KR100698875B1 - Current limiting fuse for protecting a transformer - Google Patents
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Abstract
본 발명은 변압기 보호용 한류 퓨즈에 관한 것으로, 보다 자세하게는 고압 및 특고압의 변압기 1차측에 설치되어 과전류 및 사고 전류가 발생할 경우, 신속하게 퓨즈의 중앙 부위에서 한류 차단하여 변압기를 보호하는 한류 퓨즈에 관한 것이다.The present invention relates to a current-limiting fuse for protecting the transformer, and more particularly, to the current-limiting fuse that is installed on the primary side of the high-voltage and extra-high voltage transformer to protect the transformer by quickly blocking the current-limiting at the central part of the fuse when an overcurrent or an accident current occurs. It is about.
본 발명의 변압기 보호용 한류 퓨즈는 외관과 내관 사이에 충진된 소호제; 및 상기 내관의 외주면을 나선형으로 감되, 퓨즈의 양끝단부는 병렬로 권선하고 퓨즈의 중앙부는 직렬로 권선하는 퓨즈엘리멘트로 이루어짐에 기술적 특징이 있다.The current-limiting fuse for transformer protection of the present invention is an anti-fogging agent filled between the outer tube and the inner tube; And a spiral wound around the outer circumferential surface of the inner tube, the both ends of the fuse being wound in parallel and the center of the fuse being wound in series.
따라서, 본 발명의 변압기 보호용 한류 퓨즈는 퓨즈엘리멘트의 끝단은 병렬로 조합 권선하여 단면적을 증가시키고, 상기 퓨즈엘리멘트의 중앙부는 직렬로 권선하여 차단점 및 용단점을 결정함으로써, 상기 퓨즈엘리멘트의 병렬 조합 권선으로 인해 저전류퓨즈의 내부단자 끝단에서 작업자의 부주의에 의해 발생할 수 있는 홈 등으로 인한 오동작을 방지할 수 있고, 상기 퓨즈엘리멘트의 중앙부 직렬 조합 권선으로 인해 상시 엘라멘트 중앙부에서 동작할 수 있어 안정된 한류퓨즈의 동작특성을 나타낼 수 있다. 또한, 퓨즈의 정격전류를 손쉽게 응용 가변할 수 있다.Therefore, the transformer protection current-limit fuse of the present invention increases the cross-sectional area by combining the ends of the fuse element in parallel, and the center portion of the fuse element is wound in series to determine the breaking point and the melting point, thereby combining the fuse elements in parallel. Due to the windings, it is possible to prevent malfunction due to grooves, etc., which may be inadvertently generated by the operator at the inner terminal end of the low current fuse.Also, the series combination winding of the central part of the fuse element can operate at the center of the element at all times. It can show the operating characteristics of Hallyu fuse. In addition, it is possible to easily change the application of the rated current of the fuse.
한류 퓨즈, 퓨즈엘리멘트, 직병렬.Current-fuse fuses, fuse elements, series and parallel.
Description
도 1은 종래기술에 따른 변압기 보호용 한류 퓨즈.1 is a current-limiting fuse for transformer protection according to the prior art.
도2는 본 발명에 따른 변압기 보호용 한류 퓨즈.2 is a current-limiting fuse for transformer protection according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
1 : 외관 2 : 내관1: appearance 2: inner tube
3 : 내부단자 4 : 외부단자3: internal terminal 4: external terminal
5 : 퓨즈엘리멘트 6 : 소호제5: fuse element 6: SOHO
본 발명은 변압기 보호용 한류 퓨즈에 관한 것으로, 보다 자세하게는 고압 및 특고압의 변압기 1차측에 설치되어 과전류 및 사고 전류가 발생할 경우, 신속하게 퓨즈의 중앙 부위에서 한류 차단하여 변압기를 보호하는 한류 퓨즈에 관한 것이 다.The present invention relates to a current-limiting fuse for protecting the transformer, and more particularly, to the current-limiting fuse that is installed on the primary side of the high-voltage and extra-high voltage transformer to protect the transformer by quickly blocking the current-limiting at the central part of the fuse when an overcurrent or an accident current occurs. It is about.
