WO2013094822A1 - 전자기파 방호장치 - Google Patents

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WO2013094822A1
WO2013094822A1 PCT/KR2012/001670 KR2012001670W WO2013094822A1 WO 2013094822 A1 WO2013094822 A1 WO 2013094822A1 KR 2012001670 W KR2012001670 W KR 2012001670W WO 2013094822 A1 WO2013094822 A1 WO 2013094822A1
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unit
filter
power supply
load facility
constant voltage
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PCT/KR2012/001670
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우제욱
서용준
우제형
김정빈
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주식회사 그라운드
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    • H05K9/0066—Constructional details of transient suppressor
    • G—PHYSICS
    • G12—INSTRUMENT DETAILS
    • G12B—CONSTRUCTIONAL DETAILS OF INSTRUMENTS, OR COMPARABLE DETAILS OF OTHER APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G12B17/00—Screening
    • G12B17/02—Screening from electric or magnetic fields, e.g. radio waves
    • H—ELECTRICITY
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    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H02H9/04—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess voltage

Definitions

  • the present invention relates to an electromagnetic wave protection device, and more particularly, to an electromagnetic wave protection device installed between a power supply and a load facility to protect a load facility from electromagnetic pulse (EMP), electromagnetic interference (EMI) and lightning surge (Lightning surge). It is about.
  • EMP electromagnetic pulse
  • EMI electromagnetic interference
  • EMI lightning surge
  • Electromagnetic pulse (EMP) bombs are also called E-bombs, and the threat is very serious when such EMP weapons are used on the battlefield.
  • the future war is being developed as an information-driven warfare concept that paralyzes the enemy's warfare function by destroying enemy command control and information system, the center of warfare, and EMP weapons use electricity by generating electromagnetic waves of tremendous power like nuclear explosions. It is very dangerous in that almost all load equipments, for example, advanced electronic communication information equipments, various control measuring equipments, automobiles, electronic clocks, etc. can be made obsolete, which can cause economic turmoil near disaster.
  • EMP The general electric field of EMP is 200 ⁇ / m
  • nuclear electromagnetic wave (Nuclear EMP) is 50kV / m @ 500km
  • the analytical expression shows that the field of HEMP (High-Altitude EMP) is the electric field intensity E (V / m) of time t. It is expressed by the following equation (1) as a function of (s).
  • Equation 2 the magnetic field H (A / m) is time t It is expressed as Equation 2 as a function of.
  • Plotting the HEMP waveform results in a waveform having a 90% rise time of 5 ms, a peak value of 50 ms / m, and a time span of 0.2 ms of half the peak value at a pulse value of 10%.
  • Equation 1 is the basis of the threat waveform in designing the protection, and the energy density w is expressed by the following Equation 3.
  • the energy density w is 0.9 J / m 2 .
  • EMP bombs can generate high-energy electromagnetic pulses, which can completely disable electronic systems in large areas, and have a huge impact on electronic equipment on the ground and underground, causing various loads to be incapacitated, causing great confusion and danger. have.
  • the electromagnetic effects of microwave explosions and microwave weapons are high-frequency characteristics. Therefore, it is necessary to provide an EMP-protective system that is suitable for the high-frequency characteristics of EMPs.
  • the present invention was created to improve the above-mentioned problem, and is installed between the power supply and the load facility to protect the load facility by blocking and eliminating electromagnetic pulse (EMP), electromagnetic interference (EMI) and lightning surge (Lightning surge).
  • EMP electromagnetic pulse
  • EMI electromagnetic interference
  • lightning surge Lightning surge
  • Electromagnetic wave protection device is connected to the power supply and load equipment in parallel to the input side transient suppression unit for suppressing the overvoltage and overcurrent supplied from the power source;
  • An input side filter unit connected in series between the power supply and the load facility to filter a high frequency output from the input side transient suppressing unit;
  • An in-phase elimination transformer unit connected in series between the power supply and the load facility to remove in-phase components generated in each of the power line and the neutral line from the input side filter unit;
  • An output side filter unit connected in series between the power supply and the load facility to filter a high frequency output from the in-phase elimination transformer unit;
  • an output transient suppression unit connected in parallel with the power supply and the load facility to suppress overvoltage and overcurrent supplied from the output side filter unit to the load facility.
  • the present invention further includes an enclosure for protecting the input transient suppression unit, the input side filter unit, the in-phase elimination transformer unit, the output side filter unit and the output side transient suppression unit from magnetic induction.
  • the input side transient suppression unit of the present invention is a constant voltage unit for blocking the overvoltage; A switch to cut off the electrical system when the constant voltage unit is short-circuited to generate an overcurrent; And an input side transient suppressing unit housing for protecting the constant voltage unit and the switch from magnetic induction, wherein the constant voltage unit and the switch are connected in series with each other and are connected between a power line and a ground, and a neutral line and a ground, respectively. It is done.
  • the input filter unit of the present invention the feed-through filter is provided on each of the power line and the neutral line; A shunt resistor having one side connected to a ground terminal of each of the feedthrough filters and the other side connected to the power line and the neutral line respectively connecting the feedthrough filter and the load facility; And an input side filter housing for protecting the feedthrough filter and the shunt resistor from magnetic induction.
  • the in-phase removal transformer unit of the present invention is installed on the power line and the neutral wire in-phase removal transformer for removing the in-phase components generated in the power line and the neutral wire; And a pair of capacitors installed at both sides of the in-phase elimination transformer.
  • the output side filter unit of the present invention the feed-through filter is provided on each of the power line and the neutral line;
  • a shunt resistor having one side connected to a ground terminal of each of the feedthrough filters and the other side connected to the power line and the neutral line respectively connecting the feedthrough filter and the power source;
  • an output side filter housing for protecting the feedthrough filter and the shunt resistor from magnetic induction.
  • the output side transient suppression unit of the present invention is a constant voltage unit for blocking the overvoltage; A switch to cut off the electrical system when the constant voltage unit is short-circuited to generate an overcurrent; And an output side transient suppressing unit housing for protecting the constant voltage unit and the switch from magnetic induction, wherein the constant voltage unit and the switch are connected in series with each other and are connected between a power line and a ground, and a neutral line and a ground, respectively. It is done.
  • electromagnetic waves such as electromagnetic pulse (EMP), electromagnetic interference (EMI) and lightning surge (Lightning surge) in the power supply or electronic equipment to prevent the malfunction and damage of the load equipment, thereby operating the load equipment Can reduce the cost.
