누전테스트전류라인의 조립시간을 단축시킨 누전차단기의 PBA 조립방법(The PBA assembly method of the electric leakage circuit braker shortening assembling time of the electric leakage test line)

(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 등록특허공보(B1)
(45) 공고일자 2010년11월11일
(11) 등록번호 10-0992838
(24) 등록일자 2010년11월02일
(51) Int. Cl.

H01H 69/00 (2006.01) H05K 13/00 (2006.01)
(21) 출원번호 10-2010-0080783
(22) 출원일자 2010년08월20일
심사청구일자 2010년08월20일
(56) 선행기술조사문헌
KR100928375 B1
KR100564944 B1
(73) 특허권자
주식회사 코본테크
충북 증평군 증평읍초중리 539-2
(72) 발명자
주연숙
경기 남양주시 화도읍 차산리 357-15
임철수
경기도 수원시 장안구 조원동 551-3 금성빌라 30
2호
(74) 대리인
추혁
전체 청구항 수 : 총 2 항 심사관 : 김태영
(54) 누전테스트전류라인의 조립시간을 단축시킨 누전차단기의 ＰＢＡ 조립방법
(57) 요 약
본원 발명은 전동기，그 밖에 각종 부하가 접속된 배전 계통에 발생한 누전을 검출하고 파급되는 사고를 미연에
막기 위한 누전 테스트 회로부가 구성된 누전차단기의 PBA(Printed Board Assembly) 조립방법에 관한 것이다. 보
다 자세하게는, 전원이 공급되는 경우에 누전테스트스위치를 눌러 전원을 차단하는 테스트 회로부를 갖춘 누전차
단기의 PBA(Printed Board Assembly) 조립방법에 관한 것이다.
본 발명은 누전차단기의 PBA 조립방법에 있어서, (a) 원형의 관통홀이 형성된 영상변류기(ZCT)가 장착되는 PCB의
주변에, 연결시 상기 영상변류기에 테스트 전류가 흐르도록 패턴이 형성된 두개의 홀을 형성하는 단계; (b) 상기
영상변류기(ZCT)를 장착하는 상기 PCB에 장착하는 단계; 및 (c) 상기 영상변류기(ZCT)가 장착된 상태에서 점퍼를
상기 두개의 홀에 끼워 두개의 홀을 연결한 상태에서 웨이브 솔더링 장비로 납땜시키는 단계;를 포함하여 구성된
누전테스트전류라인의 조립시간을 단축시킨 누전차단기의 PBA 조립방법을 제시한다.
본 발명에 의한 PBA 조립방법에 의해 종래의 테스트전류라인을 ZCT에 삽입시킨후에 수납땜을 하는 후공정이 없어
지므로 작업이 단순해지면서 작업인원을 크게 축소할 수 있어 제조원가 절감효과가 매우 크며 아울러 종래와 동
일인원으로 생산시 생산량을 획기적으로 증가할 수 있는 효과가 있다.
대 표 도 - 도5
등록특허 10-0992838
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특허청구의 범위
청구항 1
누전차단기의 PBA 조립방법에 있어서,
(a) 원형의 관통홀이 형성된 영상변류기(ZCT)가 장착되는 PCB의 주변에, 연결시 상기 영상변류기에 테스트 전류
가 흐르도록 패턴이 형성된 두개의 홀을 형성하는 단계;
(b) 상기 영상변류기(ZCT)를 장착하는 상기 PCB에 장착하는 단계; 및
(c) 상기 영상변류기(ZCT)가 장착된 상태에서 점퍼를 상기 두개의 홀에 끼워 두개의 홀을 연결한 상태에서 웨이
브 솔더링 장비로 납땜시키는 단계;를 포함하여 구성된 누전테스트전류라인의 조립시간을 단축시킨 누전차단기
의 PBA 조립방법.
