KR20190089445A - Control circuit for circuit breaker capable of breaking circuit when neutral pole deficiency occurs - Google Patents

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KR20190089445A KR1020180007940A KR20180007940A KR20190089445A KR 20190089445 A KR20190089445 A KR 20190089445A KR 1020180007940 A KR1020180007940 A KR 1020180007940A KR 20180007940 A KR20180007940 A KR 20180007940A KR 20190089445 A KR20190089445 A KR 20190089445A
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박민우
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엘에스산전 주식회사
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Abstract

The present invention is to provide a control circuit for a circuit breaker consisting of an analog circuit capable of cutting off a power circuit to protect a circuit and a load device from overvoltage during the phase loss of a neutral pole (neutral phase) among four poles (phases) power circuits of R, S, T, and N poles. According to the present invention, the control circuit for the circuit breaker comprises: a plurality of rectification and decompression circuit units rectifying and decompressing a single-phase voltage between a power circuit of any one pole except the neutral pole among the four poles power circuits and a neutral pole power circuit so as to output a DC voltage for each pole; a plurality of comparators comparing the DC voltage for each pole from any one of the plurality of rectification and decompression circuit units with a common reference voltage for determining the phase loss of the neutral pole, and outputting a neutral pole phase loss detection signal when the DC voltage for each pole is greater than the common reference voltage; a reference voltage generator providing a common reference voltage; a semiconductor switch turned on when at least one of a plurality of comparators outputs the neutral pole phase loss detection signal; and a trip coil magnetized or demagnetized depending on the turn-on or turn-off of the semiconductor switch.

Description

중성 상 결상 시 차단 가능한 회로차단기용 제어회로{CONTROL CIRCUIT FOR CIRCUIT BREAKER CAPABLE OF BREAKING CIRCUIT WHEN NEUTRAL POLE DEFICIENCY OCCURS}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a control circuit for a circuit-

본 발명은 회로차단기용 제어회로에 관한 것으로, 특히 중성 상 결상 시 차단 가능한 회로차단기용 제어회로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control circuit for a circuit breaker, and more particularly to a control circuit for a circuit breaker that can be shut down during a neutral phase image.

(특허문헌 1) KR10-1992-0002585 B1 (Patent Document 1) KR10-1992-0002585 B1

본 발명의 일 목적은 R극, S극, T극, N극의 4극(상)의 전력회로 중 중성 극(중성 상)의 결상 발생시 과전압으로부터 회로 및 부하기기를 보호하도록 전력회로를 차단할 수 있는 아날로그 회로로 구성되는 회로차단기용 제어회로를 제공하는 것이다.One object of the present invention is to provide a power circuit capable of shutting off the power circuit to protect the circuit and the load device from overvoltage when the neutral pole (neutral phase) occurs during the power circuit of the four poles of the R pole, S pole, T pole, And a control circuit for a circuit breaker which is constituted by an analog circuit having an analog circuit.

본 발명의 다른 목적은 R극, S극, T극, N극의 4극(상)의 전력회로 중 중성 극(중성 상)의 결상 발생을 판단하는 회로를 아날로그 회로로 구성함으로써 마이크로 컴퓨터(마이크로 프로세서) 및 소프트웨어로 구성하는 것에 대비하여 제조비용및 유지 보수 비용도 저렴하고 유지 보수도 간편하며, 소프트웨어의 유지보수가 불필요한 회로차단기용 제어회로를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a circuit for judging the occurrence of an image of a neutral pole (neutral phase) in a power circuit of four poles (R, S, T and N) Processor) and software, it is also an object of the present invention to provide a control circuit for a circuit breaker which is low in manufacturing cost and maintenance cost, simple in maintenance, and requires no maintenance of software.

상기 본 발명의 목적은, 회로차단기용 제어회로에 있어서, 교류 4극 전력회로 중 중성 극을 제외한 어느 한 극의 전력회로와 중성 극 전력회로 간의 단상 전압을 정류 및 감압하여 극별 직류 전압을 출력하도록, 교류 4극 전력회로 중 중성 극을 제외한 어느 한 극의 전력회로와 중성 극 전력회로에 접속되는 복수의 정류 및 감압 회로 부; 상기 복수의 정류 및 감압 회로 부 중 어느 하나로부터의 상기 극별 직류 전압과 중성 극 결상 판별용 공통 기준전압을 비교하여 상기 극별 직류 전압이 공통 기준전압보다 클 때 중성 극 결상 검출신호를 출력하는 복수의 비교기; 상기 공통 기준전압을 제공하도록, 상기 제1 비교기, 제2 비교기 및 제3 비교기에 접속되는 기준전압 생성 부; 상기 복수의 비교기의 출력단에 공통적으로 접속되고, 상기 복수의 비교기 중 적어도 어느 하나가 상기 중성 극 결상 검출신호를 출력할 때 턴 온되는 반도체 스위치; 및 상기 반도체 스위치의 턴 온 또는 턴 오프에 따라서 여자 또는 소자되는 트립 코일;을 포함하는 본 발명에 따른 회로차단기용 제어회로를 제공함으로써 달성될 수 있다.It is an object of the present invention to provide a control circuit for a circuit breaker which rectifies and reduces a single-phase voltage between a power circuit and a neutral pole power circuit of any one of the AC quadrupole power circuits except for the neutral pole to output a dc- A plurality of rectifying and depressurizing circuit units connected to a power circuit and a neutral pole power circuit of any one of the AC four-pole power circuits except the neutral pole; And a plurality of rectifying anddecreasing circuit sections for comparing the DC voltage of the pole and the common reference voltage for neutral pole phase discrimination to output a neutral polarity image detecting signal when the DC voltage for each pole is larger than the common reference voltage A comparator; A reference voltage generator connected to the first comparator, the second comparator and the third comparator to provide the common reference voltage; A semiconductor switch commonly connected to the output terminals of the plurality of comparators and turned on when at least one of the plurality of comparators outputs the neutral pole phase detection signal; And a trip coil which is excited or excited in accordance with the turn-on or turn-off of the semiconductor switch.

