(20) 자체 및 부하(30)를 보호할 수 없는 문제점이 있다.First, the overvoltage shutoff from the external power source is totally dependent on the control unit 24, so that there is a problem that the electric leakage breaker 20 itself and the load 30 can not be protected when the control unit 24 is defective.

둘째, 종래의 누전 차단기(20)는 정격 전압을 입력 받는 도중, 바리스타(22)를 급격한 서지전압(surge voltage)로부터 보호할 수 없는 문제점이 있다. 바리스타(22)는 급격한 서지 전압(surge voltage)이 그것에 빈번하게 인가되는 경우 열화되어 폭발되는 경우가 있기 때문이다.Second, the conventional earth leakage breaker 20 can not protect the varistor 22 from an abrupt surge voltage during receiving a rated voltage. The varistor 22 may deteriorate and explode when an abrupt surge voltage is frequently applied to the surge voltage.

예를 들어, 종래의 누전 차단기(22)는 작업자의 실수로 인해 누전 차단기(20)의 정격전압 이상의 선로에 누전 차단기(20)가 설치되는 경우 (예를 들어 220V용 누전 차단기를 380V 선로에 설치하는 경우), 바리스타(22)는 급격히 열화되어 폭파될 수 있고, 연쇄적으로 누전 차단기(22) 및 연결된 부하(30)의 손상을 초래할 수 있는 것이다For example, in the case where the earth leakage breaker 20 is installed on a line whose rated voltage is higher than the rated voltage of the earth leakage breaker 20 due to a worker's mistake (for example, a 220V earth leakage breaker is installed on a 380 V line , The varistor 22 may be rapidly deteriorated and blown up and may cause damage to the earth leakage breaker 22 and the connected load 30 in a series

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 누전 차단기의 제어부의 동작과 별도로 외부전원이 과전압인 경우, 상기 과전압을 상기 누전차단기로부터 차단할 수 있도록 하였고, 상기 누전차단기 내의 바리스타를 보호하기 위해 상기 제어부가 상기 바리스타에 흐르는 전류를 근거하여 인가되는 외부전원의 전압이 과전압인지를 판단하여 상기 누전 차단기를 상기 외부전원으로부터의 선로로부터 분리하여 상기 누전 차단기 및 연결된 부하를 보호하도록 하였다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] The present invention has been conceived to solve the above-mentioned conventional problems, and it is an object of the present invention to provide a circuit breaker which is capable of blocking overvoltage from the external circuit breaker, The control unit determines whether the voltage of the external power source applied based on the current flowing through the varistor is an overvoltage and separates the earth leakage breaker from the line from the external power source to protect the earth leakage breaker and the load connected thereto Respectively.

본 발명의 일 실시 예에 따른 누전 차단기는,상기 외부전원과 상기 부하 간의 전기적인 연결을 개폐하는 스위치, 인가전압에 따라 저항값이 변화하는 바리스타, 및 상기 과전압 발생시 상기 바리스타에 흐르는 전류에 근거하여 상기 과전압 여부를 판단하고 상기 스위치부를 작동하는 제어부를 포함한다.The earth leakage breaker according to an embodiment of the present invention may include a switch for opening and closing an electrical connection between the external power source and the load, a varistor for changing a resistance value according to an applied voltage, and a varistor And a control unit for determining whether the overvoltage is present based on the detected overvoltage and operating the switch unit.

이때, 상기 누전 차단기는 상기 바리스타에 흐르는 전류가 통과하도록 배치된 영상변류기를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 영상변류기를 통해 상기 바리스타에 흐르는 전류를 근거로 상기 과전압 여부를 판단할 수 있다.In this case, the earth leakage breaker may further include a video current transformer arranged to pass a current flowing through the varistor, and the controller may determine whether the overvoltage is present based on a current flowing through the varistor through the video current transformer.

이때, 상기 제어부는 상기 영상변류기를 통해 입력받은 바리스타에 흐르는 전류 값과 기 설정된 전류 값을 비교하여 상기 과전압 여부를 판단할 수 있다.At this time, the controller may determine whether the overvoltage is present by comparing a current value flowing through the varistor received through the video current transformer with a predetermined current value.

