KR970005091B1

KR970005091B1 - 누전차단기

Info

Publication number: KR970005091B1
Application number: KR1019930030620A
Authority: KR
Inventors: 박경아
Original assignee: 엘지반도체 주식회사; 문정환
Priority date: 1993-12-29
Filing date: 1993-12-29
Publication date: 1997-04-12
Also published as: KR950020837A

Abstract

내용 없음.

Description

누전차단기

제1도는 종래의 누전차단기 구성도.

제2도는 제1도에 따른 각 부의 입출력 파형도.

제3도는 제1도에 있어서의, 돌입전류에 의한 각 부의 입출력 파형도.

제4도는 제1도의 있어서, 레벨판별기의 상세도.

제5도는 본 발명의 누전차단기 구성도.

제6도는 제5도에 따른 각 부의 입출력 파형도.

제7도는 제5도에 있어서, 돌입전류에 의한 각 부의 입출력 파형도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 비교기 12 : 레벨판별기

13 : 시간폭발생기 14 : 제1 펄스폭발생기

15 : 트리거 16 : 주파수검출부

17 : 주파수영역 감별부 18 : 제2 펄스폭발생기

AD1 : 앤드게이트 ZCT : 영상변류기

본 발명은 교류라인이 누전되었을 경우 이를 감지하여 차단하기 위한 누전차단기에 관한 것으로, 특히 교류라인에 연결된 전동기기등의 구동에 의한 돌입전류로 인한 것을 누전으로 감지하여 오동작이 일어나는 것을 방지하도록 한 누전차단기에 관한 것이다.

종래의 누전차단기 구성은 제1도에 도시한 바와 같이 교류라인에서 한쪽방향의 전류와 다른쪽 방향의 전류차를 감지하여 라인의 누전상태를 감지하는 영상변류기(ZCT)와, 이 영상변류기(ZCT)로부터 출력되는 전압과 트리거기준전압(V_T)을 비교하는 비교기(1)와, 이 비교기(1)의 비교출력을 레벨로 변환시켜 출력하는 레벨판별기(2)와, 이 레벨판별기(2)로부터 출력되는 레벨에 따른 시간폭을 조정하여 발생시키는 시간폭발생기(3)와, 이 시간폭발생기(3)로부터 발생되는 시간폭이 임의의 드레쉬홀드전압에 도달하면 일정폭의 펄스폭을 발생시키는 시간폭발생기(4)와, 이 시간폭발생기(4)의 펄스폭에 의해 라인을 끊어 차단하는 트리거(5)로 구성된다.

이와같이 구성된 장치에 대하여 살펴보면, 교류라인이 누전되면 그 교류라인에 누전전류가 생기고 이 누전전류는 영상변류기(ZCT)에 의해 검출되는데, 이때 검출되는 파형은 제2도의 (가)에 도시한 바와같다. 상기 영상변류기(ZCT)에서 검출된 누전전류의 파형은 비교기(1)에서 트리거기준전압(V_T)과 비교하여 제2도의 (나)에서와 같은 파형을 출력한다.

이에따라 레벨판별기(2)는 상기 비교기(1)로부터 입력되는 출력상태에 따라 레벨을 판별하는데, 이는 제4도에 도시된 페벨판별기(2)의 상세도에 의거하여 살펴보자. 즉, 상기 비교기(1)의 출력이 로우일 경우엔 정전류원(I2)이 구동되어 접지측으로 바이패스되므로 콘덴서(C1)는 방전되어 제2도의 (다)에서와 같이 '0V'가 되어 로우상태를 유지하고, 반면에 상기 비교기(1)의 출력이 하이일 경우엔 정전류원(11)이 구동되어 콘덴서(C1)에 충전되므로 제2도의 (다)에서와 같은 모양으로 충전된다.

이와같이 상기 레벨판별기(2)를 통해 출력된 신호를 입력받은 시간폭발생기(3)는 입력신호의 레벨에 따라 시간폭을 만든 제2도의 (다)에서와 같은 펄스를 펄스폭발생기(4)로 출력시킨다. 따라서 상기 펄스폭발생기(4)는 입력되는 시간폭의 임의의 드레쉬홀드전압(V_th1)과(V_th2)에 도달하는가를 체크하여 도달하면 그 도달구간에 해당하는 펄스폭, 즉 제2도의 (라)에서와 같은 펄스폭을 트리거로 발생시킨다. 여기서 상기 시간폭발생기(3)를 통해 출력되는 신호파형이 임의의 드레쉬홀드전압(V_th1)에 도달하지 않으면 펄스폭발생기(4)는 동작하지 않는다.

