KR200389981Y1 - over current circuit breaker - Google Patents

Abstract

본 고안은 교류저압 배선계통의 순간단락을 포함한 과전류의 고속차단에 관한 것으로, The present invention relates to the high-speed blocking of overcurrent, including the short circuit of the AC low voltage wiring system,

교류전원 입력단자(T1)에서 차단접점(P1)과 코일(L2)을 통하여 전원 출력단자(T3) 로 흐를때 코일(L2)에서 발생하는 자속으로 reed-swich(P2)를 ON되게 하는 전류형 계전기를 구성하고 접점(P2)에 의하여 SCR을 turn on 시켜. 출력 제어용 계전기(L1, P1)가 OFF 되도록 하여 입력단자(T1)에서 출력단자(T3)로 흐르는 회로를 차단하는 것이며, 입력단자(T1)와 출력단자(T3)사이에 폴리스위치(poly-switch)를 삽입하여 접점(P1) 양단에서 발생하는 아크(Arc) 억제기능을 포함한다.Current type which turns on reed-swich (P2) by magnetic flux generated in coil L2 when flowing from AC power input terminal T1 to power output terminal T3 through blocking contact P1 and coil L2. Configure the relay and turn on the SCR by the contact point (P2). The output control relays L1 and P1 are turned off to cut off the circuit flowing from the input terminal T1 to the output terminal T3, and a poly-switch between the input terminal T1 and the output terminal T3. ) To suppress arcing occurring at both ends of contact P1.

Description

과전류 차단장치{over current circuit breaker}Over current circuit breaker

본 고안은 교류저압 배선계통의 합선, 순간단락, 트래킹현상의 스파크/아크 등으로 인한 전기화재를 예방하기 위한 고속 차단장치에 관한 것이다.  The present invention relates to a high speed interruption device for preventing an electric fire caused by a short circuit, short circuit, tracking phenomenon sparks and arcs of the AC low voltage wiring system.

저압 배선계통의 차단장치는 대체로 열동형의 차단구조의 ELB, NFB, Fuse 등이 주로 사용되나 이들은 공통적으로 줄열(Joule heat)에 의한 차단구조이므로 전류의 실효치에 의하여 차단동작이 된다.   Low-voltage wiring system breaker is mainly used ELB, NFB, Fuse, etc. of the thermal type breakdown structure, but they are commonly cut by the heat of the joule (Joule heat), so the breaking operation by the effective value of the current.

현실적으로 순간단락, 트래킹, 스파크아크 등은 전류파형의 불안정 관계로 순시치 전류는 크지만 실효치 전류가 매우 작은 것이 특징이다.    In reality, instantaneous short circuit, tracking, and spark arc are characterized by very large instantaneous current but very small effective current due to instability of current waveform.

따라서 실효치 전류가 낮은 관계로 단위시간의 발열량( H〓I²Rt)이 작으므로 차단동작이 안되는 것이 정상이다.Therefore, since the heat generation amount (H〓I ² Rt) of the unit time is small due to the low effective current, it is normal that the blocking operation is not performed.

즉, 실효치전류"I²"가 작은점과 차단속도는 " t "에 해당하므로, " t "값이 작은 빠른시간 일수록 차단이 안된다.That is, since the small value of the effective current "I ² " and the breaking speed correspond to "t", the shorter the time when the "t" value is smaller, the higher the interruption.

이러한 차단특성은 장시간(시간 단위)의 정격전류에 기준하므로 장시간의 과전류에는 대체로 양호한 특성이 있다.   Since the blocking characteristic is based on the rated current for a long time (time unit), there is a generally good characteristic for a long time overcurrent.

그러나 전기화재의 사고예방은 배선의 가열되어 인화되는 시간관계로 차단속도의 고속화가 요구된다.   However, in order to prevent accidents of electric fires, it is required to increase the speed of breaking due to the time relationship between heating and ignition of wiring.

일반 NFB의 경우 차단기정격의 20배, 휴즈의 경우 10배에서 100ms가 표준이다.   In case of general NFB, 20 times of breaker rating and 10 times of fuse is 100ms as standard.

이 경우 NFB 30A형의 경우 600A, 휴즈 30A의 경우 300A가 100ms간 흘러야 차단이 되는 것이다.   In this case, 600A for NFB 30A type and 300A for fuse 30A should be blocked for 100ms.

문제는 부하측까지 접속되는 배선의 종합적인 직렬 저항값 관계로 600A가 흐르지 못하는 경우가 많으므로 100ms를 보장하지 못하는 것이다.   The problem is that 100ms cannot be guaranteed because 600A does not flow due to the comprehensive series resistance of the wiring connected to the load side.

