KR20080006596U - 4 4 pole molded circuit breaker for the zero phase harmonic filter - Google Patents

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Abstract

본 고안은 배선용 차단기에 관한 것으로 특히 영상고조파 저감장치 보호용으로 적합한, 180Hz에서 동작하는 트립장치를 갖추고, N상의 통전 가능 전류용량이 R, S, T상 정격전류의 3배 이상으로 한 영상고조파 저감장치용 4극 배선용 차단기.The present invention relates to a circuit breaker, and has a trip device operating at 180 Hz, which is particularly suitable for the protection of video harmonics reduction devices, and reduces image harmonics when the N-phase energizing current capacity is three times higher than the rated current of R, S, and T phases. 4-pole wiring breakers for devices.

배선용 차단기, 영상고조파, 제3차 고조파, 4극, N극, N상    Circuit Breaker, Image Harmonics, 3rd Harmonics, 4 Pole, N Pole, N Phase

Description

영상고조파 저감장치용 4극 배선용 차단기 {4 pole molded circuit breaker for the zero phase harmonic filter}4 pole molded circuit breaker for image harmonics reduction device {4 pole molded circuit breaker for the zero phase harmonic filter}

본 고안은 배선용 차단기의 트립장치 및 N극의 통전 용량에 관한 것으로, 특히 3차 고조파전류가 대부분 흐르고 N상에는 각상의 합 전류(R상+S상+T상의 전류)가 흐르는 영상고조파 저감장치의 보호에 적합하게, 과전류를 차단하는 트립장치를 일반 차단기와 다르게 180Hz의 전류에 맞게 구성하고, N극의 전류 통전 용량은 R, S, T극 정격전류의 3배 이상의 N극 통전 용량을 가지는 영상고조파 저감장치용 4극 배 선용 차단기에 관한 것이다.The present invention relates to the tripping device of the circuit breaker and the current carrying capacity of the N pole. Particularly, the third harmonic current flows mostly and the sum current (R phase + S phase + T phase current) flows in the N phase. Suitable for protection, the trip device that cuts off the overcurrent is configured for 180Hz current unlike the general breaker, and the current carrying capacity of N pole has N pole carrying capacity more than 3 times of R, S, T pole rated current. It relates to a 4-pole wiring breaker for harmonic abatement.

영상고조파 저감장치로 유입되는 전류는 주로 3차 고조파로 180Hz의 주파수를 가지므로, 현재 사용되는 일반용 배선용 차단기는 60Hz용이므로 180Hz에서는 트립동작 특성이 변화하게 된다. 현재 발표된 연구 논문(전원이상에 의한 차단기류의 동작특성에 관한 연구 제 4절 고조파에 의한 배선용 차단기 동작 특성 한국전기안전공사 2006.5 77~190p)에 의하면 바이메탈로 시연 동작하는 열동전자식의 경우는 특성의 큰 변화가 없으나, 완전 전자식(電磁式)은 고조파로 인하여 트립 동작 시간이 증가 되므로 영상고조파 저감장치가 과부하로 되어도 회로에서 차단이 지연되어 소손되는 사고가 발생한다. 따라서 영상고조파 저감기기를 보호하기 위하여 180Hz용의 차단기 사용이 필요하다. Since the current flowing into the image harmonic reduction device is mainly a 3rd harmonic and has a frequency of 180 Hz, the current circuit breaker used for 60 Hz changes the tripping operation characteristic at 180 Hz. According to the currently published research paper (A Study on the Operation Characteristics of Breaker Circuits due to Power Failure) Section 4. Operational Characteristics of Circuit Breakers for Harmonics by Harmonics Korea Electrical Safety Corporation 2006.5 77 ~ 190p) Although there is no big change in the characteristics, the tripping time is increased due to the harmonics of the fully electronic, so even if the image harmonic reduction device is overloaded, the circuit is delayed and the circuit is burned out. Therefore, it is necessary to use a circuit breaker for 180 Hz to protect the image harmonic reduction device.

