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KR101162252B1 - Versatile circuit breaker for detecting various failure on power lines and loads - Google Patents

Versatile circuit breaker for detecting various failure on power lines and loads Download PDF

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KR101162252B1
KR101162252B1 KR1020100043474A KR20100043474A KR101162252B1 KR 101162252 B1 KR101162252 B1 KR 101162252B1 KR 1020100043474 A KR1020100043474 A KR 1020100043474A KR 20100043474 A KR20100043474 A KR 20100043474A KR 101162252 B1 KR101162252 B1 KR 101162252B1
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정태영
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Abstract

본 발명의 전원 차단 장치는 교류 선로 상의 아크로 인한 고주파 펄스에 의해 제1 스위칭 소자를 도통하고, 제1 스위칭 소자가 도통되는 동안에 직류 동작 전압을 이용하여 제1 커패시터를 충전하며, 제1 커패시터의 전압이 소정의 레벨에 이르면 아크 검출 신호를 출력하는 아크 검출부와, 아크 검출 신호에 따라 교류 선로와 차단부를 전기적으로 연결하는 차단 스위칭 소자를 포함한다. 차단부는 차단 스위칭 소자에 의해 연결된 상기 교류 선로의 전위를 이용하여 상기 교류 선로를 부하와 단절시킬 수 있다.The power cut-off device of the present invention conducts the first switching element by a high frequency pulse due to an arc on an AC line, charges the first capacitor by using a DC operating voltage while the first switching element is conducting, and the voltage of the first capacitor. An arc detection unit for outputting an arc detection signal when the predetermined level is reached, and a blocking switching element for electrically connecting the AC line and the breaker in accordance with the arc detection signal. The breaker may disconnect the AC line from the load by using the potential of the AC line connected by the blocking switching element.

Figure R1020100043474
Figure R1020100043474

Description

전기 선로 및 부하의 이상 상황을 감지하는 전원 차단 장치{VERSATILE CIRCUIT BREAKER FOR DETECTING VARIOUS FAILURE ON POWER LINES AND LOADS}VERSATILE CIRCUIT BREAKER FOR DETECTING VARIOUS FAILURE ON POWER LINES AND LOADS}

본 발명은 전원 차단 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 전기 선로 및 부하에 발생할 수 있는 다양한 이상 상황의 감지 및 전원 차단이 가능한 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a power cutoff device, and more particularly, to a device capable of detecting and shutting down various abnormal situations that may occur in an electric line and a load.

가정용 또는 산업용으로 전기 장치들을 사용할 때에, 전원 공급 선로나 부하에서 다양한 이상 상황이 일어날 수 있다. 그러한 이상 상황은 전원 선로의 불량, 접지 불량, 부하의 고장, 사용자의 실수 등의 원인으로 발생하고 선로의 단락, 부하의 과전류, 아크, 누전 등의 다양한 형태로 발생하며, 전원 차단 장치가 그러한 이상 상황을 감지할 경우 전원 공급을 차단함으로써 그러한 이상 상황에 대처할 수 있다.When using electrical devices for home or industrial purposes, various abnormalities can occur in the power supply line or in the load. Such abnormal situations are caused by the failure of power line, ground fault, load failure, user error, etc., and various forms such as short circuit, over current of load, arc, short circuit, etc. If you detect a situation, you can respond to such an abnormal situation by shutting off the power supply.

그런데, 종래의 전원 차단 장치는 선로의 단락, 부하의 과전류, 아크 발생, 누전 발생 등의 각각의 이상 상황을 검출하는 단독 기능만 갖추고 있어서, 다른 이상 상황을 검출하지 못하는 경우가 많고 전기 재해를 예방하는 데에 한계가 있다. 예를 들어, 전기 누전을 검출하는 전원 차단 장치의 경우, 전기 누전은 통상적으로 화재의 원인으로 알려져 있지만, 실제로는 전력 낭비나 감전 사고의 원인이 될 가능성이 크더라도 누전 현상으로 인해 화재가 일어날 가능성은 적기 때문에, 전기 누전을 검출하는 전원 차단 장치로는 화재를 방지하기 어렵다. 전기 화재는 전기 선로나 전기 기기의 이상으로 인한 아크의 불꽃에 의해 주변의 인화 물질이 착화하거나, 부하에 많은 전류가 흐르는 과부하로 인한 과전류에 의한 과열 때문에 발생하거나, 부하 자체의 과전류가 아니더라도 부하에 연결되는 말단 전원 선로가 단락을 일으킬 경우에 그 선로가 용량이 작은 일종의 부하로써 작용하면서 생기는 과열에 의해 발생하는 경우가 많다. 하지만, 기존의 아크나 과전류를 검출하는 전원 차단 장치들 중에는 부하의 전기 용량에 맞춰 동작하는 기능이 없기 때문에, 미세 아크나 말단 전원 선로의 단락을 검출하지 못한다.However, the conventional power cut-off device has only a single function for detecting each abnormal situation such as a short circuit of a line, an overcurrent of a load, an arc generation, a short circuit occurrence, and the like, and thus it is often impossible to detect other abnormal situations and prevent electrical disasters. There is a limit to doing so. For example, in the case of a power cut-off device that detects an electric leakage, an electric leakage is commonly known as a cause of a fire, but in reality, a fire may occur due to an electric leakage phenomenon even though it is likely to cause a waste of electric power or an electric shock accident. Since it is small, it is difficult to prevent a fire by the power interruption device which detects an electrical short circuit. An electric fire may be caused by an ignition of surrounding flammable substances by the spark of an arc due to an abnormality of an electric line or an electric equipment, or by overheating due to overcurrent due to an overload through which a large current flows in the load, When a terminal power line to be connected causes a short circuit, it is often caused by overheating caused by acting as a kind of load having a small capacity. However, existing power interrupters that detect arcs or overcurrents do not have the ability to operate to the capacitance of the load, and thus do not detect shorting of fine arcs or terminal power lines.

나아가, 아크가 화재의 원인이 되기는 하지만, 아크는 전원 스위치를 올리거나 플러그를 꽂거나 뺄 때도 쉽게 관찰되는 현상이기 때문에 아크를 검출하였을 때에 무조건 전원을 차단한다면 전기 기기를 제대로 사용할 수 없을 것이다. 따라서, 사용자가 전원을 켜거나 끌 때 생길 수 있는 짧은 아크는 무시하면서 화재의 원인이 될 수 있는 연속적인 아크만을 검출하여 전원을 차단하는 전원 차단 장치가 필요하다.Furthermore, although arcs cause fires, arcs are easily observed even when the power switch is turned on, plugged in or unplugged. If the arc is detected, the electric power will not be used properly. Therefore, there is a need for a power cut-off device that detects only a continuous arc that can cause a fire while ignoring a short arc that can occur when a user turns the power on or off.

또한, 각각의 기능을 갖춘 전원 차단 장치들을 모두 설치하는 것은 비용상 문제 뿐 아니라, 하나의 전원 선로에 다수의 전원 차단 장치들을 설치하면서 오류가 발생할 소지가 커진다. 따라서, 부하나 전원 선로에서 일어나는 다양한 이상 상황 감지 기능을 통합한 전원 차단 장치가 필요하다.In addition, installing all of the power-off devices having the respective functions is not only a cost problem, but also increases the possibility of error when installing a plurality of power-off devices on one power line. Therefore, there is a need for a power shutdown device incorporating various abnormality detection functions occurring in a load or power line.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 화재를 발생시킬 수 있는 연속적인 아크와 미세 아크를 검출할 수 있는 전원 차단 장치를 제공하는 데에 있다.The problem to be solved by the present invention is to provide a power interruption device that can detect a continuous arc and a fine arc that can generate a fire.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 부하나 전원 선로에서 일어날 수 있는 다양한 이상 상황을 검출할 수 있는 기능을 통합한 전원 차단 장치를 제공하는 데에 있다.Another object of the present invention is to provide a power interruption device incorporating a function capable of detecting various abnormal conditions that may occur in a load or a power line.

본 발명의 일 측면에 따른 전원 차단 장치는Power cut device according to an aspect of the present invention

교류 선로 상의 아크로 인한 고주파 펄스에 의해 제1 스위칭 소자를 도통하고, 상기 제1 스위칭 소자가 도통되는 동안에 직류 동작 전압을 이용하여 제1 커패시터를 충전하며, 상기 제1 커패시터의 전압이 소정의 레벨에 이르면 아크 검출 신호를 출력하는 아크 검출부;Conducts the first switching element by a high frequency pulse due to an arc on the AC line, charges the first capacitor using a direct current operating voltage while the first switching element is conducting, and the voltage of the first capacitor reaches a predetermined level. An arc detector for outputting an arc detection signal as early as possible;

상기 아크 검출 신호에 따라 상기 교류 선로와 차단부를 전기적으로 연결하는 차단 스위칭 소자; 및A blocking switching element electrically connecting the AC line and the blocking unit according to the arc detection signal; And

상기 차단 스위칭 소자에 의해 연결된 상기 교류 선로의 전위를 이용하여 상기 교류 선로를 부하와 단절시키는 차단부를 포함할 수 있다.It may include a breaker for disconnecting the AC line with the load by using the potential of the AC line connected by the blocking switching element.

일 실시예에 따르면, 상기 아크 검출부는According to one embodiment, the arc detection unit

아크로 인한 고주파 펄스를 제1 코일에서 입력받아, 상기 제1 코일에 의한 기전력이 유기되는 제2 코일에 흐르는 전류에 의해 상기 제1 스위칭 소자를 도통하는 고주파 펄스 검출 회로; 및A high frequency pulse detection circuit configured to receive a high frequency pulse due to an arc from a first coil and conduct the first switching element by a current flowing through a second coil in which electromotive force by the first coil is induced; And

상기 제1 스위칭 소자가 도통되는 동안, 상기 직류 동작 전압을 평활하게 하고 상기 평활된 직류 동작 전압의 적어도 일부분에 상응하는 전류에 의해 상기 제1 커패시터를 충전하는 지연 회로를 포함할 수 있다.A delay circuit may be included to smooth the direct current operating voltage and charge the first capacitor by a current corresponding to at least a portion of the smoothed direct current operating voltage while the first switching device is in a conductive state.

