KR20220146510A - 차단기 - Google Patents
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Abstract
잔여 전류 분석 비교 전기 회로와 수행 기구를 포함하는 차단기로서, 전자식 검측 전기 회로, 전자기식 잔여 전류 검측 전기 회로와 구동 전기 회로를 포함하고; 상기 전자식 검측 전기 회로는 작동 전원과 검측 전기 회로를 포함하고, 검측 전기 회로는 전자식 잔여 전류 검측 전기 회로, 처리 전기 회로와 비교 전기 회로를 포함하고, 전자식 잔여 전류 검측 전기 회로는 고장 신호를 수집하여 견본 추출 출력 신호로 전화시키고, 처리 전기 회로는 인수한 견본 추출 출력 신호를 확대하여 전처리 신호를 형성하고, 비교 전기 회로가 전처리 신호를 인수하고 설정한 역치와 비교하고, 비교 전기 회로가 고장 신호를 출력하고 구동 전기 회로를 제어함으로써 수행 기구가 차단기의 트립을 조작하도록 하고; 상기 전자기식 잔여 전류 검측 전기 회로는 전자기식 잔여 전류 고장 감측기의 전기 회로에 대한 감측에 사용되고, 전자기식 잔여 전류 검측 전기 회로는 수행 기구가 차단기의 트립을 조작하도록 한다. 본 발명의 차단기는 공동 작동할 수 있고 서로 간섭하지 않는 두개의 검측 전기 회로를 구비한다.
Description
본 발명은 저압 전기 기술 분야에 관한 것으로, 구체적으로 차단기에 관한 것이다.
잔여 전류 작동 차단기는 중요한 전기 기구 보호 장치로서, 주로 잔여 전류를 검측하는데 사용되고, 잔여 전류값을 기준값과 비교하고, 잔여 전류값이 기준값을 초과할 시, 주요 전기 회로의 접촉부를 차단시키는 기계 개폐 전기 기구인 바, 인체에 감전되거나 전력망의 누설전류가 규정치를 초과할 경우 잔여 전류 동작 차단기는 매우 짧은 시간 내에 고장난 전원을 신속하게 차단하여 인체와 전기 설비의 안전을 보호함과 동시에 선로의 과부하 또는 단락 고장을 보호할 수 있다.
종래의 잔여 전류 차단기는 일반적으로 전류 상호 인덕터를 통하여 L/N선간의 불평형시 발생하는 누설전류를 감측하고, 일반적으로 하나의 제로 서열 상호 인덕터를 설치하여 구현하는데, 제로 서열 상호 인덕터는 모두 비교적 커서 제품의 부피가 크다. 특히 정현 교류 잔여 전류, 맥동 직류 잔여 전류, 평활 직류 잔여 전류, 복합 잔여 전류, 맥동 직류 잔여 전류 중첩 평활 직류 잔여 전류, 교류 잔여 전류 중첩 평활 직류 잔여 전류 및 고빈도 정현 교류 잔여 전류 등 다종의 잔여 전류 보호 유형을 구비한 차단기에 있어서, 회로 원리가 복잡하고 회로판의 크기가 비교적 크며, 차동 전류 고장 검측기, 전자기 트립 계전기 및 트립 기구 등 부품의 체적이 커서, 일체형 구조로 설치하면 체적이 비교적 크기에 통상적으로 과전류 보호를 구비하지 않는 잔여 전류 동작 차단기 또는 잔여 전류 동작 보호 모듈을 제조한 후 차단기와 배합하거나 조립을 통하여 완전한 보호 방식을 형성할 수 있다. 이러한 분체식 구조는 여전히 제품의 체적이 크고 도선 회로가 비교적 길어서 공률의 손실이 크고, 동시에 케이스 내의 공간 이용률이 비교적 낮기에 제품 생산의 고원가를 초래하여 저압 전기 기구의 소형화 발전 추세에 불리하다.
기존의 제품 중에서 두 개 또는 두 개 이상의 전류 상호 인덕터를 설계한 차단기가 있지만 통상적으로 두 개의 상호 인덕터에서 하나는 주요 회로 전류의 검측과 계량하는데 사용되고, 다른 하나는 잔여 전류 상호 인덕터이고, 잔여 전류의 검측에 사용되는바, 이러한 차단기 중의 전류 상호 인덕터는 통상적으로 교류 전기 회로 중의 큰 전류를 일정 비율의 작은 전류로 전환시킴으로써 측량과 감측 보호에 사용되는바, L선이 통과한 실제 전류 크기를 감측하고, 잔여 전류 상호 인덕터는 L/N선 사이에 불평형시 발생하는 누전 전류를 감측하고, 통상적으로 제로 서열 상호 인덕터를 설치하는 것을 통하여 구현하는데 이러한 제품의 체적은 여전히 매우 크다.
본 발명의 목적은 기존 기술의 단점을 극복하여 구조가 간단하고 신뢰성이 높은 차단기를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 목적을 이루기 위한 기술방안은 하기와 같다.
수행 기구와 수행 기구를 작동하기 위한 잔여 전류 분석 비교 전기 회로를 포함하는 차단기에 있어서, 상기 잔여 전류 분석 비교 전기 회로는 전자식 검측 전기 회로, 전자기식 잔여 전류 검측 전기 회로와 구동 전기 회로를 포함하고, 상기 전자식 검측 전기 회로는 전자식 잔여 전류 고장 감측기의 전기 회로에 대한 감측에 사용되고, 전자식 검측 전기 회로는 작동 전원과 작동 전원에 의해 전기를 제공하는 검측 전기 회로를 포함하고, 상기 검측 전기 회로는 전자식 잔여 전류 검측 전기 회로, 처리 전기 회로와 비교 전기 회로를 포함하고, 전자식 잔여 전류 검측 전기 회로는 고장 신호를 수집하여 견본 추출 출력 신호롤 전화시키고, 처리 전기 회로는 인수한 견본 추출 출력 신호를 확대하여 전처리 신호를 형성하고, 비교 전기 회로가 전처리 신호를 인수하고 설정한 역치와 비교하고, 비교 전기 회로가 고장 신호를 수출하고 구동 전기 회로를 제어함으로써 수행 기구가 차단기의 트립을 조작하도록 하고; 상기 전자기식 잔여 전류 검측 전기 회로는 전자기식 잔여 전류 고장 감측기의 전기 회로에 대한 감측에 사용되고, 전자기식 잔여 전류 검측 전기 회로는 출력된 신호를 통하여 수행 기구가 차단기의 트립을 조작하도록 하는 차단기.
진일보로, 전원 전압이 없는 상황하에서 상기 전자식 잔여 전류 고장 감측기는 잔여 전류를 감측하는데 사용되고; 제품이 전원 전압이 있는 상황하에서, 전자식 잔여 전류 고장 감측기는 잔여 전류를 감측하는데 사용되며, 이때, 전자기식여 전류 고장 감측기는 작동하지 않는다.
진일보로, 절연 외각을 포함하고 상기 절연 외각내에 격판이 설치되고 상기 격판이 차단기 내의 공간을 제1 장착홈과 제2 장착홈 두 부분으로 획분하고, 상기 제1 장착홈, 제2 장착홈은 차단기의 상극 또는 중성극을 장착하는데 사용되고, 상기 절연 외각의 일측에 절연 외각과 일체형성된 잔여 전류 분석 구동 모듈이 평행 설치되어 있고, 상기 잔여 전류 분석 구동 모듈 내에 잔여 전류 검측 회로판이 설치되고 잔여 전류 분석 비교 전기 회로는 잔여 전류 검측 회로판에 설치되고; 전자식 잔여 전류 고장 감측기와 전가기식 잔여 전류 고장 감측기는 잔여 전류 분석 구동 모듈내 또는 제2 장착홈에 설치된다.
진일보로, 상기 작동 전원은 DC스위치 전원을 포함하고, 상기 DC스위치 전원과 잔여 전류 분석 비교 전기 회로 사이에 하나의 전압 안정 전기 회로가 연결되고, DC 스위치 전원은 정류 이극관, 보험 저항과 여파 전기 회로를 더 포함하고, 정류 이극관의 일단은 전원(L)와 연결되고, 타단은 여파 전기 회로의 일단과 연결되며, 보험 저항의 일단은 전원N극과 연결되고, 타단은 여파 전기 회로와 연결되며, 여파 전기 회로의 출력단은 DC스위치 전원과 연결되고, 전원L극과 전원N극 사이에 파동 저항이 병렬 연결되고, 상기 DC 스위치 전원은 DC/DC 스위치 전원 칩을 포함하고, DC/DC 스위치 전원 칩의 출력단이 전압 안정 전기 회로와 연결된다.
진일보로, 전자기식 잔여 전류 검측 전기 회로는 축전기(C21), 축전기(C22), 저항(R34), 저항(R36), 저항(R37), 이극관(D7), 이극관(D8), N-MOS 장효과 트랜지스터(Q4)와 제어기(P1)를 포함하고; 상기 저항(R36)의 일단이 전원 양극(VCC)에 연결되고, 저항(R36)의 타단이 저항(R37)의 일단, N-MOS장효과 트랜지스터(Q4)의 그리드 전극(G)에 연결되고, N-MOS장효과 트랜지스터(Q4)의 드레인 전극(D)은 저항(R35)의 일단과 연결되고, N-MOS장효과 트랜지스터(Q4)의 소스 전극(S)이 저항(R37)의 타단, 저항(R35)의 타단에 연결되고, 저항(R35)과 N-MOS장효과 트랜지스터(Q4)의 드레인 전극(D)이 연결하는 일단이 전자기식 잔여 전류 고장 감측기(42)의 전자기식 상호 인덕터의 하나의 2차 권선 출력단(CT1)과 연결되고;저항(R35)과 N-MOS장효과 트랜지스터(Q4)의 소스 전극(S)이 연결되는 일단이 전자기식 잔여 전류 고장 감측기(42)의 전자기식 상호 인덕터의 다른 하나의 2차 권선 출력단(CT2)과 연결되며; 이극관(D7)의 양극, 이극관(D8)의 음극은 모두 축전기(C22)의 양극에 연결되고, 이극관(D7)의 음극, 이극관(D8)의 양극은 모두 축전기(C21)의 양극에 연결되고 축전기(C22)의 양극이 N-MOS장효과 트랜지스터(Q4)의 드레인 전극(D)과 연결되고, 축전기(C21)의 양극이 N-MOS장효과 트랜지스터(Q4)의 소스 전극(S)에 연결되고 접지(GND)하며, 축전기(C21)의 음극, 축전기(C22)의 음극이 수행 기구에 연결된다.