전력퓨즈(Power Fuse, PF) 고압회로 및 기기의 단락보호용 퓨즈는 소호방식에 따라 한류형과 비한류형으로 구분된다. 한류 퓨즈는 높은 아크저항을 발생하며 단락전류를 강제적으로 억제해서 차단하는 퓨즈이다. 밀폐 절연통내에 퓨즈엘리먼트와 규사 등의 입자 상태 소호제를 충전한 구조가 현재 많이 사용되고 있다. 비한류 퓨즈는 소호 가스를 뿜어내며 차단하는 퓨즈이다.Power Fuse (PF) Fuses for high voltage circuits and short circuit protection of equipment are classified into current-limit and non-limit-type according to the extinguishing method. Current-limiting fuses generate high arc resistance and are forcibly suppressing short circuit current. Background Art [0002] A structure in which a particulate-based anti-foaming agent such as a fuse element and silica sand is filled in a hermetic insulator is widely used. A non-limiting fuse is a fuse that blows off SOHO gas.
전력퓨즈는 차단기와 비교해 가격이 저렴, 소형경량, 큰 차단용량을 가진 것, 고속도 차단을 하는 것, 보수가 간단한 것 등의 특징을 가지고 있다. 하지만 동작한 퓨즈는 재사용할 수 없으므로 퓨즈 동작 후에 재투입이 필요한 장소에는 전력퓨즈를 이용하지 않도록 해야 된다.Power fuses are cheaper than circuit breakers, and are characterized by small size, light weight, large breaking capacity, high speed breaking, and simple maintenance. However, since the operated fuse cannot be reused, the power fuse should not be used where the fuse needs to be reinserted after the operation.
상기와 같은 전력퓨즈는 정격전압을 회로전압과 동일하게 하고, 무열화 통전전류, 내과도전류, 내단락전류를 확인하며, 사고발생시 피보호기와 동작협조를 취하는지 여부를 파악하고, 절연측 또는 부하측의 차단기나 퓨즈와의 동작협조를 취하는지 여부에 따라 선정된다.The power fuse as described above, the rated voltage equals the circuit voltage, checks the deterioration current, transient current, and short-circuit current, determines whether to cooperate with the protector in case of an accident, and to check the insulation Selection is based on whether or not to cooperate with the load side breaker or fuse.
일반적으로 변압기 보호용 한류퓨즈는 고압 및 특고압에 설치되어 과전류 및 사고 전류 발생시 최대한 신속하게 차단하여 회로를 보호하는 안전장치이다.In general, the current-limiting fuse for transformer protection is a safety device that is installed at high pressure and extra high pressure to protect the circuit by blocking as quickly as possible in case of overcurrent and accident current.
도 1은 종래기술에 따른 변압기 보호용 한류퓨즈를 나타낸 것이다. 상기 도 1에 따른 한류퓨즈의 구성을 보면, 외관(1), 양끝단을 차폐한 한 쌍의 외부단자(4), 상기 외관(1)의 내부에 조립되는 내관(2), 상기 내관(2)의 원주면을 따라 나선형으로 감겨진 퓨즈엘리멘트(5), 상기 내관(2)의 양끝단에 고정된 내부단자(3), 상기 내관(2)과 외관(1) 사이에 충진된 소호제(6) 등으로 구성된다.1 shows a current-limiting fuse for protecting a transformer according to the prior art. 1, the
상기 도 1에 따른 한류퓨즈의 동작특성은 사고전류가 발생되었을 때 상기 엘리멘트(5)에서 순간적으로 고열이 발생되면서 상기 소호제(6)와 반응하여 전류가 통전되지 못하도록 하여 사고전류를 차단하는 것이다. 이러한 한류 퓨즈는 엘리멘트(5)를 나선형으로 한줄 또는 두줄로 감는 한시적 방식으로 제작하므로 응용범위가 적고 오동작이 발생할 여지가 많다.The operating characteristic of the current-flow fuse according to FIG. 1 is that when an accident current occurs, instantaneous high heat is generated in the element 5 to react with the
또 다른 종래기술로서, 대한민국 등록특허 제0370818호에 나타난 한류 퓨즈를 보면, 제1 및 제2 전도성 단부가 퓨즈 몸체 위에 구비되고, 단면적이 서로 다른 제1 및 제2 가용성소자로 이루어지는 제1 전류경로와, 상기 제1 전류경로와 전기적으로 병렬로 연결되고 제1 스파크갭과 직렬로 된 전도체를 갖는 제2 전류경로와, 상기 제1 및 제2 전류경로 사이의 제2 스파크갭을 포함한다.As another conventional technology, the current-limiting fuse shown in Korean Patent No. 0370818 shows a first current path including first and second soluble elements having first and second conductive ends on the fuse body and having different cross-sectional areas. And a second current path electrically connected in parallel with the first current path and having a conductor in series with the first spark gap, and a second spark gap between the first and second current paths.
