KR100712672B1

KR100712672B1 - 일체식 2단 접점 개폐구조를 갖는 자동복귀형 누전차단기

Info

Publication number: KR100712672B1
Application number: KR1020050087409A
Authority: KR
Inventors: 유택성
Original assignee: 세기이테크 주식회사
Priority date: 2005-09-20
Filing date: 2005-09-20
Publication date: 2007-05-02
Also published as: KR20070032863A

Abstract

본 발명은 일체식 2단 접점 개폐구조를 갖는 자동복귀형 누전차단기에 관한 것으로, 1차측접점에 의해 지락, 단락, 과전류에 관한 부분만을 담당하여 전원을 차단하는 과전류차단부와; 과전류차단부를 통해 인가되는 전원에 의해 회로를 보호하기 위한 써지보호기와; 과전류차단부를 통해 인가되는 전원에서 누전이 발생하면 2차측접점을 자동으로 차단하고, 누전의 원인이 해소되면 자동으로 복귀하는 누전차단부로 구성된 것을 특징으로 하며, 지락, 단락, 과전류를 과전류차단부에서 담당하고, 누전에 관한 것은 누전차단부에서 담당하므로 인가되는 전원에 의해 발생하는 문제점에 대하여 세밀하고, 정밀하게 감지, 판단하여 행하므로 출력측으로 인가되는 전원을 안정적으로 공급하며, 지락, 단락, 과전류에 의해 전원이 차단되는 경우에는 자동으로 복귀시키지 않고, 수동으로 복귀시키도록 하여 지락, 단락, 과전류가 발생한 원인에 대해 사용자가 발생원인에 따른 상황에 대처할 수 있도록 하여 과전류 등에 의해 인명피해 및 재산상의 피해를 방지하는 효과가 있다.

지락, 단락, 과전류, 과전류차단부, 누전차단, 미소전압발생부,

Description

일체식 2단 접점 개폐구조를 갖는 자동복귀형 누전차단기 {Self-returnable electronic leakage circuit breaker having integrated double switch}

도 1은 종래의 자동복귀형 누전차단기의 구성을 나타낸 블록도.

도 2는 본 발명에 의한 일체식 2단 접점 개폐구조를 갖는 자동복귀형 누전차단기의 구성을 나타낸 블록도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100: 과전류차단부 110: 1차측접점

200: 써지보호기 300: 누전차단부

310: 이상전류감지부 311: 영상변류기

320: 누전차단/복귀제어부 330: 누전차단/복귀구동부

340: 접점구동부 341: 솔레노이드

342: 2차측접점 350: 미소전압발생부

본 발명은 일체식 2단 접점 개폐구조를 갖는 자동복귀형 누전차단기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 과전류 유입시 과전류차단부가, 누전 발생시 누전차단부 가 각기 작동하여 배전선로가 차단되고, 차단원인이 해소되면 자동으로 복귀시켜 전원의 공급이 안정적으로 이루어지도록 한 일체식 2단 접점 개폐구조를 갖는 자동복귀형 누전차단기에 관한 것이다.

일반적으로 누전차단기는 낙뢰, 써지, 누전으로 인해 누설전류가 발생하면, AC 입력을 차단한다.

이러한 누전 차단기는 과부하 시 전원 공급을 차단하는 전원 차단기와 함께 직렬 연결하여 사용함으로써 인명 및 재산을 보호하고 있다.

즉, 전원 입력라인에 전원 차단기와 누전 차단기를 직렬 연결하여 부하측에서 누설전류가 발생하면, 누전차단기에서 전원을 차단하고, 과부하의 발생시 전원 차단기에서 전원을 차단시켜 화재 및 감전사고를 예방한다.

그러나, 일반적인 누전 차단기는 1개의 접점으로 과전류 또는 누전이 발생하면 접점을 차단하는 기능만을 가지고 있고, 차단 후 전원을 계속하여 사용하기 위해서는 반드시 수동으로 복귀시켜야 하는 문제점이 있다.

상기한 문제점을 해결하기 위하여 2003년 5월 13일자로 실용신안등록을 받은 실용신안등록제 312397호에 대한 구성은 도 1에 도시된 바와 같다.