일 실시예에 따르면, 상기 고주파 펄스 검출 회로는According to one embodiment, the high frequency pulse detection circuit is

애노드는 상기 교류 선로 각각에 접속되고 캐소드는 공통 접속되도록 결선된 두 개의 다이오드; 및Two diodes each having an anode connected to each of the AC lines and a cathode connected in common; And

상기 다이오드의 공통 접속된 캐소드로부터 고주파 펄스가 제1 코일에 전달되면 제2 코일에 전압이 유기되도록 결선된 트랜스를 포함하며,And a transformer wired to induce a voltage to the second coil when a high frequency pulse is transmitted from the common connected cathode of the diode to the first coil.

상기 제1 스위칭 소자는 상기 트랜스의 제2 코일에 유기된 전압에 의해 도통되도록 연결될 수 있다.The first switching element may be connected to be conductive by a voltage induced in the second coil of the transformer.

일 실시예에 따르면, 상기 아크 검출부는 According to one embodiment, the arc detection unit

상기 제1 스위칭 소자가 포화 상태로 동작하도록 바이어싱함으로써, 그렇지 않을 경우에는 상기 제1 스위칭 소자를 도통시키지 못할 미세 아크로 인한 고주파 펄스가 인가될 때에도 상기 제1 스위칭 소자를 도통시킬 수 있는 스위칭 소자 포화 회로를 더 포함할 수 있다.By biasing the first switching element to operate in a saturation state, a switching element saturation capable of conducting the first switching element even when a high frequency pulse due to a fine arc that otherwise would not conduct the first switching element is applied. The circuit may further include.

일 실시예에 따르면, 상기 차단 스위칭 소자는 상기 아크 검출 신호가 제어 단자에 인가되면, 상기 교류 선로에 연결된 연결 단자와 상기 차단부에 연결된 연결 단자 사이를 도통시키도록 동작할 수 있다.According to an embodiment, when the arc detection signal is applied to a control terminal, the cutoff switching element may operate to conduct a connection between a connection terminal connected to the AC line and a connection terminal connected to the blocking unit.

일 실시예에 따르면, 상기 교류 선로의 교류를 정류한 정류 전압을 상기 직류 동작 전압으로서 제공하는 직류 동작 전압 생성부를 더 포함하며,According to one embodiment, further comprising a direct current operating voltage generation unit for providing a rectified voltage rectified AC of the AC line as the direct current operating voltage,

상기 직류 동작 전압 생성부는 상기 교류 선로 사이에 직렬 연결된 두 개의 커패시터의 중간 연결 지점의 전위를 상기 전원 차단 장치의 접지 전위로 제공할 수 있다.The DC operation voltage generator may provide a potential of an intermediate connection point of two capacitors connected in series between the AC lines as a ground potential of the power cutoff device.

일 실시예에 따르면,
상기 직류 동작 전압 생성부는 상기 정류 전압에 의해 충전되는 커패시터를 더 포함하고,
상기 직류 동작 전압 생성부는 상기 정류 전압 또는 상기 커패시터의 충전된 전압 중 적어도 어느 한 전압을 상기 직류 동작 전압으로서 공급하도록 동작할 수 있다.
According to one embodiment,
The direct current voltage generator further includes a capacitor charged by the rectified voltage,
The DC operation voltage generator may operate to supply at least one of the rectified voltage and the charged voltage of the capacitor as the DC operation voltage.

일 실시예에 따르면, 상기 교류 선로의 입력 측 또는 부하 측에 직렬로 삽입된 고주파 노이즈 필터; 및According to one embodiment, a high frequency noise filter inserted in series on the input side or the load side of the AC line; And

상기 교류 선로의 부하 측에 병렬로 연결된 서지 흡수 소자 및 커패시터를 더 포함할 수 있다.It may further include a surge absorption element and a capacitor connected in parallel to the load side of the AC line.

일 실시예에 따르면, 상기 아크 검출부는,According to one embodiment, the arc detector,

버튼 스위치를 통해 상기 직류 동작 전압을 상기 제1 스위칭 소자에 인가하여 상기 제1 스위칭 소자를 도통시키는 테스트 회로를 더 포함할 수 있다.The electronic device may further include a test circuit configured to conduct the first switching device by applying the DC operation voltage to the first switching device through a button switch.

일 실시예에 따르면, 상기 전원 차단 장치는,According to one embodiment, the power off device,

상기 교류 선로 중 하나에 흐르는 전류의 크기를 감지할 수 있는 변류기;A current transformer capable of sensing a magnitude of current flowing in one of the AC lines;

가변 저항의 크기에 따라 상기 변류기가 감지한 전류의 크기에 비례하는 감지 전압을 생성하는 가변 저항기; 및A variable resistor generating a sense voltage proportional to the magnitude of the current sensed by the current transformer according to the size of a variable resistor; And

상기 감지 전압에 의해 도통되면 과전류 검출 신호를 출력하는 제3 스위칭 소자를 더 포함하며,And a third switching device which outputs an overcurrent detection signal when the sensing voltage is conducted.

상기 차단 스위칭 소자는 상기 과전류 검출 신호에 따라 상기 교류 선로와 차단부를 전기적으로 연결하도록 동작할 수 있다.The blocking switching device may be operable to electrically connect the AC line and the blocking unit according to the overcurrent detection signal.

일 실시예에 따르면, 상기 전원 차단 장치는,According to one embodiment, the power off device,

상기 교류 선로에 흐르는 교류 전류의 차이를 감지할 수 있는 영상 변류기;An image current transformer capable of detecting a difference in an AC current flowing through the AC line;

누전으로 인한 상기 교류 전류의 차이에 비례하는 감지 전압에 의해 도통되면 누전 검출 신호를 출력하는 제4 스위칭 소자를 더 포함하며,And a fourth switching element which outputs an electric leakage detecting signal when the electric current is conducted by a sensing voltage proportional to the difference of the AC current due to the electric leakage.

상기 차단 스위칭 소자는 상기 누전 검출 신호에 따라 상기 교류 선로와 차단부를 전기적으로 연결하도록 동작할 수 있다.The blocking switching device may be operable to electrically connect the AC line and the blocking unit according to the ground fault detection signal.

일 실시예에 따르면, 상기 전원 차단 장치는,According to one embodiment, the power off device,

상기 아크 검출 신호, 상기 과전류 검출 신호 또는 상기 누전 검출 신호가 발생하였을 때에 발광하는 표시 램프를 더 포함할 수 있다.The display device may further include a display lamp that emits light when the arc detection signal, the overcurrent detection signal, or the ground fault detection signal occurs.

본 발명의 전원 차단 장치에 따르면, 전선 및 전기 기구 등의 이상 상태, 즉 연결 불량, 단락에 의한 합선, 누전, 접속 불량, 과부하 등)로 인하여 발생할 수 있는 스파크, 아크, 과부하와 과열로 인한 화재, 누전으로 인한 감전 사고 등의 재해를 하나의 전원 차단 장치로 방지할 수 있다.According to the power cut device of the present invention, a fire caused by spark, arc, overload and overheating which may occur due to abnormal conditions of electric wires and electrical appliances, that is, poor connection, short circuit due to short circuit, short circuit, poor connection, overload, etc.) Disasters such as electric shocks caused by short circuits can be prevented with a single power off device.

특히, 전기 기구 내부에서 일어날 수 있는 미세 아크도 감지할 수 있다.In particular, it can also detect fine arcs that can occur inside electrical appliances.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 차단 장치를 예시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 아크 검출부 및 직류 동작 전압 생성부를 예시한 회로도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 과부하 검출부를 예시한 회로도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 누전 검출부를 예시한 회로도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차단 스위칭 소자 및 차단부를 예시한 회로도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 차단 장치를 구체적으로 예시한 회로도이다.
1 is a block diagram illustrating a power off device according to an embodiment of the present invention.
2 is a circuit diagram illustrating an arc detector and a DC operation voltage generator according to an embodiment of the present invention.
3 is a circuit diagram illustrating an overload detector according to an embodiment of the present invention.
4 is a circuit diagram illustrating a short circuit detecting unit according to an exemplary embodiment of the present invention.
5 is a circuit diagram illustrating a blocking switching device and a blocking unit according to an exemplary embodiment of the present invention.
6 is a circuit diagram specifically illustrating a power interruption device according to an embodiment of the present invention.

본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. For the embodiments of the invention disclosed herein, specific structural and functional descriptions are set forth for the purpose of describing an embodiment of the invention only, and it is to be understood that the embodiments of the invention may be practiced in various forms, The present invention should not be construed as limited to the embodiments described in Figs.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described in detail a preferred embodiment of the present invention. The same reference numerals are used for the same constituent elements in the drawings and redundant explanations for the same constituent elements are omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 차단 장치를 예시한 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a power off device according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 전원 차단 장치(10)는 교류 전원 선로(AC1, AC2)나 부하(LOAD)의 아크 발생 여부를 검출하는 아크 검출부(11), 과전류 및 단락 등 과부하 상태를 검출하는 과부하 검출부(12), 누전 상태를 검출하는 누전 검출부(13), 이상 상황의 검출 시에 통전되는 차단 스위칭 소자(14), 교류 전원 선로의 통전 상태를 단속하는 차단부(15), 직류 동작 전압을 공급하는 직류 동작 전압 생성부(16), 표시부(17)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the power cutoff device 10 includes an arc detector 11 that detects whether an AC power line AC1 or AC2 or a load LOAD is generated, and an overload detector that detects an overload condition such as an overcurrent and a short circuit. (12), a ground fault detecting unit 13 for detecting a ground fault state, a shut-off switching element 14 energized at the time of detection of an abnormal state, a breaker 15 for interrupting the energized state of an AC power line, and a DC operating voltage The direct current voltage generator 16 and the display unit 17 may be included.