  • EMP electromagnetic pulse
  • EMI electromagnetic interference
  • lightning surge lightning surge
  • FIG. 1 is a block diagram of an electromagnetic wave protection device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a circuit diagram of an electromagnetic wave protection device applied to a one-phase two-wire power supply system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a circuit diagram of an electromagnetic wave protection device applied to a three-phase four-wire power supply system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a block diagram of an electromagnetic wave protection device according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a circuit diagram of the electromagnetic wave protection device applied to a one-phase two-wire power supply system according to an embodiment of the present invention
  • Figure 3 A circuit diagram of an electromagnetic wave protection device applied to a three-phase four-wire power supply system according to an embodiment of the present invention.
  • an electromagnetic wave protection device of a one-phase two-wire power supply system includes an input transient suppression unit 110, an input side filter unit 120, and an in-phase elimination transformer.
  • the electromagnetic wave protection device protects the load facility 200 from an external strong electromagnetic field caused by an EMP (electromagnetic pulse) bomb or the like, and overcurrent, overvoltage, noise, etc. induced between the power supply 300 and the load facility 200.
  • EMP electromagnettic pulse
  • the input side transient suppression unit 110, the input side filter unit 120, the in-phase elimination transformer unit 130, the output side filter unit 140 and the output side transient suppression unit 150 is a power supply 300 and load Installed between the facilities (200).
  • the input transient suppression unit 110 and the output transient suppression unit 150 are connected in parallel to the power supply 300 and the load facility 200, respectively, the input side filter unit 120, the in-phase removal transformer unit 130 ) And the output side filter unit 140 is connected in series to the power supply 300 and the load facility 200, respectively.
  • the load facility 200 includes all facilities that use electricity, such as electrical and electronic equipment, information and communication equipment, signal control equipment, broadcast fire fighting equipment. Therefore, the electromagnetic wave protection device of the present invention can be used in various fields such as defense electronic warfare weapon system.
  • the electromagnetic wave protection device of the present invention can be applied to the one-phase two-wire power system described above, but can also be applied to the three-phase four-wire power system.
  • An electromagnetic wave protection device of a three-phase four-wire power supply method will be described in detail with reference to FIG. 3.
  • the electromagnetic wave protection device applied to the one-phase two-wire power supply method is the input transient suppression unit 110, the input side filter unit 120, the in-phase removal transformer unit 130, the output side filter Base 140, the output side transient suppression unit 150 and the enclosure 160.
  • the input transient suppression unit 110 suppresses and blocks overvoltages and overcurrents such as lightning surges and transients of electromagnetic waves such as EMP (electromagnetic pulse) and EMI (electromagnetic interference).
  • the input transient suppression unit 110 is connected in parallel between the power supply 300 and the load facility 200, the switch (111a, 111b) and the constant voltage element (112a, 112b) and the input side transient suppression unit enclosure (113).
  • the switches 111a and 111b and the constant voltage elements 112a and 112b are disposed in series with each other and connected between the power supply line L and the ground GND, and the neutral line N and the ground GND, respectively.
  • the switch 111a and the constant voltage element 112a are connected between the power line L and the ground GND, and the switch 111b and the constant voltage element 112b are disposed between the neutral line N and the ground GND. Connected. Therefore, when the constant voltage elements 112a and 112b are shorted and an overcurrent occurs, the switches 111a and 111b are switched to cut off the electrical system.
  • the switches 111a and 111b may employ a thermally sensitive fuse or an overcurrent breaker.
  • the constant voltage elements 112a and 112b include a gas discharge tube (GDT), a metal oxide varistor (MOV), a zener diode, a silicon controlled rectifier (SCR), and a varistor (varistor). Varistor, Triac and Arrester may be employed.
  • GDT gas discharge tube
  • MOV metal oxide varistor
  • SCR silicon controlled rectifier
  • varistor varistor
  • Varistor, Triac and Arrester may be employed.
  • the input side transient suppressing unit enclosure 113 is installed outside the switches 111a and 111b and the constant voltage elements 112a and 112b so that the switches 111a and 111b and the constant voltage elements 112a and 112b are prevented from mechanical shock or magnetic induction.
  • the input transient suppression unit enclosure 113 is formed of any one or more of a nickel alloy (permalloy), iron, silicon steel, which is a strong magnetic material for magnetic shielding.
  • the input filter 120 filters high frequencies due to lightning transients and transients of electromagnetic waves such as EMP (electromagnetic pulse) and EMI (electromagnetic interference).
  • EMP electromagnettic pulse
  • EMI electromagnettic interference
  • the input side filter unit 120 includes feedthrough filters 121a and 121b, shunt resistors 122a and 122b, and the input side filter unit enclosure 123.
  • Feedthrough filters 121a and 121b are provided on the power line L and the neutral line N, respectively.
  • the feed-through filter 121a is installed at the power line L, one side of which is connected to the power source 300 side, the other side of which is connected to the load facility 200 side, and the ground terminal is connected to the ground GND.
  • Feed-through filter 121b is installed in the neutral wire (N), one side is connected to the power supply 300 side, the other side is connected to the load facility 200 side and the ground end is connected to the ground (GND).
  • the shunt resistors 122a and 122b are provided between the ground terminals of the feedthrough filters 121a and 121b and the power supply line L and the neutral line N, respectively.
  • one side of the shunt resistor 122a is connected to the ground terminal of the feedthrough filter 121a, and the other side thereof is connected to the power supply line L between the feedthrough filter 121a and the load facility 200.
  • One side of the shunt resistor 122b is connected to the ground terminal of the feedthrough filter 121b, and the other side of the shunt resistor 122b is connected to the neutral line N between the feedthrough filter 121b and the load facility 200. Therefore, the impedance of each phase is matched to transfer the input signal to ground (GND).
  • the input side filter housing 123 protects the feed-through filters 121a and 121b and the shunt resistors 122a and 122b from external mechanical shocks and strong magnetic fields.
  • the input side filter housing 123 is formed of at least one of nickel alloy (permalloy), iron, and silicon steel, which are strong magnetic materials for magnetic shielding.
  • the in-phase elimination transformer unit 130 removes in-phase components generated in the power line L and the neutral line N.
  • the in-phase elimination transformers 131a and 131b are formed of a ferrite core of a troidal type and are installed on the power line L and the neutral line N, respectively.
  • the capacitor 132a has one side connected to the power line L and the other side connected to the neutral line N.
  • the capacitor 132a is installed in pairs on both sides of the in-phase elimination transformers 131a and 131b.
