KR20070021404A - A solid state earth leakage circuit breaker - Google Patents

A solid state earth leakage circuit breaker Download PDF

Info

Publication number
KR20070021404A
KR20070021404A KR1020050075626A KR20050075626A KR20070021404A KR 20070021404 A KR20070021404 A KR 20070021404A KR 1020050075626 A KR1020050075626 A KR 1020050075626A KR 20050075626 A KR20050075626 A KR 20050075626A KR 20070021404 A KR20070021404 A KR 20070021404A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
current
circuit
breaker
semiconductor
load
Prior art date
Application number
KR1020050075626A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR100722258B1 (en
Inventor
김영일
Original Assignee
주식회사 케이디파워
(주)케이디티
디아이케이(주)
박기주
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 케이디파워, (주)케이디티, 디아이케이(주), 박기주 filed Critical 주식회사 케이디파워
Priority to KR1020050075626A priority Critical patent/KR100722258B1/en
Publication of KR20070021404A publication Critical patent/KR20070021404A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100722258B1 publication Critical patent/KR100722258B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H83/00—Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current
    • H01H83/02—Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current operated by earth fault currents
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B3/00—Audible signalling systems; Audible personal calling systems
    • G08B3/10—Audible signalling systems; Audible personal calling systems using electric transmission; using electromagnetic transmission
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/50—Means for detecting the presence of an arc or discharge

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Breakers (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

이 발명에 따른 반도체 누전차단기는, 부하에 대한 서지 및 낙뢰에 의한 과도전압으로부터 부하를 보호하기 위해 제1 전력용 반도체를 이용하며, 아크 감지 보호기, 누설전류측정기 및 서지 보호기를 구비하여 이루어지는 외부 서지보호부; 부하로 유입되는 부하 전류, 부하고장에 따른 단락전류로 인하여 발생되는 과전류를 검출하고, 선로의 누설 전류를 차단하는 스위치 기능을 하는 제2 전력용 반도체를 이용한 스위치; 비정상적인 조건에서도 방열을 할 수 있는 방열장치, 미리 정해진 전류값까지만 전류의 흐름을 제한하기 위한 전류제한기, 차단기로 유입되는 전류값을 측정하기 위한 전류측정기, 및 원하는 차단전류값을 설정하기 위한 전류범위 설정기를 구비하여 이루어지는 반도체 누전차단부; 차단기를 전체적으로 제어하기 위한 제어기, 부하를 원격 감시 및 제어하고, Opto-isolator로 구성된 전기적 절연 회로에 의하여 교류 전압이 투입된 다른 회로 구성부와 전기적으로 분리되어 있는 원격제어용 인터페이스부, 차단기 내부의 절연을 유지하기 위한 차단기 절연부, 및 부하가 위치하고 있는 현장에 설치되어 부하를 수동으로 제어하기 위한 수동버튼 스위치를 포함하는 수동제어용 인터페이스부를 구비하여 이루어지는 제어부; 상기 전류제한기와 전류측정기에 의하여 제어되는 부하; 온도가 비정상적으로 상승하는 경우에 전류흐름을 차단하여 상기 스위치 회로를 보호하는 온도제어회로; 과전류상태, 지락전류를 포함한 누설전류상태, 고온상태, 전압, 전류, 전력량, 역률, 수용율, 절연저항 상태, 순시 및 평균부하율, 오 동작 상태, 자기 진단 상태 및 주파수를 표시하기 위한 통합 액정 표시장치; 지정한 값 이상 또는 이하의 전류값이 되었을 때 경보를 울리기 위한 부저; 외부의 PLC와 통신하기 위해 사용되는 PLC 통신모듈; 상기 반도체 누전차단기를 인터넷 웹 상에서 원격감시제어 하기 위한 XML 원격제어모듈을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The semiconductor earth leakage circuit breaker according to the present invention uses a first power semiconductor to protect the load from a transient voltage caused by a surge and a lightning strike, and an external surge provided with an arc sensing protector, a leakage current meter, and a surge protector. Protection; A switch using a second power semiconductor that detects an overcurrent generated due to a load current flowing into a load and a short circuit current according to a fault, and switches off a leakage current of a line; Heat dissipation device that can radiate heat under abnormal conditions, current limiter to limit the flow of current only up to a predetermined current value, current meter to measure the current flowing into the breaker, and current to set the desired breaking current value A semiconductor earth leakage blocking unit comprising a range setter; Controller to control the breaker as a whole, remote monitoring and control of the load, remote control interface part electrically isolated from other circuit components to which AC voltage is applied by the electric insulation circuit composed of opto-isolator, and insulation inside the breaker. A control unit including a circuit breaker insulation unit for maintaining and a manual control interface unit installed at a site where a load is located and including a manual button switch for manually controlling a load; A load controlled by the current limiter and a current meter; A temperature control circuit that protects the switch circuit by cutting off the current flow when the temperature rises abnormally; Integrated liquid crystal display for displaying overcurrent, leakage current including ground current, high temperature, voltage, current, power amount, power factor, acceptance factor, insulation resistance status, instantaneous and average load factor, malfunction status, self-diagnosis status and frequency Device; A buzzer to sound an alarm when the current value exceeds or falls below a specified value; A PLC communication module used to communicate with an external PLC; The semiconductor earth leakage breaker is characterized in that it comprises an XML remote control module for remote monitoring control on the Internet Web.

반도체 분전반, 절연 게이트 양극성 트랜지스터, 반도체 누전차단기. Semiconductor switchgear, insulated gate bipolar transistor, semiconductor leakage circuit breaker.

Description

반도체 누전차단기{A solid state earth leakage circuit breaker}Semiconductor Leakage Circuit Breaker

도 1은 이 발명에 따른 반도체 누전차단기 구성도.1 is a schematic diagram of a semiconductor earth leakage breaker according to the present invention;

도 2는 도 1의 서지보호부의 상세도.FIG. 2 is a detailed view of the surge protection unit of FIG. 1. FIG.

도 3은 도 1의 반도체 누전차단부의 상세도.3 is a detailed view of the semiconductor earth leakage blocking unit of FIG. 1.

도 4는 도 1의 제어부의 상세도.4 is a detailed view of the controller of FIG. 1.

< 도면의 주요부분에 대한 간단한 설명 ><Brief description of the main parts of the drawings>

200: 누전차단기 210: 외부서지 보호부 200: earth leakage breaker 210: external surge protection unit

212: 아크 감지 보호기 214: 누설전류 측정기 212: arc detection protector 214: leakage current meter

216: 서지 보호기 220: 반도체 누전차단부 216: surge protector 220: semiconductor earth leakage breaker

222: 절연 게이트 양극성 트랜지스터 224: 전류측정/범위 설정기222: insulated gate bipolar transistor 224: current measurement / ranger

226: 전류제한기 228: 방열장치 226: current limiter 228: heat dissipation

230: 제어부 232: 제어기 230: control unit 232: controller

234: 원격제어용 인터페이스부 236: 차단기 절연부 234: remote control interface unit 236: circuit breaker insulation

238: 수동제어용 인터페이스부 240: 온도제어회로 238: interface unit for manual control 240: temperature control circuit

250: 부저 260: Power Supply 250: buzzer 260: power supply

300: 제어 스테이션 310: 액정 표시 장치 300: control station 310: liquid crystal display device

320: PLC통신모듈 330: XML 원격제어모듈320: PLC communication module 330: XML remote control module

이 발명은 일반 주택(아파트. 일반주택) 및 상가 등에 사용되는 주택용 분전반에 대한 것으로서 특히 절연 게이트 양극성 트랜지스터를 기반으로 하여 구성되는 반도체를 이용하는 누전차단기에 대한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a distribution board for a house used in a general house (apartment, a general house) and a shopping mall, and more particularly, to an earth leakage breaker using a semiconductor constructed based on an insulated gate bipolar transistor.