진일보로, 전자식 잔여 전류 검측 전기 회로는 TVS 항파동 충격 보호 흡수관(VR2), 삼극관(Q1), 삼극관(Q2), 축전기(C1), 축전기(C2), 축전기(C10), 축전기(C11), 저항(R2), 저항(R2*), 저항(R3), 저항(R4), 저항(R5), 저항(R6), 저항(R10), 저항(R11), 저항(R12), 연산 증폭기(U1A)와 연산 증폭기(U1B)를 포함하고; 전자식 잔여 전류 고장 감측기(41)의 권선의 일단이 TVS항파동 충격 보호 흡수관(VR2)의 일단, 삼극관(Q1)의 이미터, 삼극관(Q2)의 이미터에 연결되고, TVS항파동 충격 보호 흡수관(VR2)의 타단, 전자식 잔여 전류 고장 감측기(41)의 권선의 타단이 저항(R2)의 일단과 연결되고, 저항(R2)의 타단이 축전기(C1)의 양극과 연결되며, 축전기(C1)의 음극이 전원 음극(VSS)에 연결하고; 전자식 잔여 전류 고장 감측기(41)의 전자식 상호 인덕터의 다른 하나의 권선이 저항(R2*), 저항(R3)의 일단과 연결되고, TVS항파동 충격 보호 흡수관(VR2)의 타단이 저항(R2*), 저항(R3)의 일단과 연결되고, 저항(R2*)의 타단, 저항(R1)의 일단이 축전기(C1)의 양극과 연결되고, 저항(R1)의 타단이 접지(GND)하고, 저항(R3)의 일단이 저항(R2*)과 연결되고, 저항(R3)의 타단이 연산 증폭기(U1A)의 반방향 입력단과 연결되고, 연산 증폭기(U1A)의 출력단이 저항(R6)의 일단과 연결되고, 저항(R6)의 타단이 삼극관(Q1)의 베이스, 삼극관(Q2)의 베이스에 연결되고, 삼극관(Q1)의 컬렉터가 전원 양극(VCC)과 연결되고, 삼극관(Q2)의 컬렉터가 전원 음극(VSS)과 연결되며; 연산 증폭기(U1B)의 반방향 입력단이 연산 증폭기(U1B)의 출력단(LD)과 연결되고, 연산 증폭기(U1B)의 순방향 입력단이 저항(R12), 축전기(C11)의 일단과 연결되고, 축전기(C11)의 타단이 접지(GND)하고, 저항(R12)의 타단이 저항(R11), 축전기(C10)의 일단과 연결되고, 축전기(C10)의 타단이 각각 저항(R10), 저항(R5)과 연결되고 저항(R5)의 타단이 저항(R4)을 통하여 접지(GND)하고, 저항(R10)의 타단이 저항(R11)을 통하여 접지(GND)하며, 축전기(C2)의 양단이 저항(R6)의 양단에 병렬연결된다.
진일보로, 상기 처리 전기 회로는 연산 증폭기(U2A), 축전기(C12), 축전기(C13), 저항(R13)과 저항(R14)을 포함하고, 연산 증폭기(U2A)의 순방향 입력단과 저항(R14), 축전기(C13)의 일단과 연결되고, 연산 증폭기(U2A)의 출력단(Lw), 축전기(C12)의 타단이 모두 연산 증폭기(U2A)의 반방향 입력단과 연결되고, 저항(14)의 타단, 축전기(C12)의 타단이 모두 저항(R13)의 일단과 연결되고, 저항(R13)의 타단이 전자식 잔여 전류 검측 전기 회로의 출력단과 연결되고, 축전기(C13)의 타단이 접지된다.
진일보로, 상기 비교 전기 회로는 연산 증폭기(U3A), 연산 증폭기(U3B), 이극관(D1), 이극관(D2), 저항(R15), 저항(R16), 저항(R17), 저항(R18)과 저항(R19)을 포함하고, 상기 연산 증폭기(U3A)의 순방향 입력단은 접지하고, 연산 증폭기(U3A)의 반방향 입력단은 저항(R15), 저항(R16)의 일단과 이극관(D1)의 음극에 연결되고, 연산 증폭기(U3A)의 출력단은 이극관(D1)의 양극, 이극관(D2)의 음극과 연결되고; 연산 증폭기(U3B)의 순방향 출력단은 접지(GND)하고, 연산 증폭기(U3B)의 반방향 입력단은 저항(R17), 저항(R18), 저항(R19)의 일단과 연결되고, 연산 증폭기(U3B)의 출력단(QL)과 저항(R19)의 타단과 연결되고; 이극관(D2)의 양극, 저항(R16)의 타단은 저항(R18)의 타단에 연결되고, 저항(R15)의 타단, 저항(R17)의 타단이 처리 전기 회로의 출력단에 연결된다.
진일보로, 상기 구동 전기 회로는 연산 증폭기(U4A), 연산 증폭기(U4B), 저항(R21), 저항(R27), 저항(R28), 저항(R28T), 저항(R29), 저항(R29T), 저항(R30), 저항(R31), 저항(R32), 저항(R33), 저항(R34), 조절 가능 저항(VR1), 축전기(C20) 및 삼극관(Q3)을 포함하고; 상기 연산 증폭기(UA4)의 순방향 입력단과 축전기(C16)의 일단, 저항(R21)의 일단과 연결되고, 연산 증폭기(U4A)의 출력단이 이극관(D5)의 양극과 연결되고, 저항(R21)의 타단이 비교 전기 회로의 출력단과 연결되고; 저항(R29T), 저항(R29)의 일단이 전원 양극(VCC)과 연결되고, 저항(R29T)의 타단이 연산 증폭기(U4A)의 반방향 입력단, 저항(R28T)의 일단과 연결되고, 저항(R29)의 타단이 연산 증폭기(U4A)의 반방향 입력단, 저항(R28)의 일단과 연결되고, 저항(R28T), 저항(R28)의 타단이 삼극관(Q3)의 컬렉터에 연결되고, 삼극관(Q3)의 이미터가 전원 음극(VSS)과 연결되고, 저항(R33)의 일단이 전원 양극(VCC)과 연결되고, 저항(R33)의 타단이 조절 가능 저항(VR1)의 음극과 연결되고, 조절 가능 저항(VR1)의 양극이 저항(R34)의 일단, 삼극관(Q3)의 베이스에 연결되고, 저항(R34)의 타단이 전원 음극(VSS)에 연결되고; 연산 증폭기(U4B)의 반방향 입력단이 접지(GND)하고, 연산 증폭기(U4B)의 출력단과 이극관(D6)의 양극과 연결되고, 이극관(D6)의 음극이 저항(R32)을 통하여 수행 기구에 연결되고, 연산 증폭기(U4B)의 순방향 입력단이 저항(R30)의 일단과 연결되고, 저항(R30)의 타단이 저항(R27), 저항(R31)과 축전기(C20)의 일단과 연결되고, 저항(R27)의 타단이 이극관(D5)의 음극과 연결되고, 저항(R31)의 타단, 축전기(C20)의 타단이 전원의 음극(VSS)과 연결된다.
진일보로, 상기 처리 전기 회로는 배전망 전압이 전기 제공 시 사용하는 전압 레퍼런스 회로를 더 포함하고, 연산 증폭기(U2B), 저항(R7), 저항(R8), 축전기(C3)와 축전기(C4)를 포함하고, 연산 증폭기(U2B)의 순방향 입력단과 저항(R8), 저항(R9) 및 축전기(C4)의 일단과 연결되고, 연산 증폭기(U2B)의 출력단, 저항(R7)의 일단이 모두 연산 증폭기(U2B)의 반방향 출력단과 연결되고, 축전기(C3)의 일단이 저항(R7)의 타단과 연결되고 접지(GND)하고, 축전기(C3)의 타단이 전원 음극(VSS)과 연결되고, 저항(R8), 축전기(C4)의 타단이 전원 음극(VSS)과 연결되고, 저항(R9)의 타단이 전원 양극(VCC)과 연결된다.
진일보로, 상기 잔여 전류 분석 구동 모듈의 너비는 차단기 총 너비의 1/3이고, 상기 제1 장착홈과 제2 장착홈의 너비가 같다.
진일보로, 상기 제1 장착홈 내에 차단기의 상극이 장착되어 있고, 제2 장착홈 내에 차단기의 중성극, 전자식 잔여 전류 고장 감측기, 전자기식 잔여 전류 고장 감측기, 전자기 계전기와 전자기 계전기에 의해 촉동될 수 있는 트립 기구가 장착되어 있다.
진일보로, 상기 제1 장착홈, 제2 장착홈 내에 모두 차단기의 상극이 장착되어 있고, 상기 잔여 전류 분석 구동 모듈내에 상기 전자식 잔여 전류 고장 감측기, 잔자기식 잔여 전류 고장 감측기 및 전자기 계전기가 설치되어 있다.
진일보로, 상기 차단기의 상극은 한쌍의 상선 단자와 해당 상선 단자와 전기 연결되는 상 전기 회로 구조를 포함하고; 상기 한쌍의 상선 단자는 각각 상류 상선 단자, 하류 상선 단자로서 제1 장착홈의 양측에 상대적으로 설치되고, 상류 상선 단자와 하류 상선 단자 사이의 제1 장착홈 내에 상 전기 회로 구조를 설치하고; 상기 상 전기 회로 구조는 상극 손잡이, 상극 조작 기구, 상극 가동 접촉부, 전자기 트립핑디바이스, 열 트립핑디바이스와 아크 슈트를 포함하고; 상기 상극 손잡이, 상극 조작 기구는 제1 장착홈의 상부에 설치되고, 상극 손잡이는 상극 연결봉을 통하여 상극 조작 기구에 연결되고, 상극 가동 접촉부는 조작 기구의 하부에 연결되고 열 트립핑디바이스 및 상류 상선 단자와 전기 연결되고, 전자기 트립핑디바이스는 상극 조작 기구의 일측에 고정되고 상극 손잡이의 하측에 위치되고, 전자기 트립핑디바이스의 상극 가동 접촉부에 접근되는 일측에 상극 가동 접촉부와 배합되는 상극 정지 접촉부가 고정되어 있고; 열 트립핑디바이스는 상극 조작 기구의 하측에 설치되고, 아크 슈트는 전자기 트립핑디바이스의 하측에 설치된다.
진일보로, 상기 차단기의 중성극은 한쌍의 중선 단자와 해당 중선 단자와 전기 연결되는 중선 전기 회로 구조를 포함하고; 상기 한쌍의 중선 단자는 각각 상류 중선 단자, 하류 중선 단자로서 제2 장착홈의 양측에 상대적으로 설치되고, 상류 중선 단자와 하류 중선 단자 사이의 제2 장착홈 내에 중선 전기 회로 구조를 설치하고; 상기 중선 전기 회로 구조는 중선 손잡이, 중선 가동 접촉부 어셈블리, 전자기 계전기, 전자식 잔여 전류 고장 감측기와 전자기식 잔여 전류 고장 감측기를 포함하고; 상기 중선 손잡이, 트립 기구는 제2 장착홈의 상부에 설치되고, 중선 손잡이는 상극 손잡이와 결합되고 트립 기구 사이와 중선 연결봉을 통하여 연결되고, 상기 트립 기구가 상극 조작 기구에 연결되고, 전자기 계전기는 트립 기구의 일측에 설치되고 중선 손잡이의 하측에 위치되며, 전자기 계전기의 하측에 전자식 잔여 전류 고장 감측기와 전자기식 잔여 전류 고장 감측기가 나란히 배열 설치되고, 전자식 잔여 전류 고장 감측기와 전자기식 잔여 전류 고장 감측기의 일측에 중선 가동 접촉부 기구와 배합하는 중선 정지 접촉부가 설치된다.
본 발명의 차단기에 있어서, 잔여 전류 분석 구동 모듈 내에 설치되는 잔여 전류 분석 비교 전기 회로는 전자식 잔여 전류 검측 전기 회로와 전자기식 잔여 전류 검측 전기 회로, 즉 두가지 잔여 전류 분석 검측 전기 회로를 포함하고, 양자는 공동 작동할 수 있고 서로 간섭하지 아니하며 회로판의 최적화 및 소형화 설계에 유리하다.
또한, 두개의 잔여 전류 고장 감측기를 사용하여 기존의 체적이 비교적 큰 잔여 전류 고장 감측기를 대체함으로써 잔여 전류 고장 감측기의 두께를 감소하고, 그 중의 하나는 전자기식이고 다른 하나는 전자식을 사용함으로써 제품이 전원 전압이 없는 상황하에서 전자기 잔여 전류 고장 감측기는 정현 교류 잔여 전류, 맥동 직류 잔여 전류를 검측하는데 사용되고; 제품이 전원 전압이 있는 상황하에서, 전자식 잔여 전류 고장 감측기는 평활 직류, 고빈도 정현 교류 잔여 전류, 복합 잔여 전류 등 잔여 전류를 감측하는데 사용되며, 이때, 전자기식 잔여 전류 고장 감측기는 작동하지 아니하며, 기존의 차단기에 비해 더욱 완전한 잔여 전류 검측 성능을 구비할 뿐만아니라, 서로 다른 검측 작업을 수행함으로써 회로판의 최적화 및 판의 축소 설계 등에 유리하고 제품의 소형화 설계에 유리하다.
