KR890002311B1 - 과전압 보호 회로 - Google Patents
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Abstract
내용 없음.
Description
제 1 도는 종래의 과전압 보호 회로의 기본적인 일예를 표시하는 접속도.
제 2 도는 종래 2개의 가스 피뢰기를 사용했을 경우의 방전 개시 전압의 차와 선간 전압의 발생과의 관계를 표시한 특성도.
제 3 도는 본 발명인 과전압 보호 회로의 제 1 실시예를 표시한 접속도.
제 4 도는 본 발명인 과전압 보호 회로의 사용예를 표시한 회로도.
제 5 도는 본 발명인 과전압 보호 회로의 제 2 실시예를 표시한 접속도.
제 6 도는 제너다이오드등 고속으로 응답하는 고체소자를 접속시킨 경우와 접속하지 않은 경우에 대하여 가스 피뢰기의 방전개시 전압차를 표시한 동작 특성도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 케이블 2 : 피보호 기기
Arr1-Arr3: 가스 피뢰기 D1-D6: 다이오드
ZD : 제너다이오드.
본 발명은 통신 케이블이나 제어 케이블, 계축장치용 케이블등 각종 신호 회선에 침입하는 낙뢰 서어지 전압(충격전압)이나 상용 주파수 등에서 이상전압에 대하여 통신기, 제어장치 및 계측장치등의 기기를 보호하는 과전압 보호회로에 관한 것으로서, 특히 1개의 2극형 가스피뢰기를 사용하여 선간 이상전압이 발생하지 않도록하여 침입하는 정,부극성의 이상전압으로 부터 피보호 기기를 완전하게 보호할 수 있도록한 과전압 보호회로에 관한 것이다. 일반적으로 종래로부터 사용되고 있는 과전압 보호회로에서는, 케이블 심선과 접지사이에 발생하는 이상 전압을 제어하기 위하여 2개의 2극형 가스 피뢰기를 사용하고 있는 실정이다. 그러나 2개의 가스 피뢰기의 자체특성의 미세한 차이 및 선로의 저항 특성 및 가스 피뢰기와 선로 사이에서의 접속 특성이 다르고, 또한 각 피뢰기 마다 그 특성이 동일하지 않기 때문에 2개의 가스 피뢰기는 서로 다른 방전개시 전압 특성을 갖게 된다. 즉, 방전개시 전압에 차이가 있게 된다. 따라서 이러한 방전개시 전압의 차이에 기인하여 선간에는 이상전압이 발생된다. 이러한 선간 이상 전압은 종종 피보호 기기를 파괴한다.
제 1 도는 종래의 과전압 보호회로의 기본적인 일예를 도시한 접속도이다. 도면에서 Arr1과 Arr2는 가스 피뢰기 L1과 L2는 선로와의 접속단자 T1, T2는 피보호 기거와의 접속단자를 표시한다. 제 1 도에서 도시된 바와같이 종래의 과전압 보호회로에서는, 2개의 2극형 가스 피뢰기(Arr1,Arr2또는 1개의 3극형 가스 피뢰기)를 사용하여 케이블 심선과 접지사이에 발생하는 이상전압을 흡수방전 하도록 하고 있다. 그러나 이와같은 2개의 2극형 가스 피뢰기의 방전 개시 전압의 차에 기인하여 선간 이상전압이 발생한다.
제 2 도는 2개의 2극형 가스 피뢰기를 사용했을 경우의 각각의 방전개시 사이에서의 전압차와 전압발생과의 관계를 표시하는 특성도이다. 이와같이 2개의 2극형 가스 피뢰기를 사용하면 한쪽 가스 피뢰기가 방전을 개시하여도 다른 한쪽 가스 피뢰기는 방전하지 않은 상태가 생기게 된다. 이와같은 방전 개시 전압이 서로 다르고 한쪽만이 방전하면 사선부로 표시되는 시간내에서는 한쪽은 접지전위가 되지만 다른쪽은 이상전압이 그대로 남아 선간 이상전압이 발생한다. 그리고 이 선간 이상전압 때문에 피보호 기기가 파괴되는 일이 있었다. 본 발명의 과전압 보호 회로에서는 종래의 과전압 보호회로에서아 같은 결점을 해결하고 가스 피뢰기의 방전개시 전압차가 발생하지 않도록 하여 선간 이상전압 발생을 억제함으로서 피보호 기기를 완전하게 보호할수 있도록함이 목적이다. 그러기 위하여 본 발명인 과전압 보호 회로에서는 1개의 2극형 가스 피뢰기만을 사용하여 정, 부양극성 이상전압의 침입을 저지할수 있도록 하였다.
