KR101163963B1 - Appratus for protecting surge of monitoring data - Google Patents
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Abstract
본 발명은 감지된 서지의 크기, 서지 발생 횟수, 접지 여부, 전류누설 여부 등을 쉽게 육안으로 파악할 수 있게 한 모니터링 가능한 서지보호장치에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 홀 전류변환기(Hole CT)의 전류 변화값으로부터 서지를 감지하고 감지된 서지 신호를 증폭하는 서지측정 및 증폭회로와 ; 접지저항을 증폭하여 하기 마이크로프로세서에 전송하는 능동형 접지저항증폭회로와 ; 저항성 누설전류 감지 칩(IGR)을 포함하여 구성되어 저항성 누설전류를 감지하는 저항성/용랑성 누설전류 측정회로와 ; 전류변환기(CT)에서 검출된 교류신호를 정류하고 이 신호로부터 서지의 수를 카운트하는 서지카운터와 ; 상기 각 구성요소로부터 감지 및 변환된 신호를 하기 디스플레이(5)에 전달하여 표시되게 하는 마이크로프로세서 및 ; 상기 마이크로프로세서로부터 전송받은 각 정보를 표시하는 디스플레이를 포함하는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a monitorable surge protection device that makes it easy to visually determine the magnitude of a sensed surge, the number of surge occurrences, grounding, and current leakage.
The present invention includes a surge measurement and amplification circuit for detecting a surge from a current change value of a Hall CT and amplifying the sensed surge signal; An active ground resistance amplifying circuit for amplifying ground resistance and transmitting it to the following microprocessor; A resistive / current leak current measuring circuit configured to include a resistive leak current sensing chip (IGR) to detect resistive leak current; A surge counter for rectifying the AC signal detected by the current converter CT and counting the number of surges from the signal; A microprocessor for transmitting the sensed and converted signals from each of the components to the following display (5) for display; And a display for displaying each piece of information received from the microprocessor.
Description
본 발명은 낙뢰, 서지 등의 이상 과전압으로부터 각종 전기전자기기들을 보호하기 위해 이용되는 서지보호 장치에 관한 것으로 상세하게는 감지된 서지의 크기, 서지 발생 횟수, 접지 여부, 전류누설 여부 등을 쉽게 육안으로 파악할 수 있게 한 모니터링 가능한 서지보호장치에 관한 것이다. The present invention relates to a surge protection device used to protect a variety of electrical and electronic devices from abnormal overvoltage, such as lightning, surge, and more specifically, the size of the detected surge, the number of surge occurrences, grounding, current leakage, etc. The present invention relates to a monitorable surge protection device which can be identified as
더욱이, 통신모듈을 이용하여 원격으로 감지가 가능한 모니터링 가능한 서지보호장치에 관한 것이다.
Furthermore, the present invention relates to a monitorable surge protection device that can be sensed remotely using a communication module.
전기, 전자 기술의 진보에 따라 각종 전기전자기기는 고집적화, 다기능화, 소형화되는 추세에 있으며, 이러한 전기전자기기는 낙뢰, 서지 등과 같이 외부에서 발생하는 이상 과전압으로 보호하기 위하여 서지보호 장치를 구비하고 있다. With the advance of electric and electronic technology, various electric and electronic devices have tended to be highly integrated, multifunctional and miniaturized. Such electric and electronic devices are equipped with surge protection devices to protect against abnormal overvoltage generated from outside such as lightning and surge. have.
이러한 서지보호 장치는 이상 과전압 발생시 기기의 내전압 이하로 억제하여 기기의 소손을 예방하고 정상 동작을 유지토록 하는 장치로서, 서지보호 소자를 구비하고 있는 데 이러한 서지보호 소자는 서지 등의 이상 과전압에 대해서는 전압 억제 기능을 원활히 수행하지만, 정격을 초과하는 상용 주파수의 일시적 과전압에 대해서는 그 기능을 수행하지 못하고 열화된다. This surge protection device is designed to prevent damage to the device and to maintain normal operation by suppressing it under the withstand voltage of the device when an abnormal overvoltage occurs. The surge protection device includes a surge protection device. The voltage suppression function is smoothly performed, but the temporary overvoltage of the commercial frequency exceeding the rated value is not performed and degrades.
