KR970001861Y1 - 부하 보호장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

부하 보호장치

제1도는 종래의 과전압 보호에 관한 일예시도.

제2도는 종래의 과전압 보호에 관한 다른 일예시도.

제3도는 종래의 과전류 보호에 관한 일예시도.

제4도는 본 고안에 의한 부하 보호 장치의 실시예도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

30 : 잡음 여과부 30a : 트랜스

30b : 콘덴서 40 : 과전압 보호부

50 : 스위칭부 60 : 역류방지회로부

본 고안은 전원을 필요로 하는 각종 전원기기, 예컨데 산업 또는 가정에서 전원 부하로 사용되는 정보, 통신, 측정기기 및 가전기기 등에 적용되어 낙뢰 또는 선로로부터 유입되는 높은 과전압에 의한 기기를 보호할 수 있도록 하는데 주안점을 둔 과전압 과전류에 의한 부하 보호 장치에 관한 것이다.

일반적으로 전원을 필요로 하는 각종 전원기기에 있어서는 외부로부터의 낙뢰 또는 고장 선로로부터 유입되는 높은 과전압, 과전류에 의해 치명적인 손상을 방지하고자 전원 보호장치를 필요로 한다.

이러한 목적으로 채용되는 전원 보호장치로는 과전압 보호회로와 과전류 보호회로가 잘 알려져 있다.

즉, 그 일예로서 종래 적용의 과전압 보호회로는 제1도에 도시된 바와 같이 부하기기의 전원 입력단에 바리스티(VA)를 게재하여 유입전압에 의한 저항치가 비직선적으로 변화하도록 하므로서 부하단을 보호할 수 있도록 한 것과, 이의 다른 방법으로는 제2도에 나타낸 바와 같이 전원 양단에 수개의 다이오드(D)를 조합구성하여 선로상에 유입되는 과전압으로부터 기기를 보호할 수 있도록 하였다.

또한 상기한 과전압 보호와 병행하는 과전류 보호회로에 있어서는 제3도에서와 같이 부하기기의 전원 입력단에 바리스터(VA)를 게재하고, 이의 출력 전원선마다 코일(L)을 두어 유입되는 과전압 및 과전류로부터 부하단을 보호하도록 구성하였다.

그러나 이와 같은 종래의 과전압 및 과전류 보호회로는 낙뢰 등에 의한 과전압 및 과전류가 부하기기측 전원단으로 인가될 때 부하단을 어느 정도 보호하게는 하나, 허용범위 이상에서는 완벽성을 기할 수 없었을 뿐만 아니라, 더욱이 중요한 것은 이상상태의 과전압 및 과전류 유입이 계속될 때에는 선로를 차단하고, 이상상태가 제거된 후에는 선로의 자동복구가 이루어 지지 않는다는 데 있으며, 또한 부하단의 이상에 따른 역유도 현상을 방지하지 못하는 문제점을 가지고 있었다. 따라서 본 고안은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 그 목적을 과전압, 과전류 보호는 물론 노이즈제거와 잔류흡수 및 선로의 자동개폐가 가능하게 하므로서 각종 부하기기에 만족하는 새로운 형태의 과전압 과전류에 의한 부하 보호장치를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 구체적인 수단은 입력 전압의 변동에 의한 불량전압의 잡음을 필터링시키고 여과된 설정의 동작개시 전압에 대한 기준전압을 반복적으로 흡수 및 방전하여 출력전압을 안정화시키는 잡음 여과부와, 상기 잡음 여과부를 통해 출력되는 전압에서 설정치 이상의 과전압 유입에 대응하게 저항치의 비직선적인 변화 작용으로 부하단 보호하는 과전압 보호회로부와 상기 과전압 보호 회로부의 출력선상에 게재되어 설정치 이상의 과전류 유입 및 부위 온도 변화에 따라 선로를 개방 또는 폐방시키는 스위칭부와, 부하단의 이상에 따른 접지전류 및 역유도 전압을 차폐시키는 역류방지회로부를 구비하여서 달성된다.

또한 여기서 상기한 잡음 여과부(30)는 전압 변동에 대한 출력 전압을 안정화 시키는 수단으로 트랜스(30a)와, 이 트랜스(30a)의 2차측 양선로상에 위치하여 입력전압의 변동분에 대한 동작 개시전압 이상의 전압을 흡수 및 방전하는 수단으로 복수의 콘덴서(Ca)(Cb)를 구비함을 특징으로 한다.

또한 상기한 과전압 보호회로부(40) 및 역류방지회로부(60)는 공통적으로 유입 전압에 의한 저항치가 비직선적으로 변화하는 바리스터를 채용하여서 이루어짐을 특징으로 한다. 또한 여기서 상기한 스위칭부(50)는 고분자 소자 폴리머 베이스에 카본을 첨가, 강력한 전자 빔을 조사하여 크로스 링킴시킨 선로 차단 및 복귀 가능한 퓨즈를 채용함을 특징으로 한다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상술하면 다음과 같다.

즉 본 고안은 제4도에 나타낸 바와 같이 1차적으로 입력측 선로상으로 유입되는 전압이 낙뢰 등과 같은 원인에 의해 전압 변동이 발생할 경우 이 변동 전압은 잡음 여과부(30)의 트랜스(30a)의 코일의 급격한 저항 변화를 일으켜 2차 코일측으로부터 안정된 전압을 출력시키도록 한다.

이와 동시에 상기 트랜스(30a)의 2차측에서 출력되는 전압중 전압 변동에 의한 불량전압은 복수의 콘덴서(30b)에 의해 흡수 및 방전이 이루어져 출력전압을 정상화 시키도록 동작한다.

