KR20070012786A - 누전 차단기를 구현하기 위한 방법 및 그 구성 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사용자가 제품, 가령, 가전 제품, 또는 그와 유사한 것을 사용하는 동안, 사용자를 누설 전류로부터 보호하기 위한 방법 및 장치(1)에 관한 것이다. 상기 장치(1)에는 일반적으로 열려 있는 차동 스위치(20)와, 상기 누설 전류에 비례하는 신호를 생성하는 차동 전류 변압기(30)가 제공되며, 상기 스위치에 인터페이싱된 정교화 유닛(50)이 상기 신호를 획득하고, 제한 값보다 상기 획득된 신호가 큰 크기를 갖는 위험 조건을 충족할 때까지, 상기 스위치(20)가 닫혀 있도록 한다.

Description

누전 차단기를 구현하기 위한 방법 및 그 구성 장치{METHOD AND SAFETY DEVICE FOR GROUND FAULT CIRCUIT}

본 발명은 누설 전류로부터 보호하는 방법에 관한 것이며, 이를 구현하는 장치에 관한 것이다.

전력 네트워크에 의해 전력이 공급되는 장치를 사용할 때, 그리고 사람과 직접 접촉이 있을 때, 감전의 위험은 항상 높으며, 때문에 안전 표준에 따라 보호용 차동 회로 차단기(differential circuit breaker)가 요구된다. 단상 시스템에서, 전기 장치는, 두 개의 선(하나는 “열” 선 또는 “상” 선, 나머지 하나는 “중성” 선)을 통해, 공중 전력 네트워크(즉, 메인-main)에 의해 전력(즉, 부하)을 공급받는 것이 일반적이다. 공중 사업 업체는 분포 커빈에 가까운 곳에서 중성 선을 접지한다.

일반 가정에서 그들이 전력 네트워크에 의해 전력이 공급되는 장치를 욕조나 수영장 풀 근처에 두고 사용할 때 부상자들이 발생한다. 물은 “열” 선에서 지표로 흐르는 전류, 가령 누설 전류, 또는 누전의 경로가 되며, 이러한 누설 전류가 인체를 통과하여 흐를 경우, 감전을 야기할 수 있다. 전도성 표면 상에 서 있거나 닿아 있으면서, 사람이 “열”선을 지표에 접촉시킬 때, 역시 감전을 초래할 수 있 다.

이러한 종류의 위험한 사건에 대한 상업적인 보호 회로, 이른바 누전 차단기(GFCI: Ground Fault Circuit Interrupter)은, 1차 권선은 열 선과 중성 선으로 이뤄지며, 2차 권선은 증폭 스테이지로 연결되는 차동 전류 변압기를 포함한다. 상기 열 선의 전류가 부하에 이르러서, 누전 없이 상기 중성 선을 통해 접지로 복귀될 경우, 상기 변압기의 코어에서는 2차 전류를 유도하기 위한 기자력이 존재하지 않는다.

이와 대비적으로, 전류가 누설되는 경우, 열 전류와 중성 전류 간의 차이에 비례하는 전류가 2차 권선에서 생성되며, 이러한 신호는 증폭되고 적정 안전 임계치와 비교된 후, 과도할 경우, 계전기(또는 회로 차단기)가 상기 열 선 및 중성 선을 부하로부터 연결을 끊는다.

이러한 장치가 가정의 전기 시스템을 총괄적으로 보호하기 때문에, 감도는 30㎃로 제한되며, 시스템에서 자연적으로 흐르는 작은 기생 누설 전류도 허락되지 않는다.

일부 조건, 즉, 습기가 존재하는 환경, 또는 물에 접촉할 가능성이 있는 환경에서의 파이프나 위생 제품을 설치 시 전기 제품, 또는 수공구를 이용할 때, 안전상의 이유로, 전력 네트워크 공급기에 연결되어 있는 플러그에 삽입될 수 있는 더 감도가 높은 보호 회로를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 경우에 있어서, 3㎃까지 낮아진 전류, 또는 그 이하의 전류에 민감한 장치가 구현될 수 있다.

위험 전류 레벨은 여러 가지 구성요소에 따라 다르며, 전극이 환자와 닿는 전기 의료 기구를 위한 표준은 상기 보호 회로의 임계치를 3㎃로 요구한다. 그럼에도 불구하고, 상기 보호 회로의 개로 시간(trip time)이 위험한 사태가 발생하기 전에 전류 차단을 보장하지 않을 경우, 1㎃ 이하의 전류에 대한 위험은 존재할 수 있다.

이러한 높은 감도의 보호 회로는 작동자의 안전을 보장해줄 수 있으나, 이는 상기 회로가 적정하게 동작할 경우이다. 상기 회로에 의해 현재 사용되는 제품이 적정하게 동작하는지를 체크하기 위해, 누르면 누설 전류가 실험된 회로 감도보다 다소 더 커지고, 그에 따라 상기 보호 회로가 차단되는 테스트 버튼이 제공된다. 그러나 메인으로 가전 제품을 연결할 때마다, 상기 테스트 버튼을 누르고, 상기 차단 발생 후 다시 회로를 발동시켜야 하는 상기 체크의 번거로움이 사용자에게로 떠넘겨진다.

보호 시스템이 사용자에 의한 수동 조정에 의존하지 않음으로써, 신뢰도가 극대화될 수 있다.

기존 기술에서 몇 가지 솔루션이 공개된다.

Patent US 5,982,593은 누전 차단 보호를 이용하는 회로 차단기에 관한 것이며, 상기 보호는 보호 회로 자신의 안전한 동작을 테스트하기 위한 테스트 회로를 추가로 이용하여 제공되며, 한편 이러한 테스트 회로는 테스트-버튼에 의해 활성화된다.

Patent US 6,426,632는 아치 차단 보호(arch fault protection)를 테스트하기 위한 전류 파형을 생성하는 시스템에 관한 것이며, 차동 변압기의 2차 전류를 검출하여, 상기 2차 전류를 상기 마이크로프로세서 자체에 저장된 임계치에 비교하기 위한 마이크로프로세서의 사용이 짧게 서술되어 있다. 상기 검출된 전류가 상기 임계치보다 클 경우, 상기 마이크로프로세서는 계전기에 의해 차단되고, 메인과의 연결이 끊어지는 신호를 전송한다.

그러나 상기 마이크로프로세서 및 관련 회로가 앞서 언급한 과정을 어떻게 수행하는지에 대한 자세한 설명은 하지 않으며, 상기 마이크로프로세서에 의해 수행되는 그 밖의 다른 과정에 어떠한 참조도 작성되지 않는다.