또한, 큰 서지전류에 대한 빈번한 동작에 의해서도 열화가 진행될 수도 있으며, 열화된 서지보호 소자는 임피던스가 매우 낮은 상태로 그 특성이 변화하게 되어 단락이나 화재와 같은 2차적인 사고로 이어질 가능성이 높다.
In addition, deterioration may also occur due to frequent operation for a large surge current, and a deteriorated surge protection device may change its characteristics with a very low impedance, which may lead to a secondary accident such as a short circuit or a fire.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 개발된 것으로서, 서지의 크기, 서지 발생 횟수, 접지 여부, 전류누설 여부 등을 쉽게 육안으로 파악할 수 있게 한 모니터링 가능한 서지보호장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
The present invention was developed to solve the problems of the prior art as described above, to provide a monitorable surge protection device that makes it easy to visually grasp the size of the surge, the number of surge occurrence, grounding, current leakage, etc. The purpose.
이러한 목적을 이루기 위한 본 발명에 의한 모니터링 가능한 서지보호장치는 홀 전류변환기(Hole CT)의 전류 변화값으로부터 서지를 감지하고 감지된 서지 신호를 증폭하는 서지측정 및 증폭회로와; 소정 주파수를 입력전압 L과 N 사이에 형성된 접지라인(G)에 보내고 접지의 연결 유,무를 전류변환기(CT)에서 수신하여 측정된 전압의 차로부터 접지저항을 측정하고, 상기 접지저항을 증폭하여 마이크로프로세서에 전송하는 능동형 접지저항증폭회로와 ; 저항성 누설전류 감지 칩(IGR)을 이용하여 저항성 누설전류를 감지하고, 번류변호기(CT)를 접지와 L, N에 연결하여 전체누설전류를 측정하며, 상기 전체누설전류에서 상기 저항성 누설전류를 빼 용량성 누설전류값을 구하는 저항성/용량성 누설전류 측정회로와; 전류변환기(CT)에서 검출된 교류신호를 정류하고 이 신호로부터 서지의 수를 카운트하는 서지카운터와; 상기 각 구성요소로부터 감지 및 변환된 신호를 하기 디스플레이에 전달하여 디스플레이되게 하는 마이크로프로세서 및; 상기 마이크로프로세서로부터 전송받은 각 정보를 표시하는 디스플레이를 포함한다.The monitorable surge protection device according to the present invention for achieving this object includes a surge measurement and amplification circuit for detecting a surge from the current change value of the Hall CT and amplifying the sensed surge signal; Sending a predetermined frequency to the ground line (G) formed between the input voltage L and N and receiving the presence or absence of ground connection in the current converter (CT) to measure the ground resistance from the difference of the measured voltage, and amplifies the ground resistance An active ground resistance amplifier circuit for transmitting to the microprocessor; A resistive leakage current is sensed using a resistive leakage current sensing chip (IGR), and the total leakage current is measured by connecting the current transformer (CT) to ground and L and N, and measuring the resistive leakage current at the total leakage current. A resistive / capacitive leakage current measuring circuit for obtaining a capacitive leakage current value; A surge counter for rectifying the AC signal detected by the current converter CT and counting the number of surges from the signal; A microprocessor for transferring the sensed and converted signals from each of the components to a display below for display; And a display for displaying each piece of information received from the microprocessor.
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또한 본 발명의 상기 서지보호장치는 외부와의 통신을 위한 외부통신모듈과, 최초에 설정된 전체누설전류와 저항성 누설전류값과 감지된 값을 비교하여 기준값을 벗어날 경우 이를 외부에 알리는 경보회로와, 최대연속사용전압(MCOV)를 초과하는 과전압이 설정된 시간 이상 입력될 경우 차단기를 동작시키는 외부차단제어회로를 더 포함하는 것이 바람직하다.
In addition, the surge protection device of the present invention is an external communication module for communication with the outside, an alarm circuit for notifying the outside when the reference value by comparing the total leakage current and the resistance leakage current value and the detected value initially set; It is preferable to further include an external cutoff control circuit for operating the circuit breaker when an overvoltage exceeding the maximum continuous operating voltage MCOV is input for a predetermined time or more.