본 발명의 바람직한 일 양상에 따라서, 본 발명에 따른 회로차단기용 제어회로는, 상기 정류 및 감압 회로 부와 상기 비교기 사이에 접속되어 상기 정류 및 감압 회로 부가 출력하는 극별 직류 전압의 평균 전압을 상기 비교기에 제공하는 복수의 연산 증폭기를 더 포함한다.According to a preferred aspect of the present invention, the control circuit for a circuit breaker according to the present invention further comprises a comparator for comparing the average voltage of the DC voltage of the terminal, which is connected between the rectifying and depressurizing circuit and the comparator, To a plurality of operational amplifiers.

본 발명의 바람직한 다른 일 양상에 따라서, 본 발명에 따른 회로차단기용 제어회로는, 교류 4극 전력회로 중 중성극 전력회로를 제외한 전력회로와 상기 기준전압 생성 부 사이에 접속되어, 교류 4극 전력회로 중 중성극 전력회로를 제외한 전력회로의 교류를 직류로 정류하고 정전압으로 변환하여 상기 기준전압 생성 부에 제공하는 정류 및 정전압 변환부를 더 포함한다.According to another preferred aspect of the present invention, a control circuit for a circuit breaker according to the present invention is connected between a power circuit excluding the neutral pole power circuit in the AC quadrupole power circuit and the reference voltage generator, And a rectifying and constant voltage converting unit for rectifying the alternating current of the power circuit except for the neutral pole power circuit in the circuit to direct current and converting it into a constant voltage and providing it to the reference voltage generating unit.

본 발명의 바람직한 또 다른 일 양상에 따라서, 본 발명의 바람직한 다른 일 양상에 따라서, 상기 복수의 비교기의 출력단과 상기 반도체 스위치 사이에 접속되어, 상기 중성 극 결상 검출신호의 출력이 미리 결정된 시간이상 지속될 때 상기 반도체 스위치를 턴온시키는 스위치 제어신호를 출력하는 시간 지연회로를 더 포함한다. According to another preferred aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device comprising: a semiconductor switch connected between an output terminal of the plurality of comparators and the semiconductor switch according to another preferred aspect of the present invention, the output of the neutral- And a time delay circuit for outputting a switch control signal for turning on the semiconductor switch.

본 발명에 따른 회로차단기용 제어회로는, 교류 4극 전력회로 중 중성 극을 제외한 어느 한 극의 전력회로와 중성 극 전력회로에 접속되는 복수의 정류 및 감압 회로 부; 극별 직류 전압과 중성 극 결상 판별용 공통 기준전압을 비교하여 극별 직류 전압이 공통 기준전압보다 클 때 중성 극 결상 검출신호를 출력하는 복수의 비교기; 상기 공통 기준전압을 제공하는 기준전압 생성 부; 복수의 비교기 중 적어도 어느 하나가 중성 극 결상 검출신호를 출력할 때 턴 온되는 반도체 스위치; 및 반도체 스위치의 턴 온 또는 턴 오프에 따라서 여자 또는 소자되는 트립 코일;을 포함하므로, 중성 극의 결상이 발생했을 때 극별 직류 전압이 기준 전압보다 커지는 특성을 이용하여 중성 극 결상 발생을 결정할 수 있고 중성 극 결상 발생 시 회로를 자동으로 차단하는 트립 동작을 실행하도록 트립 코일을 여자시킬 수 있으며, 특히 결상 발생 판단을 위한 구성을 비교기와 기준전압 생성 부의 아날로그 회로로 구성함으로써 마이크로 컴퓨터(마이크로 프로세서) 및 소프트웨어로 구성하는 것에 대비하여 제조비용 및 유지 보수 비용도 저렴하고 유지 보수도 간편하며, 소프트웨어의 유지보수가 불필요한 효과를 얻을 수 있다. A control circuit for a circuit breaker according to the present invention comprises: a plurality of rectifying and reducing circuit portions connected to a power circuit and a neutral pole power circuit of a pole except an neutral pole in an AC four-pole power circuit; A plurality of comparators for comparing the DC voltage at the terminals and the common reference voltage for neutral pole phase discrimination and outputting a neutral pole phase detection signal when the pole DC DC voltage is greater than the common reference voltage; A reference voltage generator for providing the common reference voltage; A semiconductor switch that is turned on when at least one of the plurality of comparators outputs a neutral polarity image detection signal; And a trip coil which is excited or turned on according to the turn-on or turn-off of the semiconductor switch. Therefore, the occurrence of the neutral pole image can be determined using the characteristic that the DC voltage of the pole becomes larger than the reference voltage when the image of the neutral pole is generated The trip coil can be energized to perform a trip operation for automatically shutting off the circuit in the event of the occurrence of the neutral pole phase. In particular, the microcomputer (microprocessor) and the reference voltage generator In addition, the manufacturing cost and the maintenance cost are low, the maintenance is simple, and the maintenance of the software is unnecessary.

