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보라 한
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1 중소기업기술혁신개발사업최종보고서 누전차단기능을갖는 방우형콘센트 2003년 03월 31일 주관기업 : 위탁연구기관 : ( 주) 세진산전충청대학 -1-

2 제출문 중소기업청장귀하 본보고서를 누전차단기능을갖는방우형콘센트에관한중소기업기술혁신개발사업" ( 개발기간 : ~ ) 과제의최종보고서로제출합니다 주관기업 : ( 주) 세진산전박대규 ( 인) 위탁연구기관 : 충청대학정종택 ( 인) 과제책임자 : 이 필 만 위탁기관과제책임자 : 강 성 화 연 구 원 : 이 영 일 : 원 종 무 : 정 규 택 : 황 한 덕 : 조 성 현 -2-

3 요약서 ( 초록) 과제명누전차단기능을갖는방우형콘센트개발 주관기업 ( 주) 세진산전과제책임자이필만 개발기간 ~ ( 12 월) 정부출연금 65,000 총개발사업비 ( 천원) 기업부담금 현금 67,608 현물 154,146 계 286,754 위탁연구기관현물 참여기업 위탁연구기관 주요기술용어 (6~10 개) 충청대학 GFCI, 누전차단기능, 방우형, 콘센트, 영상변류기, 감도전류, 동작시간등 1. 기술개발목표정격감도전류가 15(mA) 이고, 정격차단시간이 0.03초이하인누전차단기능을갖는방우형콘센트 (AC220V 매입형 2 구) 개발 2. 기술개발의목적및중요성 -. 콘센트는현재우리나라에주로 220V 2구용이사용되고있고안전장치는어린이감전방지를위한안전핀삽입방법및과전류차단식의 2 종류이다. 그러나습기및물기가많은주방, 화장실, 산업현장등에서사용되고있는콘센트에서누전이발생하여감전의우려가있는경우는위에서언급한방법으로는사고를방지할수없다. -3-

4 -. 따라서현재사용중인콘센트에누전차단기(30mA, 0.03 초이내) 보다안전하게회로를차단하여인체에영향을미치지않도록, 안심하고사용할수있는누전차단기능이있는방우형콘센트 (15mA, 0.03 초이내) 를개발하는데에그목적과중요성이있다. 3. 기술개발의내용및범위 -. 본연구개발에서는매입형박스에취부할수있도록한정된공간에누전을감지하는감지회로와영상변류기및증폭기전로를차단할수있는차단회로를설계 / 제작하여누전차단기능을갖는 220V 2구용방우형콘센트를양산할수있도록개발및설계하고자한다. 4. 기술개발결과 - 220V 2구매입형콘센트내에누전차단시스템추가개발 - 상하일체형접점구동부개발 - 플러그 2개를꽂고닫을수있는폴더식방우커버개발 - 욕실과주방등에많은전기기기( 헤어드라이기, 전동칫솔, 살균기, 비데, 식기세척기, 전자렌지, 밥솥, 정수기, 세탁기등) 를안전하고편리하게사용가능. - 특허출원 : 누전차단기가장착된콘센트(No: ) - 안전인증 : 콘센트(No:HJ A)SG-22SB ; KETI 5. 기대효과 - 물기나습기가많은장소에서인명과재산상의피해방지및감소. - 경쟁력있는제품개발로매출증대효과. - 누전차단기형콘센트개발기술확보로유사품재개발가능효과 V 급을사용하는유럽등에수출용모델을개발수출증대기여효과. -4-

5 목 차 제 1 장. 개발기술개요 제제제 1 절개발대상기술( 또는제품) 의개요 2절기술개발의필요성 3절누전차단기개요 제 2 장. 기술개발체제 제제 1절기술개발내용 2절개발된방우형누전차단콘센트 제 3 장. 상품화 제제 1절상품화에따른업무추진계획 2절상품판매추진계획 -5-