Patent US 5,875,087은 메인에서부터 부하로의 전류 흐름을 제어하는 회로 차단기에 관한 것이다. 마이크로프로세서는 상기 전류 흐름을 상기 마이크로프로세서 내부에 저장된, 또는 저장될 수 있는 수행 매개변수와 비교하기 위해, 그리고 회로 차단기를 위한 제어 신호를 생성하기 위해 사용된다. 상기 마이크로프로세서는, 보호 시스템 상에서 총괄적으로가 아닌 이웃하는 회로 상에서만 적정하게 동작하는지에 관한 테스트를 수행하며, 덧붙이자면, 시스템을 위한 교정 단계(calibration phase)는 존재하지 않는다.

Patent US 6,262,871은 GFCI를 자동 테스트하는 전자 회로에 관한 것이며, 본 발명의 주요 특징은 이미 구현된 GFCI와 연계되어야 한다는 것이며, 또는 GFCI의 필수 구성요소를 포함해야 한다는 것이다.

주기적으로, 인공적인 누설 전류가 마이크로 제어기를 이용하여 생성되고, 사이 GFCI에 의해 생성되는 신호가 조사된다. 상기 신호가 정상일 경우, 상기 테스트는 종료되고, 그렇지 않을 경우, 상기 시스템에 필수적으로 추가되는 제 2 회로 차단기를 차단함으로써 상기 GFCI에 의해 제어되는 부하는 메인과 단절된다.

이러한 솔루션의 단점은, 상기 GFCI가 이미 내포하고 있는 기능, 즉 자동으로 이뤄지는 비-효율적인 검출 기능으로 복잡해졌기 때문에, 과도한 회로 잉여물이 존재한다는 것이며, 덧붙이자면, 전압 샘플링의 기준 노드를 형성하기 위한 액세스가 항상 쉬운 것은 아니며, 다른 한편으로는, 와이어링(wiring) 및 시스템 비용의 증가를 초래한다는 것이다. 본 발명에 따르는 상기 GFCI 회로 구조가 종래 기법에 적용될 수 있다. 서로 다른 회로 구조의 경우에 있어서, 본 발명에 따르는 시스템이 완전하게 다시 설계되어야 한다.

따라서 종래 기술의 GFCI는 다음을 충족하지 않는다.

- 수동 조정이 필요 없으며, 총체적으로 자동으로 작동한다.

- 누설 전류에 대하여 고감도의 특성을 지닌다.

- 작은 크기를 가지며, 임의의 플러그, 또는 소켓, 또는 분로 소자에 삽입되기에 충분히 소형이다.

- 상기 GFCI에 전원을 넣는 초기화 단계 동안, 또는 상기 부하에 전력을 공급한 후 주기적으로 안전한 작동을 위해 자가-테스트 기능을 포함한다.

- 사용자에게 자신의 오작동을 표시해준다.

- 보호가 적정하고, 효율적으로 이뤄지고 있다고 체크한 후에, 메인에 의한 전력 공급이 허용된다.

- 누설 전류 검출 회로의 교정을 통해, 이러한 검출 회로의 구현으로부터 독립적으로 작동하며, 그로부터 분리되는 것을 보상할 수 있다.

- 위험한 누설 전류가 검출되면, 메인으로부터 부하의 연결을 끊고, 사용자가 상기 전력 공급기를 재-확립하는 수동 조정을 요청한다.

도 1은 본 발명에 따르는 GFCI을 도식한 도면이다.

도 2는 도 1의 GFCI의 세부적인 도면이다.

도 3은 도 2의 회로의 실시예를 도식한 도면이다.

도 4는 도 2의 회로의 또 다른 실시예를 도식한 도면이다.

본 발명은 가정에서 사용되는 제품, 즉 헤어 건조기를 위해 설명되며, 그러나 본 발명이 다른 응용예, 가령 신뢰할만한 GFCI를 툴, 또는 공장의 기계, 또는 그 밖의 다른 전기 제품에 장착하기에 관련될 수 있음을 당분야의 통산의 지식을 가진 자라면 잘 이해할 것이다.

특정 실시예에서(그러나 이는 본 발명을 제한하지 않는다.), 상기 GFCI는 헤어 건조기의 공급-케이블의 단부에서 플러그에 일체화된다. 그러나 본 발명의 GFCI를 월 소켓(wall socket)에 일체화시킴으로써, 이때, 헤어 건조기의 플러그, 또는 다른 가전 제품 장치가 상기 소켓으로 삽입됨으로써, 이와 동등한 바람직한 솔루션이 획득될 수 있다.

도 1을 참조하여, 본 발명에 따르는 GFCI(1)의 블록 다이어그램을 관찰할 수 있으며, 단상 전기 전력 네트워크, 또는, 메인은 참조부호(10)로 나타내어지고, 열 선(12)과 중성 선(14)은 접지되어 상기 네트워크(10)를 계전기(20)의 개별 콘택트(22a, 22b)에 연결한다. 다른 종류의 제어되는 스위치(또는 회로 차단기), 즉 반도체 소자가 사용될 수 있다. 상기 계전기(20)가 활성화될 때, 상기 콘택트(22a, 22b)는 두 개의 단자(24a, 24b)에 접촉하며, 두 개의 도선(12a, 12b)의 경로가 정해지고, 헤어 건조기(16)의 단자에 연결된다.

도선(12, 14)이 상기 도선(12, 14) 자체에 누설 전류 검출 회로를 포함하며, 이러한 경우에, 차동 전류 변압기(30)가 종래의 기법을 이용하여 링형 코어(toroidal core) 상에 구현된다. 상기 변압기의 1차 권선은 도선(12, 14)으로 이뤄지며, 상기 링 상의 또 다른 권선을 이용하여, 2차가 구현된다. 누설 직류를 검출하기 위해, 전류 프로브(current probe)가, 예를 들자면, LEM 제품이 사용될 수 있다.

두 개의 도선(42, 44)을 이용하여 테스트 생성기 회로(40)가 상기 도선(12, 14)의 분로(分路)를 형성한다. 상기 회로(40)의 기능은 도선(42, 44)으로 흐르며, 따라서 도선(12, 14)로 흐르는 정확하게 알려진 전류를 인공적으로 유도하는 것이며, 상기 전류가 상기 변압기(30)의 차동 요소이기 때문에, 상기 전류를 검출할 것이며, 그에 따라 그에 비례하는 진폭을 갖는 2차 신호가 생성된다.