  • the in-phase elimination transformers 131a and 131b are provided at the power supply line L and the neutral line N, respectively, and a pair of capacitors 132a are arranged on both sides of the in-phase elimination transformers 131a and 131b.
  • a pair of capacitors 132a are arranged on both sides of the in-phase elimination transformers 131a and 131b.
  • the in-phase elimination transformer unit housing 133 is installed outside the in-phase elimination transformers 131a and 131b and the capacitor 132a to remove the in-phase elimination transformers 131a and 131b and the capacitor 132a from mechanical shocks and external electric fields.
  • the in-phase elimination modified base portion enclosure 133 is formed of a nonmagnetic material, and the nonmagnetic material includes any one or more of copper, aluminum, and stainless steel.
  • the output side filter unit 140 is formed symmetrically with the input side filter unit 120.
  • the output side filter unit 140 filters the high frequency of the signal output from the in-phase elimination transformer unit 130 by the transient phenomenon and the lightning surge of electromagnetic waves such as EMP and EMI.
  • the input side filter unit 140 includes feedthrough filters 141a and 141b and shunt resistors 142a and 142b and the input side filter unit enclosure 143.
  • the feed-through filters 141a and 141b are provided on the power supply line L and the neutral line N, respectively.
  • the feed-through filter 141a is installed in the power line L, one side is connected to the power supply 300 side, the other side is connected to the load facility 200 side, and the ground end is connected to the ground (GND).
  • the feed-through filter 141b is installed in the neutral line N, one side of which is connected to the power supply 300 side, the other side of which is connected to the load facility 200 side, and the ground terminal is connected to the ground GND.
  • the shunt resistors 142a and 142b are provided between the ground terminals of the feedthrough filters 141a and 141b and the power supply line L and the neutral line N, respectively.
  • one side of the shunt resistor 142a is connected to the ground terminal of the feedthrough filter 141a, and the other side thereof is connected to the power supply line L between the feedthrough filter 141a and the power supply 300.
  • One side of the shunt resistor 142b is connected to the ground terminal of the feedthrough filter 141b, and the other side of the shunt resistor 142b is connected to the neutral line N between the feedthrough filter 141a and the power supply 300. Therefore, the impedance of each phase is matched to transfer the input signal to ground (GND).
  • the input side filter housing 143 protects the feed-through filters 121a and 121b and the shunt resistors 142a and 142b from external mechanical shocks and strong magnetic fields.
  • the input side filter unit enclosure 143 is formed of at least one of nickel alloy (permalloy), iron, and silicon steel, which are strong magnetic materials for magnetic shielding.
  • the output transient suppression unit 150 is formed symmetrically with the input transient suppression unit 110.
  • the output transient suppression unit 150 suppresses transients caused by overvoltage and overcurrent supplied from the output filter unit 140 to the load facility 200 by EMP, EMI, and lightning surge.
  • the input transient suppression unit 150 is connected in parallel between the power supply 300 and the load facility 200, the switch (151a, 151b) and the constant voltage element (152a, 152b) and the input transient suppression unit enclosure 153.
  • the switches 151a and 151b and the constant voltage elements 152a and 152b are connected in series to each other and are connected between the power supply line L and the ground GND, and the neutral line N and the ground GND, respectively.
  • the switch 151a and the constant voltage element 152a are connected between the power line L and the ground GND, and the switch 151b and the constant voltage element 152b are disposed between the neutral line N and the ground GND. Connected. Therefore, when the constant voltage elements 152a and 152b are shorted and an overcurrent occurs, the switches 151a and 151b are switched to cut off the electrical system.
  • the switches 151a and 151b may employ a thermally sensitive fuse or an overcurrent breaker.
  • the constant voltage elements 152a and 152b include a gas discharge tube (GDT), a metal oxide varistor (MOV), a zener diode, a silicon controlled rectifier (SCR), and a varistor (varistor). Varistor, Triac and Arrester may be employed.
  • GDT gas discharge tube
  • MOV metal oxide varistor
  • SCR silicon controlled rectifier
  • varistor varistor
  • Varistor, Triac and Arrester may be employed.
  • the input side transient suppressing unit enclosure 153 is provided outside the switches 151a and 151b and the constant voltage elements 152a and 152b so that the switches 151a and 151b and the constant voltage elements 152a and 152b are not subjected to mechanical shocks or strong external forces.
  • the input transient suppression unit enclosure 153 is formed of any one or more of a strong magnetic material of nickel alloy (permalloy), iron, silicon steel for magnetic shielding.
  • Enclosure 160 protects the input transient suppression unit 110, the input side filter unit 120, the in-phase elimination transformer unit 130, the output side filter unit 140 and the output side transient suppression unit 150 as This includes both magnetic materials for magnetic shielding and nonmagnetic materials for electrostatic shielding.
  • the magnetic material includes at least one of nickel alloy (permalloy), iron, and silicon steel
  • the nonmagnetic material includes at least one of copper, aluminium, and stainless steel.
  • the electromagnetic wave protection device can also be applied to a three-phase four-wire power system. This will be described with reference to FIG. 3.
  • the electromagnetic wave protection device applied to the three-phase four-wire power supply system includes an input transient suppression unit 210, an input side filter unit 220, and an in-phase removing transformer unit ( 230, an output side filter unit 240, an output side transient suppression unit 250, and an enclosure 260.
  • the electromagnetic wave protection device applied to the three-phase four-wire power system has the same operation and installation structure as the one-phase two-wire power system. That is, the transient suppression unit 210, the input side filter unit 220, the in-phase elimination transformer unit 230, the output side filter unit 240, and the output side transient suppression unit 250 are each power line L1, L2, It is installed corresponding to L3).
  • This installation structure is outlined.
  • the input transient suppression unit 210 includes switches 211a, 211b, 211c, and 211d, constant voltage elements 212a, 212b, 212c and 212d, and an input side transient suppression unit enclosure 213 formed of a magnetic material, and includes a switch.
  • the 211a, 211b, 211c and 211d and the constant voltage elements 212a, 212b, 212c and 212d are connected in series with each other to connect the power lines L1, L2, L3, the neutral line N and the ground GND, respectively. Connected.
  • Input side filter unit 220 is a feed-through filter (221a, 221b, 221c, 221d), a shunt resistor (222a, 222b, 222c, 222d) and a magnetic body on each of the power lines (L1, L2, L3) and the neutral (N). And an input side filter housing 223 formed therein.
  • the feed-through filters 221a, 221b, 221c, 221d are installed at the power lines L1, L2, L3 and the neutral wire N, respectively, one side of which is connected to the power supply 300 side and the other side of the load facility ( 200) is connected to the ground terminal is connected to the ground (GND).