종래의 주택용 누전차단기는 단순히 과전류 차단 및 누전 차단 기능만 가지고 있었다. 이와 같이 기존의 주택용 누전차단기는 각 가정의 과부하에 대한 사전 인지가 불가능했다.Conventional earth leakage circuit breakers had only an overcurrent blocking and a ground fault blocking function. As such, the existing earth leakage breaker was not able to recognize the overload of each home.

하지만 오늘날엔 정보통신 기술의 발달로 삶의 모든 면에서 유비쿼터스적인 주거생활의 변화를 가져오고 있는 것과 함께 주택용 누전차단기도 단순히 과전류 및 누전 전류를 차단하는 기능에서 벗어나 점차 지능화 되어가는 추세이며, 특히 가정에서 홈 네트워크를 기반으로 하는 홈 오토메이션에 있어서 누전차단기는 필수적인 기술 요소로 자리를 잡아가고 있다. Today, with the development of information and communication technology, ubiquitous changes in residential life are being brought together, and earth leakage breakers for homes are becoming more and more intelligent. Earth leakage breakers are becoming an essential technology for home automation based on home networks.

최근 들어서 싸이리스터, IGBT, MOSFET 등과 같은 전력용 반도체소자는 전력변환, 전력제어뿐만 아니라 개폐분야에 있어서도 이용되고 있다. 최근 기계적 스위 치 대신 싸이리스터 스위치, 반도체 스위치(solid state switch) 및 릴레이 등에 관한 연구가 수행되고 있고, 또한 전력계통에 있어서도 과전류차단을 위해 전력용 반도체를 이용해야 한다는 필요성이 대두되고 있다.In recent years, power semiconductor devices such as thyristors, IGBTs, MOSFETs, and the like have been used not only in power conversion and power control but also in the field of switching. Recently, studies on thyristor switches, solid state switches, and relays have been performed instead of mechanical switches, and in the power system, the necessity of using power semiconductors for overcurrent blocking is emerging.

하지만 전력용 반도체를 이용하여 단락전류를 차단할 때 전원 용량이 크고, 큰 사고전류가 상정되는 경우, 부하 용량(KVA)이 적다고 하더라도 스위칭 소자의 최고허용 서지 전류를 고려해야 한다. 이 때문에 큰 용량의 전력용 반도체를 다수개 병렬로 접속하여야 한다는 비경제적인 문제가 발생하였고, 이것이 종래의 기계적 차단기에 비해 전력용 반도체 차단기 구현에 제한을 받는 근본적인 원인이 되고 있었다.However, when the short circuit current is interrupted by using a power semiconductor, if the power supply capacity is large and a large fault current is assumed, even if the load capacity (KVA) is small, the maximum allowable surge current of the switching element should be considered. As a result, an uneconomical problem of connecting a large capacity of power semiconductors in parallel has arisen, which is a fundamental cause of being limited in implementing power semiconductor circuit breakers compared to conventional mechanical circuit breakers.

한편 기존의 누전차단기는 온도, 습도, 진동과 같은 큰 노이즈가 존재하는 현장에 설치될 때, 기계적인 접점으로 작동시간이 길어지고 불규칙하기 때문에 차단기의 성능과 수명에 악 영향을 줄 뿐만 아니라 기계적 접촉에 의한 개폐(opening/closing)시 발생되는 전자기적인 잡음으로 인해 주변의 전자기기에 오동작의 원인을 제공하는 등 여러 가지 단점을 지니고 있었다.On the other hand, when the current leakage circuit breaker is installed in a site where there are large noises such as temperature, humidity, and vibration, the mechanical contact lengthens and irregularizes the operation time, which not only adversely affects the performance and life of the circuit breaker, but also mechanical contact. Due to the electromagnetic noise generated during opening / closing, it has various disadvantages such as providing a cause of malfunction to surrounding electronic devices.

이에 따라 요즈음에는 기존의 벽면에 부착되어있는 전기기계적 구동방식의 누전차단기의 단점인 수명 및 차단성능의 한계, 그리고 기계적 접점의 개폐로 인한 잡음 발생 및 오동작 등의 문제점들을 개선하여, 안정적인 동작뿐만 아니라 누전차단기의 부피 및 무게 감축 등의 획기적인 개선 효과를 가져다주는 새로운 개념의 누전차단기에 대한 기술 개발의 필요성이 점증하고 있다.As a result, these systems improve the problems of life and breaking performance, which are disadvantages of the electromechanical drive circuit breaker attached to the existing wall, and problems such as noise generation and malfunction due to the opening and closing of mechanical contacts. There is a growing need for the development of technology for a new concept of a circuit breaker, which can lead to dramatic improvements in volume and weight reduction.

이 발명은 위에서 언급한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 절연 게이트 양극성 트랜지스터(Insulated Gate Bipolar Transistor: IGBT)를 기반으로 하여 이루어지는 반도체를 이용한 누전차단기에 대한 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a technology for an earth leakage circuit breaker using a semiconductor based on an insulated gate bipolar transistor (IGBT) in order to solve the above-mentioned problems of the related art.

본 발명의 다른 목적과 장점은 하기된 발명의 상세한 설명을 읽고 첨부된 도면을 참조하면 보다 명백해질 것이다.Other objects and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the invention and the accompanying drawings.

1. 반도체 누전차단기의 구성1. Composition of Semiconductor Leakage Circuit Breaker

이 발명에 따른 반도체 누전차단기는, 부하에 대한 서지 및 낙뢰에 의한 과도전압으로부터 부하를 보호하기 위해 Metal Oxide Varistor 및 Arc Sensor 등의 전력용 반도체를 이용하며, 아크 감지 보호(212)기, 누설전류측정기(214) 및 서지 보호기(216)를 구비하여 이루어지는 외부서지보호부(210)를 구비하고 있다. The semiconductor circuit breaker according to the present invention uses a power semiconductor such as a metal oxide varistor and an arc sensor to protect the load from transient voltages due to surges and lightning strikes, and includes an arc sensing protection unit 212 and a leakage current. The external surge protection part 210 provided with the measuring device 214 and the surge protector 216 is provided.

