KR910005979Y1 - 정지형 회로차단기 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

정지형 회로차단기

도면은 본 고안의 일실시예를 나타낸 것으로,

제 1 도는 전체의 전기적 구성도.

제 2 도-제 6 도는 작용설명용 파형도.

본 고안은 주회로에 과부하전류, 단락전류 등의 과전류가 흘렀을때에 상기 주회로를 차단시키는 정지형 회로차단기에 관한 것이다.

이 종류의 종래의 정지형 회로차단기로서는 예를 들면 실공소 55-29929호 공보에 개시된 것이 있다. 이것은 주회로에 변류기를 개재시켜서 이 변류기의 출력전류를 정류회로로 정류한 다음 저항소자에 의해서 출력전압으로 변환하고 주회로에 과부하전류나 단락전류등이 흘러서 상기 저항소자의 출력전압에 의해서 트립장치에 있어서의 전자석의 여자코일을 여자시켜서 상기 주회로를 차단시키도록 한 것이다.

종래의 구성에서는 차단용량을 크게하려고 정격차단전류를 크게 한 경우에 주회로에 전술한 과전류가 흐르면 변류기가 포화되어 저항소자의 출력전압이 파고치가 큰 임펄스상의 파형이 된다. 이로인해서 트립장치의 전자석이 예를 들면 여자코일에 의해서 플런저를 흡입하여 차단동작을 행하게 하는 흡인형 전자석의 경우에는 여자코일에 대한 인가전압의 폭(저항소자의 출력전압의 폭)이 너무 작아져 차단동작이 행애지지 못하게 되는 바람직하지 않는 일이 있다. 또 트립장치의 전자석이 석방스프링의 힘에 대항하는 자기흡인력을 갖는 영구자석에 대해서 여자코일이 역방향의 자력을 작용시킴으로써 차단동작을 행하게 하는 석방형 전자석의 경우에는 여자코일에 대한 인가전압의 파고치가너무커져 석방동작 영역을 넘어서 흡인동작영역이 되어 차단동작이 행해지지 않게 되는 바람직하지 않는 일이 있다.

본 고안은 상기 사정에 비추어 행해진 것이고, 그 목적은 정격차단전류를 크게 한 경우에는 트립장치에 확실한 차단동작을 행하게 할 수 있는 정지형 회로차단기를 제공하는데 있다.

본 고안은 정지형 차단기는 주회로의 전류를 검출하는 변류기를 설비하고 이 변류기의 출력전류를 출력전압으로 변환시키는 저항소자를 설비하고 이 저항소자의 출력정압이 설정치이상이 됐을때에 상기 주회로를 차단시키는 트립장치를 설비하고 그리고 상기 저항소자에 병렬로 전압제한소자를 설비하는 구성의 특징을 갖는다.

본 고안은 정지형 회로차단기에 의하면 주회로에 변류기를 포화시킬 정도의 대전류가 흘러도 저항소자의 출력전압은 전압제한소자에 의해서 제한되에 되고, 따라서 저항소자의 출력전압은 피고치가 억제되고 또한 폭이 비교적 큰 펄스상의 파형이된다.

아래에 본 고안은 실시예에 관해서 도면을 참조하여 설명하겠다.

우선 제 1 도에 의해서 전체의 구성에 관해서 설명하겠다. 1 , 2는 단상교류전원이 접속되는 전원측 단자이고, 이들은 개폐부를 이루는 접점(3,4) 및 주회로도체(5,6)를 거쳐서 부하측단자(7,8)에 연결되어 주회로(9)가 구성되어 있다, 10,11은 주회로도체(5,6)에 끼워 있는 변류기이며, 이들의 출력단자는 정류회로(12)의 교류입력단자에 연결되어 있다.