  • One side of the shunt resistors 222a, 222b, 222c, and 222d is connected to the ground terminals of the feedthrough filters 221a, 221b, 221c, and 221d, respectively, and the other side is connected to the feedthrough filters 221a, 221b, 221c, and 221d and the load facility. It is connected to the power lines L1, L2, L3 and the neutral line N between the 200, respectively.
  • the in-phase elimination transformer portion 230 includes an in-phase elimination transformer portion 231a, 231b, 231c and 231d, capacitors 232a, 232b and 232c, and an in-phase elimination transformer portion enclosure 233 formed of a nonmagnetic material.
  • the in-phase elimination transformers 231a, 231b, 231c, and 231d are formed of a ferrite core of a troidal type and are installed on the power lines L1, L2, L3 and the neutral line N, respectively.
  • the capacitors 232a, 232b, and 232c are provided between the power supply lines L1, L2, L3 and the neutral line N, respectively, in pairs on both sides of the in-phase elimination transformers 231a, 231b, 231c, and 231d, respectively.
  • the output side filter unit 240 has a feed-through filter 241a, 241b, 241c, 241d, a shunt resistor 242a, 242b, 242c, 242d and a magnetic material on each of the power lines L1, L2, L3 and the neutral line N. And an input side filter housing 243 formed therein.
  • the feed-through filters 221a, 221b, 221c, and 221d are installed on the power lines L1, L2, L3 and the neutral wire N, respectively, one side of which is connected to the power source 300 side and the other side of the load facility 200. ) And the ground terminal is connected to ground (GND).
  • One side of the shunt resistors 222a, 222b, 222c, and 222d is connected to the ground terminal of the feedthrough filters 221a, 221b, 221c, and 221d, and the other side is connected to the feedthrough filters 221a, 221b, 221c, and 221d and the power supply 300.
  • the power lines L1, L2, L3 and the neutral line N are connected to the power lines L1, L2, L3 and the neutral line N, respectively.
  • the output transient suppression unit 250 includes switches 251a, 251b, 251c, and 251d, constant voltage elements 252a, 252b, 252c and 252d, and an input side transient suppressor housing 253 formed of a magnetic material.
  • the 251a, 251b, 251c and 251d and the constant voltage elements 252a, 252b, 252c and 252d are connected in series with each other to connect the power lines L1, L2, L3, the neutral line N and the ground GND, respectively. Connected.
  • electromagnetic waves such as EMP, EMI, and lightning surges are prevented from the power supply or the electronic equipment, thereby preventing malfunction and damage of the load equipment, thereby reducing the cost and manpower for the operation of the load equipment. .

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

본 발명은 전원 및 부하설비와 병렬로 연결되어 전원으로부터 공급되는 과전압 및 과전류를 억제하는 입력측 과도현상 억제부, 전원과 부하설비 사이에 직렬로 연결되어 입력측 과도현상 억제부에서 출력되는 고주파를 필터링하는 입력측 여파기부, 전원과 부하설비 사이에 직렬로 연결되어 입력측 여파기부로부터 전원선과 중성선 각각에 발생되는 동상분을 제거하는 동위상 제거 변성기부, 전원과 부하설비 사이에 직렬로 연결되어 동위상 제거 변성기부에서 출력되는 고주파를 필터링하는 출력측 여파기부 및 전원과 부하설비 사이에 병렬로 연결되어 출력측 여파기부에서 부하설비로 공급되는 과전압과 과전류를 억제하는 출력측 과도현상 억제부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

전자기파 방호장치
본 발명은 전자기파 방호장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전원과 부하설비 사이에 설치되어 EMP(Electromagnetic pulse)와 EMI(Electromagnetic Interference) 및 낙뢰 서지(Lightning surge)로부터 부하설비를 방호하는 전자기파 방호장치에 관한 것이다.
전자기파 펄스(Elecromagnetic pulse;EMP) 폭탄은 E-bomb으로도 불리고 있는 데, 이와 같은 EMP 무기가 전장에서 사용될 때 그 위협은 매우 심각하다.
미래전은 전쟁수행의 중심인 적의 지휘통제 및 정보체계를 파괴시킴으로써 적의 전쟁수행 기능을 마비시키는 정보 중심의 전쟁수행 개념으로 전개되고 있고, EMP 무기는 핵폭발처럼 엄청난 위력의 전자기파를 발생시켜 전기를 사용하는 거의 대부분의 부하설비 예를 들어, 첨단 전자통신정보화 설비, 각종 제어 계측설비, 자동차, 전자시계 등을 무용지물로 만들 수 있어서 재앙에 가까운 경제적 대혼란을 야기할 수 있다는 점에서 매우 위협적이다.
일반적인 EMP의 전기장은 200㎸/m, 핵 전자기파(Nuclear EMP)는 50㎸/m @500km로, 분석적 표현으로서 HEMP(High-Altitude EMP)의 전자기장은 전기장의 세기 E(V/m)는 시간 t(s)의 함수로 다음의 수학식 1로 표현된다.
수학식 1
Figure PCTKR2012001670-appb-M000001
아울러, 자기장 H(A/m)는 시간 t 에 관한 함수로 수학식 2로 표현된다.
수학식 2
Figure PCTKR2012001670-appb-M000002
이 HEMP 파형을 플로팅하면, 펄스의 피크 값 10% 에서 90% 상승시간이 5㎱ 이고, 피크 값은 50㎸/m 이며, 피크 값의 절반을 이루는 시간 폭이 0.2㎳ 인 파형이 된다.
여기서, 수학식 1은 보호를 설계하는데 위협 파형의 근거가 되고, 에너지 밀도 w는 다음의 수학식 3으로 표현된다.
수학식 3
Figure PCTKR2012001670-appb-M000003
상기한 수학식 1과 2를 적용할 때 에너지 밀도 w는 0.9 J/m2이다.
이는 물리적으로 해석하여 단면적이 1m2인 루프 안테나를 EMP 진행 방향과 직각이 되게 놓았을 때 0.9J의 에너지 펄스를 받게 된다는 것으로, 이것은 대부분의 소신호 고주파 TR이나 IC를 파괴할만한 충분한 에너지가 된다.