또한 이 발명의 반도체 누전차단기는, 부하로 유입되는 부하 전류, 부하고장에 따른 단락전류로 인하여 발생되는 과전류를 검출하고, 선로의 누설 전류를 차단하는 절연게이트양극성트랜지스터(222); 비정상적인 조건에서도 방열을 할 수 있는 방열장치(228); 미리 정해진 전류값까지만 전류의 흐름을 제한하기 위한 전류제한기(226); 누전차단기로 유입되는 전류값을 측정하기 위한 전류측정기(224); 및 원 하는 차단전류값을 설정하기 위한 전류범위 설정기(224)를 구비하여 이루어지는 반도체 누전차단부(220)도 구비하고 있다.In addition, the semiconductor earth leakage circuit breaker of the present invention includes an insulated gate bipolar transistor 222 for detecting an overcurrent generated due to a load current flowing into a load and a short circuit current according to a fault, and blocking a leakage current of a line; A heat dissipation device 228 capable of dissipating heat even under abnormal conditions; A current limiter 226 for limiting the flow of current only up to a predetermined current value; A current meter 224 for measuring a current value flowing into the earth leakage breaker; And a current leakage circuit breaker 220 having a current range setter 224 for setting a desired breaking current value.

또한 이 발명의 반도체 누전차단기는 차단기를 전체적으로 제어하기 위한 제어기(232); 부하를 원격 감시 및 제어하고, Opto-isolator로 구성된 전기적 절연 회로에 의하여 교류 전압이 투입된 다른 회로 구성부와 전기적으로 분리되어 있는 원격제어용 인터페이스부(234); 차단기 내부의 절연을 유지하기 위한 차단기 절연부(236); 및 부하가 위치하고 있는 현장에 설치되어 부하를 수동으로 제어하기 위한 수동버튼 스위치를 포함하는 수동제어용 인터페이스부(238)를 구비하여 이루어지는 제어부(230)도 포함하고 있다.In addition, the semiconductor circuit breaker of the present invention includes a controller 232 for controlling the breaker as a whole; A remote control interface unit 234 for remotely monitoring and controlling a load and being electrically isolated from other circuit components to which an AC voltage is applied by an electrically insulating circuit composed of an opto-isolator; A breaker insulator 236 for maintaining insulation inside the breaker; And a control unit 230 installed at a site where the load is located and having a manual control interface unit 238 including a manual button switch for manually controlling the load.

이 발명의 반도체 누전차단기는 또한 외부의 PLC와 통신하기 위해 사용되는 PLC 통신모듈(320) 및 상기 반도체 누전차단기를 인터넷 웹 상에서 원격감시제어 하기 위한 XML 원격제어모듈(330)도 포함하고 있다.The semiconductor earth leakage breaker of the present invention also includes a PLC communication module 320 used for communicating with an external PLC and an XML remote control module 330 for remote monitoring and controlling the semiconductor earth leakage breaker on the Internet web.

그리고 이 발명의 반도체 누전차단기는 상기 전류제한기(226)와 전류측정기(224)에 의하여 제어되는 부하(500); 온도가 비정상적으로 상승하는 경우에 전류흐름을 차단하여 상기 반도체누전차단기의 절연게이트양극성트랜지스터(IGBT)(222) 회로를 보호하는 온도제어회로(240); 과전류상태, 지락전류를 포함한 누설전류상태, 고온상태, 전압, 전류, 전력량, 역률, 수용율, 절연저항 상태, 순시 및 평균부하율, 오 동작 상태, 자기 진단 상태 및 주파수를 표시하기 위한 통합 액정 표사장치(310); 및 지정한 값 이상 또는 이하의 전류값이 되었을 때 경보를 울리기 위한 부저(250)도 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the semiconductor earth leakage breaker of the present invention includes a load 500 controlled by the current limiter 226 and the current meter 224; A temperature control circuit 240 for blocking current flow when the temperature rises abnormally to protect the insulated gate bipolar transistor (IGBT) 222 circuit of the semiconductor circuit breaker; Integrated liquid crystal display to display overcurrent, leakage current including ground current, high temperature, voltage, current, power, power factor, acceptance factor, insulation resistance status, instantaneous and average load factor, malfunction status, self-diagnosis status and frequency Device 310; And a buzzer 250 for sounding an alarm when the current value is greater than or equal to the specified value.

이 발명에서 상기 방열장치에 상기 IGBT가 장착되고, 상기 IGBT는 상기 전류측정기/전류범위설정기(224)와 연결되어 여러 범위의 전류를 선택할 수 있도록 하며, 상기 원격 제어용 인터페이스부(234)를 통해 외부 신호에 의하여 작동되는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the IGBT is mounted on the heat dissipation device, and the IGBT is connected to the current meter / current range selector 224 to select various ranges of currents, and through the remote control interface unit 234. It is characterized by operating by an external signal.

이 발명에 있어서, 상기 제어부(230)는 지락전류를 포함한 최대허용 누설전류를 제어하는 기능, 제한전류 신호를 제어하는 기능, 전류 범위를 설정하는 기능, 최대전류를 제어하는 기능, 과전류 단속 예지 저어 기능, 최대 방열 온도 제어 기능, 히트 싱크 최대온도 제어기능, 인터페이스 신호제어기능, 부하학습에 의한 예측 누설전류b 표시제어기능 및 반도체 차단기 온/오프 제어기능을 구비하고 있는 것이 바람직하다.In the present invention, the control unit 230 has a function of controlling the maximum allowable leakage current including the ground fault current, the function of controlling the limit current signal, the function of setting the current range, the function of controlling the maximum current, the overcurrent interruption stir It is desirable to include a function, a maximum heat dissipation temperature control function, a heat sink maximum temperature control function, an interface signal control function, a predictive leakage current b display control function by load learning, and a semiconductor circuit breaker on / off control function.

이 발명에 있어서, 상기 전류제한기(226)는 영구 단락회로 사고 및 순간적인 저항성 단락회로에 의하여 발생하는 순간 단락 사고, 또는 비정상적인 이상전류에 의하여 발생되는 과전류를 발생 즉시 검출하는 기능을 갖고 있으며, 전압이 최대치 Vpp에 도달하였을 때 단락사고와 같은 가장 안 좋은 경우가 주기의 첨두치에서 발생하여도, 상기 제어기에 의하여 수 마이크로초 안에 회복되도록 하는 것이 바람직하다.In the present invention, the current limiter 226 has a function of detecting the instantaneous short circuit caused by the permanent short circuit accident and the instantaneous resistive short circuit, or the overcurrent generated by the abnormal abnormal current, immediately occurring. Even when the worst case, such as a short circuit, occurs when the voltage reaches the maximum value Vpp, it is desirable to allow the controller to recover within a few microseconds even if it occurs at the peak of the period.

이 발명에 있어서, 상기 전류제한기(226)는 IGBT(222)의 특성에 의하여 규정된 값을 갖는 전류 소스 회로이며, 간단한 단락 저항으로 구현된 최대 전류치 회로에서 설정된 값을 초과하는 전류의 흐름을 상기 제어기(232)에게 알려주는 기능을 구비하고 있는 것이 바람직하다.In the present invention, the current limiter 226 is a current source circuit having a value defined by the characteristics of the IGBT 222, and the current limiter 226 is a current source circuit having a value exceeding the value set in the maximum current value circuit implemented by a simple short-circuit resistor. It is desirable to have a function for informing the controller 232.