6 제1 장. 개발기술개요 제1 절. 개발대상기술( 또는제품) 의개요 습기및물기가많은주방, 화장실, 산업현장등에서사용되고있는콘센트에서누전이발생하여감전의우려가있는경우에기존에국내에서사용되고있는콘센트로는감전사고를방지할수없다. 누전으로인한피해도날로증가하고있어부하의연결장치로많이사용되고있는콘센트에현재사용중인누전차단기(30mA, 0.03 초이내) 보다보호성능이향상된누전차단기능이있는콘센트(15mA, 0.03 초이내) 를개발하고자한다. 본연구에서개발하고자하는개발기술내용, 개발완료기술의평가항목및평가방법은다음표와같다. 1. 기술개발내용 구분내용성능및규격 원료자재 개발기술및방법 개발제품용도/ 기능 개발목표 ZCT 전용 IC 트립코일( 솔레노이드) 220V 2 구용누전차단기능이있는콘센트 물기및습기가많은장소( 부엌, 목욕탕등) 의감전방지를위해설치 정격감도전류 :15mA 동작시간:0.03초이내 실리콘스틸코어 Vc=15~20V, Vr=13.5mV Force= gf 트립코일설계정격감도전류설정 ZCT 의출력치결정동작시간결정누전시험용저항결정 감전방지화재등의물적피해방지작업능률개선 고기능콘센트의상품화 -6-

7 2. 개발완료기술의평가항목및평가방법 1. 평가항목평가방법적용기준 정격감도전류 누설전류측정기 개발목표치 비중 (%) KS C mA 20 국내ㆍ외경쟁사국내국외 제일전기 - 2. 정격전류전류계 KS C A 정격동작전압전압계 KS C ~253V 5-4. 내전압내압시험기 KS C V,1분 5-5. 절연저항절연저항계 KS C mΩ 5 - 제2 절. 기술개발의필요성 콘센트는현재우리나라에서는주로 220V 2 구용이사용되고있고, 안전장치는어린이감전방지를위한안전핀삽입방법( 특허등록번호제 호등) 및과전류차단식( 특허공개번호 등) 의 2 종류이다. 그러나습기및물기가많은주방, 화장실, 산업현장등에서사용되고있는콘센트에서누전이발생하여감전의우려가있는경우는위에서언급한방법으로는사고를방지할수가없다. 따라서습기및물기가많은장소에서사용되는콘센트는누전을감지하여신속히차단함으로써인명이나재산피해를방지할수있는기능이있어야한다. 이러한시점에서누전으로인한피해도날로증가하고있어현재부하의연결장치로많이사용되고있는콘센트에현재사용중인누전차단기 (30mA, 0.03 초이내) 보다안전한범위에서자동으로회로를차단하여인체에영향을미치지않도록하여안심하고사용할수있는누전차단기능이있는콘센트(15mA, 0.03 초이내) 를개발하고자한다. -7-

8 제3 절. 누전차단기개요 누전차단기는가정용에서공업용까지모든분야에서널리사용되고있으며, 장치나설비를구성하는데없어서는안될중요한보호기기이다. 본절에서는누전차단기의사용목적, 정격등을소개하고누전차단기에관한법규및제품사양등의변화에대해서술한다. 1. 누전차단기의사용목적과종류누전차단기의누전보호기능을결정하는기본적인정격으로는감도전류와동작시간이있으며, 현재많은종류가시장에공급되어있다. 표 1 은누전차단기의감도전류와사용목적이며, 표 2 는동작시간이다. 누전차단기의설치시법규에의해설치의무가있는경우와그렇지않은경우로나누어고려할필요가있다. 표 3 은누전차단기설치관련법규이다. 이와같은법규에해당하는전로또는장치에는지정된종류의누전차단기를설치하여야한다. 그이외에안전성을목적으로하여누전차단기를설치하는경우는평상시의누설전류에의해불필요동작이발생하지않는가를검토한후에적절한종류를선정할필요가있다. 표 1. 감도전류의종류와사용목적 감도전류 고감도형 (5, 6, 10,15,30mA) 중감도형 (100, 200, 500, 1,000mA) 사용목적 습윤한장소등감전위험성이높은경우실수로인체가활선에접촉한경우의보호이동형, 가변형등접지선이단선할우려가있는경우 P 접지공사가곤란한경우( 단, 15mA 이하의물기가없는장소에한한다 ) 기기접지가확실하게되어있는회로로서누전에의한감전보호를하는경우누전화재보호를목적으로하는경우고감도형에서불필요동작을하는경우 -8-