또한 트래킹 또는 순간단락의 스파크아크는 전류의 실효치가 낮은 관계로 수초이상 흘러도 차단이 안된다.    In addition, the spark arc of tracking or short-circuit cannot be blocked even if it flows for more than a few seconds because the effective value of current is low.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본고안에서는 단락전류에 버금가는 전류가 단위시간 이상 흐를 경우 고속으로 차단되도록 하며, 또한 차단기 차체에도 손상이 없도록 하는데 목적이 있다. In order to solve the problems described above, the present invention is intended to be cut off at high speed when a current equal to a short circuit flows for more than a unit time, and also to prevent damage to the breaker body.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안의 차단장치는 차단접점(P1)의 손상없이 고속차단을 하고자 함이며 T1, T2가 전원 입력단자이고, T3, T4가 전원 출력단자이다. In order to achieve the above object, the blocking device of the present invention intends to perform high-speed blocking without damaging the blocking contact (P1), and T1 and T2 are power input terminals, and T3 and T4 are power output terminals.

차단 제어회로에 공급하는 직류전원회로를 구성하기 위하여 도 1의 C1, V1, D1, D2, D3, D4, C2로 구성된다.   In order to configure a DC power supply circuit for supplying the cutoff control circuit, the circuit is composed of C1, V1, D1, D2, D3, D4, and C2 of FIG.

콘덴서 C1은 C2의 충전전압을 공급하기 위한 콘덴서로 교류전원 60Hz에 대한 임피던스 값에 의하여 정전류가 흐르게 되며 60Hz 외의 써지/노이즈에 의하여 전류가 증가할수 있으므로 바리스터(MOV) V1이 필요이상의 전압 부분은 방전(by-pass) 시킨다.   Capacitor C1 is a capacitor for supplying the charging voltage of C2. Constant current flows according to the impedance value of AC power 60Hz, and current may increase due to surge / noise other than 60Hz. (by-pass)

다이오드 D1∼D4는 V1양단의 전압을 정류하여 콘덴서 C2에 충전한다.   The diodes D1 to D4 rectify the voltage across V1 and charge the capacitor C2.

콘덴서 C2에 충전된 전압은 저항기 R2, R1을 통하여 트랜지스터를 ON시키며, 동작표시 LED(D5)의 점등 및 제어용계전기(L1, P1)의 코일에 전류가 흘러, 출력차단용 접점(P1)이 ON 되는 것이다.   The voltage charged in the capacitor C2 turns on the transistor through the resistors R2 and R1, turns on the operation indication LED (D5), and current flows in the coils of the control relays (L1, P1) so that the output blocking contact (P1) turns on. Will be.

접점(P1)이 접속되어 부하측으로 흐르는 전류는 리드계전기(L2, P2)의 코일 L2을 통하여 흐르게 되는데, 지정된 규격이상의 전류가 흐를 경우, 이 전류에 해당하는 자속에 의하여 리드접점(P2)이 ON되는 것이며, 따라서 SCR은 turn on을 유지하게 되는 것이다.   The current flowing to the load side by connecting the contact point P1 flows through the coil L2 of the lead relays L2 and P2. When a current exceeding the specified specification flows, the lead contact point P2 is turned on by the magnetic flux corresponding to this current. Therefore, the SCR will remain turned on.

또한 SCR이 turn off 상태에서는 R1 통하여 TR이 ON되었지만 SCR이 turn on된 경우에는 R2의 전류를 SCR이 흘리므로 트랜지스터는 OFF상태가 되는 것이다.In addition, when SCR is turned off, TR is turned on through R1, but when SCR is turned on, the transistor is turned off because SCR flows the current of R2.

제어용계전기(L1, P1)의 차단동작에 의하여 P1, L2를 통하는 전류는 차단되고, 부하측으로 흐르는 전류는 폴리스위치(PS)를 통하여 흐르게되며 폴리스위치가 가열되면 폴리스위치도 차단동작을 하게된다.   The current through P1 and L2 is cut off by the blocking operation of the control relays L1 and P1, the current flowing to the load flows through the poly switch PS, and the poly switch is also cut off when the poly switch is heated.

폴리스위치(PS)의 동작속도는 부하측으로 흐르는 전류에따라 약간의 차는 있지만 접점 P1이 ON상태에서 OFF상태까지, 가동접점이 이동하는 순간만 흘리면 접점 P1 양단에서 발생하는 아크는 최소화 될 수 있는 것이다.   The operating speed of the polyswitch PS varies slightly depending on the current flowing to the load side, but if the contact P1 flows from the ON state to the OFF state only when the movable contact moves, the arc generated at both ends of the contact P1 can be minimized. .

이 경우 폴리스위치가 없을 경우 접접(P1)의 손상은 필연적이다.   In this case, damage to contact P1 is inevitable in the absence of a polyswitch.

이상과 같이, 본 고안은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명 되었으나, 본 고안은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 본 고안의 기술사상과 아래 기재될 실용신안등록청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.   As described above, the present invention, although described by the limited embodiment and the drawings, the present invention is not limited by this and the technical spirit of the present invention and the following description by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs Various modifications and variations are possible without departing from the scope of the claims for utility model registration.

본 고안은 기존의 과부하를 중점으로 된 차단구조의 문제점을 보완하는 것으로, 주로 배선계통의 합선, 선간의 절연불량으로 인한 트래킹, 순간단락 등에 효과적인 것으로 일반적으로 우연히 발생했다는 전기계통의 화재사고 예방에 필수적인 것이다. The present invention is to compensate for the problem of the breakdown structure focused on the overload, and is mainly effective for short circuit of wiring system, tracking due to poor insulation between wires, and short-circuit. It is essential.