이 발명에 있어서, 상기 누설전류 측정기는 비교기와 펄스변조기로 구현되며, Hall Sensor 및 트랜스를 이용하여 상기 전류 측정기에 의하여 측정된 전류 값 Irms는 상기 전류 범위 설정기의 정밀 기준 전압 값과 비교되고, Igr을 포함한 누설 전류를 측정하는 상기 누설전류 측정기는 주스위치 내에서 선택적으로 삽입될 수 있는 격리 회로에 결합되고, 도체에 걸리는 전류의 차이를 측정하여 교류라인의 누설 전류를 측정하는 것이 바람직하다.In the present invention, the leakage current meter is implemented as a comparator and a pulse modulator, and the current value I rms measured by the current meter using the Hall Sensor and the transformer is compared with the precision reference voltage value of the current range setter. The leakage current measuring device for measuring leakage current including I gr is coupled to an isolation circuit which can be selectively inserted in the main switch, and it is preferable to measure the leakage current of the AC line by measuring the difference of the current applied to the conductor. Do.

이제 첨부된 도면들을 참조하여 이 발명의 바람직한 일 실시예를 통하여 이 발명의 구성 및 동작원리에 대하여 자세히 설명하기로 한다. 이에 앞서 이 발명에서 스위치소자로서 사용하는 IGBT(Instlated-Gate Bipolar Transistor)에 대하여 간단하게 설명을 한다. 주지하는 바와 같이 IGBT는 고속의 MOSFET 특성을 갖고 큰 입력 임피던스를 갖는 전력용 반도체로서 바이폴라 트랜지스터의 도전특성을 갖는다. 즉 낮는 포화전압값을 갖는 소자다. 그래서 게이트와 에미터 사이에 양전압을 인가하면 IGBT는 온이 되고, 게이트 전압을 영으로 하던지 또는 약간의 음전압을 인가하면 오프된다. 이러한 성질을 이용하여 본 발명에서는 IGBT를 스위치로 이용한다. 또한 IGBT는 고전압, 대전류 제품에서 온·오프 스위칭을 빠르게 해주는 전력 소자로서 응답속도가 빠르고 소음이 없는 것이 특징이어서, 용접장비에 들어가는 대용량 인버터 등에 주로 쓰이고 있다. With reference to the accompanying drawings it will be described in detail the configuration and operation principle of the present invention through a preferred embodiment of the present invention. Prior to this, a brief description will be made of an Instlated-Gate Bipolar Transistor (IGBT) used as a switch element in the present invention. As is well known, the IGBT is a power semiconductor having a high speed MOSFET and a large input impedance, and has the conductivity of a bipolar transistor. That is, the device has a low saturation voltage value. Thus, when a positive voltage is applied between the gate and the emitter, the IGBT is turned on and turned off by applying the gate voltage to zero or by applying a slight negative voltage. By using this property, the present invention uses IGBT as a switch. In addition, IGBT is a power device that enables fast on / off switching in high voltage and high current products. It is characterized by fast response speed and no noise, and is mainly used for high-capacity inverters for welding equipment.

이 발명에 따른 반도체 누전차단기(Earth Leakage Circuit Breaker: ELCB) 시스템(200)의 구성은 도 1에서 보는 바와 같다.The configuration of a semiconductor earth leakage circuit breaker (ELCB) system 200 according to the present invention is as shown in FIG. 1.

이 발명에 따른 누전차단기(200)는 크게 외부서지보호부(210), 반도체 누전차단부(220) 및 제어부(230)를 구비하여 이루어진다. 이밖에 누전차단기(200)는 온도제어회로(240), 부저(250), 파워서플라이(260), 액정표시장치(310)를 더 포함할 수 있다.The earth leakage breaker 200 according to the present invention includes an external surge protection unit 210, a semiconductor earth leakage breaker 220, and a controller 230. In addition, the earth leakage breaker 200 may further include a temperature control circuit 240, a buzzer 250, a power supply 260, and a liquid crystal display device 310.

도 1의 누전차단기의 일 실시예는 다음과 같이 구현할 수 있다. 반도체 누전차단기는 220V, 30A의 Main용과 15A정격의 분기 정격으로 감도전류는 30㎃, 정격 부동작 전류 15㎃의 사양을 갖는다. 필요에 따라 이와 다르게 사양을 정할 수 있음은 이 분야의 기술자들에게는 용이한 일이다.An embodiment of the earth leakage breaker of FIG. 1 may be implemented as follows. Semiconductor leakage circuit breaker is for mains of 220V, 30A and branch rating of 15A rating and has sensitivity of 30mA and rated non-operating current of 15㎃. It is easy for those skilled in the art to specify different specifications as needed.

한편 이 발명의 반도체 누전차단기는 종래 누전차단기의 단점을 개선하기 위해서 부하로 유입되는 부하 전류 및 선로의 누설 전류에 대해 반도체를 이용하여 동작하도록 구성되며, 전기기기의 고장으로 인한 비정상적인 단락전류로 인하여 발생되는 과전류의 검출능력과 누설전류를 차단하는 능력을 갖고 있으며, 현장의 수동버튼 스위치 또는 원격 통신 인터페이스를 통해 원격감시를 수행할 수 있는 기능도 포함하고 있다.On the other hand, the semiconductor circuit breaker of the present invention is configured to operate by using a semiconductor for the load current flowing into the load and the leakage current of the line in order to improve the disadvantage of the conventional circuit breaker, due to an abnormal short circuit current due to the failure of the electrical equipment It has the ability to detect overcurrent and cut off leakage current, and also includes the ability to perform remote monitoring via a manual button switch or a remote communication interface in the field.

기존의 전기 기계적인 누전차단기와 비교하여 볼 때 부피, 무게, 가격을 감 소시켰을 뿐만 아니라 소형화되어 부피가 축소되고, 긴 수명, 안정한 동작, 그리고 사용자의 편의성을 두루 갖춘 이점도 갖고 있다. 또한 주변 설비의 안정성을 증진시키고, 보수유지의 시간 및 비용을 상당히 줄 일 수 있어서 전력 IT의 핵심적인 장치로 자리잡을 것으로 예상된다.Compared with the existing electromechanical earth leakage breaker, it has not only reduced volume, weight and price, but also has the advantage of being compact and reduced in volume, long life, stable operation, and user convenience. It is also expected to increase the stability of the surrounding equipment and significantly reduce the time and cost of maintenance, making it an essential device for power IT.