이와 같은 EMP 폭탄은 높은 에너지의 전자기 펄스를 만들어 넓은 지역의 전자기기체계를 완전히 무력화시킬 수 있어서, 지상과 지하에 있는 전자장비에 막대한 영향을 미쳐서 각종 부하설비가 무력화되어 큰 혼란과 위험성을 초래할 수 있다. 이런 EMP폭탄과 함께 핵무기 폭발에 의한 전자기 효과와 마이크로웨이브 무기들은 고주파수의 특성이기 때문에 보호시설물에 따른 보호대책과 방법이 EMP의 고주파수 특성에 적합한 EMP 방호장치가 필요하다.
본 발명은 전술한 문제점을 개선하기 위해 창작된 것으로서, 전원과 부하설비 사이에 설치되어 EMP(electromagnetic pulse)와 EMI(electromagnetic Interference) 및 낙뢰 서지(Lightning surge)를 차단 및 제거하여 부하설비를 방호하는 전자기파 방호장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 전자기파 방호장치는 전원 및 부하설비와 병렬로 연결되어 상기 전원으로부터 공급되는 과전압 및 과전류를 억제하는 입력측 과도현상 억제부; 상기 전원과 상기 부하설비 사이에 직렬로 연결되어 상기 입력측 과도현상 억제부에서 출력되는 고주파를 필터링하는 입력측 여파기부; 상기 전원과 상기 부하설비 사이에 직렬로 연결되어 상기 입력측 여파기부로부터 전원선과 중성선 각각에 발생되는 동상분을 제거하는 동위상 제거 변성기부; 상기 전원과 상기 부하설비 사이에 직렬로 연결되어 상기 동위상 제거 변성기부에서 출력되는 고주파를 필터링하는 출력측 여파기부; 및 상기 전원 및 상기 부하설비와 병렬로 연결되어 상기 출력측 여파기부에서 상기 부하설비로 공급되는 과전압과 과전류를 억제하는 출력측 과도현상 억제부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상기 입력측 과도현상 억제부, 상기 입력측 여파기부, 상기 동위상 제거 변성기부, 상기 출력측 여파기부 및 상기 출력측 과도현상 억제부를 자기 유도로부터 보호하는 외함체를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 입력측 과도현상 억제부는 과전압을 차단하는 정전압부; 상기 정전압부가 단락되어 과전류가 발생하면 전기적 계통을 차단하는 스위치; 및 상기 정전압부 및 상기 스위치를 자기 유도로부터 보호하는 입력측 과도현상 억제부 함체를 포함하고, 상기 정전압부 및 상기 스위치는 상호간에 직렬로 연결되어 전원선과 접지 및 중성선과 접지 사이에 각각 연결되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 입력측 여파기부는 상기 전원선과 상기 중성선에 각각 설치되는 피드스루 필터; 일측이 상기 피드스루 필터 각각의 접지단에 연결되고 타측이 상기 피드스루 필터와 상기 부하설비를 연결하는 상기 전원선 및 중성선에 각각 연결되는 션트 저항; 및 상기 피드스루 필터와 상기 션트 저항을 자기 유도로부터 보호하는 입력측 여파기부 함체를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 동위상 제거 변성기부는 상기 전원선과 상기 중성선에 설치되어 상기 전원선과 상기 중성선에 생성된 동상분을 제거하는 동위상 제거 변성기; 및 상기 동위상 제거 변성기의 양측에 설치되는 1쌍의 커패시터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 출력측 여파기부는 상기 전원선과 상기 중성선에 각각 설치되는 피드스루 필터; 일측이 상기 피드스루 필터 각각의 접지단에 연결되고 타측이 상기 피드스루 필터와 상기 전원을 연결하는 상기 전원선 및 중성선에 각각 연결되는 션트 저항; 및 상기 피드스루 필터와 상기 션트 저항을 자기 유도로부터 보호하는 출력측 여파기부 함체를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 출력측 과도현상 억제부는 과전압을 차단하는 정전압부; 상기 정전압부가 단락되어 과전류가 발생하면 전기적 계통을 차단하는 스위치; 및 상기 정전압부 및 상기 스위치를 자기 유도로부터 보호하는 출력측 과도현상 억제부 함체를 포함하고, 상기 정전압부 및 상기 스위치는 상호 간에 직렬로 연결되어 전원선과 접지 및 중성선과 접지 사이에 각각 연결되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 전원이나 전자설비에서 EMP(electromagnetic pulse)와 EMI(electromagnetic Interference) 및 낙뢰 서지(Lightning surge)와 같은 전자기파를 방호하여 부하설비의 오동작과 손상을 방지하고, 이를 통해 부하설비의 운용을 위한 비용을 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 EMP와 EMI 및 낙뢰서지를 방호하여 부하설비 운용을 위한 인력을 감소시킬 수 있다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기파 방호장치의 블럭 구성도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 1상2선 전원방식에 적용된 전자기파 방호장치의 회로도이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 3상4선 전원방식에 적용된 전자기파 방호장치의 회로도이다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기파 방호장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기파 방호장치의 블럭 구성도이고, 도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 1상2선 전원방식에 적용되는 전자기파 방호장치의 회로도이며, 도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 3상4선 전원방식에 적용된 전자기파 방호장치의 회로도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 1상2선 전원방식의 전자기파 방호장치는 도 1 과 도 2 에 도시된 바와 같이, 입력측 과도현상 억제부(110), 입력측 여파기부(120), 동위상 제거 변성기부(130), 출력측 여파기부(140), 출력측 과도현상 억제부(150) 및 외함체(160)를 포함한다.
이러한 전자기파 방호장치는 EMP(electromagnetic pulse) 폭탄 등에 의한 외부의 강한 전자기장과 전원(300)과 부하설비(200) 사이에 유도되는 과전류와 과전압 및 노이즈 등으로부터 부하설비(200)를 보호한다.
이를 위해, 입력측 과도현상 억제부(110), 입력측 여파기부(120), 동위상 제거 변성기부(130), 출력측 여파기부(140) 및 출력측 과도현상 억제부(150)는 전원(300)과 부하설비(200) 사이에 설치된다.
이때, 입력측 과도현상 억제부(110) 및 출력측 과도현상 억제부(150)는 각각 전원(300)과 부하설비(200)에 병렬 연결되고, 입력측 여파기부(120), 동위상 제거 변성기부(130) 및 출력측 여파기부(140)는 각각 전원(300)과 부하설비(200)에 직렬 연결된다.
여기서, 부하설비(200)는 전기전자 설비, 정보통신 설비, 신호제어설비, 방송소방 설비 등 전기를 이용하는 모든 설비를 포함한다. 따라서, 본 발명의 전자기파 방호장치는 국방 전자전 무기체계 등 다양한 분야에 이용될 수 있다.
