KR100419324B1 - 전력공급장치를구비하는전자트립장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전류를 제 1 전력공급회로 (7) 에 공급하는 하나 이상의 전류 센서 (T1, T2, T3) 를 구비하는 회로 차단기용 전자트립장치에 관한 것이다. 제 1 전력공급회로의 출력에 접속된 배전선 (10) 은 제 1 초핑 안정기 (16) 에 의해 안정된 전압을 트립장치의 전자회로에 배전한다. 트립장치는 외부 전력원 (11) 에 접속된 제 2 전력공급회로 (9) 와 제 2 전력공급회로 (9) 와 배전선 (10) 사이에 접속된 제 2 초핑 안정기 (17) 를 구비한다. 제 2 초핑 안정기 (17) 를 제 1 초핑 안정기와 동기하여 동작한다.

Description

전력공급장치를 구비하는 전자트립장치{AN ELECTRONIC TRIP DEVICE COMPRISING A POWER SUPPLY DEVICE}
본 발명은
- 회로 차단기에 의해 보호되는 전력계의 도체에 흐르는 전류를 나타내는 2 차 전류를 공급하는 하나 이상의 전류 센서,
- 회로 차단기에 의해 보호되는 전력계의 도체에 흐르는 전류를 나타내는 신호를 수신하고, 트립 지령을 내리는 처리부,
- 제 1 전력공급회로로서, 상기 전류 센서에 접속된 입력, 트립장치의전기 및 전자 회로에 공급되는 전력 공급선에 접속된 출력, 및 상기 제 1 전력공급회로의 입력과 출력회로간에 접속된 제 1 안정화 수단을 구비하는 제 1 전력공급회로,
- 외부 전력원에 접속된 입력과 전력 공급선에 접속된 출력을 구비하는 제 2 전력공급회로를 구비하는 회로차단기용 전자트립장치에 관한 것이다.
종래 전자 트립장치는 전자회로 및 트립 릴레이의 동작에 필요한 전력을공급하기 위한 전력공급회로를 구비한다. 전력공급회로는 보호되는 전력계의 전력 도체상에 설치된 전류 트랜스포머에 일반적으로 접속된다. 트랜스포머에 의해 공급된 전류는 정류되어 DC 전압을 상이한 회로 차단기회로에 공급하는 전력공급회로에 인가된다.
전력공급회로는 통상적으로 공급된 전압이 소정 문턱치를 초과할 때 트랜스포머의 2 차 전류를 단락하는 초핑 안정기를 구비한다. 전류 트랜스포머에 의해 공급된 전류는 일반적으로 트립장치의 정상동작을 가능하게 하기에 충분하다.
트립장치는 전기보호에 접속된 기능 예를들어 전력측정, 부하감시, 절연 혹은 누설전류감시에 적합한 보조회로를 구비할 수 있다. 보조회로가 트립장치에 있을 때, 트랜스포머에 의해 공급된 전류는 모든 회로에 공급하기에 충분하지 않을 수도 있다.
전자트립장치의 주기능은 전력 시스템의 보호이고, 트랜스포머에 의해 공급된 전력은 이러한 보호를 수행하는 회로용에 대하여 우선적으로 비축된다. 어떤 종래의 트립장치에서, 전력공급관리장치는 트랜스포머에 의해 공급된 전류가 불충분하게 될 때 보조 회로의 동작을 중지시키거나 보조회로의 전력공급을 정지시킨다.
트랜스포머에 의해 공급된 전류의 불충분성을 보상하기 위해 추가의 전력공급회로를 사용하는 것도 공지이다. 전력공급회로는 회로차단기의 외부 전압원에 접속되고 트랜스포머회로로부터의 전류가 매우 낮거나 없을 때에도 차단기의 전력공급을 연속적으로 수행한다.
전력공급회로에 인가된 외부전압원은 높은 값을 가질 수 있다. 이것은 보호되는 전력공급계의 전압, 예를들어 100 내지 700 V 에 일반적으로 대응한다. 그러나, 전력공급회로에 의해 공급된 전압은 약 10 V 내지 20 V 의 낮은 전압을 갖고 바람직하게 외부전력원으로 부터 전기적으로 분리되어야 한다. 전력공급회로에 의해 소비되는 전력은 일반적으로 높고 대용량전력전자부품이 사용되어야 한다는 것을 의미한다.