실용신안등록제 312397호에 대한 구성을 도 1을 통해 설명하면, 불시에 배전선로에 흐르는 과전류로부터 선로를 보호하는 종래의 과전류 차단장치(10)와 함께 지락 사고나 누전으로 인해 이상전류가 발생하면, 이를 검출하는 영상변류기(20)와, 영상변류기(20)가 검출한 이상전류나 기준 설정치 이상인지 혹은 누전차단원인이 해소되어 이상전류가 기준 설정치 이하로 유지되고 있는지 여부를 판단하는 이 상전류 감지부(23)와, 지락 사고 또는 누전시 계전기를 동작시키거나 원인이 해소되어 계전기를 복귀시키는 기능을 수행하는 차단/복귀제어부(24)와, 차단/복귀제어부(24)의 지시에 따라 선로를 차단하거나 복귀동작을 수행하는 계전기(25)와, 계전기의 동작을 전로가 차단되면 누전원인이 해소될 때까지 부하의 누전상태 여부를 확인할 수 있도록 미소전류를 공급하는 미소전류발생부(26)와, 이상전류발생으로 숏트가 되어 누전차단장치 작동 후 다시 입력신호를 비교/판정할 수 있게 주기적으로 펄스를 공급하도록 리셋시켜주는 오토리셋부(27)로 구성된다.

과전류가 발생하면, 영상변류기(22)를 통해 이상전류를 차단복귀제어부에서 감지하여 차단신호입력회로(22a)를 동작시켜 계전기(25)를 통해 인가되는 전원을 단전한다.

전원이 차단된 상태에서 미소전류발생부(26)를 통해 누전 상태를 계속하여 감지할 수 있도록 미소전류를 공급하고, 이상전류감지부(23)에서는 영상변류기(22)를 통해 이상전류를 계속 감지하여 과전류 상태를 체크 한다.

도 1에 도시된 바와 같이 종래의 발명은 과전류차단장치를 통해 과전류에 대해서만 전원을 차단하고, 지락, 단락에 대한 것은 누전차단기가 작동하여 전원을 차단하며, 차단된 원인이 해소되면 자동으로 복귀되도록 하는 것은 지락, 단락에 대한 문제점을 해결하지 못한 상태에서 다시 전원을 인가하므로 전원이 자주 차단되는 문제점이 있다.

또한, 누전에 따른 전원을 차단하기 위한 회로구성이 복잡하고, 복잡한 회로 구성에 따른 제조 시간이 많이 소모되며, 단가상승의 요인이 되어 가격경쟁력이 낮 아지는 문제점이 있다.

상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 의한 일체식 2단 접점 개폐구조를 갖는 자동복귀형 누전차단기는 1차측에서는 지락, 단락, 과전류에 대한 부분만 전자석으로 차단하고, 수동에 의해서만 복귀할 수 있도록 하여 전원차단에 따른 근본적인 문제점을 해결하며, 2차측에서는 누전에 관한 부분만을 담당하여 차단 및 복귀가 자동으로 행하여져 전원 공급이 안정적으로 이루어지도록 한 일체식 2단 접점 개폐구조를 갖는 자동복귀형 누전차단기를 제공하는데 목적이 있다.

또한, 1차측에서 감지한 지락, 단락, 과전류는 사용자가 이를 직접 확인하거나 또는 전문가에게 의뢰하여 지락, 단락, 과전류의 원인을 파악할 수 있도록 하여 그에 따른 상황이 추후에 발생하지 못하도록 한 일체식 2단 접점 개폐구조를 갖는 자동복귀형 누전차단기를 제공하는데 목적이 있다.

또한, 사용자가 쉽게 인식하지 못하는 과부하만을 체크하여 이에 따른 상황에 대처하므로 과부하에 의한 화재를 방지할 수 있도록 한 일체식 2단 접점 개폐구조를 갖는 자동복귀형 누전차단기를 제공하는데 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 일체식 2단 접점 개폐구조를 갖는 자동복귀형 누전차단기는 지락, 단락, 과전류의 발생 시 전원을 차단하는 과전류차단장치와, 낙뢰 등에 의한 서지가 유입될 경우 이를 대지로 바이패스 하는 써지보호기와, 과전류 차단기능과 누전 차단기능 및 복귀기능을 수행하기 위하여 영상변류기에서 인가하는 신호를 통해 이상전류감지부에서 이상전류를 검출하고, 이상전류의 검출시 계전기를 차단/복귀를 수행하며, 미소전류발생부를 통해 누전상태 여부를 판단하여 오토리셋부를 통해 자동으로 리셋하는 자동복귀형 누전차단기에 있어서, 영상변류기(ZCT)를 통해 이상전류를 감지하여 신호를 인가하면 설정치 이상인지 이하인지 판단하는 이상전류감지부와; 이상전류감지부에서 판단한 신호에 의해 차단기를 차단/복귀 동작을 수행하도록 제어하는 누전차단/복귀제어부와; 누전차단/복귀제어부에서 인가하는 신호에 의해 전원의 차단 또는 부하의 이상 유,무를 비교, 판정하여 주기적인 펄스를 공급하여 자동으로 인가하는 누전차단/복귀구동부와; 누전차단/복귀구동부에서 인가하는 신호에 의해 제2접점측을 제어하여 전원 공급을 제어하는 접점구동부와; 전원의 차단시 원인을 해소하기 위해 3~30볼트(V) 인내의 전압을 발생시켜 누전차단/복귀제어부에서 부하의 유무를 확인하도록 하는 미소전압발생부로 구성되는 것을 특징으로 하는 일체식 2단접점 개폐구조를 갖는 자동복귀형 누전차단기를 제공한다.