아크 검출부(11)는 두 교류 전원 선로(AC1, AC2)로부터 교류 전압 신호를 각각 인가받는다. 만약 교류 전원 선로나 부하에서 발생한 아크로 인해 교류 전압 신호에 고주파 펄스 전류가 발생하면, 아크 검출부(11)는 두 교류 전원 선로로부터 고주파 펄스 전류 성분을 검출할 수 있다. 아크는 플러그를 꽂거나 뺄 때에나, 전원 스위치를 켜고 끌 때에 순간적으로 일어날 수 있고, 전기 부하나 선로의 이상 상태에서 미세 아크가 수 초 이내에 연속적으로 발생할 수도 있는데, 전자의 경우에는 전원을 차단하지 말아야 하거나 차단할 필요가 없지만 후자의 경우에는 화재의 위험이 있으므로 전원을 차단하여야 한다.The arc detector 11 receives an AC voltage signal from two AC power lines AC1 and AC2, respectively. If a high frequency pulse current is generated in the AC voltage signal due to the arc generated in the AC power line or the load, the arc detector 11 may detect the high frequency pulse current component from the two AC power lines. Arcs can occur momentarily when plugged in or unplugged, or when the power switch is turned on and off, and micro arcs can occur continuously within a few seconds under electrical loads or line faults. There is no need to turn it off or cut off, but in the latter case the power should be cut off as there is a danger of fire.

아크 검출부(11)는 고주파 펄스 전류를 검출하고, 검출된 고주파 펄스가 소정 시간 이상 지속되면 아크 검출 신호를 출력한다. 이를 위해, 아크 검출부(11)는 고주파 펄스 검출 회로(111), 지연 회로(112), 필터(113)를 포함한다. 필터(113)는 교류 전원 선로와 고주파 펄스 검출 회로(111) 사이에 연결되어 교류 전류에 섞인 부하의 동작 노이즈는 제거하고 아크 발생에 따른 고주파 펄스는 통과시킨다. 고주파 펄스 검출 회로(111)는 필터(113)를 통과한 고주파 펄스가 인가될 때마다 직류 동작 전압에 의해 지연 회로(112) 내의 커패시터(1121)를 충전한다. 지연 회로(112)는 여러 차례 고주파 펄스가 인가되어 직류 동작 전압의 충전에 따른 커패시터(1121)의 전압 레벨이 소정의 문턱 값을 초과하면 차단 스위칭 소자(14)를 도통시킬 수 있는 아크 검출 신호를 생성한다. The arc detector 11 detects a high frequency pulse current and outputs an arc detection signal when the detected high frequency pulse lasts for a predetermined time or more. To this end, the arc detector 11 includes a high frequency pulse detection circuit 111, a delay circuit 112, and a filter 113. The filter 113 is connected between the AC power line and the high frequency pulse detection circuit 111 to remove the operation noise of the load mixed with the AC current and to pass the high frequency pulse according to the arc generation. The high frequency pulse detection circuit 111 charges the capacitor 1121 in the delay circuit 112 by the direct current operating voltage whenever a high frequency pulse passing through the filter 113 is applied. The delay circuit 112 generates an arc detection signal capable of conducting the blocking switching element 14 when a high frequency pulse is applied several times and the voltage level of the capacitor 1121 due to the charging of the DC operating voltage exceeds a predetermined threshold. Create

이때, 지연 회로(112)는 한두 차례의 짧은 아크가 발생할 경우에는, 커패시터(1121)의 충전 전압 레벨이 아크 검출 신호를 생성하기에는 부족하기 때문에 아크 검출 신호를 생성하지 않으며, 더 이상 아크가 발생하지 않으면 시간이 지나면서 조금씩 방전되도록 구성된다.At this time, when one or two short arcs occur, the delay circuit 112 does not generate an arc detection signal because the charging voltage level of the capacitor 1121 is insufficient to generate the arc detection signal, and no arc is generated anymore. Otherwise it is configured to discharge little by little over time.

이렇게 하여 아크 검출부(11)는 위험성이 크지 않은 한두 차례의 순간적이거나 인위적인 아크는 무시하면서 실제 화재의 위험성이 큰 연속적인 아크를 정확하게 검출할 수 있다.In this way, the arc detector 11 can accurately detect a continuous arc with a high risk of actual fire while ignoring one or two instantaneous or artificial arcs that are not at high risk.

아크 검출부(11)에서 출력된 아크 검출 신호는 차단 스위칭 소자(14)를 도통시키고, 도통된 차단 스위칭 소자(14)에 의해 차단부(15)가 교류 전원 선로를 전기적으로 단절시킨다.The arc detection signal output from the arc detection unit 11 conducts the cutoff switching element 14, and the cutoff unit 15 electrically disconnects the AC power line by the conducted cutoff switching element 14.

한편, 아크 검출기(11)는 아크 검출에 따른 전원 차단이 잘 일어나는지 테스트할 수 있는 테스트 스위치(114)를 더 포함할 수 있다. 사용자가 테스트 스위치(114)를 누르면, 테스트 스위치(114)는 상기 고주파 펄스 검출 회로(112)의 출력을 대신하여 직류 동작 전압 생성부(16)에서 생성된 직류 동작 전압을 지연 회로(112)에 인가한다. 사용자가 위험성이 큰 아크의 발생 시간을 모방하여 수 초 동안 테스트 스위치(114)를 누르고 있는 동안, 지연 회로(112)의 커패시터(1121)가 충전되어 아크 검출 신호를 생성하고, 차단 스위칭 소자(14)가 도통되고 차단부(15)가 교류 전원 선로를 전기적으로 단절시킨다. 반면에 만약 사용자가 테스트 스위치(114)를 매우 짧게 예를 들어 1초 이내로 눌렀다면, 지연 회로(112)의 커패시터(1121)는 충분한 시간 동안 충전되지 않을 것이며, 따라서 아크 검출 신호도 생성되지 않고, 전원 차단도 일어나지 않을 것이다.On the other hand, the arc detector 11 may further include a test switch 114 that can test whether the power off according to the arc detection occurs. When the user presses the test switch 114, the test switch 114 substitutes the DC operating voltage generated by the DC operating voltage generator 16 into the delay circuit 112 in place of the output of the high frequency pulse detection circuit 112. Is authorized. While the user presses the test switch 114 for several seconds to mimic the occurrence of a high-risk arc, the capacitor 1121 of the delay circuit 112 is charged to generate an arc detection signal, and the blocking switching element 14 ) Is turned on and the breaker 15 electrically disconnects the AC power line. On the other hand, if the user presses the test switch 114 very short, for example within 1 second, the capacitor 1121 of the delay circuit 112 will not be charged for a sufficient time, so no arc detection signal is generated, No power cut will occur.

다음으로, 과부하 검출부(12)는 교류 선로 중 하나에 부설된 변류기(current transformer)(121)를 이용하여, 부하 측에서 소비하는 전력량이 상승할 때에 부하 측에 흐르는 전류에 의하여 변류기(121)에 유기되는 전압이 상승하는 것을 감지하고, 변류기(121)에 유기되는 전압이 소정의 문턱 값을 초과하면 과부하 검출 신호를 생성한다. 부하의 소비 전력에 따라 과부하 검출 신호를 생성하는 기준인 문턱 값을 변류기(121)의 양 출력단자에 병렬로 연결한 가변 저항기로 변경시킬 수 있다.Next, the overload detection unit 12 uses a current transformer 121 attached to one of the AC lines, so that when the amount of power consumed by the load increases, the current flows to the current transformer 121 by the current flowing to the load side. When the induced voltage is sensed to rise, the overload detection signal is generated when the induced voltage of the current transformer 121 exceeds a predetermined threshold. According to the power consumption of the load, a threshold value, which is a reference for generating an overload detection signal, may be changed to a variable resistor connected in parallel to both output terminals of the current transformer 121.

과부하 검출부(12)에서 출력된 과부하 검출 신호는 차단 스위칭 소자(14)를 도통시키고, 도통된 차단 스위칭 소자(14)에 의해 차단부(15)가 교류 전원 선로를 전기적으로 단절시킨다.The overload detection signal output from the overload detection unit 12 conducts the interruption switching element 14, and the interruption unit 15 electrically disconnects the AC power line by the conduction interruption switching element 14.

이어서, 누전 검출부(13)는 교류 선로 전체에 권선된 영상 변류기(zero-phase current transformer)(131)를 이용하여, 두 교류 선로 중 어느 한 선로에서 누전이 발생할 경우에 두 교류 선로 사이의 전위차에 의해 영상 변류기(131)에 유기되는 기전력을 감지하고, 영상 변류기(131)에 유기되는 기전력이 소정의 문턱 값을 초과하면 누전 검출 신호를 생성한다.Subsequently, the ground fault detector 13 uses a zero-phase current transformer 131 wound around the entire AC line, so that when a short circuit occurs in one of the two AC lines, a potential difference between the two AC lines is applied. By detecting the electromotive force induced by the image current transformer 131, and generates an electric leakage detection signal when the electromotive force induced by the image current transformer 131 exceeds a predetermined threshold value.

누전 검출부(13)에서 출력된 누전 검출 신호는 차단 스위칭 소자(14)를 도통시키고, 도통된 차단 스위칭 소자(14)에 의해 차단부(15)가 교류 전원 선로를 전기적으로 단절시킨다.The ground fault detection signal output from the ground fault detection unit 13 conducts the interruption switching element 14, and the interruption unit 15 electrically disconnects the AC power line by the conduction interruption switching element 14.

차단 스위칭 소자(14)는 아크 검출 신호, 과부하 검출 신호 및 누전 검출 신호 중 어느 한 신호에 의해 도통된다.The cutoff switching element 14 is conducted by any one of an arc detection signal, an overload detection signal, and a ground fault detection signal.