도1은 본 발명의 차단기의 구조 설명도이다.
도2는 본 발명의 차단기의 제1 양태의 구조 설명도이다.
도3은 본 발명의 차단기의 제2 양태의 구조 설명도이다.
도4는 본 발명의 차단기의 상극 구조 설명도이다.
도5는 본 발명의 차단기의 중성극 구조 설명도이다.
도6은 본 발명의 차단기의 잔여 전류 분석 비교 전기 회로의 설명도이다.
도7은 본 발명의 차단기 중 전자식 검측 전기 회로의 작동 전원 전기 회로도이다.
도8은 본 발명의 차단기 중 전기 회로를 검측하는 전자식 잔여 전류 검측 전기 회로도이다.
도9는 본 발명의 차단기 중 전기 회로를 검측하는 처리 전기 회로(견본 추출 후의 여파 처리)이다.
도10은 본 발명의 차단기의 전압 기준 참고 전기 회로이다.
도11은 본 발명의 차단기 중 전기 회로를 검측하는 비교 전기 회로이다.
도12는 본 발명의 차단기 중의 구동 전기 회로이다.
도13은 본 발명의 차단기의 전자기식 잔여 전류 검측 전기 회로이다.
도14는 본 발명의 차단기 중 수행 기구의 전기 회로도(제어기)이다.
도2는 본 발명의 차단기의 제1 양태의 구조 설명도이다.
도3은 본 발명의 차단기의 제2 양태의 구조 설명도이다.
도4는 본 발명의 차단기의 상극 구조 설명도이다.
도5는 본 발명의 차단기의 중성극 구조 설명도이다.
도6은 본 발명의 차단기의 잔여 전류 분석 비교 전기 회로의 설명도이다.
도7은 본 발명의 차단기 중 전자식 검측 전기 회로의 작동 전원 전기 회로도이다.
도8은 본 발명의 차단기 중 전기 회로를 검측하는 전자식 잔여 전류 검측 전기 회로도이다.
도9는 본 발명의 차단기 중 전기 회로를 검측하는 처리 전기 회로(견본 추출 후의 여파 처리)이다.
도10은 본 발명의 차단기의 전압 기준 참고 전기 회로이다.
도11은 본 발명의 차단기 중 전기 회로를 검측하는 비교 전기 회로이다.
도12는 본 발명의 차단기 중의 구동 전기 회로이다.
도13은 본 발명의 차단기의 전자기식 잔여 전류 검측 전기 회로이다.
도14는 본 발명의 차단기 중 수행 기구의 전기 회로도(제어기)이다.
도면1 내지 도면14에 결합하여 하기 실시예를 개시하여 본 발명의 차단기의 구체적 실시방식에 대해 추가로 설명하기로 한다. 본 발명의 차단기는 하기 실시예의 설명에 제한되지 아니한다.
차단기에 있어서, 절연 외각(1)을 포함하고, 상기 절연 외각(1) 내에 격판이 설치되고 상기 격판이 차단기 내의 공간을 제1 장착홈과 제2 장착홈 두부분으로 획분하고, 상기 제1 장착홈, 제2 장착홈은 차단기의 상극 또는 중성극을 장착하는데 사용되고, 상기 절연 외각(1)의 일측에 절연 외각(1)과 일체형성된 잔여 전류 분석 구동 모듈(2)이 평행 설치되어 있다.
도1 내지 도3에 나타낸 바와 같이, 절연 외각(1)을 포함하는 차단기에 있어서, 상기 절연 외각(1) 내에 차단기의 상극과 중성극이 설치되어 있고, 상기 상극과 중성극 사이에 격판이 설치되어 있으며, 상기 격판은 절연 외각(1)의 내부를 극성 장착홈과 중성극 장착홈으로 획분하고, 상기 절연 외각(1) 내의 일측에 절연 외각(1)과 일체 성형하는 잔여 전류 분석 구동 모듈(2)이 설치되고, 상기 잔여 전류 분석 구동 모듈(2), 차단기의 상극, 차단기의 중성극 3자는 서로 평행 설치되고, 상기 잔여 전류 분석 구동 모듈(2)은 극성 장착홈에 바로 인접하는 일측 또는 중성극 장착홈에 바로 인접하는 일측에 설치되고, 도1, 도2는 잔여 전류 분석 구동 모듈(2)을 중성극 장착홈에 바로 인접하는 일측에 설치하는 것이고, 또한 도2에 나타낸 바와 같이 잔여 전류 분석 구동 모듈(2)을 상극 장착홈에 바로 인접하는 일측에 설치할 수도 있다.
공간을 절약하기 위하여 바람직하게는 상극, 중성극과 잔여 전류 분석 모듈 3자가 절연 외각(1)에서 차지하는 공간이 동일하고, 도1 내지 도3에 나타낸 바와 같이, 상극, 중성극과 잔여 전류 분석 모듈 3자는 각각 차단기 전체의 1/3을 차지하고, 도2 및 도3 중의 L는 너비를 표시하고, 상극, 중성극과 잔여 전류 분석 모듈이 각각 하나의 계수가 되도록 하고 또는 하나의 계수에 근사하도록 함으로써 표준화 및 모듈화의 생산에 유리하다. 하지만 기존의 차단기의 잔여 전류 고장 감측기(4)의 상호 인덕터의 두께가 너무 두꺼워 중성극이든 잔여 전류 분석 모듈에 설치하더라도 상극, 중성극 및 잔여 전류 분석 모듈 3자로 하여금 각각 전체 차단기의 1/3을 차지하도록 할 수 없다.
본 발명의 하나의 개진점은 상기 잔여 전류 고장 감측기(4)는 전자식 잔여 전류 고장 감측기(41)와 전자기식 잔여 전류 고장 감측기(42)를 포함하고, 상기 전자식 잔여 전류 고장 감측기(41)와 전자기식 잔여 전류 고장 감측기(42)는 잔여 전류 분석 구동 모듈(2) 내 또는 중성극으로서의 제2 장착홈 내에 설치된다.두개의 잔여 전류 고장 감측기를 사용하여 기존의 체적이 큰 잔여 전류 고장 감측기를 대체함으로써 잔여 전류 고장 감측기의 두께가 작아지도록 하고, 이를 잔여 전류 분석 구동 모듈(2) 또는 중성극으로서의 제2 장착홈에 방치함으로써, 본 발명의 잔여 전류 분석 구동 모듈(2)로 하여금 단지 차단기 총 너비의 1/3을 차지하도록 하고, 상극, 중성극이 모두 차단기 총 너비의 1/3을 차지하도록 하여 표준화 및 모듈화의 생산에 편리하고, 차단기의 절연 외각(1) 중의 제1 장착홈, 제2 장착홈의 너비와 잔여 전류 분석 구동 모듈(2)의 너비가 모두 하나의 계수가 되도록 하고 또는 하나의 계수에 근사되도록 할 수 있다.
상기 잔여 전류 고장 감측기(4)는 전자기식 잔여 전류 고장 감측기(42)와 전자식 잔여 전류 고장 감측기(41)을 포함하고, 그 중에서 하나는 전자기식이고, 하나는 전자식이며, 제품이 전원 전압이 없는 상황하에서, 상기 전자기식 잔여 전류 고장 감측기(42)는 정현 교류 잔여 전류, 맥동 직류 잔여 전류를 검측하는데 사용되고; 제품이 전원 전압（AC/DC85~265V）이 있는 상황하에서, 전자식 잔여 전류 고장 감측기(41)는 평활 직류, 고빈도 정현 교류 잔여 전류, 복합 잔여 전류 등 잔여 전류를 감측하는데 사용되고, 이 때 전자기식 잔여 전류 고장 감측기(42)는 작동하지 아니한다. 본 발명은 전자기식 잔여 전류 고장 감측기(42)와 전자식 잔여 전류 고장 감측기(41)로 하나의 큰 잔여 전류 고장 검측기를 대체함으로써, 이들이 중성극, 즉 제2 장착홈 내에 집성될 수 있도록 하거나 잔여 전류 분석 구동 모듈에 위치하도록 하여 각각 다른 검측 작업을 수행하도록 하고 회로판의 최적화 및 판의 배치 설계를 축소하는데 유리하고 제품 전체의 소형화 설계에 유리하며, 제품 전체의 너비를 54mm로 축소하여 너비가 비교적 작은 B형 1PN 또는 2P의 RCBO를 형성하는데 유리하다.
도4 내지 도5에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 차단기의 실시예1에 있어서, 상기 제1 장착홈과 제2 장착홈은 각각 차단기의 상극과 중성극을 장착하기 위한 극성 장착홈과 중성극 장착홈이고, 상기 절연 외각(1)의 일측에 절연 외각(1)과 일체성형되는 잔여 전류 분석 구동 모듈(2)이 설치되고, 상기 잔여 전류 분석 구동 모듈(2) 내에 잔여 전류 검측 회로판이 설치되며, 전자기식 잔여 전류 고장 감측기(42)와 전자식 잔여 전류 고장 감측기(41)는 중성극의 중성극 장착홈 내에 설치되어 있다. 본 발명의 차단기의 실시예2에 있어서, 상기 제1 장착홈과 제2 장착홈은 각각 차단기의 상극과 중성극을 장착하기 위한 극성 장착홈과 중성극 장착홈이고, 상기 절연 외각(1)의 일측에 절연 외각(1)과 일체성형하는 잔여 전류 분석 구동 모듈(2)이 설치되고, 상기 잔여 전류 분석 구동 모듈(2) 내에 잔연 전류 검측 회로판, 전자기식 잔여 전류 고장 감측기(42)와 전자식 잔여 전류 고장 감측기(41)가 설치되어 있다.
본 발명의 차단기의 실시예3에 있어서, 상기 제1 장착홈과 제2 장착홈은 모두 차단기의 상극이 하나의 양극 차단기를 형성하는데 사용되고, 상기 절연 외각(1)의 일측에 절연 외각(1)과 일체성형되는 잔여 전류 분석 구동 모듈(2)이 설치되고, 상기 잔여 전류 분석 구동 모듈(2) 내에 잔여 전류 검측 회로판, 전자기식 잔여 전류 고장 감측기(42), 전자식 잔여 전류 고장 감측기(41)와 전자기 계전기(5)가 설치되어 있다.
도4에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 차단기의 실시예1에 있어서, 차단기의 상극은 한쌍의 상선 단자와 해당 상선 단자와 전기 연결되는 상 전기 회로 구조를 포함하고; 상기 한쌍의 상선 단자는 각각 상류 상선 단자(31), 하류 상선 단자(32)로서 상극 장착홈의 양측에 상대적으로 설치되고, 상류 상선 단자(31)와 하류 상선 단자(32) 사이의 상극 장착홈 내에 상 전기 회로 구조를 설치하고; 상기 상 전기 회로 구조는 상극 손잡이(33), 상극 조작 기구(34), 상극 가동 접촉부(35), 전자기 트립핑디바이스(36), 열 트립핑디바이스(37)와 아크 슈트(38)를 포함하고; 상기 상극 손잡이(33), 상극 조작 기구(34)는 상극 장착홈의 상부에 설치되고, 상극 손잡이(33)는 상극 연결봉을 통하여 상극 조작 기구(34)와 연결되고, 상극 가동 접촉부(35)는 조작 기구의 하부에 연결되고 열 트립핑디바이스(37) 및 상류 상선 단자(31)와 전기 연결되고, 전자기 트립핑디바이스(36)는 상극 조작 기구(34)의 일측에 고정되고 상극 손잡이(33)의 하측에 위치되고, 전자기 트립핑디바이스(36)의 상극 가동 접촉부(35)에 접근되는 일측에 상극 가동 접촉부(35)와 배합되는 상극 정지 접촉부(39)가 고정되어 있고; 열 트립핑디바이스(37)는 상극 조작 기구(34)의 하측에 설치되고, 아크 슈트(38)는 전자기 트립핑디바이스(36)의 하측에 설치되어 있다.