그리고 정류회로(12)의 직류 출력단자에는 직류모선(13,14)이 연결되고, 이들의 직류모선(13,14)간에는 저항소자(15)가 연결되어 있다. 16 및 17은 검출회로(18)를 구성하는 정전압 다이오드 및 저항이고 이들은 직류모선(13,14)간에 직렬로 연결되어 있다. 19는 전자석을 갖는 트립장치, 20은 그 전자석의 여자코일 이다. 여자코일(20)은 사이리스터(21)를 직렬로 거쳐서 직류모선(13,14)간에 연결되어 있고 사이리스터(21)의 게이트는 상기 정전압다이오드(16)와 저항(17)과의 공통연결점에 연결되어 있다. 이경우에 트립장치(19)의 전자석은 석방형 전자석에 의해서 구성되어 있다. 석방전자석은 주지된 바와 같이 차단동작(석방동작)을 행하게 하기 위한 석방스프링과 석방스프링의 힘에 저항하는 자기흡인력을 갖는 영구자석을 구비하고 여자코일(20)은 그 영구자석에 대해서 역방향 자력을 작용시키게 되어 있다. 그리고 22 는 정전압 다이오드 또는 전압의존성 비직선 저항소자들으로 된 전압제한소자이고, 이것은 상기 저항소자(15)에 병렬로 연결되어 있다.

다음에 본 실시예의 작용에 관해서 제 2 도-제 6 도를 참조하여 설명하겠다.

주회로 (9)로 흐르는 전류(i₁)는 변류기(10,11)에 의해서 검출되고, 그 출력전류(i₂)는 정류회로(12)에 의해서 정류된 후 저항소자(15)에 의해서 전류, 전압 변환되어 출력전압(E)으로 된다. 이제 주회로(9)에 과부하전류나 단락전류등의 과전류가 흐르면 저항소자(15)의 출력전압(E)은 커지고 이것에 정전압 다이오드(16)가 동작전압(설정치)이상이 되면 정전압 다이오드(16)가 도통상태(동작상태)로 되어 사이리스터(21)가 게이트신호를 받아서 ON되게 된다, 이로 인해서 트립장치(19)의 여자코일(20)에 상기 출력전압(E)이 인가되고, 접점(3,4)이 개방되어 주회로(9)의 차단동작이 행해진다.

여기에서 주회로(9)의 전류(즉, 주회로전류)(i₁)에 준하여 정류기(10,11)에 출력전류(즉, 변류기전류)(i₂)가 흘렀다고 하면 출력정압(E)은 E=N.dψ/dt(단,N는 변류기(10,11)의 권회수, ψ는 자속, t는 시간이다)로 주어진다. 자속(ψ)은 주회로전류(i₂)와 동위상이므로 dψ/dt에 비례한 출력전압(E)은 제 2a 도에 나타낸 주회로 전류(i₂)에 대해서 위상각이 90°엇갈린 파형으로 되고, 따라서, 변류기 전류(i₂)도 제 2b 도에 나타낸 바와같이 주회로 전류(i₁)에 대하여 90°엇갈린 파형이 된다. 즉, 변류기 전압(i₂)는 주회로전류(i₁)에 의해서 생긴 자계강도(H)와 변류기(10,11)의 철심의 자속밀도(B)와의 관계를 제 3 도에 나타낸 바와같은 특성을 나타내게 되므로 주회로전류(i₁)가 커져 자계장도(H)가 커지면 자계강도(H)와 자속밀도(B)의 비례관계가 허물어져 자계강도(H)가 동도중 a 점이상 b전이하가 되면 자속밀도(B)는 포화되어 버리게 된다.