상기 2차 권선(32)이 증폭 단계를 통해 인터페이싱되는 로직 정교화 유닛에 의해, 상기 신호가 획득되어진다(또는 샘플링 된다.), 또한 상기 로직 정교화 유닛(50)은 테스트 생성기 회로(40)와 계전기(20)에 인터페이싱되고, 상기 테스트 생성기 회로(40)와 상기 계전기(20)는 제어 신호, 또는 활성화 신호를 각각 커넥 션(36, 38)을 통해 전송할 수 있다. 또한, 상기 유닛(50)은 이진 연산을 수행하기 위한 하나 이상의 산술 모듈과, RAM과, ROM과, A/D 컨버터를 포함한다(모두 도면상 표시되지는 않음).

도 2를 참조하여, 본 발명에 따르는 GFCI(1)의 더 세부적인 도식이 제공되며, 도 1의 부분에 대응하는 부분은 갖은 참조 번호로서 유지된다.

특히, 단상 전력 네트워크(10)는 두 개의 퓨즈(11)를 통해 계전기(20)의 개별 콘택트(22a, 22b)로 뻗어 있는 도선(12, 14)에 연결되어 있고, 계전기(20)의 코일(21)이 활성화될 때, 상기 콘택트(22a, 22b)는 두 개의 단자(24a, 24b)에 접촉하며, 이로부터 두 개의 도선(12a, 12b)의 경로가 정해지고, 상기 헤어 건조기(16)의 단자에 연결된다.

본 발명의 본 실시예의 구성 요소들이 헤어 건조기(16)의 공급 플러그(55)로 내장되는 것이 바람직하며, 이것은 도 2의 점선으로 나타난다.

도 2를 참조하여, 도선(41, 42)은 테스트 생성기 회로(40)에 연결되며, 도선(45)은 상기 전력 네트워크(10)의 도선(12, 14)의 분로를 형성한다.

점선으로 표시된 영역 내부에서 나타나는 드롭 저항성-용량성 네트워크(drop resistive-capacitive network)(46)가 도선(45)에 연결되어, 도선(44)을 통해 상기 전력 네트워크(10)에 직접 연결되어 있는 정류(整流) 브리지(47)로 뻗어갈 수 있다. 상기 브리지(47)의 출력이 전기분해 커패시터(48)에 의해 필터링되고, 제너(49)에 의해 레벨이 정해지는데, 본 실시예에서는 그 값이 30V이다. 상기 전압은 GFCI의 제 1 전력 공급기 값이다. 커패시터(48)의 양 단자가 도선(200)을 통해, 두 개의 PNP 트랜지스터(60, 70)의 에미터(emitter)로 연결되는 반면에, 음 단자는 GFCI 회로(1)에 대한 접지를 구성하는 도선(100)으로 연결되며, 상기 도선(100)은 접지(100)라고도 일컬어진다. 저항(61)이 상기 에미터와 트랜지스터(60)의 베이스(base) 사이에 제공되며, 상기 베이스는 제한 저항(62)을 통해 NPN 트랜지스터(80)의 컬렉터로 연결된다. 상기 NPN 트랜지스터(60)는 상기 접지(100)에 연결되어 있는 에미터를 가지며, 바이어스 저항(63)과 도선(38)을 통해 로직 유닛(50)의 출력 핀에 연결되는 베이스를 갖는다. 이러한 유닛으로서, 가령, 마이크로 제어기 Motorola MC908Q2가 사용될 수 있다. 양극이 접지(100)로 연결되어 있는 프리휠링 다이오드(free wheeling diode)(64)의 음극과, 트랜지스터(70)의 베이스에 대한 바이어스 저항(65)과, 계전기(20)의 코일(21)의 단자가 상기 트랜지스터(60)의 컬렉터로 연결된다. 코일(21)의 또 다른 단자가 병렬 정규화 제너(92)와 필터링 커패시터(91)로 방향이 정해지고, 접지(100)로 연결되는 음 단자와, 컨덕터(110)로 연결된 양 단자가, 로직 유닛(50)과 연산 증폭기(90)(예를 들면, LPV321) 모두에 공급되는 양의 제 2 공급 전압(본 경우에는 5.1V)을 형성한다. 상기 컬렉터에 의한 트랜지스터(70)의 전류가 제한 저항(71)을 통해 상기 도선(110)으로 뻗어 있어, 이는 Miller 커패시터(72)에게 공급된다.

증폭기(90)의 출력(90u)은 상기 유닛(50)의 입력 핀과, 성형 피드백 저항(74, 75, 76)에 모두 연결되어 있고, 직렬 연결된 앞의 두 개의 저항은 증폭기(90)의 역 입력 핀에 연결되어 있는 반면에, 세 번째 저항은 저항(74, 75)의 공용 노드를 5.1V의 제 2 공급 전압의 분로를 형성하는 저항성 디바이더에 연결한다.

상기 디바이더는 직렬 연결된 2개의 등가 저항(76, 77)에 의해 형성되어, 상기 디바이더는 저항(76)의 단자의 공용 노드로 연결된다. 두 개의 바이패스 커패시터(78, 79)가 저항(76, 77)에 각각 병렬로 제공된다.

증폭기(90)의 반전, 비-반전 입력에, 저항(82)과 감결합 커패시터(83)의 직렬 결합과, 저항(84)이 직접 연결된다. 상기 그룹의 요소들은 변압기(30)의 2차 권선(32)에서 뻗어 나오는 두 개의 도선(32a, 32b)에 직렬로 연결되어 있는 부하 저항(85)을 가로지르는 전압을 감지한다. 상기 부하 저항(85)의 단자가 저항(76, 77)에 의해 형성되는 상기 디바이더 출력에 연결되어 있다.

테스트 생성기 회로(40)의 다음의 구성요소들이 점선으로 표시된 영역 내에서 그룹지어 진다. 고정밀 테스트 저항(86)은 도선(12)을 도선(42)을 통해 트라이악(88)의 양극에 연결시키며, 상기 트라이악(88)의 음극은 도선(44)을 통해 도선(14)에 연결되어 있다. 저항(86)은 변압기(30)의 다운스트림 노드에서 도선(12)의 분로를 만드는 이러한 방식으로, 상기 저항(86)으로 흐르는 전류가 도선(44, 14)을 통해, 그러나 변압기(30)의 링형 코어(toroidal core)를 통해서는 흐르지 않고, 네트워크(10)로 선회한다. 실제로, 도선(44)은 변압기(30)의 업스트림 도선(12)에 접촉한다. 저항(86)으로 흐르는 전류가 변압기(30)에 의해 검출될 필요가 있기 때문에, 상기 도선들에 대한 다른 포지션도 가능하다. 변압기(30)의 업스트림 도선(41)을 통해 도선(12)의 분로를 형성하는 대신에, 상기 저항(86)에 병렬로, 또 다른 보상 저항(87)이 제공된다. 상기 트라이악(88)의 게이트와 음극 사이에서, 저항(89)이 제공된다. 직렬 연결된 저항(101)과 다이오드(104)가, 그리고 양극이 상 기 게이트 방향으로 조정된 직렬 연결된 저항(103)과 다이오드(102)가 상기 게이트로 연결되어 있다. 상기 다이오드(104, 103)는 병렬이 아니다. 접지(100)에 연결되는 에미터(emitter)를 갖는 NPN 트랜지스터(105)의 컬렉터가 저항(103)으로 연결되어 있으며, 저항(106)에 의해 바이어스되는 베이스에 유닛(50)의 출력 핀에 의해 차례로 유입된다. 상기 출력 핀은 다이오드(104)의 양극에 연결되어 있으며, 상기 다이오드는 저항(101)과 직렬로 연결되어 있다.