도5에 나타낸 바와 같이, 중성극 장착홈 내에 전자식 잔여 전류 고장 감측기(41), 전자기식 잔여 전류 고장 감측기(42), 전자기 계전기(5)와 전자기 계전기(5)에 의해 촉동될 수 있는 트립 기구(6)가 장착되고; 상기 차단기의 중성극은 한쌍의 중선 단자와 해당 중선 단자와 전기 연결되는 중선 전기 회로 구조를 포함하고; 상기 한쌍의 중선 단자는 각각 상류 중선 단자(71), 하류 중선 단자(72)로서 중성극 장착홈의 양측에 상대적으로 설치되고, 상류 중선 단자(71)와 하류 중선 단자(72) 사이의 중성극 장착홈 내에 중선 전기 회로 구조를 설치하고; 상기 중선 전기 회로 구조는 중선 손잡이(73), 중선 가동 접촉부 어셈블리, 전자기 계전기(5), 전자식 잔여 전류 고장 감측기(41)와 전자기식 잔여 전류 고장 감측기(42)를 포함하고; 중성극 장착홈 내에 아크 슈트(38), 전자기 트립핑디바이스(36)와 열 트립핑디바이스(37)를 설치하지 아니한다. 상기 중선 손잡이(73), 트립 기구(6)가 중성극 장착홈의 상부에 설치되고, 중선 손잡이(73)가 상극 손잡이(33)와 결합되고 트립 기구(6) 사이와 중선 연결봉을 통하여 연결되고, 상기 트립 기구(6)가 상극 조작 기구(34)와 연결되고, 전자기 계전기(5)는 트립 기구(6)의 일측에 설치되고 중선 손잡이(73)의 하측에 위치되며, 상기 전자기 계전기(5)가 작업할 때 트립 기구(6)를 통하여 상극 장착홈 내의 상극 조작 기구(34)로 하여금 트립하도록 하고; 전자기 계전기(5)의 하측에 전자식 잔여 전류 고장 감측기(41)와 전자기식 잔여 전류 고장 감측기(42)가 나란히 배열 설치되고, 전자식 잔여 전류 고장 감측기(41)와 전자기식 잔여 전류 고장 감측기(42)의 일측에 중선 가동 접촉부(74) 기구와 배합하는 중선 정지 접촉부(76)가 설치되어 있다.
상기 전자식 잔여 전류 고장 감측기(41)와 전자기식 잔여 전류 고장 감측기(42)는 모두 상극 전기 회로 중에 연결되는 상극 초급 권선, 중성극 전기 회로 중에 연결되는 중성극 초급 권선과 잔여 전류 검측 전기회로판과 연결되는 서브 권선을 포함한다. 예를 들면, 전자식 잔여 전류 고장 감측기(41)와 전자기식 잔여 전류 고장 감측기(42)의 상극 초급 권선의 양단은 격판을 통과하여 각각 차단기 상극의 전자기 트립핑디바이스(36)와 하류 상선 단자(32)와 전기 연결되고; 전자식 잔여 전류 고장 감측기(41)와 전자기식 잔여 전류 고장 감측기(42)의 중성극 초급 권선의 양단이 각각 중선 정지 접촉부(76)와 하류 주선 단자(72)와 전기 연결된다.
상기 중선 가동 접촉부 어셈블리는 중선 가동 접촉부(74), 구동암(75), 서포트와 컨택트 압력 스프링(Contact pressure spring)(77)을 포함하고; 상기 중선 가동 접촉부(74)와 서포트는 동축에 구동암(75)의 하부에 장착되고, 중선 가동 접촉부(74)와 상류 중선 단자(71)는 전기 연결되고; 구동암(75)과 상극 조작 기구(34)는 힌지 축을 통해 연결하여 기계 연결을 형성하고, 상극 조작 기구(34)가 상극 가동 접촉부(35)와 중선 가동 접촉부(74)를 이끌어 동작하고, 상기 컨택트 압력 스프링(77)의 일단은 절연 외각(1) 내의 하나의 고정축(78)에 고정되고, 컨택트 압력 스프링(77)의 타단은 중선 가동 접촉부(74)와 연결된다.
구체적으로, 중선 전기 회로 구조는 잔여 전류 시험 전기 회로를 더 포함하고, 상기 잔여 전류 시험 전기 회로는 하류 상선 단자(32), 스프링(79), 저항(8), 시험 버튼(9), 컨택트 압력 스프링(77) 및 그의 고정축(78)를 포함하고, 컨택트 압력 스프링(77) 및 그의 고정축(78)은 잔여 전류 시험 전기 회로의 전도성 소자이다. 상기 스프링(79)의 제1단은 저항(8)을 통하여 하류 중선 단자(72)와 전기연결되고, 스프링(79)의 제2단은 분리가능하게 고정축(78)과 접촉되고; 상기 시험 버튼(9)은 중성극 장착홈의 상부에 장착되고, 시험 버튼(9)을 누를 시, 스프링(79)의 제2단은 고정축(78)과 접촉하고 잔여 전기 회로를 발생하여 차단기가 정상적으로 드롯 아웃될 수 있는지 여부를 테스트한다.
실시예2에 있어서, 중성극 장착홈 내에 설치한 전자식 잔여 전류 고장 감측기(41), 전자기식 잔여 전류 고장 감측기(42)와 전자기 계전기(5)를 잔여 전류 분석 구동 모듈(2)에 설치할 수도 있으나, 전자기 계전기(5)에서 드롯 아웃 명령을 발송할 시 전자기 계전기(5)가 자동적으로 복위할 수 있는 것을 확보해야 하고; 이 때 중성극 장착홈 내에 전자기 계전기(5)에 의해 촉동될수 있는 드롯 아웃 기구(6)와 차단기의 중성극이 설치되어 있고, 상기 차단기의 중성극은 한쌍의 중선 단자와 해당 중선 단자와 전기 연결되는 중선 전기 회로 구조를 포함하고; 상기 중선 전기 회로 구조는 중선 손잡이(73), 중선 가동 접촉부 어셈블리와 전자기 계전기(5)를 포함하고; 상기 중선 손잡이(73), 드롯 아웃 기구(6)는 중성극 장착홈의 상부에 설치되고, 중성 손잡이(73)가 중선 연결봉을 통하여 드롯 아웃 기구(6)와 연결되고, 중선 손잡이(73)과 상극 손잡이(33)가 결합하고 드롯 아웃 기구(6) 사이와 중선 연결봉을 통하여 연결되고, 상기 드롯 아웃 기구(6)와 상극 조작 기구(34)가 연결되고, 중선 가동 접촉부 어셈블리는 드롯 아웃 기구(6)의 일측에 설치되고, 중선 가동 접촉부 어셈블리와 배합하는 중선 정지 접촉부(76)가 중성극 장착홈 내에 설치된다.
상극 손잡이(33)를 추동하고 상극 연결봉을 통하여 상극 조작 기구(34)를 이끌어 시곗바늘 방향으로 회전하도록 하여 상극 가동 접촉부(35)가 상극 정지 접촉부(39)의 방향으로 운동하도록 하는 동시에 상극 조작 기구(34)가 힌지 축을 통하여 구동암(75)이 중선 가동 접촉부(74)를 이끌어 중선 정지 접촉부(76)의 방향으로 운동하도록 하고, 상극 손잡이(33)를 추동하여 상극 가동 접촉부(35)와 상극 정지 접촉부(39), 중선 가동 접촉부(74)와 중선 정지 접촉부(76)가 폐합 위치에 있은 후, 드롯 아웃 기구(6)도 에너지 저장을 완성하고 자쇄할 수 있다. 상극 가동 접촉부(35)와 상극 정지 접촉부(39), 중선 가동 접촉부(74)와 중선 정지 접촉부(76)가 폐합 위치에 있을 시, 회로에서 과부하 또는 단락 고장이 발생 시, 상 전기 회로 구조 중의 열 트립핑디바이스(37) 또는 전자기 트립핑디바이스(36)가 자동 동작하여 상극 조작 기구(34)가 드롯 아웃되도록 하고, 상극 가동 접촉부(35)와 상극 정지 접촉부(39), 중선 가동 접촉부(74)와 중선 정지 접촉부(76)가 고장 전류를 분리되도록 차단하고 드롯 아웃 기구(6)는 동작하지 아니하며; 회로 중에 잔여 전류가 역치에 달하거나 시험 버튼(9)을 눌러 스프링(79)의 제2단을 추동하여 고정축(78)과 접촉하여 시험 전류를 형성하고, 전자기 계전기(5)가 동작하여 드롯 아웃 기구(6)가 해제되도록 한다. 저장 에너지가 석방되어 상극 조작 기구(34)의 빠른 해제를 구동하여 상극 가동 접촉부(35)와 상극 정지 접촉부(39), 중선 가동 접촉부(74)와 중선 정지 접촉부(76)가 분리되도록 한다.
상기 드롯 아웃 기구(6)의 다른 하나의 실시예에 있어서, 상기 드롯 아웃 기구(6)는 상극 조작 기구(34)의 록 캐치 위에 작용하는 전달 바일 수 있고, 전달 바가 격판을 관통하여 상극 조작 기구(34)의 록 캐치와 대응 설치되고, 전가지 계전기(5)가 작동할 시 드롯 아웃 기구(6)를 통하여 상극 조작 기구(34)의 드롯 아웃된다.
본 발명의 차단기의 실시예3에 있어서, 전자식 잔여 전류 고장 감측기(41), 전자기식 잔여 전류 고장 감측기(42)와 전자기 계전기(5)를 잔여 전류 분석 구동 모듈(2)에 설치하고, 제2 장착홈과 제1 장착홈 내에 각각 차단기의 상극을 장착하여 하나의 양극 차단기를 형성한다. 상기 차단기의 상극은 모두 한쌍의 상선 단자와 해당 상선 단자와 전기 연결되는 상 전기 회로 구조를 포함하고; 상기 한쌍의 상선 단자는 각각 상류 상선 단자(31), 하류 상선 단자(32)로서 제1 장착홈의 양측에 상대 설치되고, 상류 상선 단자(31)와 하류 상선 상선 단자(32) 사이의 제1 장착홈 내에 상 전기 회로 구조를 설치하고; 상기 상 전기 회로 구조는 상극 손잡이(33), 상극 조작 기구(34), 상극 가동 접촉부(35), 전자기 트립핑디바이스(36), 열 트립핑디바이스(37)과 아크 슈트(38)를 포함하고; 상기 상극 손잡이(33), 상극 조작 기구(34)는 제1 장착홈의 상부에 설치되고, 상극 손잡이(33)와 상극 조작 기구(34)는 상극 연결봉을 통하여 연결되고, 상극 가동 접촉부(35)는 조작 기구의 하부에 연결되고 열 트립핑디바이스(37) 및 상류 상선 단자(31)와 전기 연결되고, 전자기 트립핑디바이스(36)는 상극 조작 기구(34)의 일측에 고정되고 상극 손잡이(33)의 하측에 설치되고, 전자기 트립핑디바이스(36)가 상극 가동 접촉부(35)에 접근하는 일측에 상극 가동 접촉부(35)와 배합되는 상극 정기 접촉부(39)가 고정되어 있고, 열 트립핑디바이스(37)가 상극 조작 기구(34)의 하방에 설치된다. 아크 슈트(38)가 전자기 트립핑디바이스(36)의 하측에 설치된다. 양극 차단기로서, 전자식 잔여 전류 고장 감측기(41)와 전자기식 잔여 전류 고장 감측기(42)는 중성극 초급 권선을 설치되지 않고 모두 상극 초급 권선이고, 잔여 전류 고장 감측기(4), 전자기 계전기(5)와 드롯 아웃 기구(6) 등과 잔여 전류 감측 회로판은 모두 잔여 전류 분석 구동 모듈(2) 내에 장착된다.