상기 등록특허는 그 특성상 고정격 전류특성을 가질 때와 저정격 전류특성을 가질 때를 구분하여 각각 다른 특성을 갖는 소재를 이용하여 이루어진 직렬구성의 엘리멘트이다. 상기 각각 다른 특성의 소재의 예를 보면, 고정격 전류특성을 가질 때에는 은선을, 저정격 전류특성을 가질 때에는 니크롬선을 이용하고, 기타 보조 와이어로 이루어진 각각의 다른 특성을 갖는 소재를 이용한다.The patent is an element of a series configuration made of a material having a different characteristic to distinguish between when having a high rated current characteristics and when having a low rated current characteristics in nature. As examples of the materials having different characteristics, a silver wire is used to have a fixed rated current characteristic, a nichrome wire is used to have a low rated current characteristic, and a material having each other characteristic of other auxiliary wire is used.
또한 상기 등록특허는 차단 특성의 측면에서 보면, 대전류 차단점과 소전류 차단점이 각각의 소재별로 동작을 분담해서 이루어지므로 그 구조가 복잡해 진다.In addition, in view of the blocking characteristics, the registered patent is complicated because the high current breaking point and the small current breaking point are made by sharing the operation for each material.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 단점과 문제점을 해결하기 위한 것으로, 용단점과 차단점을 항상 엘리멘트 중앙부위에서 동작하도록 하고, 퓨즈의 정격전류를 손쉽게 응용 가변할 수 있으며, 용단 및 차단시 산포도를 일정하게 하고, 특히 저전류정격 퓨즈에서 발생할 수 있는 작업자의 부주의 등에 따른 오동작을 방지할 수 있는 변압기 보호용 한류 퓨즈를 제공함에 본 발명의 목적이 있다.
Accordingly, the present invention is to solve all the disadvantages and problems of the prior art as described above, the melting point and the breaking point to always operate at the center of the element, the rated current of the fuse can be easily changed application, melting and blocking It is an object of the present invention to provide a current-limiting fuse for transformer protection that can make the time-scattering constant constant and prevent the malfunction due to the carelessness of the operator, which may occur in the low current rating fuse.
본 발명의 상기 목적은 외관과 내관 사이에 충진된 소호제; 및 상기 내관의 외주면을 나선형으로 감되, 퓨즈의 양끝단부는 병렬로 권선하고 퓨즈의 중앙부는 직렬로 권선하는 퓨즈엘리멘트를 포함하는 것을 특징으로 하는 변압기 보호용 한류 퓨즈에 의해 달성된다.The object of the present invention is an anti-fogging agent filled between the outer tube and the inner tube; And a fuse element wound around the outer circumferential surface of the inner tube in a spiral manner, the both ends of the fuse winding in parallel and the central portion of the fuse winding in series.