로직 유닛(50)의 두 개의 핀은 두 개의 직렬 저항(111, 113)과 LED 다이오드(112, 114)에 전력을 공급한다. 상기 LED 다이오드의 구동을 통해, 상기 로직 유닛(50)은 시각적 경보를 제공하거나, GFCI(1)의 사용자에게 신호할 수 있다. 상기 경보를 강조하기 위해, 상기 LED 다이오드(112)는 녹색이고, 상기 LED 다이오드(114)는 적색이다. 청각적인 경보, 가령, 버저(buzzer), 또는 그와 유사한 장치가 또한 고려될 수 있다.

직렬 연결된 두 개의 저항(28, 29)이 접지(100)에 한 단부가 연결되어 있고, 다른 한 단부는 드롭 저항(46)에 직렬로 연결되어 있는 디바이더를 형성하며, 네트워크 주파수를 갖는 네모파형 전압을 유닛(50)의 핀에게 공급하고, 상기 유닛(50)은 선형 주기의 수를 계산함으로써, 내부 타이밍(50㎐ 메인에 대해 20㎳, 60㎐ 메인에 대해 16,66㎳)을 사용한다. 내부 타이밍의 또 다른 산출 근원은 유닛(50)의 클럭으로부터 회복되고, 계수들에 의해 적정하게 축소된 네모 파형 신호일 수 있다.

사용자가 헤어 건조기(16)를 안전하게 사용한다는 조건에서 GFCI(1)의 연산 단계가 사용자가 플러그(55)를 소켓에 연결할 때의 초기화부터, 지금 설명된다.

단계 Ⅰ

사용자는 플러그(55)를 관련 소켓에 삽입한다. 보통 열려 있는 계전기(20)가 상기 헤어-건조기(16)가 전력 네트워크(10)에 연결되지 않고, 그에 따라 동작하지 않도록 활성화되지 않는다. 다이오드 브리지(47)를 통해, 커패시터(48)는 충전되고, 제너(49)의 차단 전압에 다다르면, 상기 커패시터들의 단자를 가로지르는 전압은 고정된다. 트랜지스터(60)가 차단된다. 왜냐하면 트랜지스터(80)에 의해 바이어스되지 않고, 저항(63)을 통해, 유닛(50)이 트랜지스터(80)의 베이스를 바이어스하지 않음으로써, 상기 트랜지스터(80)도 차단되기 때문이다. 대신, 저항(65)과, 계전기(20)의 코일(21)과, 제너(92)를 통과하는 베이스 전류에 대한 전류 경로 때문에, 트랜지스터(70)는 포화상태가 된다. 상기 베이스 전류는 너무 낮아서 계전기(20)를 활성화시킬 수 없다. 트랜지스터(70)의 포화 상태에 의하여, 저항(71)을 통해, 커패시터(91)에 의해 필터링되는 전압을 갖는 제너(92)에게 전력을 공급하고, 연산 증폭기(90)와 로직 유닛(50)에 전력을 공급한다.

단계 Ⅱ

어떠한 전류도 헤어 건조기(16)로 유입되지 않고, 그에 따라 변압기(30)의 1차 권선에, 그리고 2차 권선에 전류가 유입되지 않기 때문에, 그 결과로, 저항(85)을 가로지르는 어떠한 전압도 존재하지 않는다. 따라서 증폭기(90)의 출력(90u)의 전압은, 저항(77a, 77b)에 의해 형성되는 디바이더가 설정하는 고정된 값(자신의 공급 전압의 약 1/2인 값)을 유지한다. (본 실시예에서는 8 비트인) 내부 A/D 컨버 터를 통해, 유닛(50)은 증폭기(90)의 출력(90u) 전압의 순차적인 취득(또는 샘플링)과, 내부 산술 모듈을 이용하여 65536(2¹⁶)개의 샘플들의 평균 내기를 수행하며, 이러한 연산은 1초 미만의 수행 시간을 요구한다. 상기 평균 내어진 값은 허용 오차를 고려한 ±3 비트의 편차를 갖는 127, 즉, 전체 크기의 1/2일 것이다. 저항(76, 77)에 의해 형성된 디바이더가 공급 전압의 1/2와 같은 명목 전압을 출력할 때, 이러한 값이 획득되어진다. 상기 획득된 값이 이 범위 밖에 존재할 경우, 단계 Ⅱ가 처음부터 반복되고, 그렇지 않을 경우 다음 단계 Ⅲ로 진행한다. 상기 단계에서, LED 다이오드(122, 114)가 모두 켜진다.

단계 Ⅲ

유닛(50)이 단계 Ⅱ에서 얻어진 평균 값을 저장하고, 또 다른 65536 타임에 대하여 단계 Ⅱ에서 얻어진 평균 값을 계산하면서, 증폭기(90) 출력 전압(90u)이 샘플링된다. 상기 얻어진 평균 값은 이전의 값과 최대 1 비트 오차만 허용하고 같아야 한다. 그렇지 않을 경우, 상기 시스템은 단계 Ⅱ를 다시 수행한다. 이는 제 2 공급 전압이 고정됨을 보장해주고, A/D 컨버터가 적정하게 동작하는 것을 보장한다. 본 단계에서 계산되는 평균 값은 유닛(50) 내부에 저장되고, 상기 A/D 컨버터를 위한 영-기준 값(zero-reference value)의 수단으로 가정된다. LED 다이오드(112, 114)가 켜진 채 남아있는다.