본 발명 중의 잔여 전류 고장 감측기(4)는 전자기식 잔연 전류 고장 감측기(42)와 전자식 잔여 전류 고장 감측기(41)를 포함하고, 전자기식 잔연 전류 고장 감측기(42)와 전자식 잔여 전류 고장 감측기(41)는 모두 상호 인덕터이고, 차단기의 전원 회로는 전자기식 잔연 전류 고장 감측기(42)와 전자식 잔여 전류 고장 감측기(41)의 상호 인덕터를 통과하고, 전자기식 잔연 전류 고장 감측기(42)는 전자기식 상호 인덕터이고, 전자식 잔여 전류 고장 감측기(41)는 전자식 상호 인덕터이며, 제품이 전원 전압이 없는 상황하에서 상기 전자기식 잔여 전류 고장 감측기(42)는 정현 교류 잔여 전류, 맥동 직류 잔여 전류를 감측하는데 사용되고, 제품이 전원 전압(AC/DC85~265V)이 있는 상황하에서, 전자식 잔여 전류 고장 감측기(41)는 평활 직류 잔여 전류, 고빈도 정현 교류 잔여 전류, 복합 잔여 전류 등의 잔여 전류를 감측하는데 사용되며, 복합 잔여 전류는 맥동 직류 잔여 전류 중첩 평활 직류 잔유 전류, 1kHz내의 정현 교류 잔여 전류 중첩 평활 직류 잔여 전류를 포함하고 이때, 전자기식 잔여 전류 고장 감측기(42)는 작업하지 않는다.
도6에 나타낸 바와 같이, 잔여 전류 분석 구동 모듈(2) 내에 잔여 전류 분석 비교 전기 회로가 설치되고, 상기 잔여 전류 분석 비교 전기 회로는 수행 기구를 구동하여 차단기가 트립 전기 차단하도록 조작하고, 잔여 전류 분석 비교 전기 회로는 하나의 배전망 전압을 의지하는 전자식 검측 전기 회로와 하나의 배전망 전압에 독립되는 전자기식 검측 전기 회로를 포함하고, 상기 전자식 검측 전기 회로는 전자식 잔여 전류 고장 감측기(41)의 전기 회로에 대한 검측에 사용되고, 주로 11kHz 이하의 교류 고장 잔여 전류를 감측하고, 검측 전기 회로는 전자식 잔여 전류 검측 전기 회로, 처리 전기 회로와 비교 전기 회로를 포함하고, 전자식 잔여 전류 검측 전기 회로는 고장 신호를 수집하여 견본 추출 출력 신호로 전화시키고, 처리 전기 회로는 인수한 견본 추출 출력 신호를 확대하여 전처리 신호를 형성하고, 비교 전기 회로가 전처리 신호를 인수하고 설정한 역치와 비교하고, 비교 전기 회로가 고장 신호를 수출하고 구동 전기 회로를 제어함으로써 수행 기구가 차단기의 트립을 조작하도록 하고; 전자기식 잔여 전류 검측 전기 회로는 고빈도 교류 잔여 전류와 ?낡? 직류 잔여 전류를 검측하는데 사용되고, 전자기식 잔여 전류 검측 전기 회로는 전자기식 잔여 전류 고장 감측기(42)가 전기 회로에 대한 감측에 사용되고, 전자기식 잔여 전류 검측 전기 회로는 신호를 출력하여 수행 기구가 전기 회로를 구동시키도록 하여 차단기의 트립을 조작하도록 한다.
본 발명의 차단기에 있어서, 잔여 전류 분석 구동 모듈 내에 설치된 잔여 전류 분석 비교 전기 회로는 전자식 검측 전기 회로와 전자기식 검측 전기 회로인 2종의 잔여 전류 분석 검측 전기 회로를 포함하고, 양자는 공동 작동할 수 있고 양자 사이에 서로 간섭하지 않고 회로판의 최적화 및 소형화의 설계에 유리하다.
구체적으로, 도6에 나타낸 바와 같이, 상기 잔여 전류 분석 구동 모듈(2)은 잔여 전류 분석 비교 전기 회로를 포함하고, 상기 잔여 전류 분석 비교 전기 회로는 수행 기구를 구동하여 차단기의 트립(trip) 전기 차단을 조작하도록 하고, 잔여 전류 분석 비교 전기 회로는 전자식 검측 전기 회로, 전자기식 잔여 전류 검측 전기 회로와 구동 전기 회로를 포함하고, 전자식 검측 전기 회로는 전기 회로를 구동하는 것을 통하여 수행 기구를 조작하여 차단기가 트립 전기 차단되도록 하고 전자기식 검측 전기 회로는 직접 수행 기구를 통하여 차단기가 트립 전기 차단하도록 한다. 상기 전자식 검측 전기 회로는 전자식 잔여 전류 검측 전기 회로, 처리 전기 회로와 비교 전기 회로를 포함하고, 상기 전자식 잔여 전류 검측 전기 회로의 출력단과 처리 전기 회로의 입력단이 연결되고, 처리 전기 회로의 출력단과 비교 전기 회로의 입력단이 연결되고, 비교 전기 회로의 출력단과 구동 전기 회로의 입력단과 연결되고, 전자식 잔여 전류 검측 전기 회로는 고장 신호를 수집하여 견본 추출 출력 신호로 전화시키고, 처리 전기 회로는 인수된 견본 추출 출력 신호를 확대 및/또는 여파 처리 등을 진행하여 전처리 신호를 형성하고, 비교 전기 회로가 전처리 신호를 인수하고 설정한 역치와 비교하고, 비교 전기 회로가 고장 신호를 출력하고 구동 전기 회로를 제어하여 수행 기구가 차단기의 트립 전기 차단을 조작하도록 하고, 전자식 잔여 전류 검측 전기 회로는 하나의 이극관과 분압 저항을 연결할 수 있어 출력 신호가 전자기식 잔여 전류 검측 전기 회로 중의 부품을 간섭하는 것을 피면할 수 있다. 전자기식 잔여 전류 검측 전기 회로의 출력단이 수행 기구와 직접 연결하여 차단기가 트립 전기 차단되도록 한다. 상기 작동 전원은 DC스위치 전원을 포함하고, DC스위치 전원은 배전망 전압에 대하 감압하고 셀프 피드백 평형 전기 회로를 통해 양극과 음극의 쌍극성의 전원을 형성하여 출력하고, 바람직하게는 DC스위치 전원과 잔여 전류 분석 비교 전기 회로 사이에 하나의 전압 안정 전기 회로를 연결한다. DC스위치 전원은 정류 이극관, 보험 저항과 여파 전기 회로의 작용하에서 잔여 전류 분석 전기 회로에 대해 직류 전기를 제공하는 작동 전원으로 형성되고; 정류 이극관의 일단은 전원L와 연결되고, 타단은 여파 전기 회로의 일단과 연결되며, 보험 저항의 일단은 전원N극과 연결되고, 타단은 여파 전기 회로와 연결되며, 여파 전기 회로의 출력단은 DC스위치 전원과 연결되고, 전원L극과 전원N극 사이에 파동 저항이 병렬 연결되어 있고, 상기 DC 스위치 전원은 DC/DC 스위치 전원 칩을 포함하고, DC/DC 스위치 전원 칩의 출력단이 전압 안정 전기 회로와 연결되고, 상기 DC/DC 스위치 전원 칩UP1의 모델은 LNK304/306이다. 전자식 검측 전기 회로의 검측 전기 회로 중에서, 즉 전자식 잔여 전류 검측 전기 회로로부터 처리 전기 회로에서, 단지 4개의 연산 증폭기만 사용하면 전부 기능을 달성할 수 있고 원가가 낮고 소모가 작고, 도8-도12에서, 4개의 연산 증폭기는 각각 U1, U2, U3과 U4이고, 그중에서 U1A과 U1B는 모두 동일한 연산 증폭기U1에 속하며, 마찬가지로, U2A, U2B는 연산 증폭기 U2에 속하며, U3A, U3B는 연산 증폭기 U3에 속하고, U4A, U4B는 연산 증폭기(U4)에 속한다.
전자식 검측 전기 회로와 전자기식 잔여 전류 검측 전기 회로는 공동 작동할 수 있고 양자 사이에 서로 간섭하지 아니하며, 복잡한 전환 전기 회로를 필요하지 아니한다. 배전망 전압이 존재할 시, 전가기식 잔여 전류 검측 전기 회로와 전자식 검측 전기 회로는 공동 작동하고, 잔여 전류가 배전망 빈도의 교류 잔여 전류 또는 펄스 직류 잔여 전류인 경우, 전자식 검측 전기 회로는 구동 전기 회로에 고장 신호를 출력하여 수행 기구가 차단기의 동작을 조작하도록 할 수 있고 또는 전자기식 잔여 전류 검측 전기 회로가 직접 수행 기구를 구동시켜 차단기가 동작하도록 할 수 있으며 양 신호는 서로 간섭하지 않으며; 잔여 전류가 평활 직류 또는 고빈도 잔여 전류인 경우, 단지 전자식 검측 전기 회로만 구동 전기 회로에 고장 신호를 출력하고, 전자식 검측 전기 회로에 하나의 이극관과 분압 저항이 연결되는 경우, 고장 신호는 반향 이극관 및 분압 저항을 통과한 후 전자기식 잔여 전류 검측 전기 회로 중의 극성 전기 용량에 영향을 주기에는 부족하고, 동시에 검측 전기 회로의 입력 신호가 미약하고 전자식 검측 전기 회로의 정상 작업을 영향하지 않고 수행 기구를 구동하기까지는 부족하며, 배전망 전압이 존재하지 않는 경우, 전자식 검측 전기 회로는 작동하지 않고 전자기식 잔여 전류 검측 전기 회로를 간섭하지 않고, 이 때, 전자기식 잔여 전류 검측 전기 회로가 배전망 빈도의 교류 잔여 전류와 펄시 직류 잔여 전류를 검측한다. 지적해야 할 것은, B형 잔여 전류를 검측할 시의 작동 원리는 일치한 것이며, 본 발명은 단지 몇 가지의 B형 잔여 전류의 유형만 열거하였다.