본 발명의 상기 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하고 있는 도면을 참조한 이하 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.Details of the above object and technical configuration of the present invention and the effects thereof according to the present invention will be more clearly understood by the following detailed description with reference to the drawings showing preferred embodiments of the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 한류 퓨즈를 도시한 것이다. 본 발명의 한류 퓨즈를 이루는 기본적인 구성으로는, 외관(1), 양끝단을 차폐한 한 쌍의 외부단자(4), 상기 외관(1)의 내부에 조립되는 내관(2), 상기 내관(2)의 원주면을 따라 나선형으로 감겨진 퓨즈엘리멘트(5), 상기 내관(2)의 양끝단에 고정된 내부단자(3), 상기 내관(2)과 외관(1) 사이에 충진된 소호제(6) 등으로 구성된다.Figure 2 shows a current-limit fuse according to the present invention. As a basic configuration of the current-limiting fuse of the present invention, an
도 2에 도시된 본 발명의 특징점은 상기 퓨즈엘리멘트(5)의 구성에 있다. 상기 퓨즈엘리멘트(5)는 니크롬선으로 이루어지고 상기 내관(2)을 따라 감기는 바, 병렬 및 직렬로 조합 권선한다. 상기 퓨즈엘리멘트(5)의 끝단은 병렬로 조합 권선하여 단면적을 증가시키고, 상기 퓨즈엘리멘트(5)의 중앙부는 직렬로 권선하여 차단점 및 용단점을 결정한다.The characteristic point of the present invention shown in FIG. 2 lies in the configuration of the fuse element 5. The fuse element 5 is made of nichrome wire and is wound along the
상기 퓨즈엘리멘트(5)의 병렬 조합 권선은 단면적을 증가시킴으로 인해 저전류퓨즈의 내부단자 끝단에서 작업자의 부주의에 의해 발생할 수 있는 홈 등으로 인한 오동작을 방지할 수 있고, 상기 퓨즈엘리멘트(5)의 중앙부 직렬 조합 권선은 차단 및 용단동작을 수행할 때 상시 엘라멘트 중앙부에서 동작할 수 있어 안정된 한류퓨즈의 동작특성을 나타낼 수 있다.The parallel combination winding of the fuse element 5 may prevent a malfunction due to grooves, etc., which may be inadvertently generated by the operator at the end of the internal terminal of the low current fuse by increasing the cross-sectional area, and may prevent the malfunction of the fuse element 5. The center series combination winding can operate at the center of the element at all times when performing the blocking and melting operation, and thus can exhibit stable operating characteristics of the Korean wave fuse.
본 발명의 변압기 보호용 한류 퓨즈의 동작특성을 구체적으로 살펴 보면 다음과 같다. 먼저, 전류가 통전되는 부분인 퓨즈엘리멘트(5)에서 사고전류가 유입되면 상기 퓨즈엘리멘트(5)에서 순간적으로 열이 발생되면서 소호제(8)와 반응하게 된다. 상기 발열된 퓨즈엘리멘트(5)와 소호제(8)가 반응하게 되면 전류가 통전되지 못하도록 부도체를 형성하므로 사고전류를 차단하게 되는 바, 이 때 본 발명의 변압기 보호용 한류 퓨즈는 사고전류의 차단 및 용단점을 퓨즈의 중앙부에 형성하게 되는 것이다.Looking at the operation characteristics of the current-limiting fuse for transformer protection of the present invention in detail. First, when an accident current flows in the fuse element 5, which is a portion through which current flows, heat is instantaneously generated in the fuse element 5, and reacts with the extinguishing agent 8. When the heat-generating fuse element 5 and the extinguishing agent (8) is reacted to form an insulator so that the current is not energized to cut off the fault current, the current-limiting fuse for transformer protection of the present invention is to block the fault current and The melting point is formed at the center of the fuse.