그러나 IGBT와 같은 전력용 반도체에 흐르는 전류를 강제적으로 한류차단을 하는 동시에, 고속으로 차단함으로써 사고전류를 미연에 방지하고 사고예측전류를 대단히 크게 할 수 있다고 보면 위에서 기술한 전력용 반도체 차단기로의 문제점이 해결될 수 있으며, 이 발명에서는 교류 전류의 강제차단회로를 설정하여 사고발생 시의 과전류증가를 검출기 설정치로 차단하였다. 이를 위하여 게이트 제어회로로는 IC 로직 트리거 펄스 회로를 채용하였고, 과전류검출은 비교적 응답이 빠른 부품(예를 들어서 Reed 스위치 등)을 사용하여 고속차단을 구현하였다.However, if the current flowing through the power semiconductor such as IGBT is forcibly cut off at the same time, the circuit can be blocked at high speed to prevent the accident current and the accident prediction current can be greatly increased. This can be solved, and in the present invention, a forced interruption circuit of AC current is set to block an increase in overcurrent at the time of an accident by a detector set value. For this purpose, IC logic trigger pulse circuit is adopted as the gate control circuit, and overcurrent detection is implemented by using fast response components (for example, Reed switch).

이제 본 발명의 반도체 누전차단기 시스템의 구체적인 동작원리에 대하여 설명한다. 도 2 내지 도 4는 도 1의 각 블럭의 상세도이다. 도 1의 시스템(200)은 크게 외부서지보호부(210), 반도체 누전차단부(220) 및 제어부(230)를 구비하여 이루어진다. 이때 통합 액정표시장치(310) 등도 포함될 수 있다.Now, the specific operation principle of the semiconductor earth leakage breaker system of the present invention will be described. 2 to 4 are detailed views of each block of FIG. 1. The system 200 of FIG. 1 is largely comprised of an external surge protection unit 210, a semiconductor earth leakage blocking unit 220, and a control unit 230. In this case, the integrated liquid crystal display 310 may be included.

외부서지보호부(210)는 아크 감지 보호기(212), 누설전류 측정기(214) 및 서지 보호기(216)를 포함하여 이루어진다. 이때 외부에서 전력이 공급되어야 한다.The external surge protector 210 includes an arc sensing protector 212, a leakage current meter 214, and a surge protector 216. At this time, power must be supplied from outside.

반도체 누전차단부(220)는 IGBT(222), 전류제한기(226) 및 전류측정/범위 설 정기(224)를 포함하여 구성된다.The semiconductor earth leakage breaker 220 includes an IGBT 222, a current limiter 226, and a current measurement / range setter 224.

그리고 제어부(230)는 제어기(232), 원격제어용 인터페이스부(234), 차단기 절연부(236) 및 수동제어용 인터페이스부(238)를 포함하여 구성된다.The controller 230 includes a controller 232, a remote control interface 234, a circuit breaker insulator 236, and a manual control interface 238.

도 1의 반도체 누전차단기의 제어기(232)는 최대허용 누설전류(지락전류 포함)제어, 제한전류 신호제어, 전류 범위 설정제어, 최대전류제어, 과전류 단속 예지 제어, 최대 방열 온도 제어, 히트 싱크 최대온도제어, 인터페이스 신호제어, 반도체 차단기의 온/오프 제어 및 부하학습에 의한 예측 누설전류 표시제어를 수행한다. 그리고 통합 액정표시장치(310)는 전류흐름, 과전류상태, 누설전류상태, 고온상태 및 Mal function 상태를 표시하여 주는 기능을 갖고 있다.The controller 232 of the semiconductor circuit breaker of FIG. 1 includes the maximum allowable leakage current (including ground current) control, limit current signal control, current range setting control, maximum current control, overcurrent interruption control, maximum heat dissipation temperature control, and heat sink maximum. Temperature control, interface signal control, semiconductor circuit breaker on / off control and predictive leakage current display control by load learning are performed. The integrated liquid crystal display 310 has a function of displaying a current flow, an overcurrent state, a leakage current state, a high temperature state, and a mal function state.

도 1에서 보듯이 반도체 누전차단기와 부하에 대한 서지 및 낙뢰에 의한 과도전압은 Metal Oxide Varistor 및 Arc Sensor의 보호 소자에 의하여 보호되며, 주 스위치 회로는 비정상 조건에서 방열의 필요성이 요구되므로 전력용 반도체인 IGBT를 방열장치에 장착하고 있다.As shown in FIG. 1, transient voltages caused by surges and lightning strikes against a semiconductor earth leakage circuit breaker and a load are protected by a protection element of a metal oxide varistor and an arc sensor, and the main switch circuit requires a heat dissipation under abnormal conditions. IGBT is mounted on the heat sink.

부하단자는 전류제한기(Current Limit)(226) 회로와 전류측정기(224) 회로에 의하여 제어되며, 전류측정기(224) 회로는 같은 IGBT(222)에서 여러 범위의 전류를 선택하도록 전류범위설정기(224)회로에 연결되어 있다.The load terminal is controlled by the current limit circuit 226 and the current meter circuit 224, where the current meter circuit 224 selects a range of currents from the same IGBT 222. (224) is connected to a circuit.

반도체 누전차단기 회로는 온도가 비정상적으로 상승하는 경우에, 전류흐름 을 차단하여 주 스위치 회로를 보호하도록 온도제어 회로(240)를 내장하고 있다.The semiconductor circuit breaker circuit includes a temperature control circuit 240 to protect the main switch circuit by cutting off the current flow when the temperature rises abnormally.

누설전류 측정기(214), 선로전류 측정기(224), 전류제한기(226) 그리고 전류범위 설정기(224)는 사용자의 지시 또는 회로의 각 신호에 따라 IGBT(222)를 구동함으로써 직접 부하를 개/폐하는 제어기(232)에 연결된다. The leakage current meter 214, the line current meter 224, the current limiter 226, and the current range setter 224 open the load directly by driving the IGBT 222 according to the user's instruction or each signal in the circuit. Is connected to the controller 232.

전류제한기(226)는 영구 단락회로 사고 및 순간적인 저항성 단락회로에 의하여 발생하는 순간 단락 사고, 또는 비정상적인 이상전류에 의하여 발생되는 과전류를 쉽게 그리고 신속하게 검출하는 기능을 갖고 있으며, 전압이 최대치 Vpp에 도달 하였을 때 단락사고와 같은 가장 안 좋은 경우가 주기의 첨두치에서 발생하곤 하는 데, 이러한 경우가 발생하더라도, 제어기(232)에 의하여 수 마이크로초 안에 회복된다.The current limiter 226 has a function of easily and quickly detecting an overcurrent caused by a permanent short circuit accident and an instantaneous resistive short circuit or an abnormal abnormal current. The worst case, such as a short-circuit accident, occurs when the peak is reached, and even if this happens, it is recovered by the controller 232 in a few microseconds.

전류제한기(226)는 IGBT(222)의 특성에 의하여 규정된 값을 갖는 전류 소스 회로이며, 간단한 단락 저항으로 구현된 최대 전류치 회로에서 설정된 값을 초과하는 전류의 흐름을 제어기(232)에게 알려준다.The current limiter 226 is a current source circuit having a value defined by the characteristics of the IGBT 222, and informs the controller 232 of the flow of current exceeding the value set in the maximum current value circuit implemented by a simple short resistance. .