따라서 상기 펄스폭발생기(4)로부터 임의의 폭을 갖는 펄스폭은 입력받은 트리거(5)는 그 펄스폭만큼 교류라인을 끊는 동작을 행하여 누적을 차단하도록 한다.

그리고, 교류라인에 연결된 전동기기의 구동에 의한 돌입전류에 의해 영상변류기(ZCT)로부터 교류라인에의 누전감지고 인하여 제3도의 (가)에서와 같은 신호파형을 입력받은 비교기(1) 및 레벨판별기(2)를 통해 제3도의 (나)에서와 같은 레벨을 판별하여 시간폭발생기(3)로 출력하면 이를 입력받은 시간폭발생기(3)는 입력레벨에 따른 시간폭을 설정하여 펄스폭발생기(4)로 출력한다.

따라서 상기 펄스폭발생기(4)는 입력되는 시간폭이 임의의 드레쉬홀드전압(V_th1)과 (V_th2)에 도달하는가를 체크하여 도달하면 그 도달지점 사이의 펄스폭을 발생하여 트리거(5)로 전달한다. 이에따라 상기 트리거(5)는 그 펄스폭에 행하는 구간만큼 교류라인을 차단한다.

상기에서와 같이 교류라인에 연결된 전동기기의 구동에 의한 돌입전류를 누전상태로 잘못 감지하여 차단동작을 행하는 오동작을 행한 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 돌입전류에 의한 오동작을 방지하기 위한 누전차단기를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 누전상태를 감지하는 영상변류기(ZCT)의 출력을 입력받아 주파수를 검출하는 주파수검출부와, 이 주파수검출부로부터 입력되는 주파수의 검출하는 주파수검출부와, 이 주파수검출부로부터 입력되는 주파수의 대역을 감별하는 주파수영역 감별부와, 이 주파수영역 감별부에서 감별된 원하는 주파수대역에서 펄스폭을 발생시키는 제2 펄스폭발생기를 포함하여 돌입전류로 인한 누전부분이 무시되도록 함으로써 오동작을 방지하도록 한 누전차단기를 제공하기 위한 것이다.

상기 본 발명의 목적에 대하여 좀더 구체적인 구성 및 동작설명을 통해 청부한 도면 제5도 내지 제7도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제5도는 본 발명의 누전차단기 구성도로서 이에 도시한 바와 같이 교류라인에 한쪽방향의 전류와 다른쪽 방향의 전류차를 감지하여 라인의 누전상태를 감지하는 영상변류기(ZCT)와, 상기 영상변류기(ZCT)로부터 출력되는 전압과 트리거기준전압(V_T)를 비교하는 비교기(11)와, 상기 비교기(11)의 출력에 대한 레벨을 판별하는 레벨판별기(12)와, 상기 레벨판별기(12)에서 판별된 레벨에 따라 시간폭을 설정하여 발생하는 시간폭을 설정하여 발생하는 시간폭발생기(13)와, 상기 시간폭발생기(13)의 시간폭에 대해 임의의 드레쉬홀드전압(V_th1)과 (V_th2)에 따른 펄스폭을 발생시키도록 하는 제1 펄스폭발생기(14)와 상기 영상변류기(ZCT) 출력의이 주파수를 검출하는 주파수검출부(16)와, 상기 주파수검출부(16)를 통해 검출된 주파수의 상용주파수 영역을 감별하여 출력하는 주파수영역 감별부(17)와, 상기 주파수영역 감별부(17)를 통해 감별된 영역에 따른 펄스폭을 발생시키는 제2 펄스폭발생기(18)와, 상기 제1,제2 펄스폭발생기(14)(18)의 출력 펄스에 대해 논리곱을 행하여 출력하는 앤드게이트(AD1)와, 상기 앤드게이트(AD1)를 통한 출력펄스만큼 교류라인을 차단하도록 하는 트리거(15)로 구성된다.

이와같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

교류라인에 누전이 발생하면 이를 영상변류기(ZCT)에서 감지한 제6도의 (가)에서와 같은 신호파형을 비교기(11)와 주파수검출부(16)로 각각 출력한다. 그러면 상기 비교기(11)는 입력신호를 트리거전압(V_T)과 비교하여 그 트리거전압에 도달하면 하이신호를 도달하지 못하면 로우신호를 출력하여 제6도의 (나)에서와 같은 펄스를 출력한다. 이에따라 상기 레벨판별기(12)로부터 신호파형을 입력받은 시간폭발생기(13)는 레벨에 따른 시간폭을 설정한 제6도의 (다)에서와 같은 펄스를 제1 펄스폭발생기(14)로 출력함에 따라 상기 제1 펄스폭발생기(14)는 상기 시간폭발생기(13)의 시간폭이 임으의 드레쉬홀드전압(V_th1)과 (V_th2)에 도달하는 가를 체크하여 그 전압에 도달하면 그 지점사이의 펄스폭을 제6도의 (라)에서와 같이 출력한다.