또한, 영상고조파 저감기기로 유입되는 R, S, T상의 영상고조파전류는 위상이 같으므로 Scalar합이 되어 R상에 흐르는 영상고조파전류와 S상에 흐르는 영상고조파전류, T상에 흐르는 영상고조파전류의 합이 N상으로 흐르는 영상고조파전류가 되어 N상에 흐르는 전류가 각 R, S, T상에 흐르는 전류보다 크게 되며 최대 3배의 전류가 N상에 흐르게 된다, 따라서 4극형 배선용 차단기로 영상고조파 저감장치보호용으로 사용하려면, N극의 통전가능 전류용량이 R, S, T극 정격전류의 3배 이상인 4극 배선용 차단기가 필요하여 진다.In addition, the image harmonic currents flowing in the R, S, and T phases flowing into the image harmonic reducing device have the same phase, so that the image harmonic currents flowing in the R phase, the image harmonic currents flowing in the S phase, and the image harmonic currents flowing in the T phase are added to the Scalar sum. The sum of these becomes the image harmonic current flowing in the N phase, and the current flowing in the N phase becomes larger than the current flowing in each of the R, S, and T phases, and up to three times the current flows in the N phase. In order to protect the harmonic abatement device, a 4-pole wiring breaker is required in which the N-pole energizable current capacity is three times greater than the R, S, and T pole rated currents.

현재 기기의 과부하보호를 위하여 사용되는 배선용 차단기는 사용 주파수가 60Hz 또는 50Hz용으로 제한되어 있으며, 영상고조파 저감기기에 흐르는 전류는 주로 제3차 고조파로 180Hz의 주파수이므로 정확한 기기 보호를 위하여는 사용이 불가능하며. 특히 완전 전자식(電磁式)인 경우는 과부하 조건에서 트립 동작 시간이 20~46%까지 둔화되므로 영상고조파 저감장치가 과부하로 되어도 회로에서 차단을 못 하여 소손되는 사고가 발생하므로 이에 방지하지 위하여는 영상고조파 저감기기 보호용의 180Hz의 배선용 차단기가 필요하다. 또한, 현재의 4극형 배선용 차단기는 N극의 통전전류용량이 별도로 표시되지 않고 있으며 R, S, T극과 동일 하여, N상의 전류가 각 R, S, T상보다 크게 흐르는 영상고조파 저감기기와 N상과 연결이 불가능한 문제점의 해결이 필요하다. The current circuit breaker used for overload protection of equipment is limited to 60Hz or 50Hz and the current flowing through the image harmonics reducing device is mainly the third harmonic, which is 180Hz. It's impossible. Especially in the case of fully electronic, the trip operation time is slowed by 20 ~ 46% under the overload condition. Therefore, even if the video harmonic reduction device is overloaded, it is not possible to cut off the circuit. A 180 Hz wiring breaker is required to protect the harmonic abatement equipment. In addition, current 4-pole wiring breakers do not separately display the current carrying capacity of the N pole and are the same as the R, S, and T poles, and the image harmonic reduction device in which the N phase current flows larger than each of the R, S, and T phases. It is necessary to solve the problem that cannot connect with N phase.