일 실시예에서 차단 스위칭 소자(14)는 선로 단절 동작에 필요한 에너지를 차단부(15)에 충분히 제공할 수 있도록 차단부(15)를 교류 선로에 전기적으로 연결시킬 수 있다. 이 경우 차단부(15)는 확실한 차단 동작을 위해 솔레노이드 코일 스위치를 이용할 수 있다.In one embodiment, the interruption switching element 14 may electrically connect the interruption unit 15 to an AC line so as to provide sufficient energy for the disconnection operation to the interruption unit 15. In this case, the blocking unit 15 may use a solenoid coil switch for a sure blocking operation.

직류 동작 전압을 공급하는 직류 동작 전압 생성부(16)는 교류 선로에 연결되어 교류 전원을 정류하여 아크 검출부(11), 과부하 검출부(12), 누전 검출부(13)가 필요로 하는 직류 동작 전압과 국부 접지 전압을 제공할 수 있다. 이때, 국부 접지 전압은 두 교류 선로 사이에 직렬 연결한 두 커패시터의 중간 탭이 가지는 전위를 이용할 수 있다.The DC operating voltage generator 16 for supplying the DC operating voltage is connected to an AC line to rectify the AC power, and the DC operating voltage required by the arc detector 11, the overload detector 12, and the earth leakage detector 13 may be adjusted. It can provide a local ground voltage. In this case, the local ground voltage may use the potential of the middle tap of the two capacitors connected in series between the two AC lines.

일 실시예에서, 직류 동작 전압 생성부(16)가 공급하는 직류 동작 전압은 지연 회로(112)에 인가되도록 결선되어, 고주파 펄스 검출 회로(111)의 제어에 따라 지연 회로(112)의 커패시터(1121)를 충전시킬 수 있다. 또한 일 실시예에서, 직류 동작 전압은 테스트 스위치(114)가 눌러진 동안 지연 회로(112)에 인가되도록 결선되어,지연 회로(112)의 커패시터(1121)를 충전시킬 수 있다.In one embodiment, the DC operation voltage supplied by the DC operation voltage generation unit 16 is connected to be applied to the delay circuit 112, so that the capacitor of the delay circuit 112 under the control of the high frequency pulse detection circuit 111 ( 1121 may be charged. Also in one embodiment, the direct current operating voltage can be wired to be applied to the delay circuit 112 while the test switch 114 is pressed, thereby charging the capacitor 1121 of the delay circuit 112.

표시부(17)는 전원 차단 장치(10)가 정상적으로 대기하는 상태로서 언제라도 각각의 검출부(11, 12, 13)에 직류 동작 전압을 공급할 수 있는 상태임을 표시할 수 있도록 직류 동작 전압 생성부(16)의 직류 동작 전압에 의해 상시 발광하는 제1 램프(171), 각 검출부(11, 12, 13)에서 각각의 검출 신호가 생성되었을 때에 각각 발광하는 제2 내지 제4 램프(172, 173, 174)를 포함할 수 있다. 상기 제1 내지 제4 램프(171, 172, 173, 174)는 발광 다이오드(LED)일 수 있다.The display unit 17 is a state in which the power cut-off device 10 normally waits, so that the DC operating voltage generator 16 can indicate that the DC operating voltage can be supplied to each of the detection units 11, 12, and 13 at any time. The first lamp 171 that emits light at all times by the direct current operating voltage of the " ) May be included. The first to fourth lamps 171, 172, 173, and 174 may be light emitting diodes (LEDs).

또한, 아크 검출부는 퓨즈(FUSE)와 연결되어 상기 아크 검출부에 문제가 발생할 때 상기 퓨즈(FUSE)에 의해 전원과의 연결이 차단되도록 함으로써 회로를 보호할 수 있도록 구성됨이 바람직하다.In addition, the arc detection unit is preferably configured to protect the circuit by being disconnected from the power supply by the fuse (FUSE) when a problem occurs in the arc detection unit is connected to the fuse (FUSE).

이어서, 각각의 검출부들의 회로를 상세하게 설명한다.Next, the circuit of each detection part is explained in full detail.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 아크 검출부 및 직류 동작 전압 생성부를 예시한 회로도이다.2 is a circuit diagram illustrating an arc detector and a DC operation voltage generator according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2를 함께 참조하면, 먼저 직류 동작 전압 생성부(16)는 두 교류 선로에 병렬로 연결된 두 개의 커패시터(C1, C2)와 두 개의 반파 정류 다이오드(D2, D4) 및 전류를 제한하여 회로를 보호하는 저항(R2)을 포함할 수 있다. 직류 동작 전압 생성부(16)의 반파 정류 다이오드(D2, D4)는 교류 전원을 정류하여 직류 동작 전압을 생성한다. 두 커패시터(C1, C2)의 중간 탭은 전원 차단 장치(10)를 위한 국부 접지 전위를 제공한다.1 and 2 together, first, the DC operating voltage generator 16 limits two capacitors C1 and C2 and two half-wave rectifying diodes D2 and D4 and current connected in parallel to two AC lines. It may include a resistor (R2) to protect the circuit. The half-wave rectifying diodes D2 and D4 of the DC operating voltage generator 16 rectify AC power to generate a DC operating voltage. The middle tap of the two capacitors C1 and C2 provides a local ground potential for the power disconnect device 10.

한편, 직류 동작 전압 생성부(16)는 커패시터(C13)를 더 포함할 수 있다. 커패시터(C13)는 통상 시에 저항(R14)를 통해 충전되어 있다가, 전원 차단 회로(10)의 각 검출부들(11, 12, 13)에 직류 동작 전압을 제공할 수 있다. 이로써, 커패시터(C13)는 교류 선로의 돌발적인 단락이나 합선으로 인한 교류 선로 상의 손실 전류에 의해 급격히 전압 강하가 발생하였을 경우에, 반파 정류 다이오드(D2, D4)를 통한 직류 동작 전압의 공급이 제 역할을 하지 못하고 결과적으로 단락이나 합선 시 전원 차단 동작을 수행하지 못하게 되는 것을 방지할 수 있다.Meanwhile, the DC operation voltage generator 16 may further include a capacitor C13. The capacitor C13 is normally charged through the resistor R14, and may provide a DC operating voltage to the detection units 11, 12, and 13 of the power cutoff circuit 10. Thus, when the voltage drop suddenly occurs due to a loss current on the AC line due to an unexpected short circuit or short circuit of the AC line, the supply of the DC operating voltage through the half-wave rectifying diodes D2 and D4 is stopped. This prevents them from playing a role and consequently prevents them from performing a power-off operation in the event of a short or short circuit.

아크 검출부(11)는 두 교류 선로에 병렬로 연결된 필터(113)와, 필터(113)에 의해 노이즈가 필터링된 교류 신호 중에서 아크에 의한 고주파 펄스를 검출하는 고주파 펄스 검출 회로(111), 지연 회로(112)를 포함하고, 그 밖에 테스트 회로(114), 스위칭 소자 포화 회로(115)를 더 포함할 수 있다.The arc detector 11 includes a filter 113 connected in parallel to two AC lines, a high frequency pulse detection circuit 111 for detecting a high frequency pulse due to an arc from an AC signal whose noise is filtered by the filter 113, and a delay circuit. 112, and may further include a test circuit 114 and a switching element saturation circuit 115.

필터(113)는 교류 선로에 각각 병렬로 또는 직렬로 연결된 다수의 커패시터(CS) 및 인덕터(L1, L2)로 구성될 수 있다. 교류 선로에는 교류 주파수의 고조파 성분과, 부하 전기 기기의 동작 시에 발생할 수 있는 노이즈, 주변의 전자 기기를 사용할 때에 발생할 수 있는 강한 전자기 유도에 의한 노이즈가 영향을 줄 수 있는데, 필터(113)를 통해 이러한 노이즈들이 제거될 수 있다. 교류 선로의 입력 측 양단에, 또는 부하 측 양단에 커패시터(CS)와 인덕터(L1, L2)를 삽입함으로써, 부하 측에서 발생한 고주파 서지가 입력 측의 계통(grid)으로 전파되는 것을 억지하고, 또한 입력 측에서 외부의 고주파 서지로 인해 전원 차단 장치(10)가 파손되는 것을 막을 수 있다.The filter 113 may be composed of a plurality of capacitors CS and inductors L1 and L2 connected in parallel or in series to an AC line, respectively. The AC line may be affected by harmonic components of AC frequency, noise generated when the load electrical equipment is operated, and noise caused by strong electromagnetic induction that may occur when using surrounding electronic equipment. These noises can be eliminated through. By inserting the capacitors CS and the inductors L1 and L2 at both ends of the input side of the AC line or at both ends of the load side, the high frequency surge generated at the load side is prevented from propagating to the input grid. On the input side, it is possible to prevent the power cutoff device 10 from being damaged by an external high frequency surge.

한편, 필터(113)는 외부로부터 전달되는 강한 서지(surge)를 흡수할 수 있도록 교류 선로에 병렬로 연결된 TNR(비선형 가변 저항기(NVR: non-linear variable resistor)의 일종으로서 TNR은 상표명임)와 커패시터(C3)를 더 포함할 수 있다.On the other hand, the filter 113 is a type of non-linear variable resistor (TNR) connected in parallel to the AC line to absorb the strong surge transmitted from the outside and TNR is a trade name). Capacitor C3 may be further included.

하지만 필터(113)의 필터 정수는 아크 발생에 따른 2MHz 이상의 고주파 펄스 성분을 감쇄시키지 않도록 결정되어야 한다. 부하나 선로에서 아크가 발생하면 대체로 수 kHz에서 수 GHz 까지의 주파수 성분을 가진 펄스 신호로 발생한다. 그러한 고주파 펄스 전류 신호는 교류 선로를 타고 전파되다가, 고속 스위칭 다이오드(DS1, DS2)를 통해 고주파 펄스 검출 회로(111)에 인가된다.However, the filter constant of the filter 113 should be determined so as not to attenuate the high frequency pulse component of 2MHz or more due to arc generation. When an arc occurs on a load or on a line, it typically occurs as a pulse signal with frequency components from a few kHz to several GHz. The high frequency pulse current signal propagates through the AC line and is applied to the high frequency pulse detection circuit 111 through the high speed switching diodes DS1 and DS2.