추가의 전력공급회로는 대용량 회로 차단기에 용이하게 포함될 수 있다. 소용량 회로 차단기에 대해서, 상기 회로는 회로 차단기의 외부 모듈에 항상 설치된다.
추가의 전력공급회로를 통합하는 것은 매우 어렵다. 중소용량의 회로차단기에서 이용가능한 공간은 일반적으로 매우 작으며 회로 차단기의 콘택트 및 주 도체에서의 대전류의 흐름은 작동 온도를 상승시킨다. 이러한 회로 차단기의 고온은 회로를 형성하는 부품의 치수를 증가시킨다. 부품에 의해 점유된 부피의 증가는 회로 차단기에서 이용가능한 작은 공간에 맞지 않는다.
본 발명의 목적은 통합된 추가의 전력공급장치를 구비하는 전자트립장치를 구현하는 것이다.
도 1 은 회로 차단기와 관련된 공지의 차단장치의 선도를 도시한다.
도 2 는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 트립장치의 선도를 도시한다.
도 3 은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 트립장치의 선도를 도시한다.
도 4a 내지 도 4d 는 도 2 혹은 도 3 에 따른 트립장치의 안정화 모드를 나타내는 전기신호를 도시한다.
도 5 는 도 3 에 따른 트립장치의 상세도를 나타낸다.
*도면의주요부분에대한부호의설명*
T1, T2, T3 … 트랜스포머
1 … 전력계
3a, 3b, 3c … 정류 브릿지
4 … 처리부
5 … 제어 릴레이
7 … 제 1 전력공급회로
8 … 보조회로
9 … 제 2 전력공급회로
10 … 전력 공급선
13, 19 … 다이오우드
14 … 캐패시터
15, 18 … 트랜지스터
16 … 제 1 초핑 제어기
17 … 전류 안정화 회로
20 … 제어장치
21, 23 … 비교기
22 … 전류 제한기
24 …정류 회로
26 … 초퍼
본 발명에 따르면, 트립장치는 제 2 전력공급회로의 출력에 접속된 입력, 전력 공급선에 접속된 출력, 및 제 1 초핑 안정화 수단에 접속된 제어수단을 포함하는 제 2 안정화 수단을 구비하고, 제어수단은 제 2 안정화 수단을 제어하여 전류센서에 의해 공급된 전류가 증가할 때 제 2 전력공급회로에 의해 공급된 평균전류를 감소시킨다.
다른 실시예에서, 제 2 안정화 수단은 안정화 수단의 입력과 출력사이에 접속된 전류제한수단을 구비하고, 상기 전류제한수단은 상기 제어수단 에 의해 제어된다.
또 다른 실시예에 따르면, 제 1 안정화 수단은 제 1 초핑 안정기를 구비하고, 제 2 안정화 수단은 제 2 초핑 안정기를 구비하며, 제어수단은 제 1 및 제 2 초핑 안정기 사이에 접속된 동기 수단 (5, 23, 53-55) 을 구비한다.
상술한 또 다른 실시예에서,
- 제 1 초핑 안정기는 제 1 안정화 수단의 입력에 접속된 전류전환수단 과 전력공급선과 전류전환수단사이에 접속된 제 1 검출수단을 구비하고, 상기 검출수단은 전력공급선의 전압이 제 1 소정문턱치를 초과할 때 제 1 안정화 수단의 입력의 단락을 지령하고,
- 제 2 초핑 안정기는 제어수단에 의해 제어되는 전류차단수단을 구비하고, 제어수단은 검출수단이 제 1 안정화 수단의 입력의 단락을 지령할 때 제 2 초핑 안정기에 의해 공급되는 전류의 차단을 지령한다.
본 발명의 제 1 태양에서, 제 2 안정화 수단의 출력은 제 1 안정화 수단의 입력에 접속된다.
본 발명의 제 2 태양에서, 제 2 안정화 수단의 출력은 제 1 안정화 수단의 출력에 접속된다.
바람직하게, 상기 제 2 전력공급회로는 외부 전력원에 접속된 정류회로, 정류회로의 출력에 접속된 전압 제한기, 및 전압 제한기의 출력에 접속되어 전압을 제 2 안정화 수단의 입력에 공급하는 초퍼를 구비한다.