잔여 전류 분석 비교 전기 회로에 전원을 제공하는 작동 전원은 도7에 나타낸 바와 같이, 상기 작동 전원은 스위칭 주기를 버리는 방법을 통하여 출력 전압의 안정을 유지한다. 작동 전원은 DC스위치 전원 칩(UP1)을 포함하고, 상기 DC/DC스위치 전원 칩(UP1)의 모델은 LNK304/306이고; 상기 이극관(DP3), 이극관(DP4)는 정류 이극관으로 하고, RP4는 보험 저항으로 하며, 이극관(DP3)의 양극과 전원L극, 압민 저항(varistors)의 일단과 연결되고, 이극관(DP3)의 음극은 여파 전기 회로와 연결되며, 이극관(DP4)의 음극은 전원의 N극, 압민 저항(RV4)의 타단과 연결되며, 이극관(DP4)의 양극은 보험 저항(RP4)의 일단과 연결되고, 보험 저항(RP4)의 타단은 여파 전기 회로와 연결된다. 상기 여파전기 회로는 축전기(CP4), 축전기(CP5)와 인덕터(LP2)를 포함하고, 이극관(DP3)의 음극과 축전기(CP4)의 양극, 인덕터(LP2)의 일단과 연결되고, 인덕터(LP2)의 타단은 DC스위치 전원 칩(UP1)의 드레인 핀(D)과 연결되고, 축전기(CP4), 축전기(CP5)의 음극, 저항(RP4)의 타단은 모두 전원 음극(VSS)을 접입한다. 상기 전압 안정 전기 회로는 이극관(DP5), 이극관(DP6), 축전기(CP2), 축전기(CP3), 저항(RP1), 저항(RP2), 저항(RP3)과 인덕터(LP1)를 포함하고, 상기 축전기(CP1)의 일단은 DC스위치 전원 칩(UP1)의 측면 전극 핀(BP)에 연결되고, 축전기(CP1)의 타단은 DC스위치 전원 칩(UP1)의 복수개의 소스 극 핀(S)에 연결되고, DC스위치 전원 칩(UP1)의 피드백 핀(FB)은 각각 저항(RP1), 저항(RP2)의 일단과 연결되고, 저항(RP1)의 타단은 각각 축전기(CP3)의 양극, 이극관(DP5)의 음극과 연결되고, 저항(RP2)의 타단은 축전기(CP1)의 타단, 인덕터(LP1)의 일단과 연결되고, 축전기(CP3)의 음극, 이극관(DP6)의 음극도 동시에 인덕터(LP1)의 일단과 연결되고, 인덕터(LP1)의 타단은 전원 양극(VCC)과 연결되고, 이극관(DP5)의 양극, 축전기(CP2)의 양극, 저항(RP3)의 일단과 연결되는 동시에 전원 양극(VCC)에 연결되고, 이극관(DP6)의 양극, 축전기(CP2)의 음극, 저항(RP3)의 타단은 모두 전원 음극(VSS)에 연결된다. DC스위치 전원 칩(UP1)의 전압 피드백 핀(FB)는 각각 저항(RP1)과 저항(RP2)에 연결되고, 저항(RP1)과 저항(RP2)은 저항 분압기를 조성하여 축전기(CP3)의 전압에 대해 검측하고 안정되도록 하고, DC스위치 전원 칩(UP1)의 전압 피드백 핀(FB)의 전압이 표준치로 되도록 하고, 잔여 분석 비교 전기 회로에 24V의 작동 전압을 제공한다.
도8에 나타낸 바와 같이, 전자식 검측 전기 회로의 전자식 잔여 전류 검측 전기 회로는 상호 인덕터 연결기(JP1), 전자식 잔여 전류 고장 감측기(41), TVS항파동 충격 보호 흡수관(VR2), 삼극관(Q1), 삼극관(Q2), 축전기(C1), 축전기(C2), 축전기(C10), 축전기(C11), 저항(R2), 저항(R2*), 저항(R3), 저항(R4), 저항(R5), 저항(R6), 저항(R10), 저항(R11), 저항(R12), 연산 증폭기(U1A)와 연산 증폭기(U1B)를 포함하고; 상기 상호 인덕터 연결기(JP1)는 검측 회로에 연결되어 있고, 상호 인덕터 연결기(JP1)는 전자식 잔여 전류 고장 감측기(41)와 전자기식 잔여 전류 고장 감측기(42)를 연결하는데 사용되고, 상호 인덕터 연결기(JP1)에 4개의 연결단이 설치되고, 상호 인덕터 연결기(JP1)의 제1 연결단, 제2 연결단에 전자기식 잔여 전류 고장 감측기(42)가 연결되어 있고, 상기 전자기식 잔여 전류 고장 감측기(42)는 상호 인덕터이고, 상기 전자기식 잔여 전류 고장 감측기(42)의 하나의 2차 권선 출력단(CT1)，전자기식 잔여 전류 고장 검측기(42)의 다른 하나의 2차 권선 출력단(CT2)은 상호 인덕터 연결기(JP1)의 제1 연결단과 제2 연결단에 연결되고, 상호 인덕터 연결기(JP1)의 제3 연결단, 제4 연결단은 전자식 잔여 전류 고장 감측기(41)를 연결하는데 사용되고, 전자식 잔여 전류 고장 감측기(41)는 전자식 상호 인덕터이고, 상호 인덕터 연결기(JP1)의 제4 연결단, 즉 전자식 잔여 전류 고장 감측기(41)의 권선의 일단은 TVS항파동 충격 보호 흡수관(VR2)의 일단, 삼극관(Q1)의 이미터, 3극관(Q2)의 이미터와 연결되고, TVS 항파동 충격 보호 흡수관(VR2)의 타단, 상호 인덕터 연결기(JP1)의 제3 연결단 즉 전자식 잔여 전류 고장 감측기(41)의 권선의 타단이 저항(R2)의 일단과 연결되고, 저항(R2)의 타단이 축전기(C1)의 양극과 연결되고, 축전기(C1)의 음극이 전원 음극(VSS)에 연결되고; 상호 인덕터 연결기(JP1)의 제3 연결단은 저항(R2*), 저항(R3)의 일단과 연결되고, TVS항파동 충격 보호 흡수관(VR2)의 타단은 저항(R2*), 저항(R3)의 일단과 연결되고, 저항(R2*)의 타단, 저항(R1)의 일단은 축전기(C1)의 양극과 연결되고, 저항(R1)의 타단은 접지(GND)하고, 저항(R3)의 일단은 저항(R2*)과 연결되고, 저항(R3)의 타단은 연산 증폭기(U1A)의 반방향 입력단과 연결되고, 연산 증폭기(U1A)의 순방향 입력단은 저항(R4)의 일단과 연결되고, 저항(R4)의 타단은 접지(GND)하고, 연산 증폭기(U1A)의 순방향 입력단은 저항(R4)의 일단과 연결되고, 저항(R4)의 타단은 접지(GND)하고, 연산 증폭기(U1A)의 순방향 입력단은 저항(R4)의 일단과 연결되고, 저항(R4)의 타단은 접지(GND)하고, 연산 증폭기(U1A)의 출력단은 저항(R6)의 일단과 연결되고, 저항(R6)의 타단은 삼극관(Q1)의 베이스, 삼극관(Q2)의 베이스와 연결되고, 삼극관(Q1)의 컬렉터는 전원 양극(VCC)에 연결되고, 삼극관(Q2)의 컬렉터는 전원 음극(VSS)에 연결되며, 연산 증폭기(U1B)의 반방향 입력단은 연산 증폭기(U1B)의 출력단(LD)에 연결되며, 연산 증폭기(U1B)의 순방향 입력단은 저항(R11), 축전기(C10)의 일단에 연결되되, 축전기(C10)의 타단은 각각 저항(R10), 저항(R5)에 연결되고, 저항(R5)의 타단은 저항(R4)에 통하여 접지(GND)하고, 저항(R10)의 타단은 저항(R11)을 통하여 접지(GND)하고, 축전기(C2)의 양단은 저항(R6)의 양단에 병렬 연결되고, 상기 견본 추출 전기 회로는 맥동 직류 잔여 전류, 평활 직류 잔여 전류, 1000Hz고빈도 혼합 파형하의 잔여 전류를 수집할 수 있다. 본 실시예에서 전자식 잔여 전류 고장 감측기(41)와 전자기식 잔여 전류 고장 감측기(42)는 상호 인덕터 연결기(JP1)를 통하여 검측 회로에 연결되어 회로의 연결에 편리하고, 당연하게 상호 인덕터 연결기(JP1)를 사용하지 않아도 된다.
도9, 도10에 나타낸 바와 같이, 처리 전기 회로는 전자식 잔여 전류 고장 감측기(41)가 감측한 잔여 전류 신호에 대해 여파 처리를 진행하고, 도9의 처리 전기 회로는 연산 증폭기(U2A), 축전기(C12), 축전기(C13), 저항(R13) 및 저항(R14)을 포함하고, 연산 증폭기(U2A)의 순방향 입력단은 저항(R14), 축전기(C13)의 일단에 연결되고, 저항(14)의 타단, 축전기(C12)의 타단은 모두 저항(R13)의 일단에 연결되고, 저항(R13)의 타단은 전자식 잔여 전류 검측 전기 회로의 출력단에 연결되고, 즉 연산 증폭기(U1B)의 출력단(LD)에 연결되고, 축전기(C13)의 타단은 접지하고; 도10은 전압 기준 전기 회로이고, 도8과 도12의 전기 회로를 위하여 전압 기준을 제공하고, 전기 회로 중에 VCC(+12V), GND(-12V), VSS(0V）가 있고, 공정, 전원 전압, 온도 변화할 때 전압을 안정하게 출력 가능한 전류를 제공하고, 연산 증폭기(U28), 저항(R7), 저항(R8), 축전기(C3)와 축전기(C4)를 포함하고, 연산 증폭기(U2B)의 순방향 입력단은 저항(R8), 저항(R9), 축전기(C4)의 일단에 연결되고, 연산 증폭기(U2B)의 출력단, 저항(R7)의 일단은 모두 연산 증폭기(U2B)의 반방향 출력단에 연결되고, 축전기(C3)의 일단은 저항(R7)의 타단과 연결되고 접지(GND)하고, 축전기(C3)의 타단은 전원 음극(VSS)에 연결되고, 저항(R8), 축전기(C4)의 타단은 전원 음극(VSS)에 연결되고, 저항(R9)의 타단은 전원 양극(VCC)에 연결된다.
도11에 나타낸 바와 같이, 비교 전기 회로는 연산 증폭기(U3A), 연산 증폭기(U3B), 이극관(D1) 이극관(D2), 저항(R15), 저항(R16), 저항(R17), 저항(R18) 및 저항(R19)을 포함하고, 상기 연산 증폭기(U3A)의 순방향 입력단은 접지하고, 연산 증폭기(U3A)의 반방향 입력단은 저항(R15), 저항(R16)의 일단과 이극관(D1)의 음극에 연결되고, 연산 증폭기(U3A)의 출력단은 이극관(D1)의 양극, 이극관(D2)의 음극에 연결되고; 연산 증폭기(U3B)의 순방향 출력단은 접지(GND)하고, 연산 증폭기(U3B)의 반방향 입력단은 저항(R17), 저항(R18), 저항(R19)의 일단에 연결되고, 연산 증폭기(U3B)의 출력단(QL)은 저항(R19)의 타단에 연결되고; 이극관(D2)의 양극, 저항(R16)의 타단은 저항(R18)의 타단에 연결되고, 저항(R15)의 타단, 저항(R17)의 타단은 처리 전기 회로의 출력단에 연결되고, 즉 연산 증폭기(U2A)의 출력단(Lw)에 연결된다.
도12에 나타낸 바와 같이, 구동 전기 회로는 연산 증폭기(U4A), 연산 증폭기(U4B), 저항(R21), 저항(R27), 저항(R28), 저항(R28T), 저항(R29), 저항(R29T), 저항(R30), 저항(R31), 저항(R32), 저항(R33), 저항(R34), 조절 가능 저항(VR1), 축전기(C20), 삼극관(Q3) 및 제어기(P1)를 포함하고; 상기 연산 증폭기(U4B)의 순방향 입력단은 축전기(C16)의 일단, 저항(R21)의 일단에 연결되고, 연산 증폭기(U4A)의 출력단은 이극관(D5)의 양극에 연결되고, 저항(R21)의 타단은 비교 전기 회로의 출력단에 연결되고, 즉 비교 전기 회로의 연산 증폭기(U3B)의 출력단(QL)에 연결되고; 저항(R29T), 저항(R29)의 일단은 전원 양극(VCC)에 연결되고, 저항(R29T)의 타단은 연산 증폭기(U4A)의 반방향 입력단, 저항(R28T)의 일단에 연결되고, 저항(R28)의 타단은 삼극관(Q3)의 컬렉터에 연결되고, 삼극관(Q3)의 이미터는 전원 음극(VSS)에 연결되고, 저항(R33)의 일단은 전원 양극(VCC)에 연결되고, 저항(R33)의 타단은 조절 가능 저항(VR1)의 음극에 연결되고, 조절 가능 저항(VR1)의 양극은 저항(R34)의 일단, 삼극관(Q3)의 베이스에 연결되고, 저항(R34)의 타단은 전원 음극(VSS)에 연결되고; 연산 증폭기(U4B)의 반방향 입력단은 접지(GND)하고, 연산 증폭기(U4B)의 출력단은 이극관(D6)의 양극에 연결되고, 이극관(D6)의 음극은 저항(R32)을 통하여 수행 기구로서의 제어기(P1)에 연결되고, 즉 제어기(P1)의 접선단(QD)에 연결되고, 연산 증폭기(U4B)의 순방향 입력단은 저항(R30)의 일단에 연결되고, 저항(R30)의 타단은 저항(R27), 저항(R31) 및 축전기(C20)의 일단에 연결되고, 저항(27)의 타단은 이극관(D5)의 음극에 연결되고, 저항(R31)의 타단, 축전기(C20)의 타단은 전원의 음극(VSS)에 연결된다.