아크의 고주파 펄스를 감지하기 위한 고속 스위칭 다이오드(DS1, DS2)는 애노드가 교류 선로 측에 각각 연결되고 캐소드는 공통 접속되어 있으며, 다이오드(D4)와 결합하면 전파(full-wave) 정류 방식의 광대역 주파수 체배 회로를 구성한다. 아크의 고주파 펄스 전류가 고속 스위칭 다이오드(DS1, DS2)를 통과할 때에 저주파 대역은 통과하지 못하며 고속 스위칭 다이오드(DS1, DS2)의 역저지 주파수 범위 이상의 고주파 대역만 통과하고, 다시 커패시터(C5)를 거치면 수 MHz 이상의 고주파 성분만 남게 된다. 이에 따라, 부하의 사용으로 인해 생길 수 있는 수 kHz에서 수천 kHz 정도의 노이즈 성분은 아크 검출에 배제되고, 전원 차단 장치(10)의 오동작이 최소화될 수 있다.The fast switching diodes DS1 and DS2 for detecting high frequency pulses of the arc have anodes connected to the AC line side and cathodes connected in common, and when combined with the diode D4, full-wave rectified broadband Configure a frequency multiplication circuit. When the high frequency pulse current of the arc passes through the fast switching diodes DS1 and DS2, the low frequency band does not pass and passes only the high frequency band above the reverse stop frequency range of the fast switching diodes DS1 and DS2. This leaves only high frequency components above a few MHz. Accordingly, noise components on the order of several kHz to thousands of kHz, which may occur due to the use of the load, are excluded from the arc detection, and the malfunction of the power disconnect device 10 can be minimized.

이러한 고주파 펄스가 커패시터(C5)를 통과하고, 트랜스(T1)의 제1 코일(L3)에 인가되면, 트랜스(T1)의 제2 코일(L5)에 고주파 전압이 유기된다. 유기된 고주파 전압이 다이오드(D3)를 통과하여 제1 스위칭 소자(Q1)의 제어 단자 2에 인가되고 제1 스위칭 소자(Q1)를 도통시켜 연결 단자 1, 3을 연결시킨다. 아크가 사라져 고주파 펄스도 사라지면 트랜스(T1)에 인가되는 펄스 전류도 없기 때문에 제1 스위칭 소자(Q1)는 다시 비활성된다.When such a high frequency pulse passes through the capacitor C5 and is applied to the first coil L3 of the transformer T1, a high frequency voltage is induced in the second coil L5 of the transformer T1. The induced high frequency voltage is applied to the control terminal 2 of the first switching element Q1 through the diode D3 and conducts the first switching element Q1 to connect the connection terminals 1 and 3. When the arc disappears and the high frequency pulse disappears, since there is no pulse current applied to the transformer T1, the first switching element Q1 is inactivated again.

이렇게, 아크 발생에 따른 고주파 펄스가 존재하는 동안에 제1 스위칭 소자(Q1)가 도통되면, 직류 동작 전압 생성부(16)의 다이오드(D2)로부터 지연 회로(112)의 커패시터(C7, C9) 및 제1 스위칭 소자의 두 단자 1, 3를 지나 직류 동작 전압 생성부(16)의 다이오드(D4)로 전류 경로가 형성되고, 이 전류 경로를 통한 직류 동작 전압에 의해 지연 회로(112)의 커패시터(C7, C9)가 저항(R2, R6, R7, R8)의 크기에 따라 정해지는 속도로 충전된다.In this way, when the first switching element Q1 is turned on while the high frequency pulse is generated due to the arc generation, the capacitors C7 and C9 of the delay circuit 112 and the diode D2 of the DC operation voltage generator 16 and A current path is formed through the two terminals 1 and 3 of the first switching element to the diode D4 of the DC operation voltage generator 16, and the capacitor of the delay circuit 112 is formed by the DC operation voltage through the current path. C7 and C9 are charged at a rate determined by the size of the resistors R2, R6, R7, and R8.

커패시터(C7, C9)에 병렬 연결된 저항(R6, R7)은 각각 커패시터(C7, C9)를 위한 방전용 저항이다. 특히, 저항(R6)은 커패시터(C7)의 과충전을 방지하고 잔류 전하를 방전함으로써 커패시터(C7)를 보호하면서, 또한 스위칭 소자 포화 회로(115)의 커패시터(C8)의 충전을 위한 전류 경로를 제공하기도 한다. 저항(R7)은 커패시터(C9)의 충전 속도를 결정하고, 커패시터(C9)의 충전 후 방전시키는 역할을 한다.The resistors R6 and R7 connected in parallel to the capacitors C7 and C9 are discharge resistors for the capacitors C7 and C9, respectively. In particular, resistor R6 protects capacitor C7 by preventing overcharging of capacitor C7 and discharging residual charge, while also providing a current path for charging capacitor C8 of switching element saturation circuit 115. Sometimes. The resistor R7 determines the charging speed of the capacitor C9 and discharges the capacitor C9 after charging.

만약 전원 스위치의 온/오프나 플러그의 삽입 배출 동작에 의해 순간적으로 발생한 아크라면 커패시터(C9)를 충분한 시간 동안 충전하지 못하며, 충전이 끝나버리면 커패시터(C9)는 저항(R6, R7, R8)에 의해 방전된다. 따라서 아크 검출 신호가 생성되지 않기 때문에 전원 차단 장치(10)의 오동작을 막을 수 있다.If the arc is generated momentarily by the on / off of the power switch or the insertion and ejection operation of the plug, the capacitor C9 may not be charged for a sufficient time. When the charge is over, the capacitor C9 may be connected to the resistors R6, R7, and R8. Discharged. Therefore, since the arc detection signal is not generated, it is possible to prevent the malfunction of the power cutoff device 10.

하지만, 만약 부하나 교류 선로에서 발생한 화재 위험이 큰 아크라면 수 초간 지속될 수 있고, 커패시터(C9)를 충분히 충전시킬 수 있다. 커패시터(C9)가 충분히 충전되면 커패시터(C9)가 차지하는 전압 강하에 의해 제너다이오드(D5)가 도통되고, 제너다이오드(D5)와 직렬 연결된 역류 억제용 다이오드(D6)를 통해 아크 검출 신호가 출력된다.However, if the arc is a high risk of fire from a load or AC line, it can last for a few seconds and can sufficiently charge the capacitor (C9). When the capacitor C9 is sufficiently charged, the zener diode D5 conducts due to the voltage drop occupied by the capacitor C9, and the arc detection signal is output through the backflow suppression diode D6 connected in series with the zener diode D5. .

아크 검출 신호는 차단 스위칭 소자(14)에 입력된다. 차단 스위칭 소자(14)를 구현하는 제2 스위칭 소자(Q2)는 제어 단자 1에 아크 검출 신호가 인가되면 도통되고 연결 단자 2, 3이 연결되면서, 교류 선로와 차단부(15)를 연결시킨다. 저항(R9)은 제2 스위칭 소자(Q2)에 과전류가 흐르는 것을 방지한다.The arc detection signal is input to the cutoff switching element 14. When the arc detection signal is applied to the control terminal 1, the second switching element Q2 constituting the cutoff switching element 14 is electrically connected, and the connection terminals 2 and 3 are connected to connect the AC line and the breaker 15. The resistor R9 prevents overcurrent from flowing through the second switching element Q2.

한편, 크기가 작은 아크라도 지속적인 경우에는 문제가 될 수 있는데, 트랜지스터로 구현될 제1 스위칭 소자(Q1)가 미세 아크에 의해 트랜스(T1)에서 인가되는 전압에 의해서는 도통되지 않을 경우에 미세 아크를 검출하지 못할 수 있다. 이를 방지하기 위해, 스위칭 소자 포화 회로(115)가 추가될 수 있다. 스위칭 소자 포화 회로(115)의 커패시터(C8)는 정상적인 평소의 동작 시에 충전되어 있어서 제1 스위칭 소자(Q1)가 약하게 포화(saturated)되어 두 연결 단자 사이에 극히 미세한 전류를 흘리도록 제1 스위칭 소자(Q1)를 바이어싱한다. 따라서, 제1 스위칭 소자(Q1)는 미세한 아크에도 도통되어 지연 회로(112)의 커패시터들(C7, C9)을 직류 동작 전압에 의해 충전시킬 수 있다.On the other hand, even a small arc may be a problem in the case of sustaining. If the first switching element Q1 to be implemented as a transistor is not conducted by the voltage applied from the transformer T1 by the micro arc, the micro arc may be a problem. May not be detected. To prevent this, switching element saturation circuit 115 may be added. The capacitor C8 of the switching element saturation circuit 115 is charged during normal normal operation such that the first switching element Q1 is weakly saturated and flows extremely fine current between the two connection terminals. The element Q1 is biased. Accordingly, the first switching element Q1 may be connected to the fine arc to charge the capacitors C7 and C9 of the delay circuit 112 by the DC operating voltage.