이때, 상기 누전 차단기는 상기 누전 차단기에 입력되는 외부전원의 과전압 여부를 판단하여, 판단결과를 외부에 알릴 수 있다.At this time, the earth leakage breaker may determine whether the external power source inputted to the earth leakage breaker is over-voltage, and inform the outside of the determination result.

이때, 상기 누전 차단기는 상기 제어부로부터 입력받은 구동신호에 따라 상기 스위치부를 작동시키는 구동부 및 기 설정된 전압을 초과하는 외부전압에 따라 상기 구동부를 동작시키는 과전압 차단부를 더 포함할 수 있다.In this case, the earth leakage breaker may further include a driving unit for operating the switch unit according to a driving signal input from the control unit, and an overvoltage blocking unit for operating the driving unit according to an external voltage exceeding a predetermined voltage.

이때, 상기 누전 차단기는 사용자의 입력에 따라 누설전류를 생성하는 누전 테스트부를 더 포함하되, 상기 제어부는 상기 누설전류를 근거로 상기 스위치부를 작동시킬 수 있다.In this case, the leakage circuit breaker further includes an electrical leak test portion for generating a leakage current according to a user's input, and the control portion can operate the switch portion based on the leakage current.

본 발명에 따르면, 상기 누전 차단기가 외부전원으로부터 정격이상의 전력을 공급하는 선로에 설치되었는지 여부를 상기 누전 차단기의 작동 전에 신속히 확인할 수 있다.According to the present invention, it is possible to promptly confirm whether or not the earth leakage breaker is installed in a line supplying power equal to or higher than the rated power from the external power source before the operation of the earth leakage breaker.

또한, 정격전압 하에 정상 동작 중에 발생하는 서지 전압(surge voltage)로부터 열화되는 바리스타가 기 설정된 수준 이하로 열화되는 경우, 신속하게 상기 누전 차단기를 동작시켜, 바리스타의 손상을 방지할 수 있다.Further, when the varistor deteriorated from a surge voltage generated during normal operation under a rated voltage deteriorates below a predetermined level, it is possible to quickly operate the earth leakage breaker to prevent damage to the varistor.

도 1은 일반적인 누전 차단기를 나타내는 회로도이다.
도 2는 본 발명의 누전 차단기 내부회로에 배치된 기본적인 구성요소들을 나타내는 회로도이다.
도 3은 본 발명의 과전압 테스트부가 포함된 누전 차단기를 나타낸 회로도이다.
도 4는 본 발명의 과전압 차단부가 포함된 누전 차단기를 나타낸 회로도이다. 1 is a circuit diagram showing a general earth leakage circuit breaker.
2 is a circuit diagram showing basic components arranged in an internal circuit of a circuit breaker of the present invention.
3 is a circuit diagram showing an earth leakage breaker including the overvoltage test section of the present invention.
4 is a circuit diagram showing an earth leakage breaker including an overvoltage blocking unit according to the present invention.

본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 명세서에 개시된 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.It is noted that the technical terms used herein are used only to describe specific embodiments and are not intended to limit the scope of the technology disclosed herein. Also, the technical terms used herein should be interpreted as being generally understood by those skilled in the art to which the presently disclosed subject matter belongs, unless the context clearly dictates otherwise in this specification, Should not be construed in a broader sense, or interpreted in an oversimplified sense. In addition, when a technical term used in this specification is an erroneous technical term that does not accurately express the concept of the technology disclosed in this specification, it should be understood that technical terms which can be understood by a person skilled in the art are replaced. Also, the general terms used in the present specification should be interpreted in accordance with the predefined or prior context, and should not be construed as being excessively reduced in meaning.

또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.Also, the singular forms "as used herein include plural referents unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, the terms "comprising ", or" comprising "and the like should not be construed as necessarily including the various elements or steps described in the specification, Or may be further comprised of additional components or steps.

또한, 본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다. Furthermore, terms including ordinals such as first, second, etc. used in this specification can be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예들을 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like reference numerals denote like or similar elements, and redundant description thereof will be omitted.