본 발명에 따른 회로차단기용 제어회로는, 정류 및 감압 회로 부가 출력하는 극별 직류 전압의 평균 전압을 상기 비교기에 제공하는 복수의 연산 증폭기를 더 포함하므로, 맥류 파형의 극별 직류 전압을 매끄러운 수평 직선 파형의 직류 전압으로 변환하여 비교기에 제공하여 비교 출력의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.The control circuit for a circuit breaker according to the present invention further includes a plurality of operational amplifiers for providing an average voltage of the DC voltage to the comparator output from the rectifying and voltage reducing circuit, The DC voltage of the DC-DC converter is converted into the DC voltage of the DC-DC converter and is supplied to the comparator, thereby improving the reliability of the comparison output.

본 발명에 따른 회로차단기용 제어회로는, 교류 4극 전력회로 중 중성극 전력회로를 제외한 전력회로의 교류를 직류로 정류하고 정전압으로 변환하여 상기 기준전압 생성 부에 제공하는 정류 및 정전압 변환부를 더 포함하므로, 기준전압 생성 부가 상기 비교기에 제공할 기준전압을 만들 수 있도록 직류 전원을 기준전압 생성 부에 제공할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.The control circuit for a circuit breaker according to the present invention further includes a rectifying and constant voltage converting unit for rectifying the alternating current of the power circuit except for the neutral pole power circuit in the AC quadrupole power circuit into direct current and converting it into a constant voltage and providing the same to the reference voltage generating unit The DC voltage can be supplied to the reference voltage generator so that the reference voltage generator can generate the reference voltage to be provided to the comparator.

본 발명에 따른 회로차단기용 제어회로는, 중성 극 결상 검출신호의 출력이 미리 결정된 시간이상 지속될 때 반도체 스위치를 턴온시키는 스위치 제어신호를 출력하는 시간 지연회로를 더 포함하므로, 중성 극 결상 검출신호의 출력이 미리 결정된 시간 미만으로 일시적으로 발생할 때는 트립 동작을 실행하도록 트립 코일을 여자시키지 않음으로써 일시적 노이즈에 따른 회로차단기의 트립 오동작을 방지할 수 있어 회로차단기의 동작 신뢰도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The control circuit for a circuit breaker according to the present invention further includes a time delay circuit for outputting a switch control signal for turning on the semiconductor switch when the output of the neutral pole phase detection signal continues for a predetermined time or longer, The trip coil is not energized to execute the trip operation when the output temporarily occurs less than the predetermined time, thereby preventing the trip operation of the circuit breaker due to the temporary noise, thereby improving the operational reliability of the circuit breaker .

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 회로차단기용 제어회로의 구성을 보여주는 블록도이고,
도 2는 도 1 중 트립 코일에 직류 전원을 제공하는 트립 코일 전원용 정류 및 감압 회로 부의 구성을 보여주는 블록 도이며,
도 3은 도 1 중 극별 직류 전압을 제공하는 복수의 정류 및 감압 회로 부 중 어느 하나의 구성을 보여주는 블록 도이고,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 회로차단기용 제어회로의 동작 단계를 간략히 보여주는 흐름 도이다.1 is a block diagram showing a configuration of a control circuit for a circuit breaker according to a preferred embodiment of the present invention,
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a rectifying and reducing circuit section for a trip coil power supply for providing DC power to the trip coil in FIG. 1,
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of any one of a plurality of rectifier and voltage reducing circuit sections for providing a DC voltage for each pole in FIG. 1,
4 is a flow chart briefly illustrating operational steps of a control circuit for a circuit breaker according to a preferred embodiment of the present invention.

상술한 본 발명의 목적과 이를 달성하는 본 발명의 구성 및 그의 작용효과는 첨부한 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 이하의 설명에 의해서 좀 더 명확히 이해될 수 있을 것이다.The above and other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the present invention when taken in conjunction with the accompanying drawings.

먼저 도 1을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 회로차단기용 제어회로의 구성을 설명한다.First, the configuration of a control circuit for a circuit breaker according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 회로차단기용 제어회로는 복수의 정류 및 감압 회로 부(10a, 10b, 10c), 복수의 비교기(20a, 20b, 20c), 기준전압 생성 부(30), 반도체 스위치(40) 및 트립 코일(TRIP COIL)(50)을 포함한다.The control circuit for a circuit breaker according to the preferred embodiment of the present invention includes a plurality of rectifier and decompression circuit portions 10a, 10b and 10c, a plurality of comparators 20a, 20b and 20c, a reference voltage generating portion 30, (40) and a trip coil (TRIP COIL) (50).