단계 Ⅳ

상기 유닛(50)은 증폭기(90)의 출력 전압(90u)을 획득하기 위한 일상 모드로 돌입하고, 샘플링된 증폭기(90)의 출력 전압(90u)과 단계 Ⅲ에서 저장된 영-기준 값 사이의 차이 값의 절대 값이 연산된다. 이러한 모든 처리된 값으로부터 최대 값이 저장되고, 그 후, 약간의 네트워크(10) 주기의 딜레이가 있은 후, 유닛(50)은 상기 최대 값이 2 미만이라고, 즉, 최소한의 비트만 상기 A/D 변화 과정에서 변경됐음을 검증한다. 이것은 상기 시스템의 노이즈가 GFCI의 동작에 간섭을 일으키지 않을 정도로 미약함을 보장하는 것이며, 이러한 조건이 충족되지 않을 경우, 유닛(50)은 단계 Ⅰ을 다시 수행한다. 본 단계 동안, LED 다이오드(112, 114)는 모두 빛난다.

단계 Ⅴ

유닛(50)은 양 전압 도선(36)으로 바이어스되고, 트랜지스터(105)는 저항(106)에 의해 바이어스되며, 포화 상태에 빠진다. 직렬 연결되는 다이오드(104)와 저항(101)을 통해, 네트워크(10) 전압의 양 반파(positive half-wave) 동안, 도선(12) 상에 트라이악(88)의 게이트가 양으로 바이어스된다(positively biased). 대신, 음 반파(negative half-wave) 동안의 트라이악(88)의 바이어스 전류에 대한 경로에 다이오드(102)와, 저항(103)과, 트랜지스터(105)가 포함된다. 상기 두 가지 경우에서, 전류는 저항(89)을 통해 흐르고, 상기 트라이악(88)이 활성화된다.

단계 Ⅵ

트라이악(88)의 활성 상태가 네트워크(10) 전압의 2 주기 동안 유지되며, 매우 정확한 값을 갖는 상기 트라이악(88)이 활성화될 때, 변압기(30)가 검출할 차동-전류 흐름이 생성되며, 상기 변압기는 전류를 상기 2차 권선(32)으로 유도하며, 이에 따라, 저항(85)을 가로지르는 전압이 생성된다. 상기 AC 전압은 연산 증폭기(90)에 의해 증폭되고, 자신의 출력(90u)에서 제공된다.

유닛(50)은 이러한 전압 신호를 이전 단계들에서 샘플링하고, 내부 A/D 컨버터를 이용하여, 이를 디지털 값으로 변환하며, 이들 중 최대 값을 저장한다. 그 후, 유닛(50)은 상기 최대 값이 유닛(50)의 ROM에 미리 저장된 상한 기준치와 하한 기준치 사이에서 포함되는지를 검증한다. 차동 전류를 검출하기 위한 회로를 보장하기 위해, 이는 총체적으로 동작하며, 수락할만한 감도를 지닌다. 상기 샘플링된 최대 값이 너무 낮을 경우, 녹색 다이오드 LED(112)가 짧은 시간 동안 빛나고, 상기 시스템은 다시 단계 Ⅱ를 수행한다. 상기 샘플링된 최대 값이 너무 높을 경우, 적색 다이오드(114)가 빛나며, 상기 시스템은 단계 Ⅱ를 다시 시작한다. 상기 샘플링된 최대 값이 적정할 경우, 이는 GFCI(1)에 의해 제공되는 테스트-값으로서 저장되며, 다음 단계 Ⅶ가 시작된다.

단계 Ⅶ

유닛(50)이 양 전압 도선(38)에 의해 바이어스되며, 저항(63)에 의해 트랜지스터(80)가 바이어스되고, 포화 상태에 빠진다. 현재 전류가 제 1 30V 공급기로부터 저항(61, 62)을 통해 접지(100)로 연결되며, 트랜지스터(60)를 포화시키고, 상기 제 1 공급기로부터 계전기(20)의 코일(21)로 전력을 공급한다. 코일(21)에서, 전류는, 헤어-건조기(16)를 네트워크(10)에 연결시키는 계전기(20)를 활성화시키기 충분한 크기로 흐를 수 있으며, 이에 따라 사용할 수 있게 된다. 동시에, 유닛(50)은 녹색 다이오드(112)의 스위치를 켜고, 적색 다이오드(114)의 스위치를 영구적으 로 끈다.

단계 Ⅷ

상기 계전기(20)를 활성화시키고, 그에 따라 네트워크(10)로부터 상기 헤어 건조기(16)로 전력을 공급한 후, 이전 단계에서와 같이, 유닛(50)은 연산 증폭기(90)의 출력 전압(90u)을 계속 모니터링한다. 특히, 상기 출력 전압(90u)을 A/D 컨버터를 이용하여 디지털 숫자로 변환한 후, 상기 유닛(50)은 자신의 최대 값에서 영- 기준 값을 빼며, 그 후, 모듈(또는 절대 값)을 계산하고, 실제 주설 전류의 최대 값을 획득한다. 이러한 최대 값이 기준 값보다 클 경우, 이러한 경우에서, 단계 Ⅵ의 마지막 부분에서, 10번 이상의 연속 횟수 동안, 즉, (약 0.1㎳에서 이뤄지는)10번의 획득에 대하여 테스트-값이 저장되며, 유닛(50)은 저항(38)으로부터 전압을 제거하며, 그에 따라 계전기(20)가 차단되고, 헤어 건조기(16)의 연결이 네트워크(10)로부터 끊어진다. 적색 LED 다이오드(114)를 빛냄으로써, 로직 유닛(50)은 위험 상태에 대해 신호한다. 위험 상태에서, 상기 GFCI(1)는 잠기며, 그에 따라 어떠한 추가적인 활성화도 방지할 수 있고, 스위치를 껐다가, 다시 켜야 비로소 활성화된다. 본 경우에 있어서, 이는 사용자가 플러그(55)의 연결을 월 소켓으로부터 끊고, GFCI가 차단되는 문제 요소를 제거해야 하고, 다시 플러그(55)를 연결해야 한다. 이 시점에서, GFCI(1)는 단계 Ⅰ로부터 다시 동작하기 시작할 것이다.

단계 Ⅷ 동안, 즉, 헤어 건조기(16)에 전력이 공급되는 동안, 단계 Ⅴ와 단계 Ⅵ에서와 같이, 주기적으로 테스트가 수행되어, 상기 GFCI(1)가 올바르게 동작하고 있는지를 확신할 수 있다. 본 실시예에서, 상기 테스트 동안, 즉, 단계 Ⅴ 및 단계 Ⅵ에서 서술된 동작이 수행되는 동안, 계전기(20)가 차단되지 않기 위해 필요한 연산 출력(90u)에서의 적정한 최대 값, 즉, 기준 값이 두 배가 되어, 사용자의 안전을 보장할 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 또 다른 이점은 즉, 테스트-저항(86)의 값을 변화시킴으로써 상기 GFCI(1)의 동작 임계치가 설정되기 용이하다는 것이 명백하다. 비교를 위해 유닛(50)에 먼저 저장된 임계치가 고정된 값이 아니고, 초기화 단계에서는 실제로는 GFCI(1)에 의해 검출되야 하는 지정된 전류의 결과이며, 상기 GFCI(1)는 GFCI(1)에 대한 너무 낮은 동작 임계치에 대한 체크를 보장한다. 이러한 경우에 있어서, 공급 부하는 고립된다.