또한, 본 명세서에 개시된 기술을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 기술의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 그 기술의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.Further, in the description of the technology disclosed in this specification, a detailed description of related arts will be omitted if it is determined that the gist of the technology disclosed in this specification may be obscured. It is to be noted that the attached drawings are only for the purpose of easily understanding the concept of the technology disclosed in the present specification, and should not be construed as limiting the spirit of the technology by the attached drawings.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명의 누전 차단기를 상세히 설명한다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 누전 차단기 내부회로의 구성요소 및 배치를 개략적으로 나타낸다. 도 2를 참조하면, 누전 차단기(200A)는 외부 전원(100) 및 부하(300) 사이에 연결되어 외부전원(100)으로부터 인가되는 과전압으로부터 부하(300)를 보호하도록 되어있다.Fig. 2 schematically shows the components and arrangement of the internal circuit of the earth leakage breaker of the present invention. 2, the earth leakage breaker 200A is connected between the external power source 100 and the load 300 so as to protect the load 300 from an overvoltage applied from the external power source 100. As shown in FIG.

본 발명에 의한 누전차단기(200A)의 입력단에는 스위치부(210)가 놓이고, 스위치부(210)는 복수의 스위치를 포함하며, 제어부(240)는 외부전원(100)과 부하(300) 간의 전기적인 연결을 스위치부(210)를 통해 개폐할 수 있다.The switch unit 210 is disposed at the input end of the earth leakage breaker 200A according to the present invention and the switch unit 210 includes a plurality of switches. The control unit 240 is connected between the external power source 100 and the load 300 And the electrical connection can be opened and closed through the switch unit 210. [

설명의 편의상, 도 2는 스위치부(210)의 우측에 트립 코일(250)이 배치되도록 도시하였고, 스위치부(210)의 하측에는 바리스타(220), 영상 변류기(230) 및 제어부(240)가 배치되었다. 2 shows the trip coil 250 disposed on the right side of the switch unit 210. The varistor 220, the video current transformer 230, and the control unit 240 are disposed below the switch unit 210, .

바리스타(220)는 외부전원(100)으로부터 과전압이 인가되는 경우 바리스타의 내부저항이 감소하여 과전류가 흐르도록 함으로써, 부하(300)에 과전류가 흘러 손상되는 것을 방지할 수 있다. 이때, 바리스타(220)는 당업자의 설계변경에 다른 비선형 소자로 대체될 수 있다. When the overvoltage is applied from the external power source 100, the varistor 220 reduces the internal resistance of the varistor to allow the overcurrent to flow, thereby preventing the overcurrent from flowing to the load 300 and damaging it. At this time, the varistor 220 may be replaced with other nonlinear elements in the design changes of those skilled in the art.

이러한 바리스타(220)의 가변적인 내부저항이 일정한 한계치를 초과하여 줄어드는 경우, 바리스타(220) 자체의 손상 또는 파괴를 초래할 수 있다. 그러므로, 이러한 내부저항의 변화가 상기 한계치에 도달되기 전에 신속히 바리스타(220)에 흐르는 과전류의 흐름을 차단하고자, 영상변류기(230)는 바리스타(220)의 입력단 및 출력단 사이에 위치하며, 바리스타(220)에 흐르는 전류가 영상변류기(230)를 관통하여, 영상변류기(230)가 상기 전류를 지속적으로 측정할 수 있도록 하였다.If the variable internal resistance of the varistor 220 is reduced beyond a certain limit, the varistor 220 itself may be damaged or destroyed. Therefore, in order to quickly block the flow of the overcurrent flowing through the varistor 220 before the variation of the internal resistance reaches the limit value, the video current transformer 230 is positioned between the input terminal and the output terminal of the varistor 220, The current flowing in the star 220 passes through the video current transformer 230 so that the video current transformer 230 can continuously measure the current.

제어부(240)는 영상변류기(230)로부터 입력되는 측정된 전류 값을 기 설정된 값과 비교하여 스위치부(210)의 개폐작동 여부를 결정할 수 있다. The control unit 240 may determine whether the switch unit 210 is open or closed by comparing the measured current value inputted from the video current transformer 230 with a predetermined value.

제어부는(240)는 마이컴(micro computer), 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러 또는 다양하게 구현될 수 있다. 제어부(240)는 분리되어 구현될 수 있으며, 일부의 구성요소들을 하나의 제어부가 제어하고, 다른 구성요소들을 다른 하나의 제어부가 제어하도록 구현될 수 있다. 예를 들어, 제어부(240)은 영상변류기(230)를 제어하기 위한 제1 제어부 및 누전 여부를 판단하고 이에 상응한 제어를 위한 제2 제어부로 구분되어 구현될 수 있다.The control unit 240 may be implemented as a microcomputer, a controller, a microcontroller, or the like. The control unit 240 may be implemented separately and may be implemented such that one control unit controls some of the components and the other control unit controls the other components. For example, the control unit 240 may be implemented by being divided into a first control unit for controlling the video current transformer 230 and a second control unit for determining whether or not there is a short circuit.