본 발명은 모니터를 구비하여 서지의 크기, 서지 발생 횟수, 접지 여부, 전류누설 여부 등을 쉽게 육안으로 파악할 수 있는 효과가 있다. The present invention is equipped with a monitor has an effect that can easily grasp the size of the surge, the number of surge occurrence, grounding, whether the current leakage, and the like with the naked eye.
또한, 본 발명은 능동형 접지저항 측정기를 구비하여 능동적으로 접지를 측정할 수 있는 효과가 있다.
In addition, the present invention has an effect that can actively measure the ground having an active ground resistance meter.
도 1은 본 발명에 의한 모니터링 가능한 서지보호장치의 구성도이다. 1 is a block diagram of a monitorable surge protection device according to the present invention.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상의 내용과 범위를 쉽게 설명하기 위한 예시일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정되거나 변경되는 것은 아니다. 또한 이러한 예시에 기초하여 본 발명의 기술적 사상의 범위 안에서 다양한 변형과 변경이 가능함은 당업자에게는 당연할 것이다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the accompanying drawings are only examples for easily describing the content and scope of the technical idea of the present invention, and thus the technical scope of the present invention is not limited or changed. In addition, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and changes can be made within the scope of the present invention based on these examples.
도 1은 본 발명에 의한 모니터링 가능한 서지보호장치의 구성도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 모니터링 가능한 서지보호장치는 모니터를 구비하여 전원공급라인에 흐르는 사지의 크기, 서지 발생 횟수, 접지 여부, 전류누설 여부 등을 쉽게 육안으로 파악할 수 있게 하기 위한 것으로, 홀 전류변환기(Hole CT)의 전류 변화값으로부터 서지를 감지하고 감지된 서지 신호를 증폭하는 서지측정 및 증폭회로(1)와 ; 입력전압 L - G, N - G 및 이에 연결된 전류변환기(CT)를 통해 상기 전류변환기(CT)에서 측정된 접지저항을 증폭하여 하기 마이크로프로세서에 전송하는 능동형 접지저항증폭회로(2)와 ; 저항성 누설전류 감지 칩(IGR)을 이용하여 저항성 누설전류를 감지하는 저항성/용량성 누설전류 측정회로(3)와 ; 전류변환기(CT)에서 검출된 교류신호를 정류하고 이 신호로부터 서지의 수를 카운트하는 서지카운터(4)와 ; 상기 각 구성요소로부터 감지 및 변환된 신호를 하기 디스플레이(5)에 전달하여 디스플레이되게 하는 마이크로프로세서(10) 및 ; 상기 마이크로프로세서로부터 전송받은 각 정보를 표시하는 디스플레이(5)를 포함한다.1 is a block diagram of a monitorable surge protection device according to the present invention. As shown in FIG. 1, the monitorable surge protection device according to the present invention includes a monitor so that the size of the limb flowing through the power supply line, the number of surge occurrences, grounding, and current leakage can be easily visually understood. A surge measurement and amplification circuit (1) for detecting a surge from a current change value of a hall current converter (Hole CT) and amplifying the sensed surge signal; An active ground resistance amplifying circuit (2) for amplifying and transmitting the ground resistance measured by the current converter (CT) through the input voltages L-G, N-G and a current converter (CT) connected thereto; A resistive / capacitive leakage
상기 서지측정 및 증폭회로(1)는 서지가 유입되면 홀 전류변환기(Hole CT)의 변류 변화값을 측정하고 이를 폭시켜 고속 샘플링한 후 A/D컨버터를 거쳐 마이크로프로세스(10)에 전달한다. The surge measurement and amplification circuit 1 measures a current variation value of a Hall CT when a surge is introduced, widths it, and performs high-speed sampling, and then transfers it to the
또 다른 서지측정 및 증폭회로(1)는 서지가 유입되면 분압 프루브(Probe)로 측정한 값을 증폭시켜 고속 샘플링한 후 A/D 컨버터를 거쳐 마이크로 프로세스(10)에 전달한다. Another surge measurement and amplification circuit 1 amplifies the value measured by the partial pressure probe (Probe) when the surge is introduced, and high-speed sampling, and then passes to the
이러한 본 발명에 의한 모니터링 가능한 서지보호장치는 서지보호기의 최대연속사용전압(MCOV)를 초과하는 과전압이 소정 시간 이상 동안 유입되면 들어온 시간과 최대치를 저장하고 이를 디스플레이(5)에 표시하고, RELAY구동용 단자를 활용하여 외부로 ON/OFF 신호를 출력해서 외부의 차단기를 동작시키게 된다. The monitorable surge protection device according to the present invention stores the time and the maximum value when the overvoltage exceeding the maximum continuous operating voltage (MCOV) of the surge protector flows for a predetermined time and displays it on the display (5) and drives the RELAY. Use the terminal to output the ON / OFF signal to the outside to operate the external breaker.