청구항 2
제 1항에 있어서, 상기 (a)단계는,
(a-1) 상기 영상변류기(ZCT)의 안쪽의 원형의 관통홀과 매치되는 PCB의 관통홀에 확장판을 만들어 상기 두개의
홀 중 하나를 형성하는 단계;
(a-2) 상기 PCB에 장착된 영상변류기의 바깥쪽에 상기 두개의 홀 중 나머지 하나를 형성하는 단계;를 포함하여
구성된 누전테스트전류라인의 조립시간을 단축시킨 누전차단기의 PBA 조립방법.
명 세 서
기 술 분 야
본원 발명은 전동기，그 밖에 각종 부하가 접속된 배전 계통에 발생한 누전을 검출하고 파급되는 사고를 미연에[0001]
막기 위한 누전 테스트 회로부가 구성된 누전차단기의 PBA(Printed Board Assembly) 조립방법에 관한 것이다.
보다 자세하게는, 전원이 공급되는 경우에 누전테스트스위치를 눌러 전원을 차단하는 테스트 회로부를 갖춘 누[0002]
전차단기의 PBA(Printed Board Assembly) 조립방법에 관한 것이다.
배 경 기 술
도 1은 종래의 누전차단기의 PCB 구성도이며, 도 2a, 2b는 종래의 테스트회로부가 구성된 누전차단기의 PBA 조[0003]
립상태도이다. 도시된 바와 같이, 일반 가정이나 공동주택, 건물등에 설치된 분전반에는 메인차단기로 배선용차
단기와 다수의 부하기기별로 누전을 감지하여 누전시 동작되는 누전차단기가 구성되어 있다.
누전차단기에는 각상(R,S,T,N)의 전원이 인입되는 단자가 형성되며, 누전 발생시 누전차단 기능을 테스트하기[0004]
위해서, 의무적으로 누전 테스트 회로부가 누전차단기 내부에 포함되어 구성된다.
도 2a, 2b 에 도시된 바처럼, 테스트전류가 흐르는 테스트 전류라인이 ZCT를 관통하고 있다.[0005]
도 3a 내지 도 3c는 전원이 인입되는 누전차단기의 경우에 있어 누전테스트 회로부의 동작에 따른 전원공급상태[0006]
를 간략화하여 도시한 것이다.
도 3a를 참조하면 인입되는 전원은 누전차단기의 개폐부(10)가 닫히는 경우에 한 쌍의 전원인입라인을 통해 누[0007]
전차단기를 통해 부하로 공급되며, 상기 전원인입라인을 통해 누전검출제어부(20)로 제어전원이 공급된다.
누전검출제어부(20)는 제어전원을 공급받아 작동되면서 영상변류기(ZCT)를 관통하는 전원인입라인에 흐르는 전[0008]
류의 벡터합을 통해 전류의 누전상태를 감지하게 된다.
영상변류기(ZCT)에 관통되는 전류 i1과 i2 의 벡터합이 제로가 되지 않는다면 누전되는 전류가 발생되는 상태로[0009]
서, 영상변류기가 이를 감지하게 되면 상기 누전검출제어부(20)의 누전발생을 나타내는 출력신호에 의하여 솔레
노이드 코일(40)에 전압이 인가되면서 트립장치(미도시)를 작동시켜 개폐부(10)를 오픈시키게 되고, 상기 개폐
부(10)가 오픈되는 경우에는 인입되는 전원이 차단된다.
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도 3b는 누전차단기에 구성된 누전 테스트 스위치를 닫았을 경우에 전원공급상태를 도시한 작동상태도로서, 누[0010]
전테스트 스위치가 온(on) 되면 누전테스트회로부(30)에 테스트전원이 공급되면서 별도의 테스트전류라인을 통
해 인위적으로 영상변류기를 관통하는 테스트 전류 i3 가 흐르게 된다.