복수의 정류 및 감압 회로 부(10a, 10b, 10c)는 교류 4극 전력회로(도 1에서 R, S, T, N으로 표시된 4개의 선로 참조)중 중성 극(N)을 제외한 어느 한 극(R, S, T 중 어느 하나의 극)의 전력회로와 중성 극 전력회로에 접속된다.The plurality of rectifying and depressurizing circuit portions 10a, 10b and 10c are connected to one pole (not shown) except for the neutral pole N in the AC four-pole power circuit (see four lines indicated by R, S, T and N in Fig. 1) R, S, and T) and a neutral pole power circuit.

복수의 정류 및 감압 회로 부(10a, 10b, 10c)는 교류 4극 전력회로 중 중성 극을 제외한 어느 한 극의 전력회로와 중성 극 전력회로 간의 단상 전압(단상 상간 전압)을 정류 및 감압하여 극별 직류 전압(예컨대 R상 직류 전압, S상 직류 전압, T상 직류 전압)을 출력한다.The plurality of rectification and depression circuit portions 10a, 10b, and 10c rectify and reduce the single-phase voltage (single-phase phase voltage) between the power circuit and the neutral pole power circuit of any pole except the neutral pole in the AC four- (For example, R-phase DC voltage, S-phase DC voltage, T-phase DC voltage).

복수의 정류 및 감압 회로 부(10a, 10b, 10c)를 구별하기 위해서, R상 전력회로와 중성 극(N상) 전력회로 간의 단상 상간 전압을 정류 및 감압하는 정류 및 감압 회로 부를 제1 정류 및 감압 회로 부(10a)로 부르기로 하고, S상 전력회로와 중성 극(N상) 전력회로 간의 단상 상간 전압을 정류 및 감압하는 정류 및 감압 회로 부를 제2 정류 및 감압 회로 부(10b)로 부르기로 하며, T상 전력회로와 중성 극(N상) 전력회로 간의 단상 상간 전압을 정류 및 감압하는 정류 및 감압 회로 부를 제3 정류 및 감압 회로 부(10c)로 부르기로 한다.Phase circuit between the R-phase power circuit and the neutral pole (N-phase) power circuit is divided into a first rectifying and a second rectifying and reducing circuit section for rectifying and reducing the voltage between the single- The rectifying and depressurizing circuit section for rectifying and reducing the voltage between the single-phase voltages between the S-phase power circuit and the neutral pole (N-phase) power circuit is referred to as the decompression circuit section 10a and is referred to as the second rectification and decompression circuit section 10b , And the rectifying and reducing circuit section for rectifying and reducing the voltage between the single-phase voltages between the T-phase power circuit and the neutral pole (N-phase) power circuit will be referred to as a third rectifying and reducing circuit section 10c.

복수의 정류 및 감압 회로 부(10a, 10b, 10c)는 각각 도 3을 참조할 수 있는 바와 같이 교류 전압을 직류 전압으로 변환하는 하나의 정류 회로 부(10a1)와 정류한 직류 전압을 미리 결정된 낮은 직류 전압으로 감압하기 위한 하나의 DC-DC 변환기(10a2)를 포함하게 구성될 수 있다.As can be seen from Fig. 3, each of the rectifying and reducing circuit portions 10a, 10b, and 10c includes a rectifying circuit portion 10a1 for converting an AC voltage into a DC voltage, And one DC-DC converter 10a2 for reducing the voltage to a DC voltage.

정류 회로 부(10a1)는 다이오드 브릿지로 구성될 수 있다(다른 상의 정류 회로 부도 마찬가지로 다이오드 브릿지로 구성될 수 있음).The rectifying circuit portion 10a1 may be composed of a diode bridge (the rectifying circuit portion of another phase may likewise be constituted by a diode bridge).

복수의 비교기(20a, 20b, 20c)는 복수의 정류 및 감압 회로 부(10a, 10b, 10c) 중 어느 하나로부터의 극별 직류 전압과 중성 극 결상 판별용 공통 기준전압을 비교하여 극별 직류 전압이 공통 기준전압보다 클 때 중성 극 결상 검출신호를 출력한다. The plurality of comparators 20a, 20b, and 20c compares the DC voltage from the one of the plurality of rectifier and decompression circuit sections 10a, 10b, and 10c with the common reference voltage for neutral pole discrimination, And outputs a neutral polarity image detection signal when it is larger than the reference voltage.