초퍼는 발진기에 의해 공급된 1 차 권선과 1 차 권선으로 부터 전기적으로 분리되고 제 2 안정화 수단의 입력에 접속된 2 차 권선을 구비하는 트랜스포머를 구비한다.
초퍼 (26) 는 바람직하게 플라이백형이다.
도 1 은 종래형태의 회로차단기를 나타낸다. 보호되는 전력 시스템 (1) 는 전류가 흐르게 하거나 차단되게 하는 콘택트 (2) 에 접속된 전도체를 구비한다. 전력 시스템의 상이한 도체에 관련된 전류센서 (T1, T2, T3) 는 고강도의 1 차 전류를 전자트립장치에 적합한 2 차 전류로 변환한다.2 차 전류는 정류 및 검출회로 (3) 의 입력에 인가된다. 이 회로는 전류를 나타내는 신호를 전자처리부 (4) 에 공급하고 전력공급전류는 트립장치의 제 1 전력공급회로 (7) 에 공급한다. 처리부 (4) 에 의해 생성된 트립지령은 회로 차단기 콘택트 (2) 의 개방기구 (6) 를 작동시키는 제어 릴레이 (5) 의 입력에 인가된다. 전력공급회로 (7) 는 전력 공급선 (10) 을 통해 전기 및 전자회로, 즉 처리부 (4), 릴레이 (5) 및 보조회로 (8) 에 전력을 공급한다.
외부 전력원 (11) 과 전력공급선 (10) 간에 접속된 제 2 전력공급회로 (9) 는 센서에 의해 공급된 전류가 더 이상 충분하지 않을 때 트립장치의 전기 및 전자회로 (4, 5, 및 8) 에 전력을 공급한다.
도 1 에서, 제 1 전력공급회로 (7) 는 센서에 의해 공급된 전류 (Its) 를 전력공급선 (10) 에 공급하는 하나 이상의 DC 전압으로 변환한다. 제 2 전력공급회로 (9) 는 외부 전력원 (11) 에 의해 공급된 제 1 DC 혹은 AC 전압 (VL) 을 전력공급선 (10) 에 공급하는 제 2 DC 전압으로 변환한다. 전력공급선은 바람직하게 외부 전력원 (11) 으로 부터 전기적으로 분리된다.
도 2 에 도시한 트립장치에서, 전류 트랜스포머 (T1, T2, T3) 는 3 개의 정류 브릿지 (3a, 3b, 3c) 의 AC 입력에 각각 접속된다. 정류 브릿지의 양의 출력은 선 (12) 에 접속되고 상기 브릿지의 음의 출력은 기준선 (0) 에 접속된다. 선 (12) 은 브릿지의 양의 출력을 제 1 전력공급회로 (7) 의 입력에 접속한다. 전류 트랜스포머에 의해 발생된 2 차 전류는 브릿지(3a, 3b, 3c) 에 의해 정류된 다음 제 1 전력공급회로 (7) 의 입력에 의해 공급된다.
종래 방식에서, 제 1 전력공급회로 (7) 는 선 (12) 에 접속된 입력과 전력 공급선 (10) 에 접속된 출력간에 접속된 다이오우드 (13), 출력과 기준선 (0) 간에 접속된 캐패시터 (14), 입력과 기준선 (0) 간에 접속된 트랜지스터 (15), 전력 공급선 (10) 과 기준선 (0) 간에 접속되고 트랜지스터 (15) 의 제어전극에 접속된 출력을 구비하는 제 1 초핑 제어기 (16) 를 구비한다.
트랜스포머 (T1, T2 혹은 T3) 에 의해 공급된 전류는 브릿지 (3a, 3b, 혹은 3c) 에 의해 정류된다. 그런 다음 트랜지스터 (15) 가 오프인 한, 상기 전류는 다이오우드 (13) 를 통해 흐르고, 캐패시터 (14) 를 충전하며 선 (10) 에 접속된 회로에 공급된다. 선 (10) 과 기준선 (0) 간의 전압, 즉 캐패시터 (14) 의 단자에서의 전압 (VC) 이 소정전압 문턱치를 초과할 때, 초핑 안정기 (16) 는 트랜지스터 (15) 의 턴온을 지령한다. 그런다음 트랜스포머로 부터의 전류는 기준선 (0) 으로 전환되어 더 이상 전력공급선 (10) 을 통해 흐르지 않는다. 다이오우드 (13) 는 캐패시터의 트랜지스터 (15) 로의 방전을 차단한다.