9 표 2. 정격감도전류및동작시간 정격감도전류 ma 고감도형 5, 6, 10, 15, 30 중감도형 100, 200, 500, 1,000 고감도형 15, 30 중감도형 100, 200, 500, 1,000 저감도형 2, 3, 5, 10A 고속형 시연형 동작시간 정격감도전류시 0.1 초이내 정격감도전류시, 0.3, 0.8, 2 초 표 3. 누전차단기설치에관한법규 해당전로정격법규 이동형, 가반형전동기계기구를사용 30mA 이하, 고속형 노동안전위생규칙내선규정 접지공사가곤란한장소 (300V, 100A 이하의물기가없는장소) 15mA 이하, 고속형 전기설비기술기준 욕실콘센트에전기를공급하는전로 15mA 이하, 고속형내선규정 심야전력기기( 온수기등) 에전기를공급하는전로 30mA 이하, 고속형내선규정 평상시의누설전류값이누전차단기의정격감도전류를기준으로해서나타낸것이다. 또한일반적으로사용되고있는대부분의동작시간은고속형(0.1 초이하) 이지만규모가큰계통에있어서는상위에위치하는것일수록긴동작시간으로설정하여단말에서의지락사고영향을최소한으로억제한다. 2. 누전차단기의동작원리 사용전압 600[V] 이하인경계전로의누설전류또는지락전류를검출하여전로를차단하는장치이다. 누전차단기는누설전류를검출하는영상변류기, 전용 IC 및차단부로구성되어있다. 이는배선과전기기기의부하측으로부터절연파괴또는단락등에의해전류가누설되어화재및감전사고를일으키기때문에부하측에설치하여전기에의한재해를방지하기위한장치이다. -9-

10 여기서, 누전이란전류가정상적인전류통로이외의통로로흐르는것을말한다. 다음그림 1-1과같이누전이없는상태에서는누전전류 I E 는흐르지않고 I a = I b 가된다. 그러나누전이되면 I b = I a - I E 가되어 I a 는 I b 보다작아지게된다. 즉 I a > I b 이다. 이를이용누설전류를검출하게된다. 그림 1-1. 누전전로의경로 가. 단상식 누설전류가없는경우에는다음그림1-2와같이회로에흐르는왕로전류 1 I 과귀로전류 I 2 는같고왕로전류 1 I 에의한자속 φ 1 과귀로전류 I 2 에의한자속 φ 2 는 φ 1 =φ 2 와같이서로상쇄된다. 누전이발생하여누설전류 I g 가흐르면왕로전류는 1 I +I g 가되고귀로전류는왕로전류 1 I +I g 보다작아져서누설전류 g I 에의한자속이생기게되어영상변류기에유기전압을유도시킨다. 이전압을증폭해서입력신호로하여릴레이를동작시켜경보를발한다. -10-

11 (a) 정상시 (b) 누전발생시그림 1-2. 변류기의작동원리( 단상전로) 이때 CT의양단에유기되는전압 E 는다음과같다. 여기서, φ 2 : 누설전류에의한자속, N 2 : 변류기 2 차권선수, f : 주파수이다. -11-

12 나. 3상식 다음그림 1-3 (a) 은정상상태의 3상 3선식교류회로로부하 L의 a, b, c점에대해키르히호프법칙을적용하면각선전류는다음식과같다. 이들각선전류의벡터의합은 I 1 +I 2 +I 3 =0 가된다. 따라서각선전류는평형을이루게되어영상변류기 ZCT의 2 차측에는출력이나타나지않는다. 그러나그림 1-3 (b) 와같이 c점에서누전이발생하여지락전류가흐른다면부하l의 a, b, c점에키르히호프법칙을적용하면각선전류는다음과같다. 가되고이들각점에서전류 l a, I b, I c 를합하면다음과같고, 이것이누설전류는 I g = I 1 +I 2 +I 3 이된다. (a) 정상시 -12-