이러한 이유는 서지보호기의 특성상 유입된 간접뢰, 유도뢰에 대해서는 파손되지 않으나 지속적인 과전압이 유입될 때 보호소자가 열이 발생되며 파손되거나 전단에 위치한 메인차단기를 트립시켜 시설물의 전원을 차단하기 때문이다. This is because, due to the characteristics of the surge protector, indirect lightning and induced lightning are not damaged, but when the continuous overvoltage is introduced, the protection element generates heat and breaks or trips the main circuit breaker located at the front end to cut off the power of the facility.
상기 능동형 접지저항증폭회로(2)는 상기한 바와 같이 접지저항을 감지하기 위한 것으로 감지방식은 아래의 두가지 방법이 있다. The active ground
먼저, 소정 주파수를 접지라인에 보내고 접지의 연결 유,무를 전류변환기(CT)에서 수신하여 측정된 전압의 차로부터 저항을 측정하는 것이다. 물론, 이렇게 감지된 전지저항은 디스플레이(5)에 표시된다. First, a predetermined frequency is sent to the ground line, and the ground is connected or not to the current converter CT to measure the resistance from the measured voltage difference. Of course, the detected battery resistance is displayed on the
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상기와 같이 구성된 서지보호장치는 외부와의 통신을 위한 외부통신모듈(6)과, 최초에 설정된 전체누설전류와 저항성 누설전류값과 감지된 값을 비교하여 기준값을 벗어날 경우 이를 외부에 알리는 경보회로(7)와, 최대연속사용전압(MCOV)를 초과하는 과전압이 설정된 시간 이상 입력될 경우 차단기를 동작시키는 외부차단제어회로(9)를 더 포함한다. The surge protection device configured as described above compares the external communication module 6 for communication with the outside and the initial leakage current value and the resistance leakage current value and the detected value, and alerts the outside when the reference value is out of the reference value. (7) and an external
상기 저항성/용량성 누설전류 측정회로(3)에서 감지되는 저항성 누설전류는 저항성 누설전류 감지 칩(IGR)을 사용하여 측정하고, 전체누설전류는 번류변호기(CT)를 접지와 L, N에 걸어서 확인한 후 전체값에서 저항성을 빼 용량성 누설전류값을 확인 할 수 있다. The resistive leakage current sensed by the resistive / capacitive leakage
저항성 누설전류는 정확한 값을 측정하기위해 온도센서의 DATA를 프로그램에 대입하여 오차를 보정시켜 줄 수 있다. The resistive leakage current can be corrected by substituting the data of the temperature sensor into the program to measure the correct value.
이러한 본 발명은 종래의 RELAY를 활용하여 서지카운터와 누설전류값을 선택해서 확인하였게 하는 방법보다 빠르게 측정할 수 있도록 서지카운터기(4)와 누설전류의 전류변환기(CT)를 분리해서 동시측정이 가능하게 하였다. In the present invention, the surge counter 4 and the current converter CT of the leakage current are separated and measured simultaneously so that the surge counter and the leakage current value can be measured faster by using a conventional relay. Made it possible.
상기 디스플레이(5)에 인가되는 전압은 일시 과전압시 트랜스를 통해 상승될 수 있기 때문에 디스플레이의 파손을 방지하기 위해 넓은 입력전원값을 갖는 스위칭 레귤레이터를 사용하는 것이 바람직하다.(입력전원 8V ~ 48V) Since the voltage applied to the
본 발명에 의한 모니터링 가능한 서지보호장치는 초기값 측정하여 경보표시를 할 수 있다. 즉, 상기 마이크로프로세서(10)에는 전체누설전류와 저항성 누설전류값이 저장되어 있고 현장에 설치되어 사용 시 교체가 필요한 시점이 되면 상기 경보회로(7)와 LED경보표시회로(8)를 통해 표시하여 사용자가 교체할 수 있게 하는 것이 바람직하다. The monitorable surge protection device according to the present invention can measure an initial value and display an alarm. That is, the
이러한 제반 제어 감지 신호는 원격으로도 확인 및 제어할 수 있는 것이 바람직하므로 본 발명에는 상기한 외부통신모듈(6)을 더 구비하고 있다. Since the overall control detection signal can be checked and controlled remotely, the present invention further includes the external communication module 6 described above.