초핑 안정기 (16) 는 전력공급선 (10) 에 있는 전압에 따라 트랜지스터 (15) 의 턴온과 턴오프를 제어한다. 초핑 주파수와 주기율은 트랜스포머로 부터의 전류 및 선 (10) 에 접속된 전류에 의해 흡수된 전류에 따라 변한다. 트랜스포머로 부터의 전류가 증가하는 경우, 트랜지스터 (15) 가 턴온되는 평균시간은 증가하고 상기 트랜지스터가 턴 오프되는 시간은 감소하여, 캐패시터 충전전류는 더 높다.
본 발명의 제 1 실시예에 따르면, 도 2 의 트립장치는 제 2 전력공급회로 (9) 와 전력공급선 (10) 간에 접속된 전류 안정화 회로 (17) 를 구비한다. 회로 (17) 의 전류를 안정화시키면, 트랜스포머 (T1, T2 혹은 T3) 의 2 차 전류가 증가할 때 회로 (17) 에 의해 선 (10) 에 공급된 전류의 평균값을 감소시키게 된다.
안정화 회로 (17) 는 입력과 출력간에 직렬로 접속된 트랜지스터 (18) 와 다이오우드 (19) 와, 선 (10) 으로의 전류공급제어를 위한 트랜지스터 (18) 의 베이스에 접속된 제어장치 (20) 를 구비한다. 감시장치 (20) 는 초핑시 트랜지스터 (18) 를 제어한다. 이것은 동기화 선 (S) 에 의해 초핑 안정기 (16) 에 접속된 입력을 구비한다.
본 발명의 이 실시예에서, 제어장치는 초핑 안정기 (16) 에 의해 동기된다. 안정기가 선 전압의 증가를 검출할 때, 이것은 전력공급회로 (7) 의 입력전류를 전환하기 위해 트랜지스터 (15) 의 턴온을 지령하고 신호를 장치 (20) 에 보내어 안정화 회로 (17) 가 전류를 출력하지 않도록 한다.
안정화 회로 (17) 에 의해 공급된 전류는 캐패시터 (14) 의 전하에 의해 동기된다. 트랜지스터 (15) 가 오프일 때, 트랜스포머로 부터의 전류 및 회로 (17) 로 부터의 전류가 캐패시터 (14) 를 충전하기 위해 부가되어선 (10) 의 전압을 증가시킨다. 캐패시터의 방전동안, 트랜스포머로 부터의 전류는 선 (0) 으로 부터 전환되고 회로 (9, 17) 에 의해 공급된 전류는 0 이다.
캐패시터 (14) 가 충전하는 시간은 전류 트랜스포머에 의해 공급된 전류치와 회로 (17) 에 의해 공급된 전류치에 따른다. 회로 (17) 에 의해 공급된 전류의 평균값은 캐패시터 (17) 의 충전 및 방전시간에 대응하는 주기율에 따른다. 회로 (17) 는 캐패시터의 충전동안만 선 (10) 에 전류를 공급한다. 트랜스포머에 의해 공급된 전류가 증가할 때, 캐패시터의 충전시간은 감소되고 회로 (17) 에 의해 공급된 평균전류는 감소된다.
도 3 은 본 발명에 따른 차단장치의 다른 실시예를 도시한다. 안정화 회로 (17) 의 출력은 제 1 전력공급회로 (7) 의 입력에 접속된다. 안정기 (16) 는 히스테리시스를 갖는 제 1 비교기 (21) 를 구비하여 선 (10) 의 전압을 기준전압과 비교하여 트랜지스터 (15) 의 동작을 제어한다. 회로 (17) 는 회로 (17) 의 입력과 출력간에 접속된 제어전류제한기 (22) 를 구비한다.