다음으로, 테스트 회로(114)는 버튼 스위치(SW2)를 눌러 인위적으로 제1 스위칭 소자(Q1)의 제어 단자 2에 소정의 전압을 인가하여 제1 스위칭 소자(Q1)를 도통시킴으로써, 지연 회로(112)의 커패시터(C7, C9)를 직류 동작 전압에 의해 충전시키고, 그에 따라 아크 검출 신호가 발생되는지, 나아가 차단부(15)가 동작하는지 시험하기 위한 회로이다. 저항(R4)은 버튼 스위치(SW2)가 눌러졌을 때에 저항(R4)의 전압 강하를 통해 제1 스위칭 소자(Q1)의 제어 단자 2에 인가되는 전압을 낮추어 적정한 레벨로 만들기 위한 소자이다.Next, the test circuit 114 presses the button switch SW2 to artificially apply a predetermined voltage to the control terminal 2 of the first switching element Q1 to conduct the first switching element Q1 so as to conduct the delay circuit ( The capacitors C7 and C9 of the 112 are charged by the direct current operating voltage, thereby testing whether the arc detection signal is generated and further the operation of the interrupter 15. The resistor R4 is a device for lowering the voltage applied to the control terminal 2 of the first switching element Q1 to an appropriate level through the voltage drop of the resistor R4 when the button switch SW2 is pressed.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 과부하 검출부를 예시한 회로도이다.3 is a circuit diagram illustrating an overload detector according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 과부하 검출부(12)는 교류 선로 중 하나에 설치한 변류기(CT1)의 양단에 유기되는 기전력을 이용한다. 부하 측에서 소비하는 전력량이 증가하거나 선로에 단락이 생기면, 교류 선로에 흐르는 전류도 증가하고 변류기(CT1)에 유기되는 교류 전류의 크기도 상승하게 된다. 변류기(CT1)의 양 출력 단자에 가변 저항기(VR1)를 병렬로 연결하면 이 가변 저항기(VR1) 양단에는 변류기(CT1)에 유기되는 교류 전류의 크기에 상응하는 교류 전압이 걸린다.Referring to FIG. 3, the overload detection unit 12 uses electromotive force induced at both ends of the current transformer CT1 installed at one of the AC lines. When the amount of power consumed on the load side increases or a short circuit occurs in the line, the current flowing in the AC line increases and the magnitude of the AC current induced in the current transformer CT1 also increases. When the variable resistor VR1 is connected in parallel to both output terminals of the current transformer CT1, an AC voltage corresponding to the magnitude of the AC current induced in the current transformer CT1 is applied across the variable resistor VR1.

가변 저항기(VR1) 양단의 유기 교류 전압은 브리지 다이오드(BD1)에서 직류로 변환되어 제3 스위칭 소자(Q3)의 제어 단자 2에 인가된다. 부하의 용량 또는 교류 선로의 전력 용량에 따라 가변 저항기(VR1)의 가변 저항을 조절함으로써 과부하로 판단하기 위한 문턱 값을 조절할 수 있다.The organic alternating voltage across the variable resistor VR1 is converted into direct current by the bridge diode BD1 and applied to the control terminal 2 of the third switching element Q3. By adjusting the variable resistor of the variable resistor VR1 according to the capacity of the load or the power capacity of the AC line, the threshold for judging overload can be adjusted.

평소에는 가변 저항기(VR1) 양단의 유기 전압은 과부하 문턱 값보다 낮기 때문에 제3 스위칭 소자(Q3)는 비활성 상태이고, 커패시터(C13)도 완전히 충전되어 있다. 돌발적으로 교류 선로에 대전류가 흐르면 가변 저항기(VR1) 양단의 유기 전압이 과부하 문턱 값보다 커지고, 브리지 다이오드(BD1)에서 직류 변환된 전압에 의해 제3 스위칭 소자(Q3)가 도통된다. 제3 스위칭 소자(Q3)의 두 연결 단자 1, 3이 연결되어 커패시터(C13)에 충전된 전하가 저항(R11), 역류 방지용 다이오드(D7)를 통해 흐르면서 과부하 검출 신호가 출력된다.Usually, since the induced voltage across the variable resistor VR1 is lower than the overload threshold, the third switching element Q3 is inactive and the capacitor C13 is also fully charged. When a large current flows in an alternating current line unexpectedly, the induced voltage across the variable resistor VR1 becomes larger than the overload threshold value, and the third switching element Q3 is turned on by the voltage converted by the bridge diode BD1. Two connection terminals 1 and 3 of the third switching element Q3 are connected to each other, and the charge charged in the capacitor C13 flows through the resistor R11 and the backflow prevention diode D7 to output an overload detection signal.

과부하 검출 신호는 차단 스위칭 소자(14)에 입력된다. 차단 스위칭 소자(14)를 구현하는 제2 스위칭 소자(Q2)는 제어 단자 1에 과부하 검출 신호가 인가되면 도통되고, 연결 단자 2, 3이 연결되면서, 교류 선로 중 하나와 차단부(15)를 연결시킨다.The overload detection signal is input to the cutoff switching element 14. When the overload detection signal is applied to the control terminal 1, the second switching element Q2 constituting the cutoff switching element 14 is turned on, and the connection terminals 2 and 3 are connected to each other to connect one of the AC lines and the breaker 15. Connect

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 누전 검출부를 예시한 회로도이다.4 is a circuit diagram illustrating a short circuit detecting unit according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 누전 검출부(13)는 두 교류 선로를 포괄하여 권선된 상태로 장착된 영상 변류기(CT2)에 유기되는 기전력을 이용한다.Referring to FIG. 4, the ground fault detecting unit 13 uses electromotive force induced by the image current transformer CT2 mounted in a wound state covering both AC lines.

교류 전원은 변전소 및 변압기를 거쳐 송전되는 과정에서 반드시 지상 접지를 한 상태로 송전되는데 선로와 지면 사이에는 항상 전위 차이를 가지게 된다. 이 상태에서 교류 선로와 지면 사이에서 통전이 가능한 상태가 발생하면 전류가 누설된다. 누설 전류가 저항성 도전체(인체, 물 등 전류가 흐르면서 발열하거나 탄화되는 물체)에 흐르면 감전 사고 또는 화재 사고의 원인이 될 수 있다.AC power is transmitted through the substation and transformer while the ground is grounded, and there is always a potential difference between the line and the ground. In this state, when a state where energization is possible between the AC line and the ground occurs, current leaks. If leakage current flows into a resistive conductor (an object that generates heat or carbonizes while a current flows, such as a human body or water), it may cause an electric shock or a fire accident.

두 교류 선로는 영상 변류기(CT2)의 권선을 함께 통과하도록 되어 있어서, 양 교류 선로에 정상적으로 전류가 흐르는 동안에는 영상 변류기(CT2)에 기전력이 전혀 발생하지 않는다. 하지만, 어느 한쪽 교류 선로에서 누전이 발생하면 그 쪽 교류 선로에 흐르는 전류와 다른 쪽 교류 선로에 흐르는 전류의 크기가 달라지게 되고, 영상 변류기(CT2)는 소정의 교류 전압이 유기된다.Since the two AC lines pass through the windings of the image current transformer CT2 together, no electromotive force is generated in the image current transformer CT2 while current flows normally in both AC lines. However, when a short circuit occurs in one AC line, the magnitude of the current flowing in the AC line and the current flowing in the other AC line is different, and the current transformer CT2 is induced with a predetermined AC voltage.

유기된 교류 전압은 브리지 다이오드(BD2)에 인가되고, 직류 전압으로 변환되어, 커패시터(C11)를 거쳐 필터링된 후에, 제4 스위칭 소자(Q4)의 제어 단자 2에 인가된다. 이에 따라 제4 스위칭 소자(Q4)의 두 연결 단자 1, 3이 연결되고 커패시터(C13)에 충전된 전하가 저항(R12), 역류 방지용 다이오드(D8)를 통해 흐르면서 누전 검출 신호가 출력된다.The induced alternating voltage is applied to the bridge diode BD2, converted to a direct current voltage, filtered through the capacitor C11, and then applied to the control terminal 2 of the fourth switching element Q4. Accordingly, two connection terminals 1 and 3 of the fourth switching element Q4 are connected to each other, and a charge charged in the capacitor C13 flows through the resistor R12 and the backflow prevention diode D8 to output an earth leakage detection signal.

누전 검출 신호는 차단 스위칭 소자(14)에 입력된다. 차단 스위칭 소자(14)를 구현하는 제2 스위칭 소자(Q2)는 제어 단자 1에 누전 검출 신호가 인가되면 도통되고, 연결 단자 2, 3이 연결되면서 교류 선로 중 하나와 차단부(15)를 연결시킨다.The ground fault detection signal is input to the cutoff switching element 14. The second switching element Q2, which implements the cutoff switching element 14, is turned on when the earth leakage detection signal is applied to the control terminal 1, and connects one of the AC lines and the breaker 15 while the connection terminals 2 and 3 are connected. Let's do it.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차단 스위칭 소자 및 차단부를 구체적으로 예시한 회로도이다.5 is a circuit diagram specifically illustrating a blocking switching device and a blocking unit according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 차단 스위칭 소자(14)를 구성하는 제2 스위칭 소자(Q2)는 역류 방지 다이오드(D6, D7, D8)을 거쳐 각각 인가되는 아크 검출 신호, 과전류 검출 신호 및 누전 검출 신호를 제어 단자 1에서 수신한다. Referring to FIG. 5, the second switching element Q2 constituting the blocking switching element 14 receives an arc detection signal, an overcurrent detection signal, and an earth leakage detection signal that are respectively applied through the backflow prevention diodes D6, D7, and D8. Received at control terminal 1.

평상 시에 비활성화된 상태인 제2 스위칭 소자(Q2)의 연결 단자 2는 다이오드(D2)에서 출력되는 직류 동작 전압에 연결되어 있고 연결 단자 3은 교류 선로에 연결되어 있는데, 아크 검출 신호, 과전류 검출 신호 또는 누전 검출 신호가 인가되면 제어 단자 1에 전류가 통전 되면서 제2 스위칭 소자(Q2)가 도통되고, 연결 단자 2와 3이 연결된다. 이때 제2 스위칭 소자(Q2)의 연결 단자 3의 교류 전압이 연결 단자 2와 저항(R10)을 통해 브리지다이오드(BD3)에 인가된다.The connection terminal 2 of the second switching element Q2 which is normally inactive is connected to the DC operating voltage output from the diode D2, and the connection terminal 3 is connected to the AC line, which is an arc detection signal and an overcurrent detection. When a signal or an earth leakage detection signal is applied, current flows through the control terminal 1 to conduct the second switching element Q2, and the connection terminals 2 and 3 are connected to each other. At this time, the AC voltage of the connection terminal 3 of the second switching element Q2 is applied to the bridge diode BD3 through the connection terminal 2 and the resistor R10.