이때 상기 주파수검출부(16)는 상기 영상변류기(ZCT)의 출력으로부터 주파수를 검출하고 주파수영역 감별부(17)는 사용주파수대역인 60Hz±10%의 주파수영역을 감별하여 제2 펄스폭발생기(18)는 그 영역에 해당하는 제6도의 (마)에서와 같은 펄스폭을 발생시킨다.

따라서 상기 앤드게이트(AD1)는 제1 펄스폭발생기(14)로부터는 제6도의 (라)에서와 같은 펄스를 제2 펄스폭발생기(18)로부터는 제6도의 (마)에서와 같은 펄스를 입력받아 논리곱을 행한 제6도의 (바)에서와 같은 펄스를 트리거(15)로 출력하여 그 펄스폭만큼 교류라인을 차단하도록 한다.

그리고 교류라인에 연결된 전동기기의 구동에 의해 돌입전류가 흘러 상기 영상변류기(ZCT)에 제7도의 (가)에서와 같은 신호를 감지하여 출력하면 이를 비교기(11)에서 트리거전압(V_T)과 비교하여 트리거전압(V_T)보다 크면 하이신호를 트리거전압(VT)보다 작으면 로우신호를 출력하도록 하여 제7도의 (나)에서와 같은 펄스를 출력시킨다. 그러면 레벨판별기(12)는 입력펄스의 레벨을 판별하여 시간폭발생기(13)로 출력하면 그 레벨에 따라 시간폭발생기(13)에서 제7도의 (다)에서와 같은 시간폭을 설정하여 제1 펄스폭발생기(14)로 출력함에 따라 상기 제1 펄스폭발생기(14)는 입력되는 시간폭이 임의의 드레쉬홀드전압(V_th1)과 (V_th2)에 도달하는 가를 체크하여 도달하면 그 전압 사이의 폭만큼의 펄스폭, 즉 제7도의 (라)에서와 같은 펄스폭을 만들어 앤드게이트(AD1)로 발생시킨다.

이때 상기 영상변류기(ZCT)로부터 제7도의 (가)에서와 같은 신호파형을 입력받은 주파수검출부(16)에서는 그 영상변류기(ZCT)의 출력 주파수를 검출하고 주파수영역 감별부(17)에서는 입력주파수의 상용주파수 대역인 60Hz±10%의 주파수영역을 감별하여 제2 펄스폭발생기(18)로 출력함에 따라 그 발생기(18)는 주파수영역에 해당하는 펄스폭, 즉 제7도의 (마)에서와 같은 펄스폭을 앤드게이트(AD1)로 출력한다. 다시말하면 제7도의 (가)에서 돌입전류로 인한 누전부분(제7도에서 A부분)은 주파수검출부(16)와 주파수영역 감별부(17) 및 제1 펄스폭발생기(18)에 의해 무시되는 것이고, 상기 제2 펄스폭발생기(18)로부터 상기 앤드게이트(AD1)로 출력되는 것은 누전상태에서의 펄스이다.

그러면 상기 앤드게이트(AD1)는 입력펄스에 해당하는 것만큼 교류라인을 차단한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 돌입전류에 의해 누전으로 감지하여 동작하는 것을 차단하여 오동작하는 것을 차단하도록 한 효과가 있다.

Claims

교류라인으로부터 누전상태를 감지하는 영상변류기(ZCT)의 출력전압과 트리거기준전압(V_T)을 비교하고 그에따른 전압을 출력하는 비교기와, 상기 비교기의 출력에 대한 레벨을 판별하는 레벨판별기와, 상기 레벨판별기에서 판별된 레벨에 따라 시간폭을 설정하여 발생하는 시간폭발생기와, 상기 시간폭발생기의 시간폭에 대해 임의의 드레쉬홀드전압(V_th1)과 (V_th2)과 비교하여 그에 따른 펄스폭을 발생시키도록 하는 제1 펄스발생기와, 상기 영상변류기(ZCT) 출력의 주파수를 검출하는 주파수검출부와, 상기 주파수검출부를 통해 검출된 주파수의 상용주파수영역을 감별하여 출력하는 주파수영역 감별부와, 상기 주파수영역 감별부를 통해 감별된 영역에 따른 펄스폭을 발생시키는 제2 펄스폭발생기와, 상기 제1,제2 펄스폭발생기의 출력 펄스에 대해 논리곱을 행하여 트리거로 출력하는 앤드게이트(AD1)로 구성됨을 특징으로 하는 누전차단기.