KR100922265B1 - Breaker - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 대용량 차단기는 복수의 센서로 형성된 센서부와 차단부를 패턴이 형성된 연결 모듈을 사용하여 연결시킴으로써, 용이한 설비가 가능하다.The large-capacity circuit breaker according to the present invention can be easily installed by connecting the sensor unit formed of a plurality of sensors and the block unit using a connection module having a pattern.
대용량 차단기, 모듈, 센서Large Breakers, Modules, Sensors
Description
본 발명은 대용량 차단기에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면 설비가 용이한 대용량 차단기에 관한 것이다.The present invention relates to a large-capacity circuit breaker, and more particularly, to a large-capacity circuit breaker that is easy to install.
차단기(遮斷器, breaker)는 전류나 전자가 흐르지 못하도록 전선을 끊거나 막는 요소로 전기 시스템의 안전 및 사용자의 안전을 보장하기 위하여 많은 전기 설비에 설치된다.Breakers are elements that break or block the wires to prevent current or electrons from flowing. They are installed in many electrical installations to ensure the safety of the electrical system and the safety of users.
도 1은 종래의 차단기 중 소형의 배선용 차단기에서 일부분을 절개한 사시도이다.1 is a perspective view of a portion of a conventional circuit breaker cut in a small circuit breaker.
차단기는 프레임의 크기 및 극수, 동작 방식에 따라 여러 가지가 있으나, 기본적으로 다음의 요소를 구비하고 있다.There are many kinds of circuit breakers depending on the size of the frame, the number of poles, and the method of operation.
도 1을 참조하면, 케이스(10), 상기 케이스의 상부에 돌출되어 형성되는 전원측 단자(20), 하부에 돌출되어 형성되는 부하측 단자(30), 이상발생시 전류 차단이 수행되는 개폐기구(40), 전류 차단시 접점(55)에서 생성되는 아크를 소호(消弧)하는 소호 장치(50)로 크게 구성되며, 부가적으로, 과전류 트립(trip)(61), 테스트 버튼(63), 순시 트립 전류 조정 놉(knob)(65), 이름표(67), 핸들(69)이 구비된다.Referring to FIG. 1, a
상기 케이스(10)는 차단기의 성능 및 신뢰성을 보장하기 위하여 각 요소를 지지하고 고정하기 위한 강도와 전기적 절연, 단락 전류 차단시의 급격한 내압의 상승 등에 견디도록 기계적(압축, 휨, 충격), 전기적 강도를 충분히 유지할 수 있게 설계되며, 전기적, 기계적 강도, 내열 내마모성, 내압성이 우수한 성형재료를 사용하여 제작된다.The
상기 개폐기구(40)는 수동으로 차단기를 개폐하거나, 전기적 사고(과전류, 단락) 등에 의하여 자동으로 차단할 수 있는 메카니즘(mechanism)으로 구성된다.The opening and
상기 소호 장치(50)는 상기 개폐기구(40)에 의한 전류 차단시 접점(55)에서 전류의 관성에 의해 발생되는 아크(arc)를 제거하는 요소이다. 소호 장치의 구성 방식에 따라 공기식, 기중식, 유입식 등 다양한 방식이 존재한다.The arc extinguishing
상기 접점(55)은 상기 전원측 단자와 부하측 단자가 각각 내부로 연장되어 형성된 것으로 상기 접점이 상기 개폐기구에 의하여 연결되면 통전이 되는 것이고, 떨어지면 차단이 되는 것이다.The
아크로 인한 손상을 방지하기 위하여 상기 개폐기구(40)가 상기 접점에서 떨어지는 경우 동시에 전 접점이 떨어지는 것이 아니라, 상기 접점의 선단이 최후에 떨어지도록 구성되는 것이 일반적이다.In order to prevent damage due to an arc, when the opening and
위에서 살펴본, 차단기는 그 구조가 간단하여 상기 전원측 단자에 전원측 배선을, 부하측 단자에 부하측 배선을 연결하는 것으로 설치가 끝나게 된다.As described above, the circuit breaker has a simple structure and the installation is completed by connecting the power supply wiring to the power supply terminal and the load wiring to the load terminal.