다시 말해서, 중성 극 결상이 발생했을 때 해당하는 정류 및 감압 회로 부(10a, 10b, 10c) 중 어느 하나로부터의 극별 직류 전압이 상기 공통 기준전압보다 커지므로, 이때 해당하는 복수의 비교기(20a, 20b, 20c) 중 적어도 하나가 예컨대 논리 레벨 하이 신호(logical high level signal)를 출력하여 결상이 발생했음을 표시한다.In other words, since the DC voltage of each of the rectifier and decompression circuit portions 10a, 10b, and 10c when the neutral pole image is generated is greater than the common reference voltage, the corresponding plurality of comparators 20a, 20b, and 20c outputs a logical high level signal, for example, to indicate that an image has been formed.

복수의 비교기(20a, 20b, 20c)는 트랜지스터와 저항을 포함하는 아날로그 회로소자로 구성된다.The plurality of comparators 20a, 20b and 20c are composed of analog circuit elements including transistors and resistors.

상기 공통 기준전압을 제공하도록, 기준전압 생성 부(30)는 상기 제1 비교기(20a), 제2 비교기(20b) 및 제3 비교기(20c)에 접속된다.The reference voltage generator 30 is connected to the first comparator 20a, the second comparator 20b and the third comparator 20c to provide the common reference voltage.

기준전압 생성 부(30)는 후술하는 정류 및 정전압 변환부(10d)로부터 제공된 직류 정전압을 근거로 미리 결정된 상기 공통 기준전압을 발생시키고 발생시킨 상기 공통 기준전압을 각각의 정류 및 감압 회로 부(10a, 10b, 10c)에 제공한다.The reference voltage generating section 30 generates the common reference voltage predetermined based on the DC constant voltage supplied from the rectifying and constant voltage converting section 10d to be described later and outputs the common reference voltage to each of the rectifying and decoupling circuit sections 10a , 10b, 10c.

기준전압 생성 부(30)는 일 실시 예에 따라서 정류 및 정전압 변환부(10d)로부터 제공된 직류 정전압을 전압 분배하여 미리 결정된 전압으로 강압하여 제공하는 분압 저항(voltage dividing resistors)으로 구성될 수 있다.The reference voltage generating unit 30 may include voltage dividing resistors for voltage dividing the DC constant voltage supplied from the rectifying and constant voltage converting unit 10d according to an embodiment and for reducing the voltage by a predetermined voltage.

반도체 스위치(40)는 복수의 비교기(20a, 20b, 20c)의 출력단에 공통적으로 접속되고, 복수의 비교기(20a, 20b, 20c) 중 적어도 어느 하나가 상기 중성 극 결상 검출신호를 출력할 때 턴 온(TURN ON)된다.The semiconductor switch 40 is commonly connected to the output terminals of the plurality of comparators 20a, 20b and 20c, and when at least one of the plurality of comparators 20a, 20b and 20c outputs the neutral- TURN ON.

반도체 스위치(40)는 일 실시 예에 따라서 싸이리스터(thyristor)로 구성될 수 있으나 상기 중성 극 결상 검출신호에 따른 게이트 구동신호에 의해 턴-온 될 수 있는 다른 반도체 스위치로 대체 가능하다.The semiconductor switch 40 may be constructed of a thyristor according to an embodiment, but may be replaced with another semiconductor switch that can be turned on by a gate driving signal in response to the neutral pole imaging detection signal.

트립 코일(50)은 잘 알려진 바와 같이 예컨대 트립 코일을 포함한 전자석과 아마추어(armature)에 의해 구성되는 회로 차단기의 트립 기구의 전자석 형성용 코일로 구성될 수 있다.The trip coil 50 may be composed of a coil for electromagnet formation of a trip mechanism of a circuit breaker constituted by an electromagnet including an armature and an armature including a trip coil as is well known.

트립 코일(50)이 여자되면 상기 아마추어를 흡인하여 이동시킴에 의해서 상기 아마추어가 잘 알려진 개폐기구를 트립(자동으로 회로 차단) 동작하도록 트리거(trigger)한다.When the trip coil 50 is excited, the armature is attracted and moved so that the armature triggers a tripping (automatic circuit breaking) operation of a known opening / closing mechanism.

트립 코일(50)이 소자되면 상기 아마추어는 미 도시한 복귀스프링에 의해 원위치로 복귀한다.When the trip coil 50 is disengaged, the armature returns to its original position by a return spring (not shown).

트립 코일(50)은 반도체 스위치(40)의 턴 온 또는 턴 오프에 따라서 여자 또는 소자된다.The trip coil 50 is energized or excited in accordance with the turn-on or turn-off of the semiconductor switch 40.

도 1을 참조할 수 있는 바와 같이, 트립 코일(50)에 직류 전원을 공급하기 위한 수단으로서 정류 및 감압 회로 부(10e)가 마련될 수 있다.1, a rectifying and depressurizing circuit portion 10e may be provided as a means for supplying DC power to the trip coil 50. As shown in Fig.

정류 및 감압 회로 부(10e)는 도 2를 참조할 수 있는 바와 같이 4극 전력 회로의 교류 전압을 직류 전압으로 변환하기 위한 다이오드 브릿지로 구성되는 정류 회로 부(10e1)와, 직류 변환된 전압을 강압하기 위한 직류 강압용 DC-DC 변환기(10e2)를 포함하게 구성될 수 있다.The rectifying and depressurizing circuit portion 10e includes a rectifying circuit portion 10e1 constituted by a diode bridge for converting an AC voltage of a four pole power circuit into a DC voltage as shown in Fig. 2, And a direct-current step-down DC-DC converter 10e2 for step-down.