13 (b) 누전발생시 그림 1-3. 변류기의작동원리(3 상전로) 누설전류 g I 는 ϕ g 라는자속을발생시켜 ϕ g 로단상의경우와마찬가지로영상변류기에유기전압을발생시켜이전압을증폭시켜수신기에신호를보내경보를발하여주는것이다. 다. 변류기바른결선및오결선 (1) 전선의변류기관통유무 그림 1-4 (a) 는변류기에중성선만관통되어있으므로중성선의부하전류가오동작을하게하므로 (b) 와같이변류기에전선의 3 가닥을모두관통시켜야한다. 이런경우는단상 2 선식, 3상 3 선식모두같은방법으로해야한다. 또한그림 1-5 (a) 와같은경우에는정확한누전전류값이표시되지않으므로 (b) 과같이결선하여야한다. -13-

14 (a) 오결선 그림 (b) 바른결선 1-4. 전선관통유무 (a) 오결선 -14-

15 (b) 바른결선그림 1-5. 결선유무 (2) 접지와접지선에관계된경우 그림 1-6(a) 는부하전류가접지선 A에의해 B접지선이분류되며누전이없을때도동작하므로 (b) 와같이전원측인변류기앞에접지하여야한다. (a) 오결선 -15-

16 그림 1-6. (b) 바른결선변류기에따른접지선의위치 그림 1-7 은전선로접지선에변류기를설치하는경우로 (a) 와같이하면중성선의부하전류에서 A, B 간의전류가분류되어오동작하며누전이발생되어도동작한다. 그러므로 (b) 와같이 A 접지선을제거한다. (a) 오결선 -16-

17 그림 1-7. (b) 바른결선접지선에변류기를설치하는경우 시험용으로쓰이는외함의접지선에변류기를설치할때그림 1-8(a) 와같이하면 직접변압기에접지되어누전이되어도동작하지않는다. 그러므로 (b) 와같이외 함접지를변류기설치점이아닌접지측에접속시켜야한다. (a) 오결선 -17-

18 그림 1-8. (b) 바른결선외함접지선에변류기를설치하는경우 3. 누전차단기의역사누전차단기가도입된것은 50 년대후반이며, 건설현장에서감전방지기기로서사용되기시작하였다. 그후사용되는분야가급속히확대되고공급량도많아지기시작했다. 그개발배경으로는설치의무를명확히한법규정비와감전방지의식의고양, 그리고다양화하는시장요구에대응하기위한기술개발의진보등을들수있다. 표 4 는누전차단기의변천을법규및규격의개정에따라분류한것이다. 이하, 구체적인내용에대해서설명한다. 표 4. 누전차단기의변천 -18-

19 가. 법규, 규격의개정 누전차단기설치의무에관한법규로서노동안전위생규칙과전기설비기술기준을들 었다. 누전차단기가현재와같이널리보급되게된것은 1969년에개정된노동안전위생 규칙과 1972 년에개정된전기설비기술기준때문이다. 전자는이동형가반형전동기 계기구로의전기공급전로에대한설치의무를규정한것이고, 후자는 60V 이상의 습기나물기가있는위험한장소에서의설치의무를정한것이다. 두가지모두감 전방지방법을법규로체계화하여개정된것이다. 또한법규개정의움직임으로인해제품에대한규범으로서 1974년에 JIS C 8371 누전차단기 가제정되었다. 사용환경의변화와함께제품에요구되는성능도고 도화하여 1980년과 1990 년에개정되었다. 특히 1990년개정에서는그림 3이나그 림 4와같은시험방법으로전로에흐르는고조파누설전류나공중에전파되는전자 파의영향을검증하는규정이설정되었다. 이것은전력기기가급속히일렉트로닉스 화되어누전차단기의사용환경도전기적외란의관점에서크게변화하고있음을 알수있다. 나. 제품사양의변천누전차단기가도입되고나서현재에이르기까지제품의구조나성능은크게바뀌었다. 여기서는특정적인것에대해서소개한다. (1) 누전검출원리의변천누전차단기의누전검출원리에입각한분류에는전압동작형과전류동작형의두종 류가있다. 각각의원리도를그림 1-9, 그림 1-10 에나타낸다. -19-

그림 1-9. 전압동작형누전차단기 그림 1-10. 전류동작형누전차단기 전압동작형은전용의접지선을갖고지락사고가발생한경우대지를경유해서그접지선에복귀하는지락전류를전압의형태로검지하여동작하는것이엇으나, 시공성이우수한전류동작형이보급됨에따라점차자취를감추었다.