본 발명의 일 실시 예로, 제어부(240)는, 바리스타(220)에 흐르는 전류 값을 영상변류기(230)로부터 수신하고, 구동부(280)에 입력신호를 전송할 수 있다. 상기 입력신호를 입력받은 구동부(280)는 전자 솔레노이드에 의해 트립 코일(250)을 동작시켜 스위치부(210)를 개폐할 수 있다. The control unit 240 may receive the current value flowing through the varistor 220 from the video current transformer 230 and may transmit the input signal to the driver 280. [ The driving unit 280 receiving the input signal can open / close the switch unit 210 by operating the trip coil 250 by the electromagnetic solenoid.

일 예로, 제어부(240)는 바리스타(220)에 흐르는 전류 값이 기 설정된 전류 값을 초과하였다고 판단한 경우, 스위치부(210)의 스위치를 오픈(open)시켜 외부전원(100)으로부터 바리스타(220)에 인가되는 전력을 차단하여 바리스타(220)의 손상을 방지할 수 있다. For example, when the control unit 240 determines that the current flowing through the varistor 220 has exceeded the preset current value, the control unit 240 opens the switch of the switch unit 210 to turn off the varistor The power applied to the varistors 220 can be cut off to prevent the varistors 220 from being damaged.

또 다른 일 예로, 바리스타(220)를 흐르는 전류 값이 기 설정된 전류 값을 초과하지 않는다고 판단한 경우, 제어부(240)는 현 상태를 유지시킬 수 있다.In another example, when it is determined that the current value flowing through the varistor 220 does not exceed the preset current value, the control unit 240 can maintain the current state.

상기 동작에 관해 예를 들어 살펴보면, 외부전원으로부터 220 볼트(V) 전압이 인가되는 누전 차단기에 있어서, 30(mA) 전류량이 누전 차단기(200)가 작동되는 감도 전류로 설정된 경우, 바리스타(220)에 흐르는 전류량을 검색하는 영상 변류기(230)는 누설 전류(바리스타(220)쪽으로 흐르는 전류가 30(mA)로 측정된 경우, 제어부(240)는 공식 (220V/ 7300 ohm = 0.03A)을 적용하여, 바리스타(220)의 절연저항이 7.3 (kohm) 이하로 되는 것으로 판단하고, 이를 근거하여 스위치부(210)의 폐쇄동작을 개시할 수 있다.
For example, when an electric current of 30 (mA) is set to a sensitivity current at which the earth leakage breaker 200 is operated in an earth leakage breaker in which a voltage of 220 V is applied from an external power source, the varistor 220 (220V / 7300 ohm = 0.03A) when the leakage current (the current flowing toward the varistor 220) is measured to be 30 (mA), the controller 230 calculates the current It is determined that the insulation resistance of the varistor 220 is less than or equal to 7.3 (kohm), and the closing operation of the switch unit 210 can be started based on this determination.

도 3은 누전 차단기(200B) 내의 과전압 테스트부(400)를 나타낸 회로도이다. 본 발명에 의한 누전 차단기(200B)는 스위치부(210)와 외부전원(100) 사이에 위치하며, 제어부(240)로부터 독립적으로 동작할 수 있는 회로블록(실선으로 구분됨)을 포함한다. 상기 회로블록은 과전압 테스트부(400)를 나타낸 것이다.3 is a circuit diagram showing the overvoltage test section 400 in the earth leakage breaker 200B. The earth leakage breaker 200B according to the present invention includes a circuit block (separated by a solid line) that is located between the switch unit 210 and the external power source 100 and can operate independently from the control unit 240. [ The circuit block shows the overvoltage test part 400. [

과전압 테스트부(400)는, 누전차단기(200B)가 선로에 설치된 경우, 부하(300)를 작동하기 위해 인가되는 전압이 정격전압인지 여부를 사용자에게 신속하게 알리는 것이다. The overvoltage test section 400 is to quickly notify the user whether the voltage applied to operate the load 300 is the rated voltage when the earth leakage breaker 200B is installed on the line.