본 발명을 제 3 도에 의하여 구체적으로 설명하면, 제1 및 제 2 다이오드(D1, D2)의 캐소우드를 공통 접속하여 제 1 공통점(a)으로 하고, 그들의 애노드를 각각 선로에 접속하며, 제3 및 제 4 다이오드(D3, D4)의 애노드를 공통 접속하여 제 2 공통점(b)으로 하고, 그들의 캐소우드를 각각 선로에 접속하고, 상기 제1 및 제 2 공통점(a,b)사이에는 1개의 2극형 가스 피뢰기(Arr3)를 연결하되, 제 1 공통점에서는 제 5 다이오드(D5)의 캐소우드를 연결하여 그 애노드를 접지하고, 제 2 공통점(b)에는 제 6 다이오드(D6)의 애노드를 연결하며, 그의 캐소우드를 접지한 구성으로 되어 있다.
또한, 이과전압 보호 회로의 효과를 더욱 향상시키기 위하여 본 발명인 과전압 보호 회로에서는 제 5 도와 같이 제 1 공통점(a)과 제 2 공통점(b)사이에 접속된 가스 피뢰기(Arr3)와 병렬로 제너다이오드(ZD)나 충격전압 흡수기등과 같이 고속으로 응답하는 고체소자를 접속하도록 하였다.
다음에 본 발명인 과전압 보호 회로를 첨부된 도면을 참조하면서 그 실시예를 상세히 설명한다. 제 3 도는 본 발명인 과전압 보호 회로의 제 1 실시예를 표시하는 접속도이다. 도면에서 Arr3은 가스 피뢰기, D1-D6는 다이오드를 표시한다.
다음에 제3도,제4도는 과전압 보호 회로의 동작을 설명한다.
우선 정극성 이상전압의 침입에 대해서는 제 1 다이오드(D1)→가스 피뢰기(Arr3)→제 6 다이오드(D6) 및 제 2 다이오드(D2)→가스 피뢰기(Arr3)→제 6 다이오드(D6)가 동시에 작동하여 가스 피뢰기(Arr3)가 방전된다.
이에 대하여 부극성 이상전압의 침입에 대해서는 제 5 다이오드(D5)→가스피뢰기(Arr3)→제 3 다이오드(D3) 및 제 5 다이오드(D5)→가스 피뢰기(Arr3)→제 4 다이오드(D4)가 동시 작동하여 가스 피뢰기(Arr3)를 방전 시킨다.
그리고 상용 주파와 같은 양극성 이상전압에 대해서는 이들 정, 부극성인 경우의 동작이 교류의 반파마다 고호로 되풀이 된다. 이와같이 본 발명인 과전압 보호 회로에서는 2극형 가스 피뢰기를 1개만 사용하고 있기 때문에 선간 이상전압이 발생할 염려가 없고 더구나 정, 부극성이나 양극성의 이상전압의 침입을 확실하게 저지할 수 있기 때문에 피보호 기기를 완전하게 보호할수가 있다. 다음의 제 4 도는 본 발명인 과전압 보호 회로의 사용예를 표시한 회로도이다:
도면의 부호는 제 3 도와 같으며, 또 1은 케이블, 2는 피보호 기기, 실선과 점선은 방전 전류를 표시한다. 케이블 1은 침입하는 정극성 이상전압에 대해서는 실선에 표시한 것 같은 회로가 형성되어서 가스 피뢰기(Arr3)가 방전한다.
또한, 부극성 이상전압에 대해서는 점선에 표시한 것같은 회로가 형성되어서 가스 피뢰기(Arr3)가 방전한다. 그밖의 동작은 앞서의 제 3 도에 설명한 것과 동일하다.
제 5 도는 본 발명인 과전압 보호 회로의 제 2 실시예를 도시한 접속도이다. 도면의 부호는 제 3 도와 같으며, 또한 ZD는 제너다이오드를 표시한다. 이 제 5 도의 회로에서는 앞서의 제 3 도의 회로의 가스 피뢰기(Arr3)와 고속으로 응답하는 고체소자로서 제너다이오드(ZD)가 병렬로 접속되어 있다. 이와같이 가스 피뢰기(Arr3)보다 고속으로 응답하는 제너다이오드(ZD)를 가스 피뢰기와 병렬로 설치하여두면 락뢰시의 서어지 등의 순간 고전압과 같이 급격히 높고 빠른 이상전압의 침입에 대하여 우선 제너다이오드가 동작하기 때문에 이산전압이 신속히 흡수된다.