본 발명의 또 다른 이점은 다른 종류의 수동 보호를 추가하기 용이하다는 것이다. 그 예로는, 누전(short-circuit) 보호, 또는 아치-차단 보호(arch-fault protection)가 있다.

단락 상태는 도 2의 도선(12a, 12b)이, 임시일지라도 접촉할 때, 또는 부하가 매우 낮은 임피던스 값에까지 이르렀을 때, 예를 들어, 사용자가 도선(12a, 12b)에 접촉할 경우, 발생하며, 이 시점에서, 높은 전류가 도선(12a, 12b)을 통해 흐를 수 있고, 이는 치명상을 입힐 수 있다. 도 2의 퓨즈(11)는 빠른 차단 대응을 보장하지 않는다.

이러한 불폄함은 본 발명의 실시예들을 구현함으로써 극복될 수 있다(도 3 참조).

본 실시예에서, 전류 변압기(300)를 도선(14) 상에 삽입함으로써 누전 전류 에 대비한 보호가 추가될 수 있다.

변압기(300)의 삽입은 도선(12) 상에서, 또는 계전기(20)의 다운스트림에서 수행될 수 있다. 이러한 변압기(300)의 1차 권선은 도선(14) 그 자체이고, 2차 측은 제 2 권선(330)을 이용하여 구현되는 센터 탭(center tap)이 장착된 2차 권선이다. 상기 센터-탭은 매우 낮은 값(수 ohm)을 갖는 저항(111a)의 단자에 연결되어 있고, 다른 단자에서, 음극은 변압기(300)의 2차 권선의 단자에 연결되는 두 개의 다이오드(310, 311)의 양극이 연결되어 있다.

도 2에서는 저항(111)이 LED 다이오드(112)에 직접 연결되어 있었고, 지금은 다이오드(310, 312)의 음극이 만나는 노드에 연결되어 있으며, 도선(320)은 변압기(300)의 2차 권선(330)의 센터-탭을 LED 다이오드(112)에 연결하며, 상기 LED 다이오드에 비교적 높은 값(약 10 kohm)을 갖는 저항(111b)이 병렬로 부착되어 있다. 따라서 전류 변압기(300)의 상기 2차 권선(330)에서 전압은 다이오드(310, 311)에 의해 정류(整流)되며, 따라서 저항(111a)을 가로질러 도선(14)으로 흐르는 전류에 비례하는 필스 신호가 제공될 것이다. 상기 회로의 동작은 다음과 같다.

저항(11)이 연결되는 유닛(50)의 핀(본원에서 A0이라 정의함)이, 초기화 동안 출력 핀으로서 사용되어, 저항(111)과, 저항(111a)을 통해 적색 LED 다이오드(112)를 구동시킨다. 그러나 저항(111b)은 LED 다이오드(112)의 동작에 영향을 끼치지 않는다. 초기화 단계의 말미에서, 적색 LED 다이오드(112)는 꺼지고, 유닛(50)의 상기 A0 핀은, 유닛(50)에 포함되는 프로그램의 적정 지시인 유사 입력이 된다.

그 후, 상기 A0 핀이 자신에게 제공되는 전압을 A/D 컨버터를 통해 샘플링할 수 있고, 결과적으로, 전류 변압기(300)를 이용하여 부하로부터 유입된 전류를 간접적으로 측정할 수 있다. 미리 지정된 임계치를 넘는 전류가 도선(14)으로 흐르는 경우, 전술한 방법과 유사한 방식으로, 유닛(50)은 스위치(계전기)(20)의 연결이 끊어짐을 확신하며, 이에 따라 누전에 대한 보호가 보증된다.

본 발명에 따르는 장치에 대한 두 번째 실시예가 도 4에서 도식되며, 이때, 이는 첫 번째 실시예와 많은 점에서 유사하고, 새로운 부분을 표시하기 위해 새로운 참조 번호가 추가되었다.

도선(12b) 상에서, 도선(12b) 상에서, 또는 스위치(계전기)(20)의 업스트림 상에서 수행될 수 있는 삽입을 갖는 전류 변압기(3001)가 부하에 연결되어 있으며, 변압기(3001)의 1차 권선이 도선(12b)에 의해 구현되며, 2차 측은 2차 권선(3301)에 의해 구현된다.

매우 낮은 값(수 ohm)을 갖는 저항(1111a)이 상기 2차 권선(3301)의 단자를 연결한다. 도 2에서 LED 다이오드(112)에 연결되는 저항(111)이 본 실시예에서는 저항(1111a)에 연결되어 있으며, 이는 LED 다이오드(112)의 양극에 전력을 공급한다. 그 음극은 트랜지스터(370)의 컬렉터에 연결되어 있으며, 에미터는 접지(100)에 연결되어 있고, 베이스는 두 개의 저항(346, 344)에 의해 형성되는 디바이더에 의해 바이어스되고, 트랜지스터(70)의 컬렉터에 의해 전력이 공급된다. 상기 트랜지스터(370)에 병렬로, 커패시터(340)가 제공되는 반면에, 트랜지스터(370)의 컬렉터는 저항(342)을 통해, 연산 증폭기(90)의 출력(90u)에 연결되어 있는다.

저항(342)과, 커패시터(340)로 구성된 어셈블리가 증폭기(90)의 출력(90u)에서 전압에 관한 로우-패스 필터를 형성하고, 그에 따라 트랜지스터(370)의 컬렉터에서 DC 전압이 상기 2차 공급 전압의 1/2와 같도록 유지된다.

상기 회로의 작동은 다음과 같다.

초기화 단계에서, 트랜지스터(370)가 포화상태인 동안, 트랜지스터(70)가 포화상태이며, 계전기(20)가 활성화되어 있지 않고, LED 다이오드(112)가 켜지도록 하기 때문에, 유닛(50)의 핀 A0이 출력 핀으로서 사용되며, 저항(111)과 저항(1111a)을 통해 적색 LED 다이오드(112)를 구동한다. 초기화 단계의 말미에서, 적색 LED 다이오드(112)는 꺼지고, 유닛(50)의 핀 A0은 적정 프로그램 지시 때문에 유추 입력이 된다.