전자기식 잔여 전류 검측 전기 회로는 전자기식 잔여 전류 고장 감측기(42)에서 감측한 잔여 전류 신호에 대해 처리하고, 전자기식 잔여 전기 회로 검측 전기 회로는 신호를 처리한 후 직접 수행 기구 구동하는 것을 통하여 차단기가 트립 전기 차단하도록 하고, 전자기식 잔여 전류 검측 전기 회로는 도13에 나타내 바와 같이, 축전기(C21), 축전기(C22), 저항(R34), 저항(R36), 저항(R37), 이극관(D7), 이극관(D8), N-MOS장효과 트랜지스터(Q4)와 제어기(P1)를 포함하고; 상기 저항(R36)의 일단은 전원 양극(VCC)에 연결되고, 저항(R36)의 타단은 저항(R37)의 일단, N-MOS장효과 트랜지스터(Q4)의 그리드 전극(G)에 연결되고, N-MOS장효과 트랜지스터(Q4)의 드레인 전극(D)은 저항(R35)의 일단에 연결되고, N-MOS장효과 트랜지스터(Q4)의 소스 전극(S)이 저항(R37)의 타단, 저항(R35)의 타단에 연결되고, 저항(R35)과 N-MOS장효과 트랜지스터(Q4)의 드레인 전극(D)이 연결하는 일단이 전자기식 잔여 전류 고장 감측기(42)의 전자기식 상호 인덕터의 하나의 2차 권선 출력단(CT1)에 연결되고; 저항(R35)과 N-MOS장효과 트랜지스터(Q4)의 소스 전극(S)이 연결되는 일단이 전자기식 잔여 전류 고장 감측기(42)의 전자기식 상호 인덕터의 다른 하나의 2차 권선 출력단(CT2)에 연결되며; 이극관(D7)의 양극, 이극관(D8)의 음극은 모두 축전기(C22)의 양극에 연결되고, 이극관(D7)의 음극, 이극관(D8)의 양극은 모두 축전기(C21)의 양극에 연결되고 축전기(C22)의 양극이 N-MOS장효과 트랜지스터(Q4)의 드레인 전극(D)에 연결되고, 축전기(C21)의 양극이 N-MOS장효과 트랜지스터(Q4)의 소스 전극(S)과 연결되고 접지(GND)하며, 축전기(C21)의 음극, 축전기(C22)의 음극이 수행 기구와 연결되고, 즉 수행 기구의 제어기(P1)로서의 접선단(QD)에 연결된다.
도 14에 있어서, 상기 수행 기구는 제어기(P1)를 포함하고, 제어기(P1)는 EMR제어기이고, EMR는 도5중의 전자기 계전기(5)이고, EMR제어기는 하나의 접선단(QD)와 하나의 접지(GND)의 접선단을 포함한다. 전자식 검측 전기 회로는 전기 회를 구동하는 것을 통하여 수행 기구가 차단기의 트립 전기 차단을 조작하도록 하고 전자기식 잔여 전류 검측 전기 회로는 고장 신호를 직접 출력하여 수행 기구(EMR)를 구동하여 차단기의 트립 동작을 일으킨다.
본 발명의 차단기는 잔여 전류 분석 구동 모듈(2) 내에 설치한 잔여 전류 분석 비교 전기 회로는 부하 회로 중에 나타난 정현 교류 잔여 전류, 맥동 직류 잔여 전류, 평활 직류 잔여 전류, 복합 잔여 전류, 맥동 직류 잔여 전류 중첩 평활 직류 잔여 전류, 교류 잔여 전류 중첩 평활 직류 잔여 전류, 및 고빈도 정현 교류 잔여 전류 등 다종의 잔여 전류가 작동 역치에 도달할 때, 차단기로 하여금 트립 전기 차단되도록 한다.
이상의 내용은 구체적인 바람직한 실시방식에 결합하여 본 발명에 대해 상세히 설명한 것이고, 본 발명의 구체적 실시 방식은 이에 제한되는 것으로 이해하여서는 아니된다. 본 발명의 당업자에게 있어서, 본 발명의 구상을 탈리하지 않는 전제하에서 여러가지 간단한 추리와 대체를 진행 할 수 있는 바, 모두 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 간주해야 한다.
Claims (15)
- 수행 기구와 수행 기구를 작동하기 위한 잔여 전류 분석 비교 전기 회로를 포함하는 차단기에 있어서,
상기 잔여 전류 분석 비교 전기 회로는 전자식 검측 전기 회로, 전자기식 잔여 전류 검측 전기 회로와 구동 전기 회로를 포함하고, 상기 전자식 검측 전기 회로는 전자식 잔여 전류 고장 감측기(41)의 전기 회로에 대한 감측에 사용되고, 전자식 검측 전기 회로는 작동 전원과 작동 전원에 의해 전기를 제공하는 검측 전기 회로를 포함하고, 상기 검측 전기 회로는 전자식 잔여 전류 검측 전기 회로, 처리 전기 회로와 비교 전기 회로를 포함하고, 전자식 잔여 전류 검측 전기 회로는 고장 신호를 수집하여 견본 추출 출력 신호롤 전화시키고, 처리 전기 회로는 인수한 견본 추출 출력 신호를 확대하여 전처리 신호를 형성하고, 비교 전기 회로가 전처리 신호를 인수하고 설정한 역치와 비교하고, 비교 전기 회로가 고장 신호를 수출하고 구동 전기 회로를 제어함으로써 수행 기구가 차단기의 트립을 조작하도록 하고; 상기 전자기식 잔여 전류 검측 전기 회로는 전자기식 잔여 전류 고장 감측기(42)의 전기 회로에 대한 감측에 사용되고, 전자기식 잔여 전류 검측 전기 회로는 출력된 신호를 통하여 수행 기구가 차단기의 트립을 조작하도록 하는 것을 특징으로 하는 차단기. - 제1항에 있어서,
전원 전압이 없는 상황하에서 상기 전자식 잔여 전류 고장 감측기(42)는 잔여 전류를 감측하는데 사용되고; 제품이 전원 전압이 있는 상황하에서, 전자식 잔여 전류 고장 감측기(41)는 잔여 전류를 감측하는데 사용되며, 이 때, 전자기식여 전류 고장 감측기(42)는 작동하지 않는 것을 특징으로 하는 차단기. - 제1항에 있어서,
절연 외각(1)을 포함하고 상기 절연 외각(1) 내에 격판이 설치되고 상기 격판이 차단기 내의 공간을 제1 장착홈과 제2 장착홈 두부분으로 획분하고, 상기 제1 장착홈, 제2 장착홈은 차단기의 상극 또는 중성극을 장착하는데 사용되고, 상기 절연 외각(1)의 일측에 절연 외각(1)과 일체형성된 잔여 전류 분석 구동 모듈(2)이 평행 설치되어 있고, 상기 잔여 전류 분석 구동 모듈(2) 내에 잔여 전류 검측 회로판이 설치되고 잔여 전류 분석 비교 전기 회로는 잔여 전류 검측 회로판에 설치되고; 전자식 잔여 전류 고장 감측기(41)와 전가기식 잔여 전류 고장 감측기(42)는 잔여 전류 분석 구동 모듈(2) 내 또는 제2 장착홈에 설치되는 것을 특징으로 하는 차단기. - 제1항에 있어서,
상기 작동 전원은 DC스위치 전원을 포함하고, 상기 DC스위치 전원과 잔여 전류 분석 비교 전기 회로 사이에 하나의 전압 안정 전기 회로가 연결되고, DC 스위치 전원은 정류 이극관, 보험 저항과 여파 전기 회로를 더 포함하고, 정류 이극관의 일단은 전원(L)와 연결되고, 타단은 여파 전기 회로의 일단과 연결되며, 보험 저항의 일단은 전원N극과 연결되고, 타단은 여파 전기 회로와 연결되며, 여파 전기 회로의 출력단은 DC스위치 전원과 연결되고, 전원L극과 전원N극 사이에 파동 저항이 병렬 연결되고, 상기 DC 스위치 전원은 DC/DC 스위치 전원 칩을 포함하고, DC/DC 스위치 전원 칩의 출력단이 전압 안정 전기 회로와 연결되는 것을 특징으로 하는 차단기. - 제1항에 있어서,
전자기식 잔여 전류 검측 전기 회로는 축전기(C21), 축전기(C22), 저항(R34), 저항(R36), 저항(R37), 이극관(D7), 이극관(D8), N-MOS 장효과 트랜지스터(Q4)와 제어기(P1)를 포함하고; 상기 저항(R36)의 일단이 전원 양극(VCC)에 연결되고, 저항(R36)의 타단이 저항(R37)의 일단, N-MOS장효과 트랜지스터(Q4)의 그리드 전극(G)에 연결되고, N-MOS장효과 트랜지스터(Q4)의 드레인 전극(D)은 저항(R35)의 일단과 연결되고, N-MOS장효과 트랜지스터(Q4)의 소스 전극(S)이 저항(R37)의 타단, 저항(R35)의 타단에 연결되고, 저항(R35)과 N-MOS장효과 트랜지스터(Q4)의 드레인 전극(D)이 연결하는 일단이 전자기식 잔여 전류 고장 감측기(42)의 전자기식 상호 인덕터의 하나의 2차 권선 출력단(CT1)과 연결되고;저항(R35)과 N-MOS장효과 트랜지스터(Q4)의 소스 전극(S)이 연결되는 일단이 전자기식 잔여 전류 고장 감측기(42)의 전자기식 상호 인덕터의 다른 하나의 2차 권선 출력단(CT2)과 연결되며; 이극관(D7)의 양극, 이극관(D8)의 음극은 모두 축전기(C22)의 양극에 연결되고, 이극관(D7)의 음극, 이극관(D8)의 양극은 모두 축전기(C21)의 양극에 연결되고 축전기(C22)의 양극이 N-MOS장효과 트랜지스터(Q4)의 드레인 전극(D)과 연결되고, 축전기(C21)의 양극이 N-MOS장효과 트랜지스터(Q4)의 소스 전극(S)에 연결되고 접지(GND)하며, 축전기(C21)의 음극, 축전기(C22)의 음극이 수행 기구에 연결되는 것을 특징으로 하는 차단기. - 제1항에 있어서,