상기의 문제점을 해결하기 위하여 배선용 차단기의 트립장치는 60Hz가 아닌 제3차 고조파의 주파수인 180Hz에 전류에서 동작하는 특성으로 구성하기 위하여 완전 전자식(電磁式)인 경우 동작시간 둔화를 보상하기 위하여는 과전류 시 기자력(起磁力)을 발생시키는 코일의 권수를 증가시키거나 또는 트립장치부(104)의 대쉬포트(204) 내부의 압축스프링(208), 실리콘오일(209)의 점도 등을 조정하여 프렌저(206)가 용이하게 움직 일수 있게 하여 주파수 증가에 따른 동작시간이 둔화되는 보상하여 180Hz의 주파수에 적합하게 제작이 가능하다. 또한, 4극 배선용 차단기의 N극은 과전류 트립장치는 불필요하며, N극의 전기가 흐르는 통전부 전체(외부 단자 및 고정접점, 개폐되는 가동 접점 등 전체 포함)를 R, S, T극의 정격전류 보다 3배 이상의 전류가 흐를 수 있는 도체로 구성하여 영상고조파 저감장치의 N상에 전류를 흐를 수 있도록 해결한다.In order to solve the above problems, the tripping device of the circuit breaker is configured to operate at a current of 180 Hz, which is the frequency of the third harmonic, not 60 Hz. Presence is increased by increasing the number of turns of the coil to generate magnetic force during overcurrent, or by adjusting the viscosity of the compression spring 208, silicon oil 209, etc. in the dash pot 204 of the trip unit 104. Low 206 can be easily moved to compensate for the slow operation time according to the frequency increase can be manufactured to suit the frequency of 180Hz. Also, the N pole of the 4-pole circuit breaker does not require an overcurrent trip device, and the entire current-carrying portion (including all external terminals, fixed contacts, and open / closed movable contacts) of the N pole has R, S, T ratings. It consists of a conductor that can flow three times more current than the current so that current can flow in the N phase of the image harmonic reduction device.

영상고조파 저감장치로 흐르는 전류는 주로 3차 고조파로 180Hz이므로 상기와 같이As the current flowing through the image harmonic reduction device is mainly the third harmonic, 180 Hz,

문제점을 해결한 180Hz로 동작하는 정격전류를 갖는 배선용 차단기를 사용하면 기존의 60Hz용 배선용 차단기가 주파수 증가로 인하여 발생하는 실 트립전류가 정격전류보다 커져 영상고조파 저감장치가 과부하로 되어도 회로에서 차단을 하지 못하여 소손이 발생하는 문제점이 제거되어 완벽한 과부하 보호가 가능한 효과가 있다. 또한, 본 고안은 N극의 통전 가능 전류용량이 R, S, T극 정격전류의 3배 이상으로 N극 통전 용량을 가지므로 영상고조파 저감장치와 같이 N상의 전류가 더 많이 흐르는 기기를 배선용 차단기의 부하 측 R, S, T, N극 단자에 모두 결선이 가능하여, 차단시 N상 까지도 회로에서 자동 분리가 가능하다.If the circuit breaker with rated current operating at 180Hz solves the problem, the actual tripping current generated by the increase of the frequency of the existing 60Hz wiring breaker is larger than the rated current, so that the circuit is blocked even if the image harmonic reduction device is overloaded. This eliminates the problem of burnout and prevents overload protection. In addition, the present invention has an N-pole conduction capacity of more than three times the rated current of the R, S, and T poles, so that the N-current flows more, such as an image harmonic reduction device, for wiring breakers. It can be connected to all R, S, T, and N pole terminals of the load side, so that even N phase can be automatically disconnected from the circuit when disconnected.

본 고안은 첫 번째로 과부하차단기의 트립장치에 관한 것으로, 특히 180Hz의 주파수의 과전류 발생시 이를 검출하여 입력 측 단자로부터 유입되어 부하 측으로 흐르는 과전류를 차단하는 과부하차단기의 트립장치에 관한 것이다.The present invention first relates to a trip device of an overload circuit breaker, and more particularly, to a trip device of an overload circuit breaker that detects the occurrence of an overcurrent of a frequency of 180 Hz and blocks an overcurrent flowing from the input terminal to the load side.

회로 차단기의 트립장치는 과전류가 발생하는 경우 이를 감지하여 트립바를 동작시킴으로써 차단기 주접점이 "OFF" 되어 기기를 주회로에서 차단하여 각종 사고를 예방할 수 있도록 하는 것으로서 이러한 과부하차단기의 트립장치를 첨부한 도면 도 2 및 도 3으로 도시하였다.The tripping device of the circuit breaker detects an overcurrent and operates the trip bar, so that the main contactor of the circuit breaker is “OFF” to cut off the device from the main circuit to prevent various accidents. 2 and 3.