20 그림 1-9. 전압동작형누전차단기 그림 전류동작형누전차단기 전압동작형은전용의접지선을갖고지락사고가발생한경우대지를경유해서그접지선에복귀하는지락전류를전압의형태로검지하여동작하는것이엇으나, 시공성이우수한전류동작형이보급됨에따라점차자취를감추었다. 전류동작형은지락전류를직접검출하는영상변류기(ZCT) 를사용한방식으로서, 전로에접속하는것만으로도기능이작용하기때문에시공성이좋으며현재는대부분이방식을채택하고있다. (2) 누전검출동작방식의변천전류동작형의누전차단기에서는 ZCT의출력크기를판단하여차단기구를동작시키는검출동작방식으로순전자식과전자식의두종류가있다. 각개념도를그림 1-11과그림 1-12 에나타낸다. -20-

그림 1-11. 순전자식누전차단기 그림 1-12. 전자식누전차단기 순전자식은 ZCT의출력을영구자석을사용한자기회로에직접유도하고자석의흡인력을저감시켜동작시키는방식이다.

반면, 제작하는데있어서소형화가어려운것과감도전류의종류를풍부하게구비하지못하는등시장의다양화에대응할수없다는이유로일본에서는수십년전부터생산되지않고있다.

21 그림 순전자식누전차단기 그림 전자식누전차단기 순전자식은 ZCT의출력을영구자석을사용한자기회로에직접유도하고자석의흡인력을저감시켜동작시키는방식이다. 이방식은제어전원을필요로하지않기때문에누전차단기전원측이결상상태가되더라도누전보호가가능한것이장점이다. 반면, 제작하는데있어서소형화가어려운것과감도전류의종류를풍부하게구비하지못하는등시장의다양화에대응할수없다는이유로일본에서는수십년전부터생산되지않고있다. 그러나유럽등에서는이순전자식누전차단기가현재도일반적으로사용되고있다. 이것은과전류보호에퓨즈가사용되는경우가많고결상사고가적지않게발생하기때문으로생각된다. 전자식은 ZCT 의출력을전자회로로판단하여동작시키는것이다. 누전차단기의전자회로부는반도체소자의소형화와고신뢰성화나집적회로기술의발달에따라콤팩트화, 다기능화되었다. -21-

22 (3) 보호특성의변천과다양화누전차단기가보급되기시작한 60년대의제품은 30A프레임이하의소용량이고감 도전류가 30mA 인것이대부분이었다. 그후해가거듭될수록대용량화되어 70년 대에 400A 프레임이나왔고현재는 1,000A 를넘는레벨까지진보되었다. 또, 감도전류의종류도초기에는대부분 30mA였지만현재는감도가높은것으로 5mA 제품, 낮은것으로 500mA 제품과 1A 제품까지제작되고있다. 동작시간도초기에는동작시간 0.1초이하의고속형뿐이었지만 70년대경부터동 작시간 0.3 초, 0.8초또는 2 초등의시연형( 時延形 ) 이시장에공급되었다. 시연형은 전술한지락보호협조를실현하는데필요하다. 한편전자회로가고성능화됨에따 라누전보호이외의보호기능도추가되었다. 그림 중성선결상에의한과전압발생 -22-

23 1990 년, JIS C 8371에규정된중성선결상보호부착형누전차단기등이그대표적인예이다. 그림 1-13에나타낸바와같이단상3선식전로에서중성선이결상되면부하밸런스에의해과전압이발생하는경우가있다. 중성선결상보호부착형누전차단기는누전검출과병행해서과전압도검출해서동작하도록한것이다. (4) 외형치수의소형화누전차단기의기술적진보를단적으로나타내는지표중하나로외형치수의소형화가있다. 4. 앞으로의누전차단기지금까지누전차단기가도입된후 30여년에걸친발전양상을살펴봤는데여기서는앞으로의발전방향에대해생각해보기로한다. 가. 환경문제에의대응최근지구온난화나폐기물처리문제등과같은지구환경보호의필요성에대해서세계적인규모로관심이높아지고있다. 누전차단기분야에서도설계나제조면에서, 환경부하경감을위한기술이개발되고있다. 전술한소형화를위한기술개발은시야를넓혀보면자원절감설계의추구이며환경부하경감에직접기여하는것이다. 또한재료개발에있어서도성능을올리면서리사이클하기쉬운것등이연구개발되고있다. 앞으로부품레벨에서의제품포장에서배송방법까지환경부하저감의관점에서종합적으로검토해나갈필요가있다. -23-