도 1을 참조할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 회로차단기용 제어회로는 복수의 연산 증폭기(60a, 60b, 60c)를 더 포함할 수 있다.1, a control circuit for a circuit breaker according to a preferred embodiment of the present invention may further include a plurality of operational amplifiers 60a, 60b and 60c.

복수의 연산 증폭기(60a, 60b, 60c)는 정류 및 감압 회로 부(10a, 10b, 10c)와 비교기(20a, 20b, 20c) 사이에 접속되어, 정류 및 감압 회로 부(10a, 10b, 10c)가 출력하는 극별 직류 전압의 평균 전압을 비교기(20a, 20b, 20c)에 제공한다.The plurality of operational amplifiers 60a, 60b and 60c are connected between the rectifying anddecreasing circuit portions 10a, 10b and 10c and the comparators 20a, 20b and 20c and connected to the rectifying anddecreasing circuit portions 10a, 10b and 10c, To the comparators 20a, 20b, and 20c.

정류 및 감압 회로 부(10a, 10b, 10c)가 출력하는 극별 직류 전압은 직류이지만 매끄럽지 못한 맥류 파형을 가지므로, 복수의 연산 증폭기(60a, 60b, 60c)는 맥류 파형을 매끈한 직류 파형으로 정형하며, 이러한 기능은 커패시터와 유사하다.The plurality of operational amplifiers 60a, 60b, and 60c form the pulsating current waveform into a smooth DC waveform because the DC voltage generated by the rectification and decompression circuit portions 10a, 10b, and 10c has DC but has a non-smooth pulse waveform , These functions are similar to capacitors.

도 1을 참조할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 회로차단기용 제어회로는 정류 및 정전압 변환부(10d)를 더 포함할 수 있다.1, the control circuit for a circuit breaker according to the preferred embodiment of the present invention may further include a rectifying and constant voltage converting portion 10d.

정류 및 정전압 변환부(10d)는 정류 및 감압회로 부(10d1)와 정전압 회로 부(10d2)를 포함하게 구성될 수 있다.The rectification and constant voltage converting portion 10d may be configured to include a rectifying and reducing circuit portion 10d1 and a constant voltage circuit portion 10d2.

정류 및 감압회로 부(10d1)는 상술한 복수의 정류 및 감압 회로 부(10a, 10b, 10c)와 마찬가지로 다이오드 브릿지로 구성되는 정류 회로 부와 DC-DC 변환기로 구성될 수 있다.The rectifying and reducing circuit portion 10d1 may be constituted by a rectifying circuit portion constituted by a diode bridge and a DC-DC converter similarly to the plurality of rectifying and reducing circuit portions 10a, 10b and 10c described above.

정류 및 감압회로 부(10d1)는 교류 4극 전력회로 중 중성 극 전력회로를 제외한 전력회로에 접속되어, 교류 4극 전력회로 중 중성 극 전력회로를 제외한 전력회로의 교류를 직류로 정류하고 전압을 감압하여 출력한다.The rectifying and reducing circuit 10d1 is connected to the power circuit except for the neutral pole power circuit in the AC quadrupole power circuit and rectifies the alternating current of the power circuit except for the neutral pole power circuit in the AC quadrupole power circuit to DC, Decompressed and output.

정전압 회로 부(10d2)는 실시 예에 따라서 제너 다이오드로 구성되어 정류 및 감압회로 부(10d1)가 출력하는 직류 전압을 정전압으로 만들어 기준전압 생성 부(30)에 제공한다.The constant voltage circuit portion 10d2 is constituted by a Zener diode according to the embodiment and converts the DC voltage output from the rectifying and reducing circuit portion 10d1 to a constant voltage to provide the reference voltage to the reference voltage generating portion 30. [

본 발명에 따른 회로차단기용 제어회로는 상술한 바와 같이 결상 발생 판단을 위한 구성을 트랜지스터와 저항을 포함하는 아날로그 소자로 구성되는 비교기(20a, 20b, 20c)와 분압 저항을 포함하는 기준전압 생성 부(30)의 아날로그 회로로 구성함으로써 마이크로 컴퓨터(마이크로 프로세서) 및 소프트웨어로 구성하는 것에 대비하여 제조비용 및 유지 보수 비용도 저렴하고 유지 보수도 간편하며, 소프트웨어의 유지보수가 불필요한 효과를 얻을 수 있다. As described above, the control circuit for circuit breaker according to the present invention includes a comparator 20a, 20b, 20c composed of an analog element including a transistor and a resistor, and a reference voltage generator (Microprocessor) and software, the manufacturing cost and the maintenance cost are low, the maintenance is simple, and the maintenance of the software is unnecessary.

도 1을 참조할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 회로차단기용 제어회로는 시간 지연회로(70)를 더 포함한다.1, the control circuit for a circuit breaker according to the preferred embodiment of the present invention further includes a time delay circuit 70. The time delay circuit 70 is a circuit for controlling the circuit breaker.