전자식 잔여 전류 검측 전기 회로는 TVS 항파동 충격 보호 흡수관(VR2), 삼극관(Q1), 삼극관(Q2), 축전기(C1), 축전기(C2), 축전기(C10), 축전기(C11), 저항(R2), 저항(R2*), 저항(R3), 저항(R4), 저항(R5), 저항(R6), 저항(R10), 저항(R11), 저항(R12), 연산 증폭기(U1A)와 연산 증폭기(U1B)를 포함하고; 전자식 잔여 전류 고장 감측기(41)의 권선의 일단이 TVS항파동 충격 보호 흡수관(VR2)의 일단, 삼극관(Q1)의 이미터, 삼극관(Q2)의 이미터에 연결되고, TVS항파동 충격 보호 흡수관(VR2)의 타단, 전자식 잔여 전류 고장 감측기(41)의 권선의 타단이 저항(R2)의 일단과 연결되고, 저항(R2)의 타단이 축전기(C1)의 양극과 연결되며, 축전기(C1)의 음극이 전원 음극(VSS)에 연결하고; 전자식 잔여 전류 고장 감측기(41)의 전자식 상호 인덕터의 다른 하나의 권선이 저항(R2*), 저항(R3)의 일단과 연결되고, TVS항파동 충격 보호 흡수관(VR2)의 타단이 저항(R2*), 저항(R3)의 일단과 연결되고, 저항(R2*)의 타단, 저항(R1)의 일단이 축전기(C1)의 양극과 연결되고, 저항(R1)의 타단이 접지(GND)하고, 저항(R3)의 일단이 저항(R2*)과 연결되고, 저항(R3)의 타단이 연산 증폭기(U1A)의 반방향 입력단과 연결되고, 연산 증폭기(U1A)의 출력단이 저항(R6)의 일단과 연결되고, 저항(R6)의 타단이 삼극관(Q1)의 베이스, 삼극관(Q2)의 베이스에 연결되고, 삼극관(Q1)의 컬렉터가 전원 양극(VCC)과 연결되고, 삼극관(Q2)의 컬렉터가 전원 음극(VSS)과 연결되며; 연산 증폭기(U1B)의 반방향 입력단이 연산 증폭기(U1B)의 출력단(LD)과 연결되고, 연산 증폭기(U1B)의 순방향 입력단이 저항(R12), 축전기(C11)의 일단과 연결되고, 축전기(C11)의 타단이 접지(GND)하고, 저항(R12)의 타단이 저항(R11), 축전기(C10)의 일단과 연결되고, 축전기(C10)의 타단이 각각 저항(R10), 저항(R5)과 연결되고 저항(R5)의 타단이 저항(R4)을 통하여 접지(GND)하고, 저항(R10)의 타단이 저항(R11)을 통하여 접지(GND)하며, 축전기(C2)의 양단이 저항(R6)의 양단에 병렬연결되는 것을 특징으로 하는 차단기. - 제1항에 있어서,
상기 처리 전기 회로는 연산 증폭기(U2A), 축전기(C12), 축전기(C13), 저항(R13)과 저항(R14)을 포함하고, 연산 증폭기(U2A)의 순방향 입력단과 저항(R14), 축전기(C13)의 일단과 연결되고, 연산 증폭기(U2A)의 출력단(Lw), 축전기(C12)의 타단이 모두 연산 증폭기(U2A)의 반방향 입력단과 연결되고, 저항(14)의 타단, 축전기(C12)의 타단이 모두 저항(R13)의 일단과 연결되고, 저항(R13)의 타단이 전자식 잔여 전류 검측 전기 회로의 출력단과 연결되고, 축전기(C13)의 타단이 접지되는 것을 특징으로 하는 차단기. - 제1항에 있어서,
상기 비교 전기 회로는 연산 증폭기(U3A), 연산 증폭기(U3B), 이극관(D1), 이극관(D2), 저항(R15), 저항(R16), 저항(R17), 저항(R18)과 저항(R19)을 포함하고, 상기 연산 증폭기(U3A)의 순방향 입력단은 접지하고, 연산 증폭기(U3A)의 반방향 입력단은 저항(R15), 저항(R16)의 일단과 이극관(D1)의 음극에 연결되고, 연산 증폭기(U3A)의 출력단은 이극관(D1)의 양극, 이극관(D2)의 음극과 연결되고; 연산 증폭기(U3B)의 순방향 출력단은 접지(GND)하고, 연산 증폭기(U3B)의 반방향 입력단은 저항(R17), 저항(R18), 저항(R19)의 일단과 연결되고, 연산 증폭기(U3B)의 출력단(QL)과 저항(R19)의 타단과 연결되고; 이극관(D2)의 양극, 저항(R16)의 타단은 저항(R18)의 타단에 연결되고, 저항(R15)의 타단, 저항(R17)의 타단이 처리 전기 회로의 출력단에 연결되는 것을 특징으로 하는 차단기. - 제1항에 있어서,
상기 구동 전기 회로는 연산 증폭기(U4A), 연산 증폭기(U4B), 저항(R21), 저항(R27), 저항(R28), 저항(R28T), 저항(R29), 저항(R29T), 저항(R30), 저항(R31), 저항(R32), 저항(R33), 저항(R34), 조절 가능 저항(VR1), 축전기(C20) 및 삼극관(Q3)을 포함하고;
상기 연산 증폭기(UA4)의 순방향 입력단과 축전기(C16)의 일단, 저항(R21)의 일단과 연결되고, 연산 증폭기(U4A)의 출력단이 이극관(D5)의 양극과 연결되고, 저항(R21)의 타단이 비교 전기 회로의 출력단과 연결되고;
저항(R29T), 저항(R29)의 일단이 전원 양극(VCC)과 연결되고, 저항(R29T)의 타단이 연산 증폭기(U4A)의 반방향 입력단, 저항(R28T)의 일단과 연결되고, 저항(R29)의 타단이 연산 증폭기(U4A)의 반방향 입력단, 저항(R28)의 일단과 연결되고, 저항(R28T), 저항(R28)의 타단이 삼극관(Q3)의 컬렉터에 연결되고, 삼극관(Q3)의 이미터가 전원 음극(VSS)과 연결되고, 저항(R33)의 일단이 전원 양극(VCC)과 연결되고, 저항(R33)의 타단이 조절 가능 저항(VR1)의 음극과 연결되고, 조절 가능 저항(VR1)의 양극이 저항(R34)의 일단, 삼극관(Q3)의 베이스에 연결되고, 저항(R34)의 타단이 전원 음극(VSS)에 연결되고; 연산 증폭기(U4B)의 반방향 입력단이 접지(GND)하고, 연산 증폭기(U4B)의 출력단과 이극관(D6)의 양극과 연결되고, 이극관(D6)의 음극이 저항(R32)을 통하여 수행 기구에 연결되고, 연산 증폭기(U4B)의 순방향 입력단이 저항(R30)의 일단과 연결되고, 저항(R30)의 타단이 저항(R27), 저항(R31)과 축전기(C20)의 일단과 연결되고, 저항(R27)의 타단이 이극관(D5)의 음극과 연결되고, 저항(R31)의 타단, 축전기(C20)의 타단이 전원의 음극(VSS)과 연결되는 것을 특징으로 하는 차단기. - 제7항에 있어서,
상기 처리 전기 회로는 배전망 전압이 전기 제공 시 사용하는 전압 레퍼런스 회로를 더 포함하고, 연산 증폭기(U2B), 저항(R7), 저항(R8), 축전기(C3)와 축전기(C4)를 포함하고, 연산 증폭기(U2B)의 순방향 입력단과 저항(R8), 저항(R9) 및 축전기(C4)의 일단과 연결되고, 연산 증폭기(U2B)의 출력단, 저항(R7)의 일단이 모두 연산 증폭기(U2B)의 반방향 출력단과 연결되고, 축전기(C3)의 일단이 저항(R7)의 타단과 연결되고 접지(GND)하고, 축전기(C3)의 타단이 전원 음극(VSS)과 연결되고, 저항(R8), 축전기(C4)의 타단이 전원 음극(VSS)과 연결되고, 저항(R9)의 타단이 전원 양극(VCC)과 연결되는 것을 특징으로 하는 차단기. - 제3항에 있어서,
상기 잔여 전류 분석 구동 모듈의 너비는 차단기 총 너비의 1/3이고, 상기 제1 장착홈과 제2 장착홈의 너비가 같은 것을 특징으로 하는 차단기. - 제3항에 있어서,
상기 제1 장착홈 내에 차단기의 상극이 장착되어 있고, 제2 장착홈 내에 차단기의 중성극, 전자식 잔여 전류 고장 감측기(41), 전자기식 잔여 전류 고장 감측기(42), 전자기 계전기(5)와 전자기 계전기(5)에 의해 촉동될 수 있는 트립 기구(6)가 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 차단기. - 제3항에 있어서,
상기 제1 장착홈, 제2 장착홈 내에 모두 차단기의 상극이 장착되어 있고, 상기 잔여 전류 분석 구동 모듈(2)내에 상기 전자식 잔여 전류 고장 감측기(41), 전자기식 잔여 전류 고장 감측기(42) 및 전자기 계전기(5)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 차단기. - 제12항 또는 제13항에 있어서,
상기 차단기의 상극은 한쌍의 상선 단자와 해당 상선 단자와 전기 연결되는 상 전기 회로 구조를 포함하고; 상기 한쌍의 상선 단자는 각각 상류 상선 단자(31), 하류 상선 단자(32)로서 제1 장착홈의 양측에 상대적으로 설치되고, 상류 상선 단자(31)와 하류 상선 단자(32) 사이의 제1 장착홈 내에 상 전기 회로 구조를 설치하고; 상기 상 전기 회로 구조는 상극 손잡이(33), 상극 조작 기구(34), 상극 가동 접촉부(35), 전자기 트립핑디바이스(36), 열 트립핑디바이스(37)와 아크 슈트(38)를 포함하고; 상기 상극 손잡이(33), 상극 조작 기구(34)는 제1 장착홈의 상부에 설치되고, 상극 손잡이(33)는 상극 연결봉을 통하여 상극 조작 기구(34)에 연결되고, 상극 가동 접촉부(35)는 조작 기구의 하부에 연결되고 열 트립핑디바이스(37) 및 상류 상선 단자(31)와 전기 연결되고, 전자기 트립핑디바이스(36)는 상극 조작 기구(34)의 일측에 고정되고 상극 손잡이(33)의 하측에 위치되고, 전자기 트립핑디바이스(36)의 상극 가동 접촉부(35)에 접근되는 일측에 상극 가동 접촉부(35)와 배합되는 상극 정지 접촉부(39)가 고정되어 있고; 열 트립핑디바이스(37)는 상극 조작 기구(34)의 하측에 설치되고, 아크 슈트(38)는 전자기 트립핑디바이스(36)의 하측에 설치되는 것을 특징으로 하는 차단기. - 제12항에 있어서,
상기 차단기의 중성극은 한쌍의 중선 단자와 해당 중선 단자와 전기 연결되는 중선 전기 회로 구조를 포함하고; 상기 한쌍의 중선 단자는 각각 상류 중선 단자(71), 하류 중선 단자(72)로서 제2 장착홈의 양측에 상대적으로 설치되고, 상류 중선 단자(71)와 하류 중선 단자(72) 사이의 제2 장착홈 내에 중선 전기 회로 구조를 설치하고; 상기 중선 전기 회로 구조는 중선 손잡이(73), 중선 가동 접촉부 어셈블리, 전자기 계전기(5), 전자식 잔여 전류 고장 감측기(41)와 전자기식 잔여 전류 고장 감측기(42)를 포함하고; 상기 중선 손잡이(73), 트립 기구(6)는 제2 장착홈의 상부에 설치되고, 중선 손잡이(73)는 상극 손잡이(33)와 결합되고 트립 기구(6) 사이와 중선 연결봉을 통하여 연결되고, 상기 트립 기구(6)가 상극 조작 기구(34)에 연결되고, 전자기 계전기(5)는 트립 기구(6)의 일측에 설치되고 중선 손잡이(73)의 하측에 위치되며, 전자기 계전기(5)의 하측에 전자식 잔여 전류 고장 감측기(41)와 전자기식 잔여 전류 고장 감측기(42)가 나란히 배열 설치되고, 전자식 잔여 전류 고장 감측기(41)와 전자기식 잔여 전류 고장 감측기(42)의 일측에 중선 가동 접촉부(74) 기구와 배합하는 중선 정지 접촉부(76)가 설치되는 것을 특징으로 하는 차단기.
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