24 나. 세계화에의대응세계경제는이미국경을의식하지않을정도까지세계화가진전되고있다. 이와같은상황속에서제품과그사용방법에관계되는규격이세계적으로통일되지않으면경제활동에지장이발생한다. 이와같은배경하에각국에서는자국의규격을 lec규격으로통합하는작업이시행되고있으며, 누전차단기가앞으로꾸준히발전해나가기위해서는국제적인사양을구비한제품을만들어나갈필요가있다. 日本 OHM社가發行하는 電氣と工事誌와의著作權協約에依據하여提供받은資料임 월간전기기술 2001ㆍ

25 제2 장. 기술개발체제 제1 절. 기술개발내용 전기용콘센트에서누전이발생하면흐르는전류의양이적어도인체에미치는영향은매우위험하므로선진국에서는습기가많은위험지역에는반드시누전차단형콘센트를설치하도록법으로정하고있다. 그러나우리나라는법으로규제하고있지않은실정이었으며, 220V 2구용의누전차단형콘센트가개발되어있지않은상태였다. 따라서본연구개발에서는매입형박스에취부할수있도록한정된공간에누전을감지하는감지회로와영상변류기및증폭기, 전로를차단할수있는차단회로를설계/ 제작하여누전차단기능을갖는 220V 2구용방우형콘센트를양산할수있도록설계및성능시험을수행한다. 그림 2-1. 누전차단콘센트의개념도 -25-

26 제2 절. 개발된방우형누전차단콘센트 본연구개발에서는누전감지용으로는실리콘스틸을자심으로사용하는 CT를이용하였으며, 검출된누설전류치가설정치이상이되었는가를 OP 앰프를이용하여비교하고그값이정격감도전류이상이되면트립신호를발생하여, 이신호를트립코일로전송할수있는전기회로및그회로의정상동작여부를시험하기위한시험회로를적용하였으며, 트립장치로는전원단과부하단의신속한트립을도모하기위하여솔레노이드를구동하여접촉된접속단자양단을개로하는방식으로제작하였다. 가장어려웠던점은규격이정해진기존의작은공간에일체형의접촉단자구조와트립장치의어셈블리를구성하는것이 AC220V 2구에서는가장핵심이라할수있을것이다. 본연구에서수행한개발내용의각부위별로상세설명및연구개발내용은다음과같다. 1. 전자회로부의설계전자회로부의구성을위한블록다이어그램은다음그림과같다. 그림 2-2. 전자회로부의블록다이어그램 동작전원은누전차단기부하전류가흐르는도선에서연결하여사용하고, 전원에서 발생할수있는써지등의이상전압을필터링하기위해 Surge Observer를적용하 고, 또한 220V의정현파상용전원을이용하므로분압을위하여솔레노이드코일을 신호처리부와직렬로연결하고, 단파정류를하여누전검출용 IC의전원으로사용 했다. -26-

27 누전이발생하여 ZCT에출력전압이나타나면 RC 필터를거쳐누전검출용 IC의입력으로사용하며, 이때꽃음접속기구가있는누전차단기의정격감도전류는 15[mA](KSC 4613) 이므로, 정격의 70~80% ( 누전전류 10~12mA) 이상이되면 ZCT에연결된 RC필터의출력이누전검출용 IC의입력에적절한출력전압이나타나게감도전류를설정했다. 누전차단기전용으로설계된 IC의내부에서는 ZCT에서발생한신호를받아들여이를증폭하고그크기를판별하여일정기준치이상이되면신호를발생하여 Thyristor를 ON 시키게되고, Thyristor가 On 상태로되면트립코일(Trip Coil) 에전류가흘러누전차단기를트립(Trip) 시키게된다. 이와같은회로구성에서전자회로부의신호단(ZCT) 및전원단에서유입되는노이즈를차단하고전원단( 주선로) 에서유입되는각종써지(Surge) 를흡수하여노이즈및써지에의한오동작을방지하도록설계하였다. 표 5. 누전신호처리용 IC 규격 -27-