또한, 과전압 테스트(400)의 입력단과 출력단은 외부전원과 연결되고, 바리스타(220)를 보호하기 위한 회로블록과 분리되어 외부전원(100)으로부터의 과전압 인가 여부를 독자적으로 판단하고, 판단결과를 사용자에 알릴 수 있다.An input terminal and an output terminal of the overvoltage test 400 are connected to an external power source and are independently detached from the circuit block for protecting the varistor 220 to independently determine whether or not an overvoltage is applied from the external power source 100, To the user.

과전압 테스트부(400)의 구성을 살펴보면, 도 3에 나타나는 바와 같이, 외부전원(100)으로부터의 전류를 과전압 테스트부(400)에 흐르게 하는 스위치부(410),외부전원(100)으로부터 인가되는 전압을 과전압 테스트 부에 인가된 전압으로 낮추는 전위분배기(420), 전위 분배기(420)에 의해 낮추어진 전압을 제너 효과를 이용하여 일정하게 유지시키는 제너 다이오드(430), 제너 다이오드(430)를 거친 전압을 직류형태로 바꾸는 평활회로(440), 및 사용자에게 과전압 상태를 알리는 알람부(460), 및 알람부(460)를 동작시키는 구동부(470)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 3, the overvoltage testing unit 400 includes a switch unit 410 for allowing a current from the external power supply 100 to flow to the overvoltage test unit 400, A zener diode 430 that keeps the voltage lowered by the potential divider 420 constant by using the zener effect, and a zener diode 430 that are connected to the zener diode 430. [ A smoothing circuit 440 for converting the voltage into a DC form, an alarm unit 460 for informing the user of the overvoltage condition, and a driver 470 for operating the alarm unit 460.

이때, 평활회로(440)는 적어도 하나의 커패시터(440)를 포함하고, 상기 알람부(460)는 빛을 발생하는 발광 다이오드(460), 신호음을 발생하는 버저(buzzer), 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. At this time, the smoothing circuit 440 includes at least one capacitor 440, and the alarm unit 460 includes a light emitting diode 460 that generates light, a buzzer that generates a signal sound, or a combination thereof Can be implemented.

상기 과전압 여부를 결정하는 전압(허용전압)은 상기 제너 다이오드(430)의 문턱 전압과 평활회로(440)가 갖는 문턱 전압의 합을 근거하여 이루어질 수 있다.The allowable voltage may be determined based on a sum of a threshold voltage of the Zener diode 430 and a threshold voltage of the smoothing circuit 440.

제어부(240)는 누전 테스트 부(400)에 인가되는 전압(Vi)을 설정된 전압과 비교하면, 다음의 VI < Vz +Vc ,(제1 경우) 또는 VI > Vz +Vc 로 (제2 경우)구분할 수 있다.If the voltage Vi applied to the electrical leak test section 400 is compared with the set voltage, the control section 240 sets the following VI <Vz + Vc (first case) or VI> Vz + Vc (second case) .

제1 경우는, 외부전원 (100)으로부터 정격전압이 인가되는 경우로서, 입력전압에 의한 전류가 과전압 테스트 부(400)에 흐를 수 없고, 따라서, 평활회로(440) 양단에는 전압이 걸리지 않기 때문에 실리콘 정류기(470)를 동작시킬 수 없게 된다. 따라서, 스위치부(410)가 닫히는 경우에도 사용자에게 과전압이 인가됨을 나타내는 발광 다이오드(460)는 작동되지 않는 것이다. In the first case, when the rated voltage is applied from the external power supply 100, the current due to the input voltage can not flow to the overvoltage testing unit 400, and therefore no voltage is applied across the smoothing circuit 440 The silicon rectifier 470 can not be operated. Therefore, even when the switch unit 410 is closed, the light emitting diode 460 indicating that the user is supplied with the overvoltage is not operated.