이때 부하측의 동작 개시 전압의 설정에 따라 비례하는 용량의 콘덴서를 두게 하므로서 국제적으로 규약(IEEE587-1980)하는 기준전압 6000 볼트까지의 전압 및 시그날에 모두 만족하도록 적용할 수가 있다.

그런 다음 상기한 잡음 여과부(30)의 출력은 2차적으로 과전압 보호회로부(40)에서 기존동작과 같이 유입전압에 따른 저항치가 비직선적으로 변화하는 바리스터에 의해 서지를 흡수하는 작용으로 전압의 흐름을 제한하게 된다.

한편 상기한 과전압 보호와 병행하게 선로상에 게재된 스위칭부(50)는 고분자 소자 플리머 베이스의 카본 첨가에 의해 회로가 정상상태일 경우 폴리머에 첨가된 카본이 전기적으로 연결되어 도전성 패드를 형성하게 되므로 낮은 저항을 유지하게 된다.

이때 만약 상기한 상태에서 과전류 또는 과부하로 비결상태로 되면 도전성 패드를 이루고 있던 카본의 연결이 단절되어 초저항 상태를 이루게 된다.

이에 따라 선로상의 회로는 차단되어 부하측으로 전류가 인가되지 않게 되어 과전류로부터 부하단을 보호할 수가 있다.

또한 과전류가 흐르게 될 시 과전류에 의해 회로내부의 온도는 급격하게 증가하나, 이에는 방열수단을 별도로 구비하지 않아도 고분자 소자 폴리마 베이스에 카본이 첨가된 자체의 고저항에 의해 전류의 흐름을 제한하여 이때에는 회로를 트립상태가 되도록 한다.

또한 회로상의 전류의 변화는 없으나, 주위의 온도가 지나치게 상승될 경우에 있어서도 회로의 전류를 차단하게 된다.

이를 위해서는 초기 동일전류에 의해서는 트립되지 않도록 설계되어 있으며 , 이는 설계시에 설정전류에 대응하게 트립할 수 있도록 적합한 것을 선택적으로 적용이 가능하다.

따라서 선로상에 설치되는 스위칭부(50)는 과전류 및 이상온도에 의하여 수밀리 초 이내에 트립을 진행하게 되나, 일단 트립된 상태에서는 과전류 및 이상온도 등 원인 제거되지 않는 한 트립상태를 계속적으로 유지하여 기기를 보호하도록 동작하고, 정상상태가 회복되면 수밀리 초 이내에 정상 동작으로 복구하여 초기 설정된 동일 전류에 한해서만 공급이 가능하도록 하게 된다.

한편 상기한 입력측의 제어와는 달리 최종 출력단에 설치되는 역류방지회로부(60)는 상술한 과전압 보호 회로부(40)의 기능과 동일한 기능의 바리스터를 두어 동작 정지에 의한 내부의 잔류는 물론 부하기기의 손상에 의한 과부하 전압 및 접지 이상전압이 도면의 입력측으로 역유도될 경우 전술 동작과 같이 역유입에 따른 저항치가 비직선적으로 변화하는 작용에 의해 이를 제거하도록 하여 이와 전기적인 연결관계에 있는 타기기에 영향을 주지 않도록 동작하게 되는 것이다. 이상에서 설명한 바와 같이 본 고안은 입력측 및 부하측으로부터의 과전압 보호 수단과 유입원의 잡음을 여과시키는 필터링수단 및 주위의 이상온도에 의해서는 물론 과전류의 유입 유무에 따라 선로를 개폐하는 스위칭수단을 갖는 부하보호장치를 제공하므로서 과전압에 의한 부하단의 보호는 물론 과전류 및 이상온도에 의해서도 선로를 트립시키고, 트립 후의 과전류 이상온도 등 원인이 제거되지 않는 한 트립상태를 계속하여 기기를 보호하고 정상상태로 회복되면 다시 선로를 자동적 복구가 이루어져 무인 또는 원거리 국소적용에 크게 이바지할 수 있는 성과가 있다.

Claims (3)

1. 입력전압의 변동에 의한 불량전압의 잡음을 필터링시키고 여과된 설정의 동작개시 전압에 대한 기준전압을 반복적으로 흡수 및 방전하여 출력전압을 안정화시키는 잡음 여과부와, 상기 잡음 여과부를 통해 출력되는 전압에서 설정치 이상의 과전압 유입에 대응하게 저항치의 비직선적인 변화 작용으로 부하단 보호하는 과전압 보호회로부와, 상기 과전압 보호회로부의 출력선상에 게재되어 설정치 이상의 과전류 유입 및 주위 온도 변화에 따라 선로를 개방 또는 폐방시키는 스위칭부와 부하단의 이상에 따른 접지전류 및 역유도 전압을 차폐시키는 역류방지회로부를 구비하여서 구성됨을 특징으로 하는 부하 보호장치.
2. 제1항에 있어서, 잡음 여과부(30)는 전압 변동에 대한 출력 전압을 안정화시키는 수단으로 트랜스(30a)와, 이 트랜스(30a)의 2차측 양선로상에 위치하여 입력전압의 변동분에 대한 동작 개시전압 이상의 전압을 흡수 및 방전하는 수단으로 복수의 콘덴서(Ca)(Cb)를 구비함을 특징으로 하는 부하 보호장치.
3. 제1항에 있어서 과전압 보호회로부(40) 및 역류방지회로부(60)는 공통적으로 유입 전압에 의한 저항치가 비직선적으로 변화하는 바리스터를 채용하여서 이루어짐을 특징으로 하는 부하 보호 장치.