상기 트랜지스터(70)의 차단 때문에, 동시에, 트랜지스터(370)는 차단되고, 계전기(20)는 활성화된다. 트랜지스터(370)의 컬렉터에서, 증폭기(90)의 출력(90u) 전압의 DC 구성요소가 존재할 것이며, 변압기(3001)에서 생성되어 저항(1111a)을 가로지르는 신호에 가해지는 상기 DC 전압은 A/D 컨버터를 통해 샘플링되며, 결과적으로 유닛(50)은 부하에 의해 흡수되는 상기 전류를 간접적으로 측정할 수 있다.

핀 A0에서 전압을 판독하는 것은 증폭기(90)의 출력(90u) 전압을 판독하는 것과 같은 방식으로 수행되며, 핀 A0에서의 전압과 영-기준 전압 간의 차이의 절대 값이 유닛(50)의 ROM에 저장되는 기준 값과 비교되고, 만약 더 클 경우, 계전기(20)가 차단되어, 부하(16)의 연결이 끊어진다.

Claims (35)

1. 전기 네트워크(10)에 연결되어 있는 부하(16)의 공급기에서 생성되는 누설 전류에 대하여 보호하기 위한 방법에 있어서, 상기 방법은

   미리 확립된 테스트 누설 전류를 생성하고, 검출하여, 그에 따라 상기 누설 전류의 검출에 대한 효율도(dfficiency)와, 교정(calibration)을 검증하는 단계,

   실제 누설 전류를 검출하고, 상기 실제 누설 전류에 비례하는 신호를 생성하는 단계,

   상기 비례 신호를 획득하고, 상기 획득 신호의 크기가 제한 값(limit value)보다 큰 위험 조건에 도달할 때, 전기 네트워크(10)로부터 부하(16)의 연결을 끊는 단계

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 누설 전류에 대하여 보호하기 위한 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 효율도와 교정을 검증하는 단계는 상기 부하(16)를 네트워크(10)에 연결하기 전에 수행됨을 특징으로 하는 누설 전류에 대하여 보호하기 위한 방법.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 효율도와 교정을 검증하는 단계는, 테스트 누설 전류를 생성하고, 상기 누설 전류에 비례하는 대응하는 신호를 생성하고, 상기 신호가 미리 확립된 범위 내에서 포함되는 지를 검증함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 누설 전류에 대하여 보호하기 위한 방법.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 부하(16)를 상기 네트워크(10)에 연결하기 전에, 상기 비례 신호를 테스트 누설 전류를 생성하지 않고 한 번 이상의 횟수로 획득함으로써, 상기 비례 신호의 영-기준 값(zero-reference value)이 획득되어 지는 것을 특징으로 하는 누설 전류에 대하여 보호하기 위한 방법.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 영 기준 값의 더욱 신뢰할만한 추정치를 획득하기 위해, 평균 내기 연산을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 누설 전류에 대하여 보호하기 위한 방법.
6. 제 4 항에 있어서, 네트워크(10)로부터 부하가 연결되지 않은 상태에서, 상기 테스트 누설 전류를 생성한 후에 획득된 신호(90u)와 상기 영-기준 값 간의 차의 절대 값을 취함으로써, 상기 제한 값이 획득되어짐을 특징으로 하는 누설 전류에 대하여 보호하기 위한 방법.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 부하(16)가 상기 네트워크(10)에 연결된 후, 테스트 전류를 생성함으로써 누설 전류의 정기적 검출을 주기적으로 검증하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 누설 전류에 대하여 보 호하기 위한 방법.
8. 제 7 항에 있어서, 누설 전류의 정기 검출의 주기적 검출 단계 동안은 언제나, 상기 네트워크(10)로부터 상기 부하(16)의 연결을 끊는 단계를 더 포함하며, 상기 획득된 신호(90u)의 크기의 계수의 최대치가, 상기 제한-값과, 상기 부하(16)의 연결이 네트워크(10)로부터 끊어진 상태 동안, 테스트 누설 전류를 생성한 후에 상기 획득된 신호(90u)의 크기와, 상기 제한 값의 합보다 큰 것을 특징으로 하는 누설 전류에 대하여 보호하기 위한 방법.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 누설 전류의 검출은 차동 변압기(30)를 이용하여 수행되며, 이때 상기 차동 변압기(30)의 1차 권선은 부하(16)에게 전력을 공급하는 도선(12, 14)으로 형성되어 있고, 2차 권선은 누설 전류에 비례하는 상기 신호를 생성하기 위한 것임을 특징으로 하는 누설 전류에 대하여 보호하기 위한 방법.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 부하(16)의 연결을 끊는 단계는 전기 제어되는 스위치(20)에 의해 수행되며, 이때 상기 전기 제어되는 스위치(20)는 열려 있을 때는 네트워크(10)로부터 부사(16)의 연결을 끊고, 스위치(20)가 닫혀 있을 때는 상기 네트워크(10)에 상기 부하(16)를 연결하는 것을 특징으로 하는 누설 전류에 대하여 보호하기 위한 방법.
11. 제 10 항에 있어서, 위험 상태 동안, 상기 전기 제어되는 스위치(20)는, 상기 네트워크(10)로부터 상기 스위치(20)의 연결이 끊어질 때까지, 강제로 열려져 있음을 특징으로 하는 누설 전류에 대하여 보호하기 위한 방법.
12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 부하(16)에 연결되어 있는 하나 이상의 도선에서 전류를 검출하는 단계, 그리고

    상기 전류가 미리 지정된 임계치보다 클 때면 언제나 상기 부하(16)의 연결을 끊는 단계

    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 누설 전류에 대하여 보호하기 위한 방법.
13. 제 12 항에 있어서, 상기 부하(16)에 연결되어 있는 하나 이상의 도선에서 전류를 검출하는 단계는, 상기 부하(16)를 네트워크(10)에 연결하기 전, 또는 후에 수행되는 것을 특징으로 하는 누설 전류에 대하여 보호하기 위한 방법.
14. 제 12 항 또는 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 부하(16)에 연결되어 있는 하나 이상의 도선에서 전류를 검출하는 단계는, 전류 변압기를 이용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 누설 전류에 대하여 보호하기 위한 방법.
15. 제 12 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 부하(16)의 연결을 끊는 단계는, 상기 전기 제어되는 스위치(20)를 이용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 누설 전류에 대하여 보호하기 위한 방법.
16. 제 1 항 내지 제 15 항에 따르는 방법을 수행하기 위한 장치(1)에 있어서, 상기 장치는

    상기 네트워크(10)와 상기 부하(16) 사이에서 설정되는 전기 제어되는 스위치(20)로서, 열려 있을 때는 상기 부하(16)의 연결을 상기 네트워크(10)로부터 끊고, 닫혀 있을 때는 연결시키는 상기 스위치(20),