또한, 본 발명의 전자기파 방호장치는 상기한 1상2선 전원방식에 적용될 수 있으나, 이외에도 3상4선식 전원방식에 적용될 수 있다. 3상4선 전원방식의 전자기파 방호장치는 도 3 을 참조하여 상세하게 설명한다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 1상2선 전원방식에 적용되는 전자기파 방호장치는 입력측 과도현상 억제부(110), 입력측 여파기부(120), 동위상 제거 변성기부(130), 출력측 여파기부(140), 출력측 과도현상 억제부(150) 및 외함체(160)를 포함한다.
입력측 과도현상 억제부(110)는 EMP(electromagnetic pulse)와 EMI(electromagnetic Interference)와 같은 전자기파의 과도 현상 및 낙뢰 서지(Lightning surge)와 같은 과전압 및 과전류를 억제 및 차단한다.
이를 위해, 입력측 과도현상 억제부(110)는 전원(300)과 부하설비(200) 사이에 병렬로 연결되고, 스위치(111a,111b)와 정전압 소자(112a,112b) 및 입력측 과도현상 억제부 함체(113)를 포함한다.
스위치(111a,111b)와 정전압 소자(112a,112b)는 서로 간에 직렬로 배치되어 전원선(L)과 접지(GND) 및 중성선(N)과 접지(GND) 사이에 각각 연결된다.
즉, 스위치(111a)와 정전압 소자(112a)는 전원선(L)과 접지(GND) 사이에 연결되고, 스위치(111b)와 정전압 소자(112b)는 중성선(N)과 접지(GND) 사이에 연결된다. 따라서, 정전압 소자(112a,112b)가 단락되어 과전류가 발생하면 스위치(111a,111b)가 스위칭되어 전기적 계통을 차단한다.
여기서, 스위치(111a,111b)는 온도감응 퓨즈 또는 과전류 차단기 등이 채용될 수 있다.
정전압 소자(112a,112b)는 가스 방전관(Gas Discharge Tube;GDT)과 금속 산화물 배리스터(Metal Oxide Varistor;MOV), 제너 다이오드(Zener Diode), 실리콘 제어 정류소자(Silicon Controlled Rectifier:SCR), 배리스터(Varistor), 트라이악(Triac) 및 어레스터(Arrester) 중 어느 하나가 채용될 수 있다.
입력측 과도현상 억제부 함체(113)는 스위치(111a,111b)와 정전압 소자(112a,112b)의 외부에 설치되어 스위치(111a,111b)와 정전압 소자(112a,112b)를 기계적 충격이나 자기 유도로부터 보호한다. 이를 위해, 입력측 과도현상 억제부 함체(113)는 자기 차폐를 위해 강한 자성체인 니켈합금(퍼멀로이), 철, 규소강 중 어느 하나 이상으로 형성된다.
입력측 여파기부(120)는 EMP(electromagnetic pulse)와 EMI(electromagnetic Interference)와 같은 전자기파의 과도 현상 및 낙뢰 서지(Lightning surge)에 의한 고주파수를 필터링한다.
이를 위해, 입력측 여파기부(120)는 피드스루 필터(121a,121b) 및 션트 저항(122a,122b) 및 입력측 여파기부 함체(123)를 포함한다.
피드스루 필터(feedthrough filter)(121a,121b)는 전원선(L)과 중성선(N)에 각각 설치된다.
즉, 피드스루 필터(121a)는 전원선(L)에 설치되는데, 일측이 전원(300)측에 연결되고 타측이 부하설비(200)측에 연결되며 접지단이 접지(GND)와 연결된다.
피드스루 필터(121b)는 중성선(N)에 설치되는데, 일측이 전원(300)측에 연결되고 타측이 부하설비(200)측에 연결되며 접지단이 접지(GND)와 연결된다.
션트 저항(122a,122b)은 피드스루 필터(121a,121b)의 접지단과 전원선(L) 및 중성선(N) 사이에 각각 설치된다.
즉, 션트 저항(122a)은 일측이 피드스루 필터(121a)의 접지단에 연결되고 타측이 피드스루 필터(121a)와 부하설비(200) 사이의 전원선(L)에 연결된다.
션트 저항(122b)은 일측이 피드스루 필터(121b)의 접지단에 연결되고 타측이 피드스루 필터(121b)와 부하설비(200) 사이의 중성선(N)에 연결된다. 따라서, 각 상의 임피던스를 매칭시켜 입력되는 신호를 접지(GND)로 전달한다.
입력측 여파기부 함체(123)는 피드스루 필터(121a,121b)와 션트 저항(122a,122b)을 외부의 기계적 충격과 강한 자기장으로부터 보호한다. 이를 위해, 입력측 여파기부 함체(123)는 자기 차폐를 위해 강한 자성체인 니켈합금(퍼멀로이), 철, 규소강 중 어느 하나 이상으로 형성된다.
동위상 제거 변성기부(130)는 전원선(L)과 중성선(N)에 발생되는 동상분을 제거하는 것으로서, 동위상 제거 변성기(131a,131b), 커패시터(132a) 및 동위상 제거 변성기부 함체(133)를 포함한다.
동위상 제거 변성기(131a,131b)는 트로이달 타입의 페라이트 코어로 형성되어 전원선(L)과 중성선(N)에 각각 설치된다.
커패시터(132a)는 일측이 전원선(L)에 연결되고 타측이 중성선(N)에 연결되는데, 동위상 제거 변성기(131a,131b)을 중심으로 양측에 1쌍으로 설치된다.
이와 같이, 동위상 제거 변성기(131a,131b)가 전원선(L)과 중성선(N)에 각각에 설치되고, 커패시터(132a)가 동위상 제거 변성기(131a,131b)을 중심으로 양측에 1쌍으로 전원선(L)과 중성선(N) 사이에 설치됨으로써, EMP와 EMI 및 낙뢰 서지의 동상분을 제거하는 동상 제거 변압기(common mode rejection transformer)로 동작한다.
동위상 제거 변성기부 함체(133)는 동위상 제거 변성기(131a,131b) 및 커패시터(132a)의 외부에 설치되어 기계적인 충격 및 외부의 전계로부터 동위상 제거 변성기(131a,131b) 및 커패시터(132a)를 보호한다. 이러한 동위상 제거 변성기부 함체(133)는 비자성체로 형성되며, 이러한 비자성체로는 구리, 알루미늄 및 스테인레스 중 어느 하나 이상이 포함된다.
출력측 여파기부(140)는 입력측 여파기부(120)와 대칭적으로 형성된다.