한편, 교류 선로에서 단락 및 합선이 일어나 다이오드(D2)에서 직류 동작 전압이 제대로 공급되지 못할 경우에, 커패시터(C13)에 충전된 전압이 제2 스위칭 소자(Q2)의 연결 단자 2의 전압이 공급되어, 제어 단자 1에 검출 신호가 인가될 때에 제2 스위칭 소자(Q2)가 도통될 수 있다.On the other hand, when a short circuit and a short circuit occur in the AC line and the DC operating voltage is not properly supplied from the diode D2, the voltage charged to the capacitor C13 is supplied by the voltage of the connection terminal 2 of the second switching element Q2. Thus, when the detection signal is applied to the control terminal 1, the second switching element Q2 can be turned on.

제2 스위칭 소자(Q2)의 도통으로 연결 단자 2, 3이 연결되면, 연결 단자 3에 인가되는 교류 선로의 전압이 연결 단자 2에 전달되고, 이어서 저항(R10)을 통해 브리지다이오드(BD3)에 인가된다.When the connection terminals 2 and 3 are connected by the conduction of the second switching element Q2, the voltage of the AC line applied to the connection terminal 3 is transmitted to the connection terminal 2, and then to the bridge diode BD3 through the resistor R10. Is approved.

브리지다이오드(BD3)는 인가된 교류 전압을 정류한 직류 전압을 차단부(15)를 구성하는 솔레노이드 코일(L6)에 인가한다. 솔레노이드 코일(L6)은 직류 전압이 인가되면 스위치(SW1)를 작동시키는 자성체에 강한 자기장을 형성하여 자성체로 하여금 스위치(SW1)를 움직여서 교류 선로가 물리적으로 단절되도록 할 수 있다.The bridge diode BD3 applies the DC voltage obtained by rectifying the applied AC voltage to the solenoid coil L6 constituting the breaker 15. The solenoid coil L6 forms a strong magnetic field in the magnetic body that operates the switch SW1 when a direct current voltage is applied, thereby causing the magnetic body to physically disconnect the AC line by moving the switch SW1.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 차단 장치를 구체적으로 예시한 회로도이다.6 is a circuit diagram specifically illustrating a power interruption device according to an embodiment of the present invention.

도 1과 도 6을 함께 참조하면, 전원 차단 장치(10)에는 맨 좌측에 교류 통전 선로(AC1, AC2), 스위치(SW1), 솔레노이드 코일(L6), 브리지다이오드(BD3)를 포함하는 차단부(15)가 나타나 있다. Referring to FIG. 1 and FIG. 6, the power cutoff device 10 includes a breaker including an AC conduction line AC1 and AC2, a switch SW1, a solenoid coil L6, and a bridge diode BD3 at the far left side. (15) is shown.

차단부(15)의 우측에는 커패시터들(CS)과 인덕터들(L1, L2) 및 비선형 저항기(TNR), 서지억제용 커패시터(C3)를 포함하는 필터부(113), 직류 동작 전압을 생성하는 반파 정류 다이오드들(D2, D4)과 전류 제한용 저항(R2)을 포함하는 직류 동작 전압 생성부(16)와, 고속 스위칭 다이오드(DS1, DS2), 필터링 커패시터(C5), 제1 코일(L3)에 인가된 아크로 인한 고주파 펄스에 의해 제2 코일(L5)에 기전력이 유기되는 발진 트랜스(T1), 스위칭 다이오드(D3), 제1 스위칭 소자(Q1)를 포함하는 고주파 펄스 검출 회로(111), 그리고 제1 스위칭 소자(Q1)이 도통되면 직류 동작 전압을 충전하는 커패시터들(C7, C9), 충전 속도를 결정하고 충전 후 방전시키는 저항들(R6, R7, R8) 및 제너 다이오드(D5)를 포함하는 지연 회로(112)가 나타나 있다. 커패시터(C9)의 충전 전압이 소정의 문턱 전압보다 커지면 제너 다이오드(D5)가 도통되고, 역류 방지 다이오드(D6)를 통해 아크 검출 신호가 출력된다.On the right side of the blocking unit 15, a filter unit 113 including capacitors CS, inductors L1 and L2, a nonlinear resistor TNR, and a surge suppression capacitor C3, and a DC operating voltage. DC operating voltage generator 16 including half-wave rectifying diodes D2 and D4 and current limiting resistor R2, fast switching diodes DS1 and DS2, filtering capacitor C5, and first coil L3. A high frequency pulse detection circuit 111 including an oscillation transformer T1, a switching diode D3, and a first switching element Q1 in which an electromotive force is induced in the second coil L5 by a high frequency pulse due to an arc applied to And the capacitors C7 and C9 for charging the DC operating voltage, the resistors R6, R7, and R8 for determining the charging speed and discharging after charging, and the zener diode D5 when the first switching element Q1 is turned on. Delay circuit 112 is shown that includes. When the charging voltage of the capacitor C9 is greater than the predetermined threshold voltage, the zener diode D5 is turned on, and an arc detection signal is output through the backflow prevention diode D6.

제1 스위칭 소자(Q1)에는 제1 스위칭 소자(Q1)를 포화 상태로 동작시키도록 바이어싱하는 스위칭 소자 포화 회로(115)의 저항(R5) 및 커패시터(C8)가 연결되어 있다.A resistor R5 and a capacitor C8 of the switching element saturation circuit 115 for biasing the first switching element Q1 to operate in a saturation state are connected to the first switching element Q1.

지연 회로(112)의 아래 쪽에는 직류 동작 전압이 충전되는 커패시터(C13)와 저항(R14)이 있다.Below the delay circuit 112 is a capacitor C13 and a resistor R14 charged with a direct current operating voltage.

부하측 교류 선로에는 교류 선로 중 하나에 부착된 변류기(CT1)를 이용한 과전류 검출부(12)가 있다. 브리지다이오드(BD1)는 누전에 의해 영상 변류기(CT1)에 유기된 전압을 직류 전압으로 변환하여 제3 스위칭 소자(Q3)에 인가한다. 제3 스위칭 소자(Q3)가 도통되면 커패시터(C13)에 충전된 직류 동작 전압이 역류 방지 다이오드(D7)을 통해 과전류 검출 신호가 출력된다.The load-side AC line includes an overcurrent detector 12 using a current transformer CT1 attached to one of the AC lines. The bridge diode BD1 converts the voltage induced in the image current transformer CT1 into a direct current voltage by a short circuit and applies it to the third switching element Q3. When the third switching element Q3 is turned on, the overcurrent detection signal is outputted through the backflow prevention diode D7 through the direct current operating voltage charged in the capacitor C13.

부하측 교류 선로에는 또한 교류 선로를 모두 감싸는 영상 변류기(CT2)를 이용한 누전 검출부(13)가 있다. 영상 변류기(CT2)에 브리지다이오드(BD2)은 과전류에 의해 유기된 전압을 직류 전압으로 변환하여 제4 스위칭 소자(Q4)에 인가한다. 제4 스위칭 소자(Q4)가 도통되면 커패시터(C13)에 충전된 직류 동작 전압이 역류 방지 다이오드(D8)을 통해 누전 검출 신호가 출력된다.The load-side AC line also has a ground fault detection unit 13 using an image current transformer CT2 that covers all of the AC lines. The bridge diode BD2 in the image current transformer CT2 converts the voltage induced by the overcurrent into a DC voltage and applies it to the fourth switching element Q4. When the fourth switching element Q4 is turned on, a short circuit detection signal is outputted through the backflow prevention diode D8 to the DC operating voltage charged in the capacitor C13.

아크 검출 신호, 과전류 검출 신호, 누전 검출 신호는 모두 차단 스위칭 소자(14)를 구성하는 제2 스위칭 소자(Q2)의 제어 단자에 인가되어 제2 스위칭 소자(Q2)를 도통시킨다. 도통된 제2 스위칭 소자(Q2)에 의해 교류 선로 중 하나의 교류 전압이 저항(R10)을 통해 차단부(15)의 브리지다이오드(DB3)로 인가된다. The arc detection signal, the overcurrent detection signal, and the earth leakage detection signal are all applied to the control terminal of the second switching element Q2 constituting the cutoff switching element 14 to conduct the second switching element Q2. An AC voltage of one of the AC lines is applied to the bridge diode DB3 of the breaker 15 through the resistor R10 by the conductive second switching element Q2.

제1 램프(LED)는 교류 선로(AC1)와 정류 다이오드(D2)의 캐소드 사이에 저항(R1)과 함께 직렬 연결되어 교류 선로(AC1, AC2)로부터 직류 동작 전압이 정상적으로 생성될 경우에 발광한다. 제2 램프(LED1)는 지연 회로(112)의 제너 다이오드(D5)와 커패시터(C13) 사이의 전압을 이용하여 아크 검출 신호가 발생하였는지 여부를 표시한다. 제3 램프(LED2)는 제3 스위칭 소자(Q3)의 출력 저항(R11)과 커패시터(C13) 사이의 전압을 이용하여 과전류 검출 신호가 발생하였는지 여부를 표시한다. 제4 램프(LED3)는 제4 스위칭 소자(Q4)의 출력 저항(R12)과 커패시터(C13) 사이의 전압을 이용하여 누전 검출 신호가 발생하였는지 여부를 표시한다.The first lamp LED is connected in series with the resistor R1 between the AC line AC1 and the cathode of the rectifier diode D2 to emit light when a DC operating voltage is normally generated from the AC lines AC1 and AC2. . The second lamp LED1 indicates whether an arc detection signal is generated using the voltage between the zener diode D5 of the delay circuit 112 and the capacitor C13. The third lamp LED2 indicates whether an overcurrent detection signal has occurred using the voltage between the output resistor R11 of the third switching element Q3 and the capacitor C13. The fourth lamp LED3 indicates whether a ground fault detection signal is generated using the voltage between the output resistor R12 and the capacitor C13 of the fourth switching element Q4.