    누설 전류에 대한 검출 수단(30)으로서, 상기 누설 전류에 비례하는 신호를 생성하는 상기 검출 수단(30),

    상기 비례 신호를 획득하기 위해, 상기 누설 전류에 대한 검출 수단(30)에 연결되어 있거나, 혹은 위험 조건이 충족될 때면 언제나, 제어 신호(38)를 이용하여 스위치의 열림을 구동하기 위해, 상기 스위치에 연결되어 있는 정교화 유닛(50)

    을 포함하며, 이때

    생성기 회로(40)를 테스트 누설 전류를 생성하기 위해 포함하며, 그에 따라 상기 검출 수단(30) 및 상기 스위치(20)의 효율도와 교정을 검증하는 것을 특징으로 하는 누설 전류에 대하여 보호하기 위한 장치.
17. 제 16 항에 있어서, 상기 생성기 회로(40)는 정교화 유닛(50)에 의해 제어 신호(36)를 통해 제어되는 것을 특징으로 하는 누설 전류에 대하여 보호하기 위한 장치.
18. 제 16 항 또는 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스위치(20)는 상기 정교화 유닛(50)에 생성하는 제어 신호(38)에 의해 제어되는 활성화 코일(21)을 갖는 계전기(relay)임을 특징으로 하는 누설 전류에 대하여 보호하기 위한 장치.
19. 제 16 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 정교화 유닛(50)은 마이크로-제어기임을 특징으로 하는 누설 전류에 대하여 보호하기 위한 장치.
20. 제 16 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 정교화 유닛(50)에 대해 안정된 전력 공급을 생성하는 회로를 더 포함하며, 상기 회로는 상기 전기 네트워크(10)로부터 전력을 공급받는 것을 특징으로 하는 누설 전류에 대하여 보호하기 위한 장치.
21. 제 16 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서, 단상 AC 전압에 의해 전력이 공급됨을 특징으로 하는 누설 전류에 대하여 보호하기 위한 장치.
22. 제 16 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 누설 전류에 대한 검 출 수단(30)은 코어를 갖는 차동 변압기(30)를 포함하며, 이때, 상기 코어 상에 도선(12, 14)로 구성된, 부하(16)에 전력을 공급하는 1차 권선과, 상기 1차 권선으로 유입되는 전류에 비례하는 신호를 생성하는 2차 권선(32)이 제공되는 것을 특징으로 하는 누설 전류에 대하여 보호하기 위한 장치.
23. 제 16 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 생성기 회로(40)는, 상기 정교화 유닛(50)이 생성하는 신호(36)에 의해 제어되는 도선을 갖는 트라이악(88)에 직렬 연결된 저항(86)을 포함하며, 상기 직렬 연결은 상기 검출 수단(30)의 다운스트림 단자와 업스트림 단자를 이용하여, 상기 부하(16)에 전력을 공급하는 도선(12, 14)의 분로(分路)를 형성하는 것을 특징으로 하는 누설 전류에 대하여 보호하기 위한 장치.
24. 제 16 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 누설 전류에 대한 검출 수단(30)의 다운스트림에, 상기 전류에 비례하는 신호에 대한 증폭기(90)가 제공되는 것을 특징으로 하는 누설 전류에 대하여 보호하기 위한 장치.
25. 제 24 항에 있어서, 증폭기(90)에 대하여 안정적인 전력 공급(91, 92)을 생성하는 회로를 더 포함하며, 상기 회로는 사기 전기 네트워크(10)로부터 전력을 공급받는 것을 특징으로 하는 누설 전류에 대하여 보호하기 위한 장치.
26. 제 16 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 정교화 유닛(50)은 시각적인 경보(112, 114), 또는 청각적인 경보를 구동하는 것을 특징으로 하는 누설 전류에 대하여 보호하기 위한 장치.
27. 제 16 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 정교화 유닛(50)은 상기 스위치(20)가 형성되기 전, 또는 후의, 누설 전류의 크기에 관한 주기적 제어를 스캔하기 위해 사용되는 타이밍 수단(28, 29)을 제공받는 것을 특징으로 하는 누설 전류에 대하여 보호하기 위한 장치.
28. 제 16 항 내지 제 27 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 정교화 유닛(50)은 미리 확립된 전류 값, 또는 실 시간 값에서 획득되어지는 값에, 누설 전류에 대한 검출 수단(30)에 의해 획득되어지는 값을 비교하기 위해 사용되는 산술 모듈을 제공받는 것을 특징으로 하는 누설 전류에 대하여 보호하기 위한 장치.
29. 제 28 항에 있어서, 상기 미리 확립되는 값은 상기 정교화 유닛(50) 내부에 있는 ROM에 저장되는 것을 특징으로 하는 누설 전류에 대하여 보호하기 위한 장치.
30. 제 16 항 내지 제 29 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 부하(16)에 연결된 도선에서 전류를 검출하는 수단(300, 3001)을 더 포함하며, 이때 상기 검출 수단(300, 3001)은 상기 전류에 비례하는 신호를 생성하고, 상기 정교화 유닛(50)에 연결되어, 위험 조건이 충족되면, 상기 스위치(20)의 차단을 제어할 수 있는 것을 특징으로 하는 누설 전류에 대하여 보호하기 위한 장치.
31. 제 30 항에 있어서, 상기 부하(16)에 연결된 도선에서 전류를 검출하는 수단(300, 3001)은 전류 변압기를 포함하는 것을 특징으로 하는 누설 전류에 대하여 보호하기 위한 장치.
32. 제 30 항 또는 제 31 항에 있어서, 상기 정교화 유닛(50)은 상기 부하(16)에 연결된 도선에서 전류를 검출하는 수단(300, 3001)에 연결되어 있거나, 위험 조건이 충족되면, 제어 신호(38)를 이용하여 스위치(20)를 차단하는 것을 제어하도록 스위치에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 누설 전류에 대하여 보호하기 위한 장치.
33. 전기 네트워크(10)에 전자 제품을 연결하기 위한 플러그(55)가 제공되는 전기 제품에 있어서, 상기 전자 제품은 청구항 제 16 항 내지 제 32 항 중 어느 한 항에 따르는 보호 장치(1)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 제품.
34. 제 33 항에 있어서, 헤어 건조기, 또는 다른 가전 전자 장치임을 특징으로 하는 전자 제품.
35. 전자 제품에 전력을 공급하기 위한 소켓에 있어서, 상기 소켓은 청구항 제 16 항 내지 제 32 항 중 어느 한 항에 따르는 보호 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 소켓.

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