도 3에 의하면 회로 차단기(100)는 부품을 수납하는 케이스(101) 및 커버(102)와, 전로(電路)를 온/오프 시켜주는 개폐기구부(103)과, 과전류 발생시 이를 검출하여 전류를 차단시키는 트립장치(104)와, 전류가 차단될 때 접점을 이루는 고정접촉자 (105)와 가동접촉자(106) 사이에서 발생하는 아크(Arc)를 소멸시켜주는 아크소호부(107) 전원 측 단자(108) 부하 측 단자(109) 등으로 구성되어 있다. 또한, 상기 트립장치부(104)는 브라켓(201)의 한 부분에 회전가능하게 지지된 아마츄어(202)와, 상기 아마츄어(202)를 탄력 지지하는 스프링(203)과, 상기 브라켓(201)의 타측에 고정된 대쉬포트(204)와, 상기 대쉬포트(204)의 외주면에 나선형으로 감겨진 코일(205) 등으로 구성되어 있다.Referring to FIG. 3, the circuit breaker 100 includes a case 101 and a cover 102 for accommodating parts, an opening / closing mechanism 103 for turning on / off a converter, and detecting current when an overcurrent occurs to cut off a current. The arc device 107 power supply side terminal 108 to extinguish the arc generated between the fixed contact 105 and the movable contact 106 forming a contact when the trip device 104 and the current is cut off ) And a load side terminal 109. In addition, the trip unit 104 includes an armature 202 rotatably supported by a portion of the bracket 201, a spring 203 elastically supporting the armature 202, and the bracket 201. The dash pot 204 fixed to the other side and the coil 205 wound around the outer circumferential surface of the dash pot 204 are constituted.

그리고 대쉬포트(204)는 동합금 등의 비자성 물질로 제조된 원형관 형태의 실린더(205) 내에 이동 가능한 상태로 설치된 플런저(206)와, 상기 실린더(205)의 개방된 상단부를 밀폐시키는 자극편(207)과, 상기 플런저(206)와 자극편(207)The dash pot 204 is provided with a plunger 206 installed in a movable state in a circular tube-shaped cylinder 205 made of a non-magnetic material such as copper alloy, and a magnetic pole piece for sealing an open upper end of the cylinder 205. 207, the plunger 206 and the magnetic pole piece 207

사이에 설치되어 플런저(206)를 탄력 지지하는 압축 스프링(208)과, 상기 실린더(205) 내에 충진된 실리콘 오일(209) 등으로 구성되어 있다.Compression spring 208 provided between and elastically supporting the plunger 206, and the silicone oil 209 filled in the said cylinder 205, etc. are comprised.

이러한 코일(210)에 과전류나 단락사고 등의 발생으로 인하여 이상전류가 흐르면 자극편(207)에 전자력이 발생하여 플런저(206)가 압축 스프링(208)을 압축하며 자극편(207) 쪽으로 서서히 흡인되고, 상기 플런저(206)가 자극편(207)에 접촉되면 브라켓(201), 아마츄어(202), 자극편(207) 및 플런저(206)에 의해 구성되는 자기회로의 자기저항이 감소되어 아마츄어(202)의 한 부분 단부가 자극편(207)쪽으로 흡인되며, 타측은 래치(110)를 밀어 과부하차단기(100)가 트립되는 것이다.When an abnormal current flows due to the occurrence of an overcurrent or a short circuit in the coil 210, an electromagnetic force is generated in the magnetic pole piece 207, and the plunger 206 compresses the compression spring 208 and gradually sucks it toward the magnetic pole piece 207. When the plunger 206 is in contact with the magnetic pole piece 207, the magnetic resistance of the magnetic circuit constituted by the bracket 201, the amateur 202, the magnetic pole piece 207, and the plunger 206 is reduced, thereby reducing the amateur ( One end of the portion 202 is attracted to the magnetic pole piece 207, the other side is to push the latch 110, the overload circuit breaker 100 is tripped.