상기 테스트 전류 i3 가 영상변류기를 관통하는 경우에는 i1, i2, i3 의 벡터합이 제로가 되지 않기 때문에 누설전[0011]
류가 흐르는 것으로 감지되면서, 상기 누전검출제어부(20)의 누전발생을 나타내는 출력신호에 의하여 솔레노이
드 코일(40)에 전압이 인가되면서 트립장치(미도시)를 작동시켜 개폐부(10)를 오픈시키게 되고, 상기 개폐부
(10)가 오픈되는 경우에는 전원측 단자에서 부하기기로 인입되는 전원이 차단된다.
도 3c는 도시된 바처럼, 솔레노이드 코일(40)에 전압이 인가되면서 트립장치를 구동하여 개폐부(10)가[0012]
오픈되면, 누전차단기로 전원이 공급되지 않게 되므로 솔레노이드 코일(40)이나 누전테스트회로부(30)의 저항에
는 더 이상의 전압이 걸리지 않게 된다.
그러나, 도 2a, 2b에 도시된 바처럼, 이러한 누전테스트회로부의 테스트전류라인을 장착하는 누전차단기의 PBA[0013]
조립방법을 보면, 선공정으로 테스트전류라인을 손으로 잡고 웨이브 솔더링(wave soldering) 장비로 납땜을 실
시하게 된다.
그런 다음 후공정으로, PCB 아래의 영상변류기(ZCT) 구멍에 테스트전류라인을 관통시킨 다음 뒷면 상단부에 테[0014]
스트전류라인을 다시 수납땜 작업을 실시하여 조립하고 있다.
따라서, 선공정과 후공정을 모두 수작업으로 처리해야하는 누전차단기의 PBA 조립방법은 작업인력의 소요가 커[0015]
져 제조원가가 증대되며, 조립시간도 증대되어 생상성이 떨어진다는 문제점이 제기되고 있다.
발명의 내용
해결하려는 과제
상기의 문제점을 개선하기 위하여 본 발명은, 누전차단기에 있어 테스트전류라인의 공정시간을 개선한 누전차단[0016]
기의 PBA 조립방법을 제시함으로써 작업공정시간의 단축과 인력감축에 따른 생산성향상을 도모하는 것을 목적으
로 한다.
과제의 해결 수단
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 누전차단기의 PBA 조립방법에 있어서, (a) 원형의 관통홀이 형성된[0017]
영상변류기(ZCT)가 장착되는 PCB의 주변에, 연결시 상기 영상변류기에 테스트 전류가 흐르도록 패턴이 형성된
두개의 홀을 형성하는 단계; (b) 상기 영상변류기(ZCT)를 장착하는 상기 PCB에 장착하는 단계; 및 (c) 상기 영
상변류기(ZCT)가 장착된 상태에서 점퍼를 상기 두개의 홀에 끼워 두개의 홀을 연결한 상태에서 웨이브 솔더링
장비로 납땜시키는 단계;를 포함하여 구성된 누전테스트전류라인의 조립시간을 단축시킨 누전차단기의 PBA 조립
방법을 제시한다.
상기 (a)단계는, (a-1) 상기 영상변류기(ZCT)의 안쪽의 원형의 관통홀과 매치되는 PCB의 관통홀에 확장판을 만[0018]
들어 상기 두개의 홀 중 하나를 형성하는 단계; (a-2) 상기 PCB에 장착된 영상변류기의 바깥쪽에 상기 두개의
홀 중 나머지 하나를 형성하는 단계;를 포함하여 구성될 수 있다.
발명의 효과
본 발명인 누전테스트전류라인의 조립시간을 단축시킨 누전차단기의 PBA 조립방법에 의해 다음과 같은 효과를[0019]
달성할 수 있다.
본 발명에 의한 PBA 조립방법에 의해 종래의 테스트전류라인을 ZCT에 삽입시킨후에 수납땜을 하는 후공정이 없[0020]
어지므로 작업이 단순해지면서 작업인원을 크게 축소할 수 있어 제조원가 절감효과가 매우 크며 아울러 종래와
동일인원으로 생산시 생산량을 획기적으로 증가할 수 있는 효과가 있다.