제 6 도는 제너다이오드등 고속으로 응답하는 고체소자를 접속했을 경우와 접속하지 않은 경우에 대하여 가스 피뢰기의 방전개시 전압의 차를 표시하는 동작 특성도 이다. 이 제 6 도에서도 명백한 바와같이 가스 피뢰기와 병렬로 제너다이오드 등 고속으로 응답하는 고체소자를 접속했을 경우에는 이상전압은 횡선이 그어진 부분에 대응하는 전압에 억제된다. 이에 대하여 고체소자를 접속하지 않은 경우에는 사선부분 만큼 더늦게 가스 피뢰기가 방전하고 이상전압이 흡수된다. 따라서 이와같은 고속으로 응답하는 고체소자를 접속했을 경우에는 특히 급격히 높은 이상전압의 침입에 대하여 가스 피뢰기의 응답속도의 지연이 충분히 보상되어 과전압 보호 회로의 신속한 동작이 가능하게 된다. 또한, 고속으로 응답하는 고체 소자로는 제너다이오드 이외에 충격 전압 흡수기나 바리스터등 공지의 고체 소자를 사용해도 좋은 것은 말할 필요도 없다.
이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 발명인 과전압 보호 회로에서는 6개의 다이오드와 1개의 2극형 가스 피뢰기를 사용해서 선로에 대하여 각각 병렬로 제 1 의 공통점(a)에서 보아 동극성이 되도록 2개의 다이오드를 직렬 접속하고, 또한 이 다이오드와 역극성이 되게 제 2 의 공통점(b)에서 보아 동극성이 되도록 2개의 다이오드를 직렬 접속하는 동시에 제1과 제 2 의 공통점 사이에 1개의 가스 피뢰기를 접속하고 다시 제 1 의 공통점에서 볼때 앞의 다이오드와 동극성이 되게 이 제 1 의 공통점에 다이오드의 일단을 접속시키고, 또한 그의 타단을 접지하고 마찬가지로 제 2 의 공통점에서 볼때 앞의 다이오드와 동극성이 되도록 이 제 2 의 공통점에 다이오드의 일단을 접속하고 그 타단을 접지하고 있다.
또한, 본 발명인 과전압 보호회로의 효과를 더욱 향상시키기 위하여 제 1 의 공통점과 제 2 의 공통점 사이에 접속시킨 가스 피뢰기와 병렬로 제너다이오드 또는 충격전압 흡수기등 고속으로 응답하는 고체 소자를 접속시키고 있다.
따라서 본 발명인 과전압 보호 회로에 의하면 2극형 가스 피뢰기를 1개만을 사용할 뿐인 지극히 간단한 구성으로 낙뢰 충격전압이나 상용주파의 이상전압의 침입을 방지하고, 더구나 종래와 같은 2개의 2극형 가스 피뢰기 또는 1개의 3극형 가스 피뢰기의 방전개시 전압차에 의한 선간 이상전압이 발생하는 일도 없기 때문에 피보호 기기를 완전하게 보호할 수 있는 뛰어난 효과를 얻을 수가 있다.
Claims (1)
- 제1 및 제 2 다이오드(D1, D2)의 캐소우드를 공통접속하여 제 1 공통점(a)으로하고 그들의 애노드를 각각 선로에 접속하며, 제3 및 제 4 다이오드(D3, D4)의 애노드를 공통 접속하여 제 2 공통점(b)으로하고 그들의 캐소우드를 각각 선로에 접속한 것에 있어서, 상기 제1 및 제 2 공통점(a,b)사이에는 1개의 2극형 가스 피뢰기(Arr3) 및 제너다이오드(ZD)를 병렬 접속하되, 제 1 공통점(a)에는 제 5 다이오드(D5)의 캐소우드를 연결하여 그 애노드를 접지하고, 제 2 공통점(b)에는 제 6 다이오드(D6)의 애노드를 연결하며 그 캐소우드를 접지하여서 구성된 과전압 보호 회로.
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