여기서 트립전류에 관계되는 것은 트립장치(104) 내부의 코일(210)의 권수,압축스프링(208),지지스프링(203)을 180Hz의 전류에 맞게 조정함으로서 쉽게 구현이 가능하다. 단 상기 N극은 트립장치부를 가지지 않으며 가동접촉자(106)는 도체를 통하여 직접 부하 측 단자(109)로 결선 된다.The trip current may be easily implemented by adjusting the number of turns, the compression spring 208, and the support spring 203 of the coil 210 in the trip device 104 to a current of 180 Hz. However, the N pole does not have a trip device portion, and the movable contact 106 is directly connected to the load side terminal 109 through the conductor.

도 3은 본 고안에 따른 배선용 차단기와 영상고조파 저감장치 결선 회로도로 도시된 바와 같이 배선용 차단기(100)는 전원 측 단자R극(108R), S극(108S), T극(108T), N극(108N)은 전원 측에 접속되며 2차 단자 즉 부하 측 단자 R극(109R), S극(109S), T극(109T), N극(109N)는 영상고조파 저감장치와 케이블을 통하여 영상고조파 저감장치(200)와 접속된다.3 is a circuit breaker 100 for the circuit breaker 100 according to the present invention, and the circuit breaker 100 includes a power supply side terminal R pole 108R, S pole 108S, T pole 108T, and N pole. 108N is connected to the power supply side, and the secondary terminals, that is, the load side terminals R pole 109R, S pole 109S, T pole 109T, and N pole 109N, are image harmonics through an image harmonic reduction device and a cable. It is connected with the reduction apparatus 200.

본 고안은 4극 배선용 차단기(10)에 있어서 N극(108N,109N)만이 R, S, T상 과부하트립전류의 3배 이상의 통전전류 능력을 가져야 한다, 따라서 N극(14)의 모든 통전 도체는 도체의 도전율을 고려하여 R, S, T상 과부하 트립전류의 3배 이상의 통전 능력을 갖는 단면적을 갖게 구리 합금으로 제작한다. 또한, 단면적이 같더라도 표면적 및 형상에 따라서 보정 계수를 적용하여야 한다.According to the present invention, only the N poles 108N and 109N in the 4-pole circuit breaker 10 should have a current carrying capacity of more than three times the R, S, and T phase overload trip currents. Therefore, all the conducting conductors of the N poles 14 In consideration of the electrical conductivity of the conductor, R, S, T phase is made of a copper alloy having a cross-sectional area having a current carrying capacity of at least three times the overload tripping current. In addition, even if the cross-sectional area is the same, a correction factor should be applied according to the surface area and shape.

또한, 본 고안은 특징은 N상의 통전 용량이 다른 상보다 큰 것으로 N상의 통전용량을 배선용 차단기의 전면 또는 측면에 표기한다.In addition, the present invention is characterized in that the N-phase conduction capacity is greater than the other phase, the N-phase conduction capacity is indicated on the front or side of the circuit breaker.

부하에서 발생하는 고조파의 증가로 인하여, 3상4선식 배전계통에서는 R, S, T, 상의 전류보다 N상의 전류가 더 많이 흐르는 현장이 빈번하게 발생하고 있으며, 이에 따라 고조파저감기기의 사용이 증대되고 있다, 본 고안은 특히 Zig Zag변압기형 영 상고조파 저감장치의 과부하로 인한 소손을 방지하여, 전기계통의 안전성을 증대시킨다.Due to the increase of harmonics generated from the load, the sites where N-phase current flows more frequently than R, S, T, and phase currents occur frequently in the three-phase four-wire distribution system, thereby increasing the use of harmonic reduction devices. In particular, the present invention prevents burnout due to overload of the Zig Zag transformer type harmonic reduction device, thereby increasing the safety of the electric system.