그러나, 높은 전류가 전원측 단자 및 부하측 단자에 인가되는 경우에 주로 사용되는 차단기에서는 보다 복잡한 설치 과정이 요구된다.However, a circuit breaker which is mainly used when a high current is applied to the power supply terminal and the load terminal, requires a more complicated installation process.
높은 전류를 대상으로 한 차단기는 별도의 전류 센서나 변류기를 사용하여 배선에 흐르는 전류를 측정하여 이를 이용하여 차단을 실시하게 된다.Circuit breakers targeting high currents use a separate current sensor or current transformer to measure the current flowing through the wires and then shut off the circuit.
따라서, 상기 전류 센서나 변류기로 구성된 센서부를 차단부에 연결시키는 과정이 추가로 필요하게 되며, 경우에 따라서는 이 과정이 복잡할 수 있다.Therefore, a process of connecting the sensor unit configured with the current sensor or the current transformer to the blocking unit is further required, and in some cases, this process may be complicated.
도 2에서 이러한 예를 나타내었다.This example is illustrated in FIG. 2.
도 2는 대용량 차단기의 일부 회로도를 나타낸 것으로서, 전류 용량의 증대를 위하여 두개씩의 입출력단을 병렬로 구성하여 한 상이 형성되도록 되어 있다.2 is a circuit diagram of a large capacity circuit breaker, in which one phase is formed by configuring two input / output terminals in parallel to increase current capacity.
상기 각각의 입출력단에는 변류기(71)(81)와 전류 센서(73)(83)가 쌍으로 배치되어 있는 센서부(70)(80)가 구비되며, 상기 센서부(70)(80)의 출력단은 차단부(95)와의 연결을 위한 커넥터(90)에 연결된다.Each of the input and output terminals is provided with
상기 변류기(71)(81)는 상기 차단부(95)에 전원을 공급하기 위한 전류원이 되므로 두개의 변류기간의 관계가 병렬로 되도록 하여 상기 커넥터(90)에 연결되어야 하며, 상기 전류 센서(73)(83)는 한 상을 형성하는 입출력단의 전류를 측정하기 위하여 두개의 전류 센서간의 관계가 직렬로 되도록 하여 상기 커넥터(90)에 연결되어야 한다.Since the
그러나, 상기 변류기와 전류 센서는 쌍으로 각각의 입출력부에 배치가 되어 있으므로, 위의 직병렬 관계를 이루기 위해서는 각 센서부의 출력단의 배선 연결에 주의를 기울일 것을 요구하게 된다.However, since the current transformer and the current sensor are disposed in each input / output unit in pairs, it is required to pay attention to the wiring connection of the output terminal of each sensor unit in order to achieve the above parallelism.
이러한 요구는 설비 시간이 증가하는 문제를 발생시키며, 더 나아가 오배선 의 문제도 발생시키게 된다.This demand leads to an increase in installation time, and furthermore, a miswiring problem.
본 발명은 복수의 변류기와 전류 센서가 사용되는 대용량 차단기에 있어서 각 변류기와 전류 센서의 출력단을 차단부 커넥터에 용이하게 연결할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to make it easy to connect the output terminal of each current transformer and the current sensor to the breaker connector in a large-capacity circuit breaker using a plurality of current transformers and current sensors.