누설전류 측정기(214)는 비교기와 펄스변조기로 실현된 격리 회로로서, Hall Sensor 및 트랜스에 의한 전류 측정기(224)에 의하여 측정된 전류 값 Irms는 전류 범위 회로의 정밀 기준 전압 값과 비교된다.The leakage current meter 214 is an isolation circuit realized by a comparator and a pulse modulator, and the current value I rms measured by the current meter 224 by the Hall sensor and the transformer is compared with the precision reference voltage value of the current range circuit.

Igr을 포함한 누설 전류 측정기(214)는 IGBT스위치(222) 내에서 선택적으로 삽입될 수 있는 격리 회로에 결합되고, 도체에 걸리는 전류의 차이를 측정하여 교류라인의 누설 전류를 측정한다.The leakage current meter 214 including I gr is coupled to an isolation circuit that can be selectively inserted within the IGBT switch 222, and measures the difference in current across the conductor to measure the leakage current of the AC line.

IGBT(222)는 원격 제어용 인터페이스부(234)를 통해 외부 신호에 의하여 작동되며, 그 밖의 신호는 통합 액정 표시 장치(310)에서 다음의 기능을 표시한다.The IGBT 222 is operated by an external signal through the remote control interface 234, and other signals display the following functions in the integrated liquid crystal display 310.

가. 전압, 전류, 전력, 역률, 주파수 표시.end. Voltage, current, power, power factor, frequency display.

나. 전력량, 디맨드 표시 및 경보.I. Power level, demand display and alarm.

다. 과전류 상태 및 경보.All. Overcurrent condition and alarm.

라. 누설 전류 상태(Igr 포함) 및 경보.la. Leakage current condition with I gr and alarm.

마. 절연저항 상태 및 경보.hemp. Insulation resistance status and alarm.

바. 규정치 보다 높은 온도상태 및 경보.bar. Higher temperature condition and alarm.

사. 순시 및 평균부하율.four. Instantaneous and average load rates.

아. 오 동작 상태.Ah. Oh operating status.

자. 자기 진단 상태.character. Self-diagnostic status.

원격제어용 인터페이스부(234)는 광학적으로 분리된 소자(Opto-isolator)로 구성된 전기적 절연 회로에 의하여 교류 전압이 투입된 다른 회로와 전기적으로 분리된다. IGBT 교류 스위치(222)는 모든 내부 회로에 분리된 세 개의 직류 전압을 공급하는 저 전압 전원공급기 회로를 내장하고 있다.The remote control interface unit 234 is electrically separated from other circuits to which an AC voltage is applied by an electrically insulating circuit composed of an optically isolated element (Opto-isolator). The IGBT AC switch 222 has a low voltage power supply circuit for supplying three DC voltages to all internal circuits.

이 발명의 반도체 누전차단기는 부하율 표시 및 부하전류 표시기능, 과전류 예측경보기능, 누전 경보기능, 전기에 관한 정보([%],[V],[A],[KWH]) 제공기능 등 을 통해 절전 및 전기사고로부터의 예방 조치를 우선적으로 지원한다. 그리고 부하 전류 및 인입 전압을 아날로그/디지털 변환기를 통해 디지털화하여 연산가능 하도록 하며, 전기 사용률[%], 부하 전류[A], 사용 전력[W], 월별 전력 사용량[KWH] 등을 선택 버튼에 의해서 통합 액정표시장치에서 모두 표시가 되도록 한다.The semiconductor earth leakage breaker of the present invention is provided with a load ratio display, a load current display function, an overcurrent prediction alarm function, an earth leakage alarm function, and electric information ([%], [V], [A], [KWH]). Priority support for energy saving and electrical accidents. In addition, the load current and the incoming voltage can be digitized through an analog-to-digital converter, and can be calculated.The selection rate of electric power usage [%], load current [A], power usage [W], and monthly power usage [KWH] In the integrated liquid crystal display, all display is performed.

선택한 정격 사용 전류 (15[A],30[A])와 실제 부하 전류를 비교하여 실제 부하 전류의 값이 정격 사용 전류값의 80[%], 100[%], 120[%]가 될 경우, 서로 다른 빠르기로 부저와 함께 해당 액정표시장치에 표시된다. 또한, 누전 차단기가 동작하기 전의 누설 전류 값을 예측하여 정보와 함께 액정표시장치에 표시한다. When the actual load current is compared with the selected rated current (15 [A], 30 [A]) and the actual load current becomes 80 [%], 100 [%], 120 [%] of the rated current. The different speeds are displayed on the corresponding liquid crystal display together with the buzzer. In addition, the leakage current value before the earth leakage breaker operates is predicted and displayed on the liquid crystal display with information.

그리고 여러 수용가가 밀집되어 있는 아파트, 상가, 업무용 빌딩 등 공동 이용시설의 전체적인 전력 관리를 위하여 전력선통신 포트를 두어 부하전류 및 과전류 경보, 누전 경보 등을 비롯하여 가스, 수도 등의 검침을 전력선 통신선을 통해 전송하여 전력 관리용 서버에서 감지하여 에너지를 관리할 수 있도록 한다. 또한 인터넷 웹기반 상에서 에너지감시를 비롯하여 시큐리티,가정 자동화 등의 다양한 원격감시제어를 위한 XML통신 모듈을 내장하여 업그레이드된 기능을 포함하도록 한다.In addition, power line communication ports are provided for overall power management of common facilities such as apartments, shopping malls, business buildings, etc., where many customers are concentrated, and load and over current alarms, short circuit alarms, etc. It transmits and detects the power management server to manage the energy. In addition, on the Internet web-based, it includes XML communication module for various remote monitoring control such as energy monitoring, security, and home automation.

2. 이 발명의 범위2. Scope of this invention

위에서 설명한 것처럼 이 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시예에 대해서만 기술하였다. 하지만 이 발명은 상기 발명의 상세한 설명에서 언급된 특별한 형 태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 이 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.As described above, the present invention may be variously modified and may take various forms, and the detailed description of the present invention has been described only with respect to specific embodiments thereof. It is to be understood, however, that this invention is not limited to the particular form referred to in the detailed description of the invention, but rather includes all modifications, equivalents and substitutions within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It should be understood to do.

이 발명에 따른 반도체 누전차단기를 사용하면 기존의 누전차단기를 더욱 소형화 할 수 있고, 무게를 더 줄일 수 있으며, 기계적 접점의 개폐에 따른 소음도 줄일 수 있다. 그리고 수명도 종래에 비해 증가하며, 차단성능이 향상되고 오동작도 줄일 수 있어서 안정적인 차단기의 동작이 가능하여 누전차단기를 사용하는 분전반 시스템의 안정적인 사용에 크게 기여할 수 있을 것으로 기대된다. 특히 이 발명의 누전차단기를 사용함으로써 누전사고에 의한 화재예방이 많이 줄어들 수 있을 것으로 기대된다.When the semiconductor earth leakage breaker according to the present invention is used, the existing earth leakage breaker can be further miniaturized, the weight can be further reduced, and the noise due to the opening and closing of the mechanical contact can be reduced. In addition, the lifespan is also increased compared to the prior art, and the breaking performance is improved and the malfunction can be reduced, so that the stable breaker can be operated, which can greatly contribute to the stable use of the switchgear system using the earth leakage breaker. In particular, by using the earth leakage breaker of the present invention, it is expected that fire prevention due to an earth leakage accident can be greatly reduced.