제2 경우는, 외부전원 (100)으로부터 정격전압을 초과하는 전압이 인가되는 경우이다. 사용자가 스위치부(410)를 닫는 경우에, 과전압 테스트 부(400)에는 전류가 흐르고, 평활회로(커패시터,440)의 양 단에는 전압이 인가되며 실리콘 정류기(470)에 전류가 흐르게 되어 실리콘 정류기(470)의 동작이 이루어진다. In the second case, a voltage exceeding the rated voltage is applied from the external power supply 100. [ When a user closes the switch unit 410, a current flows in the overvoltage test unit 400, a voltage is applied to both ends of the smoothing circuit (capacitor 440), a current flows in the silicon rectifier 470, (470).

따라서 전위분배기(420)에 낮추어진 전압에 의해 흐르는 전류는 실리콘제어정류기(280)를 작동시켜, 사용자에게 과전압이 인가됨을 나타내는 알림부(460)는 작동하여 사용자로 하여금 과전압 상태임을 인식시킬 수 있다. Therefore, the current flowing by the voltage lowered to the potential distributor 420 operates the silicon control rectifier 280, and the notification unit 460 indicating that the user is supplied with the overvoltage is operated to recognize that the user is in the overvoltage state .

알림부(460)는 앞에서 언급했듯이, 빛을 발산하는 발광 다이오드(460), 신호음을 발생하는 버저(buzzer), 또는 이들의 조합으로써 구현될 수 있다.
As described above, the notification unit 460 may be implemented by a light emitting diode 460 that emits light, a buzzer that emits a beep sound, or a combination thereof.

도 4는 본 발명에 의한 누전 차단기(200C) 내의 과전압 차단부(500)를 나타낸 회로도이다. 이때, 누전 차단기(200C)는 제어부(240)의 제어를 받지 않고 독자적으로 동작할 수 있는 회로블록(500)을 포함한다. 상기 회로블록은 과전압 차단부(500)에 관한 것이다.4 is a circuit diagram showing an overvoltage blocking unit 500 in the earth leakage breaker 200C according to the present invention. At this time, the earth leakage breaker 200C includes a circuit block 500 that can operate independently without being under the control of the controller 240. The circuit block is related to the overvoltage blocking unit 500.

구체적인 기능을 살펴보면, 과전압 차단부(500)는 정격전압을 초과하는 외부전원과 연결되는 경우, 독자적으로 누전 차단기(200C)의 차단을 신속히 동작시킬 수 있다. In detail, when the overvoltage cut-off unit 500 is connected to an external power supply exceeding the rated voltage, it is possible to quickly cut off the earth leakage breaker 200C independently.

본 발명의 일 예로서, 과전압 차단부(500)는 외부 전원(100)으로부터 공급되는 전압을 상기 과전압 차단회로 부에 적합한 전압으로 낮추는 복수의 저항(510a, 510b)으로 구성된 전위 분배기(510), 전위 분배기(510)을 통해 낮추어진 전압을 제너 효과를 이용하여 일정하게 유지시키는 제너 다이오드(520) 및 구동부(280)를 포함할 수 있다.The overvoltage shutoff unit 500 includes a voltage divider 510 configured by a plurality of resistors 510a and 510b for lowering the voltage supplied from the external power supply 100 to a voltage suitable for the overvoltage shutoff circuit unit, And a zener diode 520 and a driver 280 that maintain the voltage lowered through the potential divider 510 constant using the Zener effect.

과전압 차단부(500)을 작동시키는 전압은 상기 제너 다이오드(520)의 문턱전압 값과 평활회로(540)가 갖는 문턱전압 값의 합을 근거하여 결정된다.The voltage for operating the overvoltage blocking unit 500 is determined based on the sum of the threshold voltage value of the Zener diode 520 and the threshold voltage value of the smoothing circuit 540.

이때, 평활회로(540)은 적어도 하나의 커패시터를 포함할 수 있고, 구동부(280)는 실리콘 제어 정류기로 구현될 수 있다.At this time, the smoothing circuit 540 may include at least one capacitor, and the driver 280 may be implemented with a silicon controlled rectifier.

인가된 전압이 과전압인 경우, 구동부가 작동하여 트립코일(250)에 전류가 입력되어 스위치부(210)가 작동시켜, 누전 차단기(200C)를 외부전원(110)으로부터 차단할 수 있다. When the applied voltage is an overvoltage, the driving unit is operated and a current is inputted to the trip coil 250 so that the switch unit 210 is operated to cut off the earth leakage breaker 200C from the external power source 110. [

이때 동작시간은 수 밀리 초 (ms)에서 수십 밀리 세컨드(ms)로서 부하(300) 및 누전 차단기(200C)를 신속히 보호할 수 있다.
At this time, the operation time can quickly protect the load 300 and the earth leakage breaker 200C from several milliseconds (ms) to tens of milliseconds (ms).