출력측 여파기부(140)는 EMP와 EMI와 같은 전자기파의 과도 현상 및 낙뢰 서지에 의해 동위상 제거 변성기부(130)에서 출력되는 신호의 고주파수를 필터링한다.
이를 위해, 입력측 여파기부(140)는 피드스루 필터(141a,141b) 및 션트 저항(142a,142b) 및 입력측 여파기부 함체(143)를 포함한다.
피드스루 필터(141a,141b)는 전원선(L)과 중성선(N)에 각각 설치된다.
즉, 피드스루 필터(141a)는 전원선(L)에 설치되는데, 일측이 전원(300)측에 연결되고 타측이 부하설비(200)측에 연결되며 접지단이 접지(GND)와 연결된다.
피드스루 필터(141b)는 중성선(N)에 설치되는데, 일측이 전원(300)측에 연결되고 타측이 부하설비(200)측에 연결되며 접지단이 접지(GND)와 연결된다.
션트 저항(142a,142b)은 피드스루 필터(141a,141b)의 접지단과 전원선(L) 및 중성선(N) 사이에 각각 설치된다.
즉, 션트 저항(142a)는 일측이 피드스루 필터(141a)의 접지단에 연결되고 타측이 피드스루 필터(141a)와 전원(300) 사이의 전원선(L)에 연결된다. 션트 저항(142b)는 일측이 피드스루 필터(141b)의 접지단에 연결되고 타측이 피드스루 필터(141a)와 전원(300) 사이의 중성선(N)에 연결된다. 따라서, 각 상의 임피던스를 매칭시켜 입력되는 신호를 접지(GND)로 전달한다.
입력측 여파기부 함체(143)는 피드스루 필터(121a,121b)와 션트 저항(142a,142b)을 외부의 기계적 충격과 강한 자기장으로부터 보호한다. 이를 위해, 입력측 여파기부 함체(143)는 자기 차폐를 위해 강한 자성체인 니켈합금(퍼멀로이), 철, 규소강 중 어느 하나 이상으로 형성된다.
출력측 과도현상 억제부(150)는 입력측 과도현상 억제부(110)와 대칭적으로 형성된다.
출력측 과도현상 억제부(150)는 EMP와 EMI 및 낙뢰서지에 의한 출력측 여파기부(140)에서 부하설비(200)로 공급되는 과전압 및 과전류에 의한 과도현상을 억제한다.
이를 위해, 입력측 과도현상 억제부(150)는 전원(300)과 부하설비(200) 사이에 병렬로 연결되고, 스위치(151a,151b)와 정전압 소자(152a,152b) 및 입력측 과도현상 억제부 함체(153)를 포함한다.
스위치(151a,151b)와 정전압 소자(152a,152b)는 서로 간에 직렬로 연결되어 전원선(L)과 접지(GND) 및 중성선(N)과 접지(GND) 사이에 각각 연결된다.
즉, 스위치(151a)와 정전압 소자(152a)는 전원선(L)과 접지(GND) 사이에 연결되고, 스위치(151b)와 정전압 소자(152b)는 중성선(N)과 접지(GND) 사이에 연결된다. 따라서, 정전압 소자(152a,152b)가 단락되어 과전류가 발생하면 스위치(151a,151b)가 스위칭되어 전기적 계통을 차단한다.
여기서, 스위치(151a,151b)는 온도감응 퓨즈 또는 과전류 차단기 등이 채용될 수 있다.
정전압 소자(152a,152b)는 가스 방전관(Gas Discharge Tube;GDT)과 금속 산화물 배리스터(Metal Oxide Varistor;MOV), 제너 다이오드(Zener Diode), 실리콘 제어 정류소자(Silicon Controlled Rectifier:SCR), 배리스터(Varistor), 트라이악(Triac) 및 어레스터(Arrester) 중 어느 하나가 채용될 수 있다.
입력측 과도현상 억제부 함체(153)는 스위치(151a,151b)와 정전압 소자(152a,152b)의 외부에 설치되어 스위치(151a,151b)와 정전압 소자(152a,152b)를 기계적 충격이나 외부의 강한 자기장으로부터 보호한다. 이를 위해, 입력측 과도현상 억제부 함체(153)는 자기 차폐를 위해 강한 자성체인 니켈합금(퍼멀로이), 철, 규소강 중 어느 하나 이상으로 형성된다.
외함체(160)는 입력측 과도현상 억제부(110), 입력측 여파기부(120), 동위상 제거 변성기부(130), 출력측 여파기부(140) 및 출력측 과도현상 억제부(150)를 보호하는 것으로서, 자기차폐에 유리한 자성체와 정전차폐에 유리한 비자성체를 모두 포함한다.
여기서, 자성체에는 니켈합금(퍼멀로이), 철, 규소강 중 어느 하나 이상이 포함되고, 비자성체에는 구리, 알루미뉴, 스테인레스 중 어느 하나 이상이 포함된다.
상기한 실시예에서는 전자기파 방호장치를 1상2선 전원방식에 적용된 예를 설명하였다. 이러한 전자기파 방호장치는 3상4선 전원방식에도 적용될 수 있다. 이를 도 3 을 참조하여 설명한다.
도 3 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 3상4선 전원방식에 적용된 전자기파 방호장치는 입력측 과도현상 억제부(210), 입력측 여파기부(220), 동위상 제거 변성기부(230), 출력측 여파기부(240), 출력측 과도현상 억제부(250) 및 외함체(260)를 포함한다.
3상4선 전원방식에 적용되는 전자기파 방호장치는 1상2선 전원방식과 동작 방식 및 설치 구조가 동일하다. 즉, 과도현상 억제부(210), 입력측 여파기부(220), 동위상 제거 변성기부(230), 출력측 여파기부(240), 출력측 과도현상 억제부(250)가 각 전원선(L1,L2,L3)에 대응되게 설치된다. 이러한 설치 구조를 개략적으로 설명한다.
입력측 과도현상 억제부(210)는 스위치(211a,211b,211c,211d)와 정전압 소자(212a,212b,212c,212d) 및 자성체로 형성되는 입력측 과도현상 억제부 함체(213)를 포함하고, 스위치(211a,211b,211c,211d)와 정전압 소자(212a,212b,212c,212d)는 서로 간에 직렬로 연결되어 전원선(L1,L2,L3), 중성선(N)과 접지(GND) 사이에 각각 연결된다.
입력측 여파기부(220)는 전원선(L1,L2,L3), 중성선(N) 각각에 피드스루 필터(221a,221b,221c,221d), 션트 저항(222a,222b,222c,222d) 및 자성체로 형성되는 입력측 여파기부 함체(223)을 포함한다.