28 그림 2-3a. 누전신호처리용 IC의내부회로 그림 2-3b. 누전검출및트립회로도 -28-

29 그림 2-3c. 누전검출및트립회로도( 앞면) 그림 2-3d. 누전검출및트립회로도( 뒷면) 그림 2-3e. 누전검출및트립회로( 사진) -29-

2. 트립코일(Trip Coil) 설계 지락전류가소정의값이상으로될경우전자회로의 Thyristor가 ON되고이에의하여트립코일에전류가흐르게되며트립코일은여자되어플런저를흡인하여누전차단기를순간적으로트립시키게된다. 이때트립코일에는 220Vac 가인가되므로순간적으로큰전류가흐르게된다.

30 2. 트립코일(Trip Coil) 설계 지락전류가소정의값이상으로될경우전자회로의 Thyristor가 ON되고이에의하여트립코일에전류가흐르게되며트립코일은여자되어플런저를흡인하여누전차단기를순간적으로트립시키게된다. 이때트립코일에는 220Vac 가인가되므로순간적으로큰전류가흐르게된다. 따라서누전발생시 0.03 초이내에회로를차단할수있도록솔레노이드를설계하고, 솔레노이드는상용시뮬레이션툴인 Maxwell을이용하여플런저에미치는흡인력을구하여설계했다. 그림 2-4a. 트립용솔레노이드트립력( 힘) 시뮬레이션 그림 2-4b. 설계된접촉단자와트립솔레노이드의구조도 -30-

31 3. 감도전류설정 현재의감도조절장치는슬라이드스위치(Slide Switch) 방식으로되어있어쉽고확실하게절환가능하며 100/200/500mA의 3단계선택형과 100/200mA의 2단계선택형의것이있다. 고감도형(30mA 이하) 과중감도형(50 ~ 1000mA) 을하나의제품에감도절환형으로하는것은규격에의하여금지되고있다. 또한 30AF 이하의것은감도절환장치를갖고있지않다. 본연구개발에서수행하고자하는경우는고감도형이므로감도조절장치는설치하지않으며, ZCT의 2차측에고정저항을설치하여감도전류를선정하였다. 선정된정격감도전류는 15[mA] 이다. 4. 개발된콘센트형누전차단기외형 개발된누전차단콘센트의외형은 KSC 8305 에적합하도록설계제작하였다. 콘센트커버는 ABS, 미드베이스는페놀, 뒷면커버는나일론, 방우커버는 ABS를사용하여열적/ 기계적안정성을확보하였다. 그림 2-5. 개발된콘센트외형 -31-

32 그림 2-6. 개발된뒷면커버 그림 2-7. 개발된방우커버 -32-

33 그림 2-8. 개발된가동접촉단자 그림 2-9. 개발된제품조립도 -33-

34 Load Label Sealed Label Front Label 그림 개발된사용설명서및라벨 -34-

35 그림 개발된제품사진 -35-

36 5. 개발된제품의안전인증 KETI 전기용품안전인증서 - ( 주) 세진산전 -36-

37 제3 장. 상품화 제1 절. 상품화에따른업무추진계획 제2 절. 상품판매추진현황 1. 중장기영업목표 -37-

38 2. 영업활성화방안 가. 신문광고게제나. 기술사전문다이어리광고게제. 다. 건설협회지및일간건설신문광고( 월 1 회) 라. 한국전기안전공사제품설명회실시. 마. 대한전기협회제품설명회실시. 바. 설계사무소샘플및기술자료송부. 사. 전국모델하우스샘플전시. 3. 계약진행대상업체현황(2003 년) -38-

39 4. 계약진행대상업체현황(2004 년) -39-

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- 2 - - 2 - - 3 - - 4 - - 5 - - 6 - - 7 - - 8 - - 9 - 가 ) 가 ) 가 ) 가 ) - 10 - - 11 - 길이 피시험기기 주전원 절연지지물 케이블지지용절연물 접지면 발생기 - 12 - 길이 가능한경우 절연지지물 절연지지물 접지면 전자계클램프 감결합장치 - 13 - - 14 - - 15 - - 16 - - 17 - - 18 -