Claims (7)

부하에 대한 서지 및 낙뢰에 의한 과도전압으로부터 부하를 보호하기 위해 제1 전력용 반도체를 이용하며, 아크 감지 보호기, 누설전류측정기 및 서지 보호기를 구비하여 이루어지는 외부서지보호부;An external surge protection unit that uses a first power semiconductor to protect the load from a transient voltage due to a surge and a lightning strike, and includes an arc sensing protector, a leakage current meter, and a surge protector; 부하로 유입되는 부하 전류, 부하고장에 따른 단락전류로 인하여 발생되는 과전류를 검출하고, 선로의 누설 전류를 차단하는 스위치 기능을 하는 제2 전력용 반도체를 이용한 스위치;A switch using a second power semiconductor that detects an overcurrent generated due to a load current flowing into a load and a short circuit current according to a fault, and switches off a leakage current of a line; 비정상적인 조건에서도 방열을 할 수 있는 방열장치,Heat dissipation device that can dissipate heat even under abnormal conditions 미리 정해진 전류값까지만 전류의 흐름을 제한하기 위한 전류제한기,Current limiter to limit the flow of current only up to a predetermined current value, 차단기로 유입되는 전류값을 측정하기 위한 전류측정기, 및A current meter for measuring a current value flowing into the breaker, and 원하는 차단전류값을 설정하기 위한 전류범위 설정기를 구비하여 이루어지는 반도체 누전차단부; A semiconductor earth leakage blocking unit including a current range setter for setting a desired breaking current value; 차단기를 전체적으로 제어하기 위한 제어기,Controller for total control of the breaker, 부하를 원격 감시 및 제어하고, Opto-isolator로 구성된 전기적 절연 회로에 의하여 교류 전압이 투입된 다른 회로 구성부와 전기적으로 분리되어 있는 원격제어용 인터페이스부,Remote control interface that monitors and controls the load and is electrically separated from other circuit components to which AC voltage is applied by an electrically isolated circuit composed of opto-isolator, 차단기 내부의 절연을 유지하기 위한 차단기 절연부, 및Breaker insulation to maintain insulation inside the breaker, and 부하가 위치하고 있는 현장에 설치되어 부하를 수동으로 제어하기 위한 수동버튼 스위치를 포함하는 수동제어용 인터페이스부를 구비하여 이루어지는 제어부;A control unit installed at a site where a load is located and including a manual control interface unit including a manual button switch for manually controlling a load; 상기 전류제한기와 전류측정기에 의하여 제어되는 부하; A load controlled by the current limiter and a current meter; 온도가 비정상적으로 상승하는 경우에 전류흐름을 차단하여 상기 스위치 회로를 보호하는 온도제어회로; A temperature control circuit that protects the switch circuit by cutting off the current flow when the temperature rises abnormally; 과전류상태, 지락전류를 포함한 누설전류상태, 고온상태, 전압, 전류, 전력량, 역률, 수용율, 절연저항 상태, 순시 및 평균부하율, 오 동작 상태, 자기 진단 상태 및 주파수를 표시하기 위한 통합 액정 표시장치; Integrated liquid crystal display for displaying overcurrent, leakage current including ground current, high temperature, voltage, current, power amount, power factor, acceptance factor, insulation resistance status, instantaneous and average load factor, malfunction status, self-diagnosis status and frequency Device; 지정한 값 이상 또는 이하의 전류값이 되었을 때 경보를 울리기 위한 부저;A buzzer to sound an alarm when the current value exceeds or falls below a specified value; 외부의 PLC와 통신하기 위해 사용되는 PLC 통신모듈;A PLC communication module used to communicate with an external PLC; 상기 반도체 누전차단기를 인터넷 웹 상에서 원격감시제어 하기 위한 XML 원격제어모듈을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 반도체 누전차단기.And a XML remote control module for remotely monitoring and controlling the semiconductor earth leakage breaker on the Internet web. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 전력용 반도체는 Metal Oxide Varistor 및 Arc Sensor이며, 상기 제2 전력용 반도체는 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT)인 것을 특징으로 하는, 반도체 누전차단기.The semiconductor earth leakage breaker according to claim 1, wherein the first power semiconductor is a metal oxide varistor and an arc sensor, and the second power semiconductor is an insulated gate bipolar transistor (IGBT). 제 2 항에 있어서, 상기 방열장치에 상기 제2 전력용 반도체가 장착되고, 상기 제2 전력용 반도체는 상기 전류측정기/전류범위설정기와 연결되어 여러 범위의 전류를 선택할 수 있도록 하며, 상기 원격 제어용 인터페이스부를 통해 외부 신호에 의하여 작동되는 것을 특징으로 하는, 반도체 누전차단기.The method of claim 2, wherein the heat dissipating device is equipped with the second power semiconductor, the second power semiconductor is connected to the current meter / current range selector to select a range of current, the remote control A semiconductor earth circuit breaker, which is operated by an external signal through an interface unit. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는 지락전류를 포함한 최대허용 누설전류를 제어하는 기능, 제한전류 신호를 제어하는 기능, 전류 범위를 설정하는 기능, 최대전류를 제어하는 기능, 과전류 단속 예지 저어 기능, 최대 방열 온도 제어 기능, 히트 싱크 최대온도 제어기능, 인터페이스 신호제어기능, 부하학습에 의한 예측 누설전류b 표시제어기능 및 반도체 차단기 온/오프 제어기능을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는, 반도체 누전차단기.The method of claim 1, wherein the controller is configured to control a maximum allowable leakage current including a ground fault current, a function of controlling a limit current signal, a function of setting a current range, a function of controlling a maximum current, an overcurrent interruption stir function, A semiconductor leakage circuit breaker comprising a maximum heat dissipation temperature control function, a heat sink maximum temperature control function, an interface signal control function, a predicted leakage current b display control function by load learning, and a semiconductor circuit breaker on / off control function. 제 1 항에 있어서, 상기 전류제한기는 영구 단락회로 사고 및 순간적인 저항성 단락회로에 의하여 발생하는 순간 단락 사고, 또는 비정상적인 이상전류에 의하여 발생되는 과전류를 발생 즉시 검출하는 기능을 갖고 있으며, 전압이 최대치 Vpp에 도달하였을 때 단락사고와 같은 가장 안 좋은 경우가 주기의 첨두치에서 발생하여도, 상기 제어기에 의하여 수 마이크로초 안에 회복되도록 하는 것을 특징으로 하는, 반도체 누전차단기.The current limiter of claim 1, wherein the current limiter has a function of immediately detecting an overcurrent caused by a permanent short circuit accident, a momentary resistive short circuit, or an abnormal abnormal current, and having a maximum voltage. When the Vpp is reached, the worst case, such as a short circuit accident, is caused to recover within a few microseconds by the controller even if the worst case occurs at the peak of the period. 제 3 항에 있어서, 상기 전류제한기는 상기 제2 전력용 반도체의 특성에 의하여 규정된 값을 갖는 전류 소스 회로이며, 간단한 단락 저항으로 구현된 최대 전류치 회로에서 설정된 값을 초과하는 전류의 흐름을 상기 제어기에게 알려주는 기능을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는, 반도체 누전차단기.4. The current limiter of claim 3, wherein the current limiter is a current source circuit having a value defined by the characteristics of the second power semiconductor, and the current limiter indicates a flow of current exceeding a value set in a maximum current value circuit implemented by a simple short-circuit resistor. A semiconductor leakage circuit breaker, characterized in that it has a function for informing a controller. 제 1 항에 있어서, 상기 누설전류 측정기는 비교기와 펄스변조기로 구현되 며, Hall Sensor 및 트랜스를 이용하여 상기 전류 측정기에 의하여 측정된 전류 값 Irms는 상기 전류 범위 설정기의 정밀 기준 전압 값과 비교되고, Igr을 포함한 누설 전류를 측정하는 상기 누설전류 측정기는 상기 스위치 내에서 선택적으로 삽입될 수 있는 격리 회로에 결합되고, 도체에 걸리는 전류의 차이를 측정하여 교류라인의 누설 전류를 측정하는 것을 특징으로 하는, 반도체 누전차단기.The leakage current measuring device of claim 1, wherein the leakage current measuring device is implemented as a comparator and a pulse modulator, and the current value I rms measured by the current measuring device using a Hall sensor and a transformer is equal to the precision reference voltage value of the current range setter. The leakage current meter, which compares and measures leakage current including I gr , is coupled to an isolation circuit that can be selectively inserted in the switch, and measures the leakage current of the AC line by measuring the difference in current across the conductor. A semiconductor earth leakage breaker, characterized in that.
KR1020050075626A 2005-08-18 2005-08-18 A solid state earth leakage circuit breaker KR100722258B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050075626A KR100722258B1 (en) 2005-08-18 2005-08-18 A solid state earth leakage circuit breaker