피드스루 필터(221a,221b,221c,221d)는 전원선(L1,L2,L3)과 중성선(N)에 각각에 설치되는데, 각각은 일측이 전원(300)측에 연결되고 타측이 부하설비(200)측에 연결되며 접지단이 접지(GND)와 연결된다.
션트 저항(222a,222b,222c,222d)은 일측이 피드스루 필터(221a,221b,221c,221d)의 접지단에 각각 연결되고 타측이 피드스루 필터(221a,221b,221c,221d)와 부하설비(200) 사이의 전원선(L1,L2,L3) 및 중성선(N)에 각각 연결된다.
동위상 제거 변성기부(230)는 동위상 제거 변성기(231a,231b,231c,231d), 커패시터(232a,232b,232c) 및 비자성체로 형성된 동위상 제거 변성기부 함체(233)를 포함한다.
동위상 제거 변성기(231a,231b,231c,231d)는 트로이달 타입의 페라이트 코어로 형성되어 전원선(L1,L2,L3) 및 중성선(N) 각각에 설치된다.
커패시터(232a,232b,232c)는 각각 동위상 제거 변성기(231a,231b,231c,231d)의 양측에 1쌍씩 전원선(L1,L2,L3)과 중성선(N) 사이에 각각 설치된다.
출력측 여파기부(240)는 전원선(L1,L2,L3), 중성선(N) 각각에 피드스루 필터(241a,241b,241c,241d), 션트 저항(242a,242b,242c,242d) 및 자성체로 형성되는 입력측 여파기부 함체(243)를 포함한다.
피드스루 필터(221a,221b,221c,221d)는 전원선(L1,L2,L3)과 중성선(N) 각각에 설치되는데, 각각은 일측이 전원(300)측에 연결되고 타측이 부하설비(200)측에 연결되며 접지단이 접지(GND)와 연결된다.
션트 저항(222a,222b,222c,222d)은 일측이 피드스루 필터(221a,221b,221c,221d)의 접지단에 연결되고 타측이 피드스루 필터(221a,221b,221c,221d)와 전원(300) 사이의 전원선(L1,L2,L3)과 중성선(N)에 각각 연결된다.
출력측 과도현상 억제부(250)는 스위치(251a,251b,251c,251d)와 정전압 소자(252a,252b,252c,252d) 및 자성체로 형성되는 입력측 과도현상 억제부 함체(253)를 포함하고, 스위치(251a,251b,251c,251d)와 정전압 소자(252a,252b,252c,252d)는 서로 간에 직렬로 연결되어 전원선(L1,L2,L3), 중성선(N)과 접지(GND) 사이에 각각 연결된다.
이와 같이, 본 발명에 따르면 전원이나 전자설비에서 EMP와 EMI 및 낙뢰 서지와 같은 전자기파를 방호하여 부하설비의 오동작과 손상을 방지하고, 이를 통해 부하설비의 운용을 위한 비용 및 인력을 감소시킬 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

Claims (7)

  1. 전원 및 부하설비와 병렬로 연결되어 상기 전원으로부터 공급되는 과전압 및 과전류를 억제하는 입력측 과도현상 억제부;
    상기 전원과 상기 부하설비 사이에 직렬로 연결되어 상기 입력측 과도현상 억제부에서 출력되는 고주파를 필터링하는 입력측 여파기부;
    상기 전원과 상기 부하설비 사이에 직렬로 연결되어 상기 입력측 여파기부로부터 전원선과 중성선 각각에 발생되는 동상분을 제거하는 동위상 제거 변성기부;
    상기 전원과 상기 부하설비 사이에 직렬로 연결되어 상기 동위상 제거 변성기부에서 출력되는 고주파를 필터링하는 출력측 여파기부; 및
    상기 전원 및 상기 부하설비와 병렬로 연결되어 상기 출력측 여파기부에서 상기 부하설비로 공급되는 과전압과 과전류를 억제하는 출력측 과도현상 억제부를 포함하는 전자기파 방호장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 입력측 과도현상 억제부, 상기 입력측 여파기부, 상기 동위상 제거 변성기부, 상기 출력측 여파기부 및 상기 출력측 과도현상 억제부를 자기 유도로부터 보호하는 외함체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기파 방호장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 입력측 과도현상 억제부는
    과전압을 차단하는 정전압부;
    상기 정전압부가 단락되어 과전류가 발생하면 전기적 계통을 차단하는 스위치; 및
    상기 정전압부 및 상기 스위치를 자기 유도로부터 보호하는 입력측 과도현상 억제부 함체를 포함하고,
    상기 정전압부 및 상기 스위치는 상호간에 직렬로 연결되어 전원선과 접지 및 중성선과 접지 사이에 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 전자기파 방호장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 입력측 여파기부는
    상기 전원선과 상기 중성선에 각각 설치되는 피드스루 필터;
    일측이 상기 피드스루 필터 각각의 접지단에 연결되고 타측이 상기 피드스루 필터와 상기 부하설비를 연결하는 상기 전원선 및 중성선에 각각 연결되는 션트 저항; 및
    상기 피드스루 필터와 상기 션트 저항을 자기 유도로부터 보호하는 입력측 여파기부 함체를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기파 방호장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 동위상 제거 변성기부는
    상기 전원선과 상기 중성선에 설치되어 상기 전원선과 상기 중성선에 생성된 동상분을 제거하는 동위상 제거 변성기; 및
    상기 동위상 제거 변성기의 양측에 설치되는 1쌍의 커패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기파 방호장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 출력측 여파기부는
    상기 전원선과 상기 중성선에 각각 설치되는 피드스루 필터;
    일측이 상기 피드스루 필터 각각의 접지단에 연결되고 타측이 상기 피드스루 필터와 상기 전원을 연결하는 상기 전원선 및 중성선에 각각 연결되는 션트 저항; 및
    상기 피드스루 필터와 상기 션트 저항을 자기 유도로부터 보호하는 출력측 여파기부 함체를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기파 방호장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 출력측 과도현상 억제부는
    과전압을 차단하는 정전압부;
    상기 정전압부가 단락되어 과전류가 발생하면 전기적 계통을 차단하는 스위치; 및
    상기 정전압부 및 상기 스위치를 자기 유도로부터 보호하는 출력측 과도현상 억제부 함체를 포함하고,
    상기 정전압부 및 상기 스위치는 상호 간에 직렬로 연결되어 전원선과 접지 및 중성선과 접지 사이에 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 전자기파 방호장치.
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