제어회로 (20) 는 회로 (17) 의 출력에 접속된 제 1 입력, 기준전압에 접속된 제 2 입력 및 회로 (17) 의 출려전류를 제어하는 전류제한기 (22) 에 접속된 출력을 갖는 제 2 비교기 (23) 를 구비한다.
초핑 제어기 (16) 와 제어회로 (20) 의 동기화는 회로 (17) 의 출력과 회로 (7) 의 입력간의 접속에 의해 수행된다. 캐패시터가 충전되어야 하는 경우, 비교기 (21) 는 트랜지스터 (15) 의 턴오프를 지령한다. 그런 다음 트랜스포머 (T1, T2 혹은 T3) 로 부터의 전류는 캐패시터 (14) 와 선 (10) 으로 보내진다. 회로 (20) 의 비교기 (23) 는 회로 (17) 의 출력상의 고전압 (Vt) (오프인 트랜지스터 (15) 의 단자들에서의 전압) 을 검출하여 회로 (17) 에 의한 회로 (7) 의 입력으로의 전류의 공급을 지령한다. 회로 (17) 에 의해 공급된 전류는 전류 트랜스포머로 부터의 전류에 부가된다.
캐패시터 (14) 의 단자들에서의 전압 (Vc), 즉 선 (10) 의 전압이 소정 문턱치에 이르자마자, 비교기 (21) 는 트랜지스터 (15) 를 턴온 지령하여 회로 (7) 의 입력전류를 전환시킨다. 트랜지스터 (15) 에 의해 이루어진 단락은 회로 (7) 의 입력 및 회로 (17) 의 출력에서의 전압 (Vt) 을 강하시킨다. 비교기 (23) 는 단락에 기인한 이러한 저전압을 검출하고 전류 제한기 (22) 를 디스에이블하여 회로 (7) 의 입력으로의 전류공급을 차단한다.
제 1 실시예에서와 같이, 회로 (17) 는 캐패시터가 충전 중일 때만 선 (10) 에 전류를 공급한다. 이 경우 전류는 제 1 전력공급회로 (7) 를 통해 흐른다.
도 3 에서, 제 2 전력공급회로 (9) 의 특정 실시예는 외부 전력원 (11) 에 접속된 정류회로 (24), 정류회로의 출력에 접속된 전압 제한기 (25), 및 전압 제한기 (25) 의 출력에 접속되고 회로 (17) 의 입력에 전압을 공급하는 초퍼 (26) 를 구비한다.
정류회로 (24) 는 외부 전력원 (11) 에 접속된 입력과 DC 혹은 분극전압을 공급하는 출력을 구비한다. 외부 전력원 (11) 은 DC 혹은 AC, 단상 혹은 3 상일 수 있다. 이 회로 (25) 는 초퍼 (26) 의 입력에 인가된 DC 전압의 최대치를 제한한다.
초퍼 (26) 는 1 차 권선 (28) 과 2 차 권선 (29) 을 갖는 트랜스포머 (27) 를 구비한다. 1 차 권선은 초퍼의 입력에 접속되고 전자 발진기 (30) 를 통해 공급된다. 2 차 권선은 정류기 다이오드 (31) 에 의해 회로 (17) 에 접속된다. 트랜스포머 (27) 는 전원 (11) 을 트립장치로 부터 전기적으로 분리한다.
초퍼의 동작은 바람직하게 플라이백형이다.
도 4a 내지 도 4c 에서 신호는 본 발명에 따른 트립장치의 전력공급을 나타낸다. 도 4a 는 전류 트랜스포머에 의해 공급된 전류 (Itc) 를 도시한다. 시각 t0와 t1사이에서, 전류는 0 이다. 시각 t1와 t2사이에서, 전류는 소진폭이고 시각 t2와 t3사이에서, 전류는 대진폭이다.
도 4b 는 단자 Vt 에서 트랜지스터 (15) 의 상태와 대응전압을 도시한다. 상태 1 은 트랜지스터 (15) 가 오프이고 전압 (Vt) 이 높아 선 (10) 의 전압과 상당히 동일하다는 것을 의미한다. 상태 0 은 트랜지스터 (15) 가 온이고 전압 (Vt) 이 0 볼트에 가깝게 매우 낮다는 것을 의미한다.