이하 본 발명에 의한 일체식 2단 접점 개폐구조를 갖는 자동복귀형 누전차단기를 첨부된 도면을 통해 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 의한 일체식 2단 접점 개폐구조를 갖는 자동복귀형 누전차단기의 구성을 나타낸 블록도로서, 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명은 1차측접점(110)에 의해 지락, 단락, 과전류에 관한 부분만을 담당하여 전원을 차단하는 과전류차단부(100)와; 과전류차단부(100)를 통해 인가되는 전원에 의해 회로를 보호하기 위한 써지보호기(200)와; 과전류차단부(100)를 통해 인가되는 전원에서 누전이 발생하면 2차측접점(342)을 자동으로 차단/복귀하는 누전차단부(300)로 구성된다.

누전차단부(300)는 지락, 단락, 누전으로 인한 이상전류가 발생하면, 이를 감지하는 이상전류감지부(310)와, 지락, 단락, 누전시 차단기를 차단/복귀 동작을 자동으로 제어하는 차단/복귀제어부(320)와, 차단/복귀제어부(320)의 제어신호에 의해 전원의 차단 또는 부하의 이상 유, 무를 비교판정하여 주기적인 펄스를 공급하여 자동으로 복쉬하는 누전차단/복귀구동부(330)와, 누전차단/복귀구동부의 신호에 의해 배전선로를 차단/복귀하는 접점구동부(340)와, 접점구동부(340)의 동작으로 차단되면, 부하의 이상 유무를 확인하는 미소전압발생부(350)로 구성된다.

이상전류감지부(310)는 이상전류가 발생하면, 기준 설정치 이상인지 아니면 이하인지를 감지하는 영상변류기(ZCT)(311)로 구성된다.

접점구동부(340)는 접점을 단락 또는 접촉시키는 솔레노이드(341)와, 솔레노이드(341)의 구동에 의해 전원의 인가, 차단하는 제2차측접점(342)으로 구성된다.

미소전압발생부(350)는 전원이 차단되면, 그 원인의 해소를 위해 3~30V 이내의 전압을 발생시켜 부하의 유무를 확인한다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 2단 접점 개폐구조를 갖는 자동복귀형 누전차단기의 작용을 설명한다.

1차측접점(110)으로 인가되는 전원을 통해 지락, 단락, 과전류에 의해 과도한 전류, 과도한 전압 중 어느 하나 또는 동시에 발생하는 경우에 이를 체크하여 출력측에 연결된 전기기기를 보호하기 위하여 과전류차단부(100)에서 전원을 차단한다.

그리고 1차측접점(110)으로 인가된 전원에 의해 과전류차단부(100)가 동작하여 전원을 차단하는 경우, 자동으로 복귀하지 않고 차단된 상태를 유지하여 사용자가 직접 또는 전문가에 의뢰하여 지락, 단락, 과전류가 어디에서 발생하였는지를 판단할 수 있도록 한다.

지락, 단락, 과전류에 따른 원인을 파악하여 사용자가 원인에 대하여 대처할 수 있도록 하고, 과전류 등에 의해 발생할 수 있는 화재로부터 인명피해 및 재산상의 피해를 방지할 수 있도록 한다.

누전이 발생하는 경우에는 입력측으로부터 인가되는 전원에서 누전으로 인하여 이상전류가 발생하면, 이상전류감지부(310)의 영상변류기(311)를 통해 감지한다.

영상변류기(311)를 통해 감지한 이상전류 신호를 누전/차단복귀제어부(320)로 인가한다.

누전차단/복귀제어부(320)는 영상변류기(311)에서 인가된 신호가 기준설정치 에 따른 증감 여부를 감지하여 그 이상인 경우에는 출력측으로 인가되는 전원을 차단하라는 신호를 누전차단/복귀구동부(330)에 인가한다.

누전차단/복귀구동부(330)는 현재 접촉되어 있는 접점이 떨어지도록 하여 인가되는 전원을 차단하라는 신호를 접점구동부(340)에 인가하여 솔레노이드(341)가 구동되도록 한다.

접점구동부(340)로 인가된 신호를 통해 솔레노이드(341)에서는 접촉되어 있는 접점을 단락시켜 인가되는 전원이 차단되도록 한다.