또한, 이를 통하여 설비, 유지 및 보수가 용이한 대용량 차단기를 제공하고자 하며, 더나아가 오배선으로 인한 안전 사고를 예방하고자 한다.In addition, through this it is intended to provide a large-capacity circuit breaker that is easy to install, maintain and repair, and furthermore, to prevent safety accidents due to incorrect wiring.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 측정 대상의 과전류 또는 누설 전류를 측정하는 센서부; 상기 센서부에서 측정된 전류값에 의해 동작하는 차단부; 상기 센서부와 차단부 사이에 배치되며, 상기 센서부와 차단부를 연결하는 패턴이 형성된 연결 모듈을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a sensor unit for measuring an overcurrent or leakage current of a measurement target; A blocking unit operated by a current value measured by the sensor unit; It is disposed between the sensor unit and the blocking unit, characterized in that it comprises a connection module having a pattern for connecting the sensor unit and the blocking unit.
여기서, 상기 센서부는 상기 측정 대상의 전류를 측정하는 전류 센서; 상기 측정 대상의 전류에 따라 출력값이 변하는 변류기를 포함하고, 상기 변류기의 출력에 의해 상기 차단부가 동작하도록 하는 것이 바람직하다.Here, the sensor unit current sensor for measuring the current of the measurement target; It is preferable to include a current transformer in which the output value changes according to the current of the measurement target, and to operate the cut-off part by the output of the current transformer.
또한, 상기 센서부 및 차단부는 커넥터를 사용하여 상기 연결 모듈에 연결될 수 있다.In addition, the sensor unit and the blocking unit may be connected to the connection module using a connector.
또한, 상기 센서부는 상기 측정 대상의 각 상에 대하여 복수의 병렬 구조로 이루어지는 것이 바람직하다.In addition, the sensor unit preferably comprises a plurality of parallel structures with respect to each phase of the measurement target.
한편, 상기 센서부는 상기 전류 센서와 변류기를 한쌍으로 하여 형성된 센서군을 상기 측정 대상의 각 상에 대하여 복수의 병렬 구조로 배치할 수 있으며, 이 경우 상기 연결 모듈에는 상기 센서군 내 전류 센서들이 직렬로 연결되도록 패턴이 형성되고, 상기 센서군 내 변류기들이 병렬로 연결되도록 패턴이 형성되는 것이 바람직하다.The sensor unit may arrange a sensor group formed by pairing the current sensor and a current transformer in a plurality of parallel structures with respect to each phase of the measurement target, in which case the current modules in the sensor group are serially connected to the connection module. The pattern is formed to be connected to, and the pattern is preferably formed such that the current transformers in the sensor group are connected in parallel.
이상에서 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 대용량 차단기는 센서부와 차단부를 별도의 연결 모듈을 사용하여 연결시킴으로써, 용이한 설비가 가능하다.As described above, the large-capacity breaker according to the present invention can be easily installed by connecting the sensor unit and the blocker using separate connection modules.
또한, 상기 연결 모듈의 교체로 손쉽게 회로의 변경이 가능하며, 유지 및 보수가 용이하다.In addition, it is possible to change the circuit easily by replacing the connection module, it is easy to maintain and repair.
혼동으로 인한 오배선을 방지하여, 시스템의 신뢰성 있는 동작을 제공함과 동시에 안전 사고를 예방할 수 있다.By preventing erroneous wiring due to confusion, it is possible to provide reliable operation of the system and to prevent safety accidents.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 대용량 차단기의 정면을 나타낸 사시도이고, 도 4는 도 3의 후면 사시도이다.Figure 3 is a perspective view showing the front of the large-capacity breaker according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a rear perspective view of FIG.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 대용량 차단기는 두개의 입출력 단자 한쌍이 병렬로 형성된 병렬 통전 패스(path) 형태로 대용량 차단기의 한 상(phase)을 형성하고 있는 구조로서, 측정 대상의 과전류 또는 누설 전류를 측정하는 센서부(110)(120); 상기 센서부(110)(120)에서 측정된 전류값에 의해 동작하는 차단부(130); 상기 센서부(110)(120)와 차단부(130) 사이에 배치되며, 상기 센서부(110)(120)와 차단부(130)를 연결하는 패턴이 형성된 연결 모듈(140)을 포함하여 이루어져 있다.3 and 4, the large-capacity circuit breaker according to the present embodiment is a structure in which a pair of input / output terminals forms a phase of the large-capacity circuit breaker in the form of a parallel conduction path formed in parallel.