시간 지연회로(70)는 복수의 비교기(20a, 20b, 20c)의 출력단과 반도체 스위치(40) 사이에 접속되어, 상기 중성 극 결상 검출신호의 출력이 미리 결정된 시간이상 지속될 때 반도체 스위치(40)를 턴온시키는 스위치 제어신호를 출력한다. The time delay circuit 70 is connected between the output terminal of the plurality of comparators 20a, 20b and 20c and the semiconductor switch 40, and outputs the signal to the semiconductor switch 40 when the output of the neutral pole imaging detection signal lasts for a predetermined time or more. And outputs a switch control signal for turning on the switch control signal.

여기서 시간 지연회로(70)에 있어서 미리 결정(설정)되는 시간은 예컨대 50밀리 초(ms)일 수 있다.Here, the predetermined time (set) in the time delay circuit 70 may be, for example, 50 milliseconds (ms).

따라서 상기 중성 극 결상 검출신호의 출력이 50밀리 초(ms) 미만으로 발생할 경우 시간 지연회로(70)는 스위치 제어신호를 출력하지 않으며, 상기 중성 극 결상 검출신호의 출력이 50밀리 초(ms) 이상 지속 발생할 경우 시간 지연회로(70)는 스위치 제어신호를 출력한다.Therefore, when the output of the neutral pole phase detection signal is less than 50 milliseconds (ms), the time delay circuit 70 does not output the switch control signal, and the output of the neutral pole phase detection signal is 50 milliseconds (ms) The time delay circuit 70 outputs a switch control signal.

한편 도 4를 주로 참조하고 도 1 내지 도 3을 보조적으로 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 회로차단기용 제어회로의 동작을 설명한다.The operation of the control circuit for the circuit breaker according to the preferred embodiment of the present invention will be described with reference mainly to FIG. 4 and supplementarily with FIGS. 1 to 3. FIG.

먼저, 도 1에서 각각의 정류 및 감압 회로 부(10a, 10b, 10c)는 교류 4극 전력회로 중 중성 극을 제외한 어느 한 극의 전력회로와 중성 극 전력회로 간의 단상 전압(단상 상간 전압)을 정류 및 감압하여 극별 직류 전압(예컨대 R상 직류 전압, S상 직류 전압, T상 직류 전압)을 출력한다.1, each of the rectifying and depressurizing circuit portions 10a, 10b, and 10c has a single-phase voltage (single-phase phase-to-phase voltage) between a power circuit and a neutral pole power circuit of any one pole except an neutral pole (For example, R-phase DC voltage, S-phase DC voltage, T-phase DC voltage) by rectifying and reducing the voltage.

또한, 복수의 연산 증폭기(60a, 60b, 60c)는 정류 및 감압 회로 부(10a, 10b, 10c)가 출력하는 극별 직류 전압의 평균 전압을 비교기(20a, 20b, 20c)에 제공함으로써 매끄러운 수평직선형의 직류파형을 가진 직류전압을 제공한다(단계 S1).The plurality of operational amplifiers 60a, 60b and 60c provide the average voltages of the DC voltages of the terminals output from the rectifying and reducing circuit sections 10a, 10b and 10c to the comparators 20a, 20b and 20c, (Step S1).

다음, 복수의 비교기(20a, 20b, 20c)는 복수의 정류 및 감압 회로 부(10a, 10b, 10c) 중 어느 하나로부터의 극별 직류 전압과 중성 극 결상 판별용 공통 기준전압을 비교하여 극별 직류 전압이 공통 기준전압보다 클 때 중성 극 결상 검출신호를 출력한다(단계 S2). Next, the plurality of comparators 20a, 20b, and 20c compare the DC voltage from the one of the plurality of rectifying and depressurizing circuit portions 10a, 10b, and 10c with the common reference voltage for neutral pole discrimination, Is greater than the common reference voltage (step S2).

다음, 시간 지연회로(70)는, 복수의 비교기(20a, 20b, 20c)중 적어도 어느 하나로부터의 상기 중성 극 결상 검출신호의 출력이 미리 결정된 시간(예컨대 50밀리초)이상 지속될 때, 반도체 스위치(40)를 턴온시키는 스위치 제어신호를 출력한다(단계 S3). Next, when the output of the neutral pole imaging detection signal from at least one of the plurality of comparators 20a, 20b, and 20c continues for a predetermined time (e.g., 50 milliseconds) And outputs a switch control signal for turning on the switch 40 (step S3).

이에 스위치 제어신호에 의해서 반도체 스위치(40)가 턴온됨에 의해서 트립 코일(50)에 전원이 공급되어 트립 코일(50)이 여자된다(S4). When the semiconductor switch 40 is turned on by the switch control signal, power is supplied to the trip coil 50 to excite the trip coil 50 (S4).

따라서, 트립 코일(50)이 여자되면 상기 아마추어를 흡인하여 이동시킴에 의해서 잘 알려진 개폐기구가 트립(자동으로 회로 차단) 동작한다.Therefore, when the trip coil 50 is excited, the known opening / closing mechanism trips (automatically cuts off) by sucking and moving the armature.