T1, T2 : 교류전원 입력단자T1, T2: AC power input terminal

T3, T4 : 교류전원 출력단자  T3, T4: AC power output terminal

C1 : 회로 동작전원 공급용 콘덴서  C1: Condenser for Supplying Circuit Operation Power

(60Hz에 대한 임피던스에 의하여 공급전류의 제한특성)       (Limiting characteristic of supply current by impedance about 60Hz)

V1 : 써지/노이즈 방전용 바리스터  V1: Surge / noise discharge varistor

(교류전원 파형의 써지/노이즈에 따른 C1의 전류 증가분의 방전)        (Discharge of current increase of C1 according to surge / noise of AC power waveform)

D1∼D4 : 제어회로용 전원 정류 다이오드  D1 to D4: Power rectifier diode for control circuit

(C1을 통과한, V1 양단의 전압을 정류)       (Rectifies the voltage across V1 through C1)

C2 : 평활용 콘덴서  C2: smoothing capacitor

(D1∼D4에서 정류된 맥류를 평활)       (Smooth the flow rectified in D1 to D4)

L1, P1 : 교류전원 출력제어용 계전기  L1, P1: Relay for AC Power Output Control

(TR에 의하여 동작하며 코일에 전류가 흐를 때 접점이 ON된다)       (It is operated by TR and contact is ON when current flows in coil)

D5 : 동작표시 LED  D5: Operation LED

(교류전원 출력동작 표시 LED 및 TR의 스위칭특성 보상)       (Compensation of switching characteristics of AC power output LED and TR)

R1 : TR의 베이스전류 공급 및 보호저항  R1: TR base current supply and protection resistor

R2 : SCR 부하저항  R2: SCR load resistance

(M1의 저항값과 유사한 값으로 SCR이 OFF시에 TR의 베이스 전류를 공급한다)       (Similar to the resistance value of M1, it supplies TR base current when SCR is OFF.)

SCR : 리스위치(P2)에 의하여 turn on되는 SCR  SCR: SCR turned on by Reswitch (P2)

(SCR이 Turn on 되면 애노드 전압이 낮아지므로 R1으로 흐르는 전류차단)        (Current cutoff flowing to R1 as SCR is turned on and anode voltage is lowered.)

S1 : SCR이 턴온되어 출력이 차단된 경우 turn off 시키는 reset스위치  S1: Reset switch to turn off when SCR is turned on and the output is cut off

R3 : 노이즈에 의한 SCR의 오동작을 방지한다  R3: Prevents SCR malfunction due to noise.

L2, P2 : 출력전류 감지용 리드릴레이  L2, P2: Lead relay for output current detection

(부하측으로 흐르는 전류에 의하여 접점 P2의 ON 동작으로 SCR을 트리거)       (SCR is triggered by the ON operation of contact P2 by the current flowing to the load side)

PS : poly-switch  PS: poly-switch

(정특성의 써미스터와 같은 특성으로 상온에서 수Ω에 불과하나 전류가 흘러 발열되면 수백 kΩ으로 저항값이 커지는 특성)       (Similar to thermistor of static characteristics, it is only a few knots at room temperature, but the resistance increases to hundreds of k 되면 when the current flows.)

1. 정전후 입전시(P1이 ON되기 전)부하측으로 흐르는 전류를 우선통과 시켜 리드릴레이의 오동작 방지       1. When power is supplied after power failure (before P1 is ON), current flowing to the load side is first passed to prevent malfunction of the lead relay.

2. 단락 등의 과전류로 P1이 OFF시 부하측으로 전류를 일시적으로 흘려 P1 양단의 아크(전리현상)방지        2. When P1 is OFF due to overcurrent such as short circuit, current flows to the load side temporarily to prevent arc (Ionization) at both ends of P1.

Claims (2)

교류전원 입력단자(T1)에서 차단접점(P1)과 코일(L2)을 통하여 전원 출력단자(T3)로 흐를때 코일(L2)에서 발생하는 자속에 의하여 reed-swich(P2)를 ON되게 하는 전류형 계전기를 구성하고, 접점(P2)에 의하여 SCR을 turn on 시켜. 출력제어용 계전기(L1, P1)로 하여금 교류전원의 출력을 차단하도록 하는 차단장치. Current flowing in the reed-swich P2 by the magnetic flux generated in the coil L2 when flowing from the AC power input terminal T1 to the power output terminal T3 through the blocking contact P1 and the coil L2. Configure the type relay and turn on the SCR by the contact point (P2). Breaking device for causing the output control relay (L1, P1) to cut off the output of the AC power. 제 1항에 있어서 입력단자(T1)와 출력단자(T3)사이에 폴리스위치(poly-switch)를 접속하여 접점(P1)이 OFF되는 순간 접점(P1) 양단에서 발생하는 아크(Arc) 억제기능을 포함한 차단장치.   The arc suppression function of claim 1, wherein a poly-switch is connected between the input terminal T1 and the output terminal T3 to generate an arc at both ends of the contact point P1 when the contact point P1 is turned off. Blocking device including.