도 4c 는 선 (10) 의 전압, 혹은 캐패시터 (14) 의 단자에서의 전압을나타내는 신호 (Vc) 를 도시한다. 전압 (Vc) 의 변화는 캐패시터 (14) 의 충전 및 방전을 나타낸다.
도 4d 는 전류 (Is) 가 안정화 회로 (17) 에 의해 공급되는 것을 도시한다.
시각 t0 와 t1 사이에서, 전류 (Itc) 는 0 이고, 트립장치는 전류공급회로 (17) 에 의해서만 공급된다. 캐패시터의 충전시간은 길고, 캐패시터의 각 충전/방전 주기에서, 전류 (Is) 의 공급시간은 상기 전류 Is 가 턴온되는 시간보다 크다. 시각 t0 에 도시하는 실시예에서, 캐패시터 (14) 는 트랜지스터 (15) 의 턴온을 제어하는 문턱전압에 가까운 전압으로 이미 충전되고, 외부전력공급은 이미 동작중이다.
시각 t1과 t2사이에서, 전류 (Itc) 는 낮고, 트립장치는 전류 (Is) 와 전류 (Itc) 에 의해 공급된다. 주기당, 전류 (Is) 의 공급지속기간은 시각 t0와 t2사이에서 보다 낮다. 그러므로 회로 (17) 에 의해 선 (10) 에 공급된 평균전류는 감소한다.
시각 t2와 t3사이에서, 전류 (Itc) 는 높고, 충전시간은 감소되고, 상기 전류 (Is) 의 턴 오프의 지속기간보다 낮은, 주기당, 전류 (Is) 의 공급지속기간은 시각 t1와 t2사이에서 보다 짧다. 그러므로 회로 (17) 에 의해 선 (10) 에 의해 공급된 평균전류는 더욱 더 감소한다.
도 5 는 도 3 에 따른 트립장치의 전력공급의 특정 실시예의 상세도를도시한다. 도 5 에서, 트랜스포머 (T1) 만이 도시된다. 정류기 (3a) 는 전파 정류기로서 접속된 4 개의 다이오우드 (32, 33, 34, 35) 에 의해 도시된다. 다이오드 (32, 33) 의 캐소우드는 트랜지스터 (15) 와 다이오우드 (13) 에 접속된 선 (12) 으로 양의 전류를 공급한다. 다이오우드 (34, 35) 의 애노드는 측정 저항기 (36) 와 기준선 (0) 을 통해 전류 피드백을 수신한다.
안정화 회로 (16) 는 히스테리시스 주기에 따라 동작하는 비교기 (21) 를 구비한다. 저항기 (37, 38, 39) 는 비반전입력과 비교기 출력, 선 (0) 및 선 (10) 각각의 사이에 접속되어 히스테리시스의 문턱과 창을 결정한다. 반전입력과 선 (0) 간에 접속된 비교기의 기준전압을 설정한다. 다이오드 (40) 의 분극은 선 (0) 과 상기 다이오드의 캐소드간에 접속된 저항기 (41) 에 의해 수행된다. 다이오드 (40) 와 병렬로 접속된 캐패시터 (42) 는 파워업에 대한 동작을 개선시킨다. 비교기의 출력은 상기 비교기의 출력을 선 (0) 에 접속하는 저항기 (43) 에 의해 분극된다. 비교기 (21) 의 출력과 트랜지스터 (15) 의 게이트간에 접속된 제너 다이오드는 트랜지스터의 제어전압을 제한한다. 트랜지스터 (15) 의 게이트 및 제너 다이오드 (44) 의 분극은 트랜지스터 (15) 의 게이트를 선 (0) 으로 접속하는 저항기 (45) 에 의해 수행된다.
도 5 에 부분만이 도시된 초퍼 (26) 는 분극전압을 공급한다. 이 전압은 DC 전압이거나, 더 일반적으로 펄스형태이다. 초퍼 전압은 선 (46) 을 통해 전류 제한기 (22) 에 인가된다. 제한기 (22) 는 저항기 (48)를 통해 선 (46) 에 접속된 에미터를 갖는 트랜지스터 (47) 를 구비한다. 트랜지스터 (47) 의 베이스 전압은 상기 베이스와 선 (46) 간에 접속된 제너 다이오드 (49) 에 의해 및 다이오드 (49) 의 애노드와 선 (0) 간에 접속된 분극 저항기 (50) 에 의해 결정된다. 제한 전류치는 (V2-Vbe)/R 에 의해 주어지고, 여기서 V2 는 제너 다이오드 (49) 의 전압이고, Vbe는 트랜지스터 (47) 의 베이스-에미터 전압이며 R 은 저항기 (48) 의 값이다.