본 발명의 변압기 보호용 한류 퓨즈의 동작특성을 상기 도 1의 종래기술의 동작특성과의 비교에 따른 실험데이터를 토대로 정리하면 다음과 같은 장점을 갖게 된다. 먼저, 정격전류의 2.5배 내지 10배를 통전하여 10초 이내의 용단특성을 실험 한 결과, 본 발명은 정격전류의 6.2배가 10초에 용단되었고, 종래기술은 정격전류의 6.3배가 10초에 용단되었다. 정격전류의 3배를 통전하여 포화될 때까지 온도상승을 실험한 결과, 본 발명은 150℃ 상승하였고, 종래기술은 260℃ 상승하여 외관의 끝단 접합부 고정용 에폭시가 열화되었다. DC 2000V 시험기로 사고전류 차단후 절연저항을 시험한 결과, 본 발명은 무한대, 종래기술은 10㏁을 나타내었다. AC 전압을 인가하여 절연성능을 확인하기 위한 사고전류 차단후 극간 내전압을 실험한 결과, 본 발명은 AC 6000V에서 1분간 양호하였고, 종래기술은 AC 1000V에서 순간 절연파괴되었다. 퓨즈의 발생열량을 비교한 실험 결과, 본 발명은 초당 1.15㎈, 종래기술은 3.36㎈를 나타내었다. 평균저항값을 측정한 실험 결과, 본 발명은 4.8Ω, 종래기술은 14Ω을 나타내었다.The operational characteristics of the current-limiting fuse for transformer protection according to the present invention have the following advantages based on experimental data according to comparison with the operational characteristics of the prior art of FIG. 1. First, as a result of experimenting the melting characteristics within 10 seconds by energizing 2.5 times to 10 times the rated current, the present invention is 6.2 times the rated current is melted in 10 seconds, the prior art is 6.3 times the rated current melted in 10 seconds It became. As a result of experimenting with the temperature increase until 3 times the rated current was saturated, the present invention rose by 150 ° C, and the prior art rose by 260 ° C, resulting in deterioration of the epoxy for fixing the external junction. As a result of testing the insulation resistance after the fault current was cut by a DC 2000V tester, the present invention was infinite, and the prior art showed 10 kV. As a result of experimenting the breakdown voltage after the fault current blocking to confirm the insulation performance by applying AC voltage, the present invention was good for 1 minute at AC 6000V, the prior art was instantaneous breakdown at 1000V AC. As a result of comparing the heat generated by the fuse, the present invention showed 1.15 kW per second and 3.36 kW in the prior art. As a result of measuring the average resistance value, the present invention showed 4.8 kW, and the conventional art showed 14 kW.
상기 각종 실험에 따른 결과치가 모든 분야에 걸쳐 본 발명에 따른 한류 퓨즈가 종래기술에 비해 우수성을 나타내는 이유는 퓨즈엘리멘트(5)의 직병렬 조합 권선의 영향인 것이다. 상기 각종 실험에 따른 결과치를 표 1에 나타내었다.The reason why the results according to the various experiments are superior to the prior art in the current-limit fuse according to the present invention in all fields is the influence of the series-parallel combination winding of the fuse element 5. Table 1 shows the results of the various experiments.
본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양 한 변경과 수정이 가능할 것이다.Although the present invention has been shown and described with reference to the preferred embodiments as described above, it is not limited to the above embodiments and those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention. Various changes and modifications will be possible.
따라서, 본 발명의 변압기 보호용 한류 퓨즈는 퓨즈엘리멘트의 끝단은 병렬로 조합 권선하여 단면적을 증가시키고, 상기 퓨즈엘리멘트의 중앙부는 직렬로 권선하여 차단점 및 용단점을 결정함으로써, 상기 퓨즈엘리멘트의 병렬 조합 권선으로 인해 저전류퓨즈의 내부단자 끝단에서 작업자의 부주의에 의해 발생할 수 있는 홈 등으로 인한 오동작을 방지할 수 있고, 상기 퓨즈엘리멘트의 중앙부 직렬 조합 권선으로 인해 상시 엘라멘트 중앙부에서 동작할 수 있어 안정된 한류퓨즈의 동작특성을 나타낼 수 있다. 또한, 퓨즈의 정격전류를 손쉽게 응용 가변할 수 있다.Therefore, the transformer protection current-limit fuse of the present invention increases the cross-sectional area by combining the ends of the fuse element in parallel, and the center portion of the fuse element is wound in series to determine the breaking point and the melting point, thereby combining the fuse elements in parallel. Due to the windings, it is possible to prevent malfunction due to grooves, etc., which may be inadvertently generated by the operator at the inner terminal end of the low current fuse.Also, the series combination winding of the central part of the fuse element can operate at the center of the element at all times. It can show the operating characteristics of Hallyu fuse. In addition, it is possible to easily change the application of the rated current of the fuse.
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