이때, 접점구동부(340)의 동작에 의해 2차측접점(342)을 단락시켜 전원을 차단하면, 미소전압발생부(350)에서는 차단된 원인이 해소되었는지를 파악하기 위하여 3~30V 이내의 전압을 발생시켜 부하측의 이상 유무를 확인한다.

미소전압발생부(350)에서 전원을 발생시기기 위한 필요 전원은 2차측접점(342)과 영상변류기(311) 사이에서 필요 전원을 공급받도록 연결한다.

미소전압발생부(350)를 통해 발생하는 전압에서 주기적인 펄스신호를 누전차단/복귀구동부(330)에서 발생시켜 누전차단/복귀제어부(320)로 인가하고, 그에 따른 신호를 분석, 판단한다.

인가되는 펄스 신호에 의해 부하측에 이상이 발생하지 않았다고 판단되면, 누전차단/복귀제어부(320)에서는 누전차단/복귀구동부(330)로 신호를 인가한다.

누전차단/복귀구동부(330)로 인가된 신호는 다시 접점구동부(340)의 솔레노이드(341)에 신호를 인가하여 단락되어 있는 2차측접점(342)을 접촉시켜 전원이 출력측으로 인가되게 한다.

그리고 써지보호기(200)는 낙뢰, 주변의 전력 기기 등에 의해서 발생하는 순간 또는 비정상적인 전류로부터 누전차단부(300) 및 출력측에 연결된 전기기기를 보호하기 위해 대지로 바이패스 한다.

정상적인 전류가 흐르는 경우에는 전류가 써지보호기(200)를 거치지 못하도록 차단시켜 누전차단부(300)를 통해 출력측에 연결된 전기기기에 전원이 인가되도록 한다.

본 발명에 의한 일체식 2단 접점 개폐구조를 갖는 자동복귀형 누전차단기의 효과는 지락, 단락, 과전류를 과전류차단부에서 담당하고, 누전에 관한 것은 누전차단부에서 담당하여 인가되는 전원에 의해 발생하는 문제점에 대하여 세밀하고, 정밀하게 감지, 판단을 행하므로 출력측으로 제공되는 전원을 안정적으로 공급할 수 있는 효과가 있다.

또한, 지락, 단락, 과전류에 의해 전원을 차단하는 경우에는 자동으로 복귀시키지 않으므로 지락, 단락, 과전류가 발생한 원인에 따라 사용자가 그에 맞는 상황에 대처할 수 있으므로 과전류 등에 의해 인명피해 및 재산상의 피해를 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims

지락, 단락, 과전류의 발생 시 전원을 차단하는 과전류차단장치와, 낙뢰 등에 의한 써지가 유입될 경우 이를 대지로 바이패스 하는 써지보호기와, 과전류 차단기능과 누전 차단기능 및 복귀기능을 수행하기 위하여 영상변류기에서 인가하는 신호를 통해 이상전류감지부에서 이상전류를 검출하고, 이상전류의 검출시 계전기를 차단/복귀를 수행하며, 미소전류발생부를 통해 누전상태 여부를 판단하여 오토리셋부를 통해 자동으로 리셋하는 자동복귀형 누전차단기에 있어서,

영상변류기(ZCT)(311)를 통해 이상전류를 감지하여 신호를 인가하면 설정치 이상인지 이하인지 판단하는 이상전류감지부(310)와;

이상전류감지부(310)에서 판단한 신호에 의해 차단기를 차단/복귀 동작을 수행하도록 제어하는 누전차단/복귀제어부(320)와;

누전차단/복귀제어부(320)에서 인가하는 신호에 의해 전원의 차단 또는 부하의 이상 유,무를 비교, 판정하여 주기적인 펄스를 공급하여 자동으로 인가하는 누전차단/복귀구동부(330)와;

누전차단/복귀구동부(330)에서 인가하는 신호에 의해 제2접점측(342)을 제어하여 전원 공급을 제어하는 접점구동부(340)와;

전원의 차단시 원인을 해소하기 위해 3~30볼트(V) 인내의 전압을 발생시켜 누전차단/복귀제어부(320)에서 부하의 유무를 확인하도록 하는 미소전압발생부(350)로 구성되는 것을 특징으로 하는 일체식 2단접점 개폐구조를 갖는 자동복귀형 누전차단기.
제1항에 있어서,

접점구동부(340)는 접점을 단락 또는 접촉시키는 솔레노이드(341)와,

솔레노이드(341)에 의해 전원의 인가, 차단하는 제2차측접점(342)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 일체식 2단 접점 개폐구조를 갖는 자동복귀형 누전차단기.