도 1은 본 고안에 따른 배선용 차단기와 영상고조파 저감장치 결선 회로도.      1 is a circuit diagram of a wiring breaker and an image harmonic reducing device according to the present invention.

도 2는 본 고안에 따른 배선용 차단기를 도시한 단면도.Figure 2 is a cross-sectional view showing a circuit breaker according to the present invention.

도 3은 본 고안에 따른 배선용 차단기의 트립장치부를 도시한 단면도.3 is a cross-sectional view showing a tripping device of the circuit breaker according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명> <Description of the symbols for the main parts of the drawings>

100: 배선용 차단기 100: circuit breaker

101: 케이스 102: 커버 103: 개폐기구부101: case 102: cover 103: opening and closing mechanism

104: 트립장치부 105: 고정접촉자 106: 가동접촉부자104: trip device 105: fixed contact 106: movable contact

107: 아크소호부 108: 전원 측 단자 109: 부하측단자107: arc extinguishing section 108: power supply side terminal 109: load side terminal

108R: 전원 측 단자(R극) 108S: 전원 측 단자(S극) 108T: 전원 측 단자(T극)108R: Power supply side terminal (R pole) 108S: Power supply side terminal (S pole) 108T: Power supply side terminal (T pole)

108N: 전원 측 단자(N극) 109R: 부하 측 단자(R극) 109S: 부하 측 단자(S극)108N: Power supply side terminal (N pole) 109R: Load side terminal (R pole) 109S: Load side terminal (S pole)

109T: 부하 측 단자(T극) 109N: 부하 측 단자(N극)109T: Load side terminal (T pole) 109 N: Load side terminal (N pole)

201: 부라켓 202: 아마추어 203: 지지스프링201: bracket 202: amateur 203: support spring

204: 대쉬포트 205: 실린더 206: 플렌저204: dash pot 205: cylinder 206: plunger

207: 자극편 208: 압축스프링 209: 실리콘오일207: magnetic pole piece 208: compression spring 209: silicone oil

210: 코일210: coil

300: 영상고조파 저감장치300: image harmonic reduction device

Claims (3)

트립장치(104)의 정격 트립전류는 180Hz의 주파수용으로 구성하고, N극용 고정접촉자(105),가동접촉자(106), N극 단자(108N,109N)의 통전 용량은 각 상의 정격 트립전류보다 3배의 통전 용량을 가지는 것을 특징으로 하는 영상고조파 저감장치용 4극 배선용 차단기.The rated trip current of the trip device 104 is configured for a frequency of 180 Hz, and the carrying capacity of the N pole fixed contactor 105, the movable contactor 106, and the N pole terminals 108N and 109N is smaller than the rated trip current of each phase. A 4-pole wiring breaker for video harmonic reduction device, characterized by having three times the current carrying capacity. 청구항 제 1항에 있어서 The method of claim 1 상기의 트립장치(104)는 완전 전자식(電磁式) 트립장치를 구비하고,트립장치(104) 내부의 코일(210)의 권수,압축스프링(208),지지스프링(203)을 180Hz 주파수의 전류에 맞게 조정 것을 특징으로 하는 영상고조파 저감장치용 4극 배선용 차단기. The trip device 104 is provided with a fully electromagnetic trip device, and the winding, compression spring 208, and support spring 203 of the coil 210 inside the trip device 104 are operated at a frequency of 180 Hz. 4-pole wiring breaker for image harmonic reduction device, characterized in that the adjustment according to. N극의 통전 용량과, 180Hz의 트립전류치를 갖는 사항을 기기의 전면 또는 측면에 표기되어, 사용자가 영상고조파 저감장치 전용의 배선용 차단기임을 용이하게 알 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 영상고조파 저감장치용 4극 배선용 차단기.An item having a current carrying capacity of N pole and a trip current value of 180 Hz is indicated on the front or side of the device, so that the user can easily know that it is a wiring breaker exclusively for the image harmonic reduction device. 4-pole wiring breaker.
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