상기 센서부(110)(120)는 상기 입출력 단자당 각각 형성되어 상기 단자를 흐르는 전류를 측정하게 되며, 대용량의 전류를 측정하기 위하여 일반적으로 입출력 단자를 연결하는 배선을 감는 권선식으로 전류를 측정하게 된다.The
본 실시예에서는 상기 센서부(110)(120)의 내부에 각각 변류기와 전류 센서를 형성하고 있는데, 상기 변류기에서는 통전 패스에 흐르는 전류에 의해서 발생된 자속과 비례하는 전류가 흐르게 되어 상기 변류기에 연결되는 차단부에 전력을 공급하게 되며, 상기 전류 센서에서는 통전 패스에 흐르는 전류에 비례하는 전압이 발생하여 전류를 측정하게 된다. 상기 전류 센서로는 주로 로고스키 코일(rogowski coil)이 이용된다.In the present embodiment, a current transformer and a current sensor are respectively formed in the
한편, 상기 센서부(110)(120)는 두개로 나뉘어져 있지만, 내부 회로적으로 각 센서부 내에 위치하는 변류기들은 서로 병렬로 연결되어 있어 출력이 중첩(변류기의 출력은 전류이므로)되어 상기 차단부로 전달되도록 되어 있으며, 전류 센서들은 서로 직렬로 연결되어 있어 출력을 중첩(전류 센서의 출력은 전압이므로)시켜 대용량 차단기 한 상 전체에 흐르는 전류를 측정하도록 되어 있다.On the other hand, the
상기 차단부(130)는 상기 센서부(110)(120)에서 측정된 값에 따라 상기 입출력단자를 개폐시키게 되며, 구체적으로는 상기 센서부 내 변류기에 의하여 구동이 된다.The
상기 차단부(130)는 계전기(繼電器, relay)를 포함하여 형성되는 것이 일반적이다.The
상기 연결 모듈(140)은 상기 센서부(110)(120)와 차단부(130)를 연결시켜 주는 소정의 패턴이 형성되어 있으며, 커넥터를 이용하여 상기 센서부와 차단부가 연결되도록 커넥터 단자가 형성되는 것이 바람직하다.The
상기 연결 모듈(140)의 구성 일예를 평면도인 도 5a, 정면도인 도 5b, 분해 사시도인 도 5c를 참조하여 살펴보면, 상기 연결 모듈(140)은 두개의 센서부의 출력단에 연결되는 두개의 커넥터 단자(J1, J2)와, 차단부의 입력단에 연결되는 한개의 커넥터 단자(MTD)가 구비되어 있으며, 상기 각 커넥터 단자 사이의 직병렬 구조에 맞게 패턴이 형성된 기판(141)과 상기 기판(141)을 덮는 케이스(143) 및 커버(145)로 이루어져 있다.An example of the configuration of the
상기 커넥터 단자를 이용하기 위하여 도 6에 도시된 바와 같이 일단이 상기 커넥터 단자(J1, J2, MTD)에 대응되는 커넥터 단자가 구비된 연결배선(170)(180)을 사용한다.In order to use the connector terminal, as shown in FIG. 6, one end of the
상부의 연결배선(170)은 센서부(110)(120)와 연결 모듈(140)의 연결을 위한 연결배선이고 하부의 연결배선(180)은 연결 모듈(140)과 차단부(130)의 연결을 위한 연결배선이나 각 커넥터는 상황에 따라 다양하게 변경이 가능하다.The
물론, 상기 연결배선의 다른 일단에 형성된 커넥터 단자에 맞는 커넥터 단자 가 상기 센서부(110)(120) 및 차단부(130)에 형성되어 있어야 하며, 차단부(130) 커넥터 단자(131)는 도 7에 나타내었다.Of course, a connector terminal corresponding to the connector terminal formed at the other end of the connection wiring should be formed in the
상기 연결 모듈에 패턴이 형성된 일예를 도 8에 나타내었다.8 shows an example in which a pattern is formed on the connection module.