이상에서 설명한 과전압 차단 및 바리스타 열 폭주 방지기능을 가진 누전차단기에 관한 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. The embodiments of the earth leakage breaker having the above-described overvoltage cutoff and varistor thermal runaway prevention function are merely illustrative, and those skilled in the art will understand that the scope of the present invention is not limited to the range Various modifications and variations will be possible. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

100: 외부전원 280: 구동부
200: 누전 차단기 300: 부하
210: 스위치부 400: 과전압 테스트부
220: 바리스타 460: 알람부
230: 영상 변류기 470: 구동부(실리콘제어정류기)
240: 제어부 500: 과전압 차단부
250: 트립코일 510: 전위 분배기
260: 정류회로 520: 제너 다이오드
540: 평활회로(커패시터)100: external power source 280:
200: Earth leakage breaker 300: Load
210: Switch part 400: Overvoltage test part
220: Varistar 460: Alarm part
230: Video current transformer 470: Driving part (silicon controlled rectifier)
240: control unit 500: overvoltage shutoff unit
250: Trip coil 510: Dispersion distributor
260: Rectifying circuit 520: Zener diode
540: Smoothing circuit (capacitor)

Claims (6)

외부 전원으로부터 인가되는 과전압으로부터 부하를 보호하는 누전 차단기에 있어서,
상기 외부 전원과 상기 부하 간의 전기적인 연결을 개폐하는 스위치부;
인가전압에 따라 저항값이 변화하는 바리스타; 및
상기 과전압 발생시 상기 바리스타에 흐르는 전류에 근거하여 과전압 여부를 판단하고 상기 스위치부를 작동하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 누전 차단기.An earth leakage breaker for protecting a load from an overvoltage applied from an external power source,
A switch unit for opening / closing an electrical connection between the external power source and the load;
A varistor whose resistance value changes according to an applied voltage; And
And a control unit for determining whether an overvoltage is present based on a current flowing through the varistor when the overvoltage is generated, and for operating the switch unit. 제1항에 있어서,
상기 바리스타에 흐르는 전류가 통과하도록 배치된 영상변류기;
를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 영상변류기를 통해 상기 바리스타에 흐르는 전류를 근거로 과전압 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 누전 차단기.The method according to claim 1,
A video current transformer arranged to pass a current flowing through the varistor;
Wherein the control unit determines whether an overvoltage is present based on a current flowing through the varistor via the video current transformer. 제2항에 있어서,
상기 영상변류기를 통해 입력받은 바리스타에 흐르는 전류값과 기 설정된 전류 값을 비교하여 과전압 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 누선 차단기.3. The method of claim 2,
And a current value flowing through the varistor inputted through the video current transformer is compared with a preset current value to determine whether an overvoltage is present. 제1항에 있어서,
상기 누전 차단기에 입력되는 외부전원의 과전압 여부를 판단하여, 판단결과를 외부에 알리는 과전압 테스트부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 누전 차단기.The method according to claim 1,
Further comprising an overvoltage test unit for determining whether an external power source inputted to the earth leakage breaker is over-voltage and informing the result of the determination to the outside. 제1항에 있어서,
상기 제어부로부터 입력받은 구동신호에 따라 상기 스위치부를 작동시키는 구동부; 및
기 설정된 전압을 초과하는 외부전압에 따라 상기 구동부를 동작시키는 과전압 차단부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 누전 차단기.The method according to claim 1,
A driving unit for operating the switch unit according to a driving signal received from the control unit; And
Further comprising an overvoltage blocking unit for operating the driving unit in accordance with an external voltage exceeding a preset voltage. 제1항에 있어서,
사용자의 입력에 따라 누설전류를 생성하는 누전 테스트부;
를 더 포함하되, 상기 제어부는 상기 누설전류를 근거로 상기 스위치부를 작동시키는 것을 특징으로 하는 누전 차단기.The method according to claim 1,
A leakage test unit for generating a leakage current according to a user input;
Wherein the control unit operates the switch unit based on the leakage current.
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