전류 제한기의 출력은 트랜지스터 (47) 의 콜렉터상에 행해진다. 제한 전류는 다이오드 (51) 를 통해 흐르고 그런다음 선 (12) 상에서 트랜스포머로 부터의 전류에 부가된다. 트랜지스터 (47) 의 콜렉터와 선 (46) 간에 접속된 저항기 (52) 는 공급전류가 회로 (17) 에 의해서만 공급될 때 선 (10) 의 전압 안정화가 트리거되어 촉진되게 할 수 있다.
제어회로 (20) 는 비교기 (23) 와 제어 트랜지스터 (58) 를 구비한다. 비교기의 반전입력은 2 개의 저항기 (53, 54) 에 의해 형성된 저항 분할기 브릿지의 공통점에 접속된다. 저항기 (53) 는 공통점과 선 (10) 간에 접속되고, 저항기 (54) 는 선 (0) 과 공통점간에 접속된다. 캐패시터 (55) 는 저항기 (54) 의 단자에 접속되어 분할기 브릿지의 전압을 여파한다. 저항 분할기 브릿지 (53, 54) 는 기준전압을 비교기 (23) 의 반전입력에 공급한다. 비교기 (23) 의 비반전입력은 제한기 (22) 의 출력에 즉 트랜지스터 (47) 의 콜렉터에 접속된다.
비교기 (23) 의 출력은 저항기 (56) 에 의해 트랜지스터 (58) 의 제어 게이트에 접속된다. 분극 저항기 (57) 는 트랜지스터 (52) 의 게이트와 소오스 사이에 접속된다.
트랜지스터 (15) 가 오프일 때, 선 (12) 의 전압은 높은 값이고, 비교기 (23) 의 비반전입력은 반전입력에 인가되는 기준전압 보다 높은 전압이며 비교기 (23) 는 트랜지스터 (58) 의 턴온을 지령하지 않는다. 그런다음 전류 제한기 (22) 는 트랜스포머 (T1) 의 전류에 부가되는 전류를 공급한다.
선 (12) 의 전압이 증가하는 경우, 비교기 (21) 는 트랜지스터 (15) 의 턴 온을 지령한다. 비교기 (23) 의 비반전입력의 전압은 반전입력에 인가된 기준전압 보다 낮게 된다. 그런 다음 비교기 (23) 의 출력은 제너 다이오드 (49) 를 단락하는 트랜지스터 (58) 의 턴온을 지령한다. 트랜지스터 (47) 는 턴 오프되고 전류 제한기는 저항기 (52) 를 흐르는 매우 저전류를 단지 공급한다.
본 발명에 따른 트립 장치는 전류측정신호 및 전력공급 모두를 공급하는 자기회로를 갖는 전류 트랜스포머를 일반적으로 구비한다. 다른 실시예들에서, 본 발명에 따른 트립장치는 전류측정을 위한 로고우스키 토로이드형의 공기 트랜스포머와 전력공급을 위한 자기회로 트랜스포머를 구비할 수 있다.
상술한 실시예들에서, 단일 전력공급선 (10) 은 트립장치회로에 공급하지만, 본 발명에 다르면 다양한 회로용으로 적합하고 다른 전압을 갖는여러개의 전력공급선을 구비하는 트립장치를 실현하는 것도 가능하다.
본 발명에 의하면 통합된 추가의 전력공급장치를 구비하는 전자트립장치가 실현된다.