즉 주회로전류(i₁)가 커진경우에 있어서의 출력전압(E)와의 관계는 제 4 도에 나타낸 바와 같고 동도a는 주회로전류(i₁)의 파형을 나타내고, 동도b는 종래의 출력전압E=Ea의 파형을 나타내고, 동도(c)는 본 실시예의 출력전압E=Eb 의 파형을 나타낸다. 동도 b및 c로 나타낸 바와같이 출력전압들 (Ea,Eb)모두 주회호전류(i₁)의 영점근방에서 출력되는 것은 같지만 본실시예의 결우에 저항소자(15)에 병렬로 전압제한소자(22)가 설비되어 있으므로 출력전압(Eb)은 파고치가 제한받는 것과 더분어 종래의 폭(Ta)에 비해 큰폭(Tb)이 되는 펄스상이된다. 이것에 관해서 제 5 도를 참조하여 상세히 설명하면 동도는 출력전압(E)과 펄스폭(T)의 관계를 나타낸 것이다. 즉, 출력전압(E)이 작아 변류기가 포화되지 않을 경우에는 펼스폭(T)은 일정하게 되지만 변류기가 포화되면 출력전압(E)이 커짐과 더불어 펄스폭(T)은 작아진다.

본 실시예와 같이 저항소자(15)에 병렬로 전압제한소자(22)를 설비한 경우에는 출력전압(E)이 Eb로 제한되게 되고 펄스폭도 Tb이하로는 되지 않는 것과 같은 특성을 나타나게 된다.

그런데 본 실시예와 같이 트립장치(19)에 석방형 전자석을 사용한 경우에 트립장치(19)의 입력전압(E₂)(즉, 출력전압 E)과 트립턱(F)과의 관계는 제 6 도에 나타낸 것과 같이된다. 즉 입력전압(E)이 영(0)일때에는 트립력(F)은 석방스프링력보다도 큰 영구자석의 자기 흡인력으로 되지만 입력전압(E₂)이 커짐에 따라서 트립력(F)은 차차로 작아져 결국에는 영이 된다. 또한 입력전압(E₁)이 커지면 트립력(F)은 재차 커지게 변환된다. 이경우 트립력(F)이 석방 스프링력보다 작아지는 부분이 석방스프링에 의해서 접점(3,4)을 개방시키는 석방(차단)동작영역이지만 이것에 의해서 입력전압(E₁)이 더 커지면 영구자석의 자력에 대치되어서 여자코일(20)의 자력에 석방스프링의 스프링력(석방스프링력)에 대항하여 커지는 흡인동작영역이 되고 접점(3,4)의 개방은 행해지지 않게 되는 것이다.그러나 본 실시예에 있어서는 전술한 바와같이 전압 제한소자(22)에 의해서 출력전압(E)을 전압(Eb)으로 제한함로 트립장치(19)는 흡인동작영역이 되는 일이 없이 확실하게 차단동작이 행해지게 된다

또 트립장치(19)에 흡인형 전자석을 사용한 경우에 있어서도 출력전압(E)펄스폭(Tb)을 종래의 펄스폭(Ta) 보다도 크게 할수 있으므로 충분히 차단동작을 행하게 할 수 있는 것이다.

또 본 고안은 상술하고 또한 도면에 나타낸 실시예에만 한정되는 것이 아니고, 요지를 일탈하지 않는 범위내에서 적의변형하여 실시할 수 있는 것은 물론이다.

본 고안의 정지형 회로차단기는 이상 설명한 바와같이 변류기의 출력전류를 출력전압으로 변환시키는 저항소자에 병렬로 전압 제한소자를 설비하게 하였으므로 정격차단전류를 크게 한 경우에도 트립장치에 확실하게 차단동작을 시킬수 있다는 우수한 효과를 발휘하는 것이다.

Claims (1)

1. 주회로(9)에 설비된 변류기(10,11)의 출력단에 저항소자(15)를 부하하고 이 저항소자(15)의 전압강하가 설정치를 초과했을 때 상기 주회로(9)에 설비된 전류차단수단의 트립장치(19)에 힘을 가아여 이것을 동작시켜서 상기 주회로(9)를 차단하는 정지형 회로차단기에 있어서, 상기 저항소자(15)와 병렬로 전압제한소자(22)가 설비한 것을 특징으로 하는 정지형 회로 차단기.