퓨즈(FUSE)는 교류 선로 사이에서 전원 차단 장치 회로 사이에 삽입되어 전원 차단 장치(10)를 보호한다.A fuse FUSE is inserted between the power circuit breaker circuits between the AC lines to protect the power circuit breaker 10.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명이 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이와 균등하거나 또는 등가적인 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다 할 것이다. As described above, although the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, the present invention is not limited to the above-described embodiments, which can be variously modified and modified by those skilled in the art to which the present invention pertains. Modifications are possible. Accordingly, the spirit of the invention should be understood only by the claims set forth below, and all equivalent or equivalent modifications will fall within the scope of the invention.

11 아크 검출부
12 과전류 검출부
13 누전 검출부
14 차단 스위칭 소자
15 차단부
16 직류 동작 전압 생성부
17 표시부
11 arc detector
12 Overcurrent detector
13 earth leakage detector
14 blocking switching elements
15 blocking
16 DC operation voltage generator
17 Display

Claims (12)

교류 선로 상의 아크로 인한 고주파 펄스에 의해 제1 스위칭 소자를 도통하고, 상기 제1 스위칭 소자가 도통되는 동안에 직류 동작 전압을 이용하여 제1 커패시터를 충전하며, 상기 제1 커패시터의 전압이 소정의 레벨에 이르면 아크 검출 신호를 출력하는 아크 검출부;
상기 아크 검출 신호에 따라 상기 교류 선로와 차단부를 전기적으로 연결하는 차단 스위칭 소자; 및
상기 차단 스위칭 소자에 의해 연결된 상기 교류 선로의 전위를 이용하여 상기 교류 선로를 부하와 단절시키는 차단부를 포함하며,
상기 아크 검출부는,
아크로 인한 고주파 펄스를 제1 코일에서 입력받아, 상기 제1 코일에 의한 기전력이 유기되는 제2 코일에 흐르는 전류에 의해 상기 제1 스위칭 소자를 도통하는 고주파 펄스 검출 회로; 및
상기 제1 스위칭 소자가 도통되는 동안, 상기 직류 동작 전압을 평활하게 하고 상기 평활된 직류 동작 전압의 적어도 일부분에 상응하는 전류에 의해 상기 제1 커패시터를 충전하는 지연 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 차단 장치.
Conducts the first switching element by a high frequency pulse due to an arc on the AC line, charges the first capacitor using a direct current operating voltage while the first switching element is conducting, and the voltage of the first capacitor reaches a predetermined level. An arc detector for outputting an arc detection signal as early as possible;
A blocking switching element electrically connecting the AC line and the blocking unit according to the arc detection signal; And
A breaker for disconnecting the AC line from the load by using the potential of the AC line connected by the blocking switching element,
The arc detector,
A high frequency pulse detection circuit configured to receive a high frequency pulse due to an arc from a first coil and conduct the first switching element by a current flowing through a second coil in which electromotive force by the first coil is induced; And
And a delay circuit for smoothing the direct current operating voltage and charging the first capacitor by a current corresponding to at least a portion of the smoothed direct current operating voltage while the first switching element is conducting. Blocking device.
삭제delete 청구항 1에 있어서, 상기 고주파 펄스 검출 회로는
애노드는 상기 교류 선로 각각에 접속되고 캐소드는 공통 접속되도록 결선된 두 개의 다이오드; 및
상기 다이오드의 공통 접속된 캐소드로부터 고주파 펄스가 제1 코일에 전달되면 제2 코일에 전압이 유기되도록 결선된 트랜스를 포함하며,
상기 제1 스위칭 소자는 상기 트랜스의 제2 코일에 유기된 전압에 의해 도통되도록 연결되는 것을 특징으로 하는 전원 차단 장치.
The method of claim 1, wherein the high frequency pulse detection circuit
Two diodes each having an anode connected to each of the AC lines and a cathode connected in common; And
And a transformer wired to induce a voltage to the second coil when a high frequency pulse is transmitted from the common connected cathode of the diode to the first coil.
And the first switching element is electrically connected to the second coil of the transformer by the induced voltage.
청구항 1에 있어서, 상기 아크 검출부는
상기 제1 스위칭 소자가 포화 상태로 동작하도록 바이어싱함으로써, 그렇지 않을 경우에는 상기 제1 스위칭 소자를 도통시키지 못할 미세 아크로 인한 고주파 펄스가 인가될 때에도 상기 제1 스위칭 소자를 도통시킬 수 있는 스위칭 소자 포화 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 차단 장치.
The method of claim 1, wherein the arc detection unit
By biasing the first switching element to operate in a saturation state, a switching element saturation capable of conducting the first switching element even when a high frequency pulse due to a fine arc that otherwise would not conduct the first switching element is applied. A power off device further comprising a circuit.
청구항 1에 있어서, 상기 차단 스위칭 소자는 상기 아크 검출 신호가 제어 단자에 인가되면, 상기 교류 선로에 연결된 연결 단자와 상기 차단부에 연결된 연결 단자 사이를 도통시키도록 동작하는 것을 특징으로 하는 전원 차단 장치.The power cut-off device according to claim 1, wherein the cutoff switching element operates to conduct a connection between a connection terminal connected to the AC line and a connection terminal connected to the cutoff unit when the arc detection signal is applied to a control terminal. . 청구항 1에 있어서, 상기 교류 선로의 교류를 정류한 정류 전압을 상기 직류 동작 전압으로서 제공하는 직류 동작 전압 생성부를 더 포함하며,
상기 직류 동작 전압 생성부는 상기 교류 선로 사이에 직렬 연결된 두 개의 커패시터의 중간 연결 지점의 전위를 상기 전원 차단 장치의 접지 전위로 제공하는 것을 특징으로 하는 전원 차단 장치.
The method according to claim 1, further comprising a direct current operating voltage generator for providing a rectified voltage rectified by the alternating current of the AC line as the direct current operating voltage,
And the DC operation voltage generation unit provides a potential of an intermediate connection point of two capacitors connected in series between the AC lines as a ground potential of the power disconnect device.
청구항 6에 있어서, 상기 직류 동작 전압 생성부는 상기 정류 전압에 의해 충전되는 커패시터를 더 포함하고,
상기 직류 동작 전압 생성부는 상기 정류 전압 또는 상기 커패시터의 충전된 전압 중 적어도 어느 한 전압을 상기 직류 동작 전압으로서 공급하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 전원 차단 장치.
The method of claim 6, wherein the DC operation voltage generation unit further comprises a capacitor charged by the rectified voltage,
And the DC operation voltage generator is configured to supply at least one of the rectified voltage and the charged voltage of the capacitor as the DC operation voltage.
청구항 1에 있어서, 상기 교류 선로의 입력 측 또는 부하 측에 직렬로 삽입된 고주파 노이즈 필터; 및
상기 교류 선로의 부하 측에 병렬로 연결된 서지 흡수 소자 및 커패시터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 차단 장치.
2. The apparatus of claim 1, further comprising: a high frequency noise filter inserted in series at an input side or a load side of the AC line; And
And a surge absorbing element and a capacitor connected in parallel to the load side of the AC line.
청구항 1에 있어서, 상기 아크 검출부는,
버튼 스위치를 통해 상기 직류 동작 전압을 상기 제1 스위칭 소자에 인가하여 상기 제1 스위칭 소자를 도통시키는 테스트 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 차단 장치.
The method according to claim 1, wherein the arc detector,
And a test circuit for conducting the first switching element by applying the direct current operating voltage to the first switching element through a button switch.
청구항 1에 있어서,
상기 교류 선로 중 하나에 흐르는 전류의 크기를 감지할 수 있는 변류기;
가변 저항의 크기에 따라 상기 변류기가 감지한 전류의 크기에 비례하는 감지 전압을 생성하는 가변 저항기; 및
상기 감지 전압에 의해 도통되면 과전류 검출 신호를 출력하는 제3 스위칭 소자를 더 포함하며,
상기 차단 스위칭 소자는 상기 과전류 검출 신호에 따라 상기 교류 선로를 상기 차단부와 연결시키도록 동작하는 것을 특징으로 하는 전원 차단 장치.
The method according to claim 1,
A current transformer capable of sensing a magnitude of current flowing in one of the AC lines;
A variable resistor generating a sense voltage proportional to the magnitude of the current sensed by the current transformer according to the size of a variable resistor; And
And a third switching device which outputs an overcurrent detection signal when the sensing voltage is conducted.
And the cutoff switching element is operable to connect the AC line with the cutout according to the overcurrent detection signal.
청구항 10에 있어서,
상기 교류 선로에 흐르는 교류 전류의 차이를 감지할 수 있는 영상 변류기;
누전으로 인한 상기 교류 전류의 차이에 비례하는 감지 전압에 의해 도통되면 누전 검출 신호를 출력하는 제4 스위칭 소자를 더 포함하며,
상기 차단 스위칭 소자는 상기 누전 검출 신호에 따라 상기 교류 선로를 상기 차단부와 연결시키도록 동작하는 것을 특징으로 하는 전원 차단 장치.
The method of claim 10,
An image current transformer capable of detecting a difference in an AC current flowing through the AC line;
And a fourth switching element which outputs an electric leakage detecting signal when the electric current is conducted by a sensing voltage proportional to the difference of the AC current due to the electric leakage.
And the cutoff switching element is operable to connect the AC line with the cutout according to the ground fault detection signal.
청구항 11에 있어서,
상기 아크 검출 신호, 상기 과전류 검출 신호 또는 상기 누전 검출 신호가 발생하였을 때에 발광하는 표시 램프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 차단 장치.
The method of claim 11,
And a display lamp which emits light when the arc detection signal, the overcurrent detection signal, or the earth leakage detection signal is generated.
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