Claims (9)

  1. 회로차단기용 전자트립장치로서,
    - 회로 차단기에 의해 보호되는 전력 시스템 (1) 의 도체에 흐르는 전류를 나타내는 2 차 전류를 공급하는 하나 이상의 전류 센서 (T1, T2, T3),
    - 회로 차단기에 의해 보호되는 전력 시스템 (1) 의 도체에 흐르는 전류를 나타내는 신호를 수신하고, 트립 지령을 내리는 처리부 (4),
    - 제 1 전력공급회로 (7) 로서, 상기 전류 센서에 접속된 입력, 트립장치의 전기 및 전자 회로 (4, 5, 8) 에 공급되는 전력 공급선 (10) 에 접속된 출력, 및 상기 제 1 전력공급회로의 입력과 출력간에 접속된 제 1 안정화 수단 (15, 16) 을 구비하는 제 1 전력공급회로 (7), 및
    - 외부 전력원 (11) 에 접속된 입력과 전력 공급선 (10) 에 접속된 출력을 구비하는 제 2 전력공급회로 (9) 를 구비하는 회로차단기용 전자트립장치에 있어서,
    상기 제 2 전력공급회로 (9) 의 출력에 접속된 입력, 상기 전력 공급선 (10) 에 접속된 출력, 및 상기 제 1 초핑 안정화 수단 (15, 16) 에 접속된 제어수단 (20) 을 포함하는 제 2 안정화 수단 (17) 을 구비하고, 상기 제어수단은 상기 제 2 안정화 수단 (17) 을 제어하여 전류센서에 의해 공급된 전류가 증가할 때 상기 제 2 전력공급회로에 의해 공급된 평균전류를 감소시키는 것을 특징으로 하는 회로차단기용 전자트립장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 안정화 수단 (17) 은 상기 안정화 수단의 입력과 출력사이에 접속된 전류제한수단 (18, 22, 47, 48, 49) 을 구비하고, 상기 전류제한수단은 상기 제어수단 (20) 에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 회로차단기용 전자트립장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 안정화 수단 (15, 16) 은 제 1 초핑 안정기 (15, 16, 21, 37-44) 를 구비하고, 상기 제 2 안정화 수단 (17) 은 제 2 초핑 안정기 (18, 20, 22, 58, 56, 57) 를 구비하며, 상기 제어수단 (20) 은 제 1 및 제 2 초핑 안정기 사이에 접속된 동기 수단 (5, 23, 53-55) 을 구비하는 것을 특징으로 하는 회로차단기용 전자트립장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    - 상기 제 1 초핑 안정기 (15, 16, 21, 37-44) 는 제 1 안정화 수단의 입력에 접속된 전류전환수단 (15) 과 전력공급선과 전류수단사이에 접속된 제 1 검출수단을 구비하고, 상기 검출수단은 전력공급선의 전압이 제 1 소정문턱치를 초과할 때 제 1 안정화 수단의 입력의 단락을 지령하고,
    - 상기 제 2 초핑 안정기는 제어수단 (20) 에 의해 제어되는 전류차단수단 (18, 22, 47, 58) 을 구비하고, 상기 제어수단은 상기 검출수단이 제 1 안정화 수단의 입력의 단락을 지령할 때 제 2 안정기에 의해 공급되는 전류의 차단을 지령하는 것을 특징으로 하는 회로차단기용 전자트립장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 2 안정화 수단 (17) 의 출력은 제 1 안정화 수단 (16) 의 입력에 접속되는 것을 특징으로 하는 회로차단기용 전자트립장치.
  6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 2 안정화 수단 (17) 의 출력은 제 1 안정화 수단 (16) 의 출력에 접속되는 것을 특징으로 하는 회로차단기용 전자트립장치.
  7. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 2 전력공급회로 (9) 는 외부 전력원 (11) 에 접속된 정류회로 (24), 정류회로의 출력에 접속된 전압 제한기 (25), 및 전압 제한기 (25) 의 출력에 접속되어 전압을 제 2 안정화 수단 (17) 의 입력에 공급하는 초퍼 (26) 를 구비하는 것을 특징으로 하는 회로차단기용 전자트립장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 초퍼 (26) 는 발진기 (30) 에 의해 공급된 1 차 권선 (28) 과 1 차 권선으로 부터 전기적으로 분리되고 제 2 안정화 수단 (17) 의 입력에 접속된 2 차 권선 (29) 을 구비하는 트랜스포머 (27) 를 구비하는 것을 특징으로 하는 회로차단기용 전자트립장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 초퍼 (26) 는 플라이백형 인 것을 특징으로 하는 회로차단기용 전자트립장치.
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