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050075626A KR100722258B1 (en) 2005-08-18 2005-08-18 A solid state earth leakage circuit breaker

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070021404A true KR20070021404A (en) 2007-02-23
KR100722258B1 KR100722258B1 (en) 2007-05-29

Family

ID=41634574

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050075626A KR100722258B1 (en) 2005-08-18 2005-08-18 A solid state earth leakage circuit breaker

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100722258B1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101332793B1 (en) * 2013-06-07 2013-11-25 주식회사 효성전기 Switchboard with a security control management method and its system
KR101333547B1 (en) * 2013-02-15 2013-12-02 선광엘티아이(주) Duplication protection system having auto switchable spd
CN103792972A (en) * 2014-02-28 2014-05-14 北京七星华创电子股份有限公司 Overheat and coupling break alarm processing device and method of semiconductor device
KR102291191B1 (en) 2020-09-10 2021-08-18 한국전기연구원 Electronic Switch for electrical safety
CN114157018A (en) * 2021-10-25 2022-03-08 国网天津市电力公司电力科学研究院 Distributed feeder automation recovery method based on line load rate and peer-to-peer communication
KR20230037949A (en) * 2021-09-10 2023-03-17 라웅재 Simultaneous earth leakage and arc testing device

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101084790B1 (en) 2006-03-22 2011-11-21 주식회사 에너솔라 A smart cabinet panel using solid state switches supporting ubiquitous environments
KR100904665B1 (en) * 2008-12-02 2009-06-25 진흥전기 주식회사 Electric leakage current braker triggered by resistive ground leakage current
KR102374727B1 (en) 2020-07-31 2022-03-15 태성전기산업주식회사 Earth leakage breaker including over current relay unit

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100445785B1 (en) * 2000-06-23 2004-08-30 한국과학기술연구원 Grill arrangement
KR100538362B1 (en) * 2001-04-24 2005-12-21 캐논 가부시끼가이샤 Exposure method and apparatus
KR200257997Y1 (en) * 2001-09-14 2001-12-28 두원정밀 주식회사 Multi-functional breaker
KR100638635B1 (en) * 2005-06-02 2006-10-27 (주)갑진 Earth leakage circuit breaker
KR200430868Y1 (en) * 2006-07-26 2006-11-13 주식회사 서린건축사사무소 Circuit breake

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101333547B1 (en) * 2013-02-15 2013-12-02 선광엘티아이(주) Duplication protection system having auto switchable spd
KR101332793B1 (en) * 2013-06-07 2013-11-25 주식회사 효성전기 Switchboard with a security control management method and its system
CN103792972A (en) * 2014-02-28 2014-05-14 北京七星华创电子股份有限公司 Overheat and coupling break alarm processing device and method of semiconductor device
KR102291191B1 (en) 2020-09-10 2021-08-18 한국전기연구원 Electronic Switch for electrical safety
KR20230037949A (en) * 2021-09-10 2023-03-17 라웅재 Simultaneous earth leakage and arc testing device
CN114157018A (en) * 2021-10-25 2022-03-08 国网天津市电力公司电力科学研究院 Distributed feeder automation recovery method based on line load rate and peer-to-peer communication
CN114157018B (en) * 2021-10-25 2024-04-19 国网天津市电力公司电力科学研究院 Distributed feeder automation recovery method based on line load rate and peer-to-peer communication

Also Published As

Publication number Publication date
KR100722258B1 (en) 2007-05-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100722258B1 (en) A solid state earth leakage circuit breaker
CN106663937B (en) Selective breaker
EP3078093B1 (en) Automatic reclosing alternating current circuit breaker
JP4920890B2 (en) Electric circuit breaker
US20240047957A1 (en) Circuit breaker device and method
JP5155687B2 (en) Wiring equipment
CA2340397C (en) A monitor circuit for a current limiting device
CN110718894B (en) Low-voltage circuit breaker and method
CA2340406C (en) An apparatus for limiting an electrical current
KR101198413B1 (en) Switching control system of the semiconductor for operating circuit breaker and the methods thereof
KR102058400B1 (en) Apparatus for discriminating instantaneous current in power grid line
KR100781131B1 (en) Solid state relay conbined with electric overcurrent relay
JP6116499B2 (en) Circuit breaker
Vasavada et al. Development of Intelligent Automatic Electronic MCB and ELCB Using Fault Diagnosis Technique
KR101679024B1 (en) Residual current device and system for adjusting rated current using communication network
CN215646144U (en) Over-voltage and under-voltage protection device
RU186143U1 (en) ELECTRONIC PROTECTION DEVICE
RU2304833C1 (en) Electrical equipment ground fault test system and equipment operator protective gear
KR101679027B1 (en) Residual current device and system for adjusting rated current using communication network
WO2000031851A1 (en) Current limiting device
WO2024035250A1 (en) Neutral tear protection device in low-voltage electrical installations
CN115461637A (en) Method and apparatus for detecting fuse failure
KR20020074438A (en) Earth Leakage Breaker Type and Alarm.
JPH04218229A (en) Circuit breaker

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130402

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140402

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160503

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170510

Year of fee payment: 11