도 8을 참조하면, 상기 연결 모듈(140)에는 두개의 센서부에 각각 배치되어 있는 변류기에 대해서는 병렬로 연결되도록 패턴이 형성되고, 전류 센서에 대해서는 직렬로 연결되도록 패턴이 형성되어 있다. 이는 두개의 센서부가 하나의 상 전체를 나타내도록 하기 위함으로, 전류를 출력하는 변류기는 병렬로, 전압을 출력하는 전류 센서는 직렬로 연결하여 상 전체를 나타내도록 한다.Referring to FIG. 8, a pattern is formed in the
이상의 내용을 정리하면, 센서부와 차단부 사이에 연결 모듈을 설치하여 센서부와 차단부 사이의 배선 문제에 대해서 사용자가 관여하지 않도록 하는 것으로, 이는 상기 센서부와 차단부 사이의 배선이 복잡해지는 경우, 즉 각 센서부에 변류기와 전류 센서가 형성되고, 상기 센서부가 측정 대상의 각 상에 대하여 복수의 병렬 구조로 이루어지는 경우에 유용하다.In summary, the connection module is installed between the sensor unit and the blocking unit so that the user does not participate in the wiring problem between the sensor unit and the blocking unit, which leads to complicated wiring between the sensor unit and the blocking unit. In this case, that is, it is useful when a current transformer and a current sensor are formed in each sensor unit, and the sensor unit has a plurality of parallel structures with respect to each phase of the measurement target.
상기 연결 모듈에는 기본적으로 복수의 센서부의 출력단자들 중 변류기에서 나오는 출력단자에 대해서는 병렬로 패턴을 형성하고, 전류 센서에서 나오는 출력단자에 대해서는 직렬로 패턴을 형성하여 각 상에 대한 전체적인 출력값을 도출하도록 한다.In the connection module, a pattern is formed in parallel with respect to the output terminal from the current transformer among the output terminals of the plurality of sensor units, and a pattern is formed in series with respect to the output terminal from the current sensor to derive the overall output value for each phase. Do it.
한 상을 복수의 입출력 단자로 형성하며, 이에 따라 복수개의 센서가 배치되는 대용량 차단기에 적용이 가능하다.One phase is formed of a plurality of input and output terminals, and thus it is applicable to a large capacity circuit breaker in which a plurality of sensors are arranged.
도 1은 일반적인 차단기의 일부분을 절개하여 나타낸 사시도.1 is a perspective view showing a portion of a typical breaker cut.
도 2는 종래의 차단기를 나타낸 회로도.2 is a circuit diagram showing a conventional circuit breaker.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 대용량 차단기의 정면을 나타낸 사시도.Figure 3 is a perspective view showing the front of the large-capacity breaker according to an embodiment of the present invention.
도 4는 도 3의 후면 사시도.4 is a rear perspective view of FIG. 3;
도 5는 도 3 및 4의 연결 모듈을 나타낸 개략도.5 shows a schematic view of the connection module of FIGS. 3 and 4;
도 6은 3에 사용되는 연결배선의 일예를 나타낸 개략도.6 is a schematic diagram showing an example of the connection wiring used in the third.
도 7은 도 3의 다른 후면 사시도.7 is another rear perspective view of FIG. 3;
도 8은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 대용량 차단기를 나타낸 회로도.8 is a circuit diagram showing a large-capacity breaker according to an embodiment of the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
110, 120...센서부 130...차단부110, 120 ...
140...연결 모듈140 ... Connection module
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