1 : 서지측정 및 증폭회로
2 : 능동형 접지저항증폭회로
3 : 저항성/용량성 누설전류 측정회로
4 : 서지카운터
5 : 디스플레이
6 : 외부통신모듈
7 : 경보회로
8 : LED경보표시회로
9 : 외부차단제어회로
10 : 마이크로프로세서1: surge measurement and amplification circuit
2: Active Ground Resistance Amplifier
3: resistive / capacitive leakage current measurement circuit
4: Surge Counter
5: display
6: External communication module
7: alarm circuit
8: LED alarm display circuit
9: external cutoff control circuit
10 microprocessor
Claims (4)
소정 주파수를 입력전압 L과 N 사이에 형성된 접지라인(G)에 보내고 접지의 연결 유,무를 전류변환기(CT)에서 수신하여 측정된 전압의 차로부터 접지저항을 측정하고, 상기 접지저항을 증폭하여 마이크로프로세서에 전송하는 능동형 접지저항증폭회로(2)와 ;
저항성 누설전류 감지 칩(IGR)을 이용하여 저항성 누설전류를 감지하고, 번류변호기(CT)를 접지와 L, N에 연결하여 전체누설전류를 측정하며, 상기 전체누설전류에서 상기 저항성 누설전류를 빼 용량성 누설전류값을 구하는 저항성/용량성 누설전류 측정회로(3)와;
전류변환기(CT)에서 검출된 교류신호를 정류하고 이 신호로부터 서지의 수를 카운트하는 서지카운터(4)와 ;
상기 각 구성요소로부터 감지 및 변환된 신호를 하기 디스플레이(5)에 전달하여 디스플레이되게 하는 마이크로프로세서(10) 및 ;
상기 마이크로프로세서로부터 전송받은 각 정보를 표시하는 디스플레이(5)를 포함하는 것을 특징으로 하는 모니터링 가능한 서지보호장치.
A surge measurement and amplifying circuit (1) for detecting a surge from a current change value of a Hall CT and amplifying the sensed surge signal;
Sending a predetermined frequency to the ground line (G) formed between the input voltage L and N and receiving the presence or absence of ground connection in the current converter (CT) to measure the ground resistance from the difference of the measured voltage, and amplifies the ground resistance An active ground resistance amplifying circuit (2) for transmitting to the microprocessor;
A resistive leakage current is sensed using a resistive leakage current sensing chip (IGR), and the total leakage current is measured by connecting the current transformer (CT) to ground and L and N, and measuring the resistive leakage current at the total leakage current. A resistive / capacitive leakage current measuring circuit 3 for subtracting the capacitive leakage current value;
A surge counter 4 for rectifying the AC signal detected by the current converter CT and counting the number of surges from the signal;
A microprocessor (10) for transmitting the sensed and converted signals from each of the components to the following display (5) for display;
And a display (5) for displaying each piece of information received from the microprocessor.
상기 서지보호장치는 외부와의 통신을 위한 외부통신모듈(6)과, 최초에 설정된 전체누설전류와 저항성 누설전류값과 감지된 값을 비교하여 기준값을 벗어날 경우 이를 외부에 알리는 경보회로(7)와, 최대연속사용전압(MCOV)를 초과하는 과전압이 설정된 시간 이상 입력될 경우 차단기를 동작시키는 외부차단제어회로(9)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모니터링 가능한 서지보호장치.
The method of claim 1,
The surge protection device compares the external communication module 6 for communication with the outside, and the alarm circuit 7 notifying the outside of the reference value by comparing the total leakage current and the resistive leakage current value and the detected value. And an external interruption control circuit (9) for operating the circuit breaker when an overvoltage exceeding the maximum continuous operating voltage (MCOV) is input for more than a predetermined time period.
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