10a, 10b, 10c: 정류 및 감압 회로 부 20a, 20b, 20c: 비교기
30: 기준전압 생성 부 40: 반도체 스위치
50: 트립 코일 60a, 60b, 60c: 연산 증폭기
70: 시간 지연회로10a, 10b, 10c: rectification and decompression circuit sections 20a, 20b, 20c:
30: reference voltage generator 40: semiconductor switch
50: trip coil 60a, 60b, 60c: operational amplifier
70: Time delay circuit

Claims (4)

회로차단기용 제어회로에 있어서,
교류 4극 전력회로 중 중성 극을 제외한 어느 한 극의 전력회로와 중성 극 전력회로 간의 단상 전압을 정류 및 감압하여 극별 직류 전압을 출력하도록, 교류 4극 전력회로 중 중성 극을 제외한 어느 한 극의 전력회로와 중성 극 전력회로에 접속되는 복수의 정류 및 감압 회로 부;
상기 복수의 정류 및 감압 회로 부 중 어느 하나로부터의 상기 극별 직류 전압과 중성 극 결상 판별용 공통 기준전압을 비교하여 상기 극별 직류 전압이 공통 기준전압보다 클 때 중성 극 결상 검출신호를 출력하는 복수의 비교기;
상기 공통 기준전압을 제공하도록, 상기 제1 비교기, 제2 비교기 및 제3 비교기에 접속되는 기준전압 생성 부;
상기 복수의 비교기의 출력단에 공통적으로 접속되고, 상기 복수의 비교기 중 적어도 어느 하나가 상기 중성 극 결상 검출신호를 출력할 때 턴 온(TURN ON)되는 반도체 스위치; 및
상기 반도체 스위치의 턴 온 또는 턴 오프에 따라서 여자(MAGNETIZING) 또는 소자(DEMAGNETIZING)되는 트립 코일(TRIP COIL);을 포함하는 회로차단기용 제어회로.A control circuit for a circuit breaker, comprising:
In the AC four-pole power circuit, the single-phase voltage between the power circuit and the neutral pole power circuit except for the neutral pole is rectified and reduced to output the DC voltage by the pole. A plurality of rectifying and reducing circuits connected to the power circuit and the neutral pole power circuit;
And a plurality of rectifying anddecreasing circuit sections for comparing the DC voltage of the pole and the common reference voltage for neutral pole phase discrimination to output a neutral polarity image detecting signal when the DC voltage for each pole is larger than the common reference voltage A comparator;
A reference voltage generator connected to the first comparator, the second comparator and the third comparator to provide the common reference voltage;
A semiconductor switch commonly connected to output terminals of the plurality of comparators and turned on when at least one of the plurality of comparators outputs the neutral pole phase detection signal; And
And a trip coil which is magnetized or demagnetized according to the turn-on or turn-off of the semiconductor switch. 제1항에 있어서,
상기 정류 및 감압 회로 부와 상기 비교기 사이에 접속되어, 상기 정류 및 감압 회로 부가 출력하는 극별 직류 전압의 평균 전압을 상기 비교기에 제공하는 복수의 연산 증폭기를 더 포함하는 회로차단기용 제어회로.The method according to claim 1,
Further comprising a plurality of operational amplifiers connected between the rectifying and depressurizing circuit and the comparator and providing the comparator with an average voltage of the dc voltage of the output of the rectifying and depressurizing circuit. 제1항에 있어서,
교류 4극 전력회로 중 중성극 전력회로를 제외한 전력회로와 상기 기준전압 생성 부 사이에 접속되어, 교류 4극 전력회로 중 중성극 전력회로를 제외한 전력회로의 교류를 직류로 정류하고 정전압으로 변환하여 상기 기준전압 생성 부에 제공하는 정류 및 정전압 변환부를 더 포함하는 회로차단기용 제어회로.The method according to claim 1,
The AC circuit is connected between the power circuit excluding the neutral pole power circuit in the AC quadrupole power circuit and the reference voltage generating section and rectifies the alternating current of the power circuit except for the neutral pole power circuit in the AC quadrupole power circuit to DC, And a rectifying and constant voltage converting unit for providing the reference voltage to the reference voltage generating unit. 제1항에 있어서,
상기 복수의 비교기의 출력단과 상기 반도체 스위치 사이에 접속되어, 상기 중성 극 결상 검출신호의 출력이 미리 결정된 시간이상 지속될 때 상기 반도체 스위치를 턴온시키는 스위치 제어신호를 출력하는 시간 지연회로를 더 포함하는 회로차단기용 제어회로. The method according to claim 1,
And a time delay circuit connected between the output terminal of the plurality of comparators and the semiconductor switch for outputting a switch control signal for turning on the semiconductor switch when the output of the neutral pole phase detection signal continues for a predetermined time or longer Control circuit for circuit breaker.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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RU2767604C2 (en) * 2020-06-05 2022-03-18 Индивидуальный предприниматель Кульчицкий Сергей Юрьевич Combined relay

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