도면의 간단한 설명
도 1은 종래의 누전차단기의 PCB 구성도이다. [0021]
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도 2a, 2b는 종래의 테스트회로부가 구성된 누전차단기의 PBA 조립상태도이다.
도 3a 내지 도 3c는 종래의 누전차단기에 있어, 전원이 인입되는 경우에 있어 누전테스트 회로부의 동작에 따른
전원공급상태를 간략화하여 도시한 작동상태도이다.
도 4는 본 발명에 따른 누전차단기의 PCB의 구성도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 테스트전류가 흐르는 점퍼가 구성된 누전차단기의 PBA
조립상태도이다.
발명을 실시하기 위한 구체적인 내용
본 발명인 누전테스트전류라인의 조립시간을 단축시킨 누전차단기의 PBA 조립방법에 대해 첨부된 도면을 참조하[0022]
여 자세하게 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 누전차단기의 PCB의 구성도이며, 도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 테스트전류가[0023]
흐르는 점퍼가 구성된 누전차단기의 PBA 조립상태도이다.
도 4에 도시된 바를 참조할 때, 본 발명의 누전차단기의 PCB 기판(100)에는 영상변류기(ZCT)에 테스트 전류를[0024]
흐르기 위한 두개의 홀(100a, 100b)이 형성되는데, 다시 말해 상기 두개의 홀(100a, 200b)이 연결되면서 영상변
류기(ZCT, 200)에 테스트 전류가 흐르도록 상기 PCB기판(100)에는 회로패턴이 형성되어 있다.
도 5 및 도 6에 도시된 바를 참조할 때, PCB기판(100)에 영상변류기(200)가 장착된 후에 점퍼(300)를 이용하여[0025]
상기 두개의 홀을 연결시켜 점퍼를 통해 영상변류기(200)로 테스트전류가 흐르도록 구성하고 있다.
따라서, 종래의 누전차단기의 PBA 조립시에 테스트 전류라인을 구축하기 위해 필요했던 후공정, 다시 말해 테스[0026]
트전류라인을 영상변류기의 관통홀과 PCB기판(100)의 관통홀을 관통시키고 PCB기판의 뒷면에 수납땜을 실시했던
후공정을 실시하지 않아도 누전차단기의 PBA 조립이 가능해지는 장점을 갖게 된다.
이하, 본 발명인 누전테스트전류라인의 조립시간을 단축시킨 누전차단기의 PBA 조립방법에 대해 설명한다.[0027]
먼저, 원형의 관통홀이 형성된 영상변류기(200)가 장착되는 PCB기판(100)의 주변에 두개의 홀(100a, 100b)을 형[0028]
성하게 된다.
상기 두개의 홀(100a, 100b)은 연결되면서 테스트전류가 흐르도록 상기 PCB기판(100)에는 패턴이 형성되게[0029]
된다. PCB기판의 패턴형성에 따른 회로도는 기존의 누전차단기의 PCB기판의 회로도를 유지한 채 단지 두개의 홀
을 통해 테스트전류가 흐르도록 PCB기판의 위치변경, 치환에 관한 것으로서, 이는 당업자의 입장에서 충분히 설
계변경이 가능할 것이다.
보다 자세하게는, 상기 영상변류기(100)의 안쪽의 원형의 관통홀과 매치되는 PCB기판(100)의 관통홀에 확장판[0030]
(100c)을 만들어 상기 두개의 홀 중 하나의 홀(100a)을 형성하게 된다. 또한, 상기 PCB기판(100)에 장착된 영상
변류기(200)의 바깥쪽에 상기 두개의 홀 중 나머지 하나의 홀(100b)을 형성하게 된다.
다음으로. 상기 영상변류기(200)를 상기 PCB기판(100)의 지정된 위치에 장착하여 고정하게 된다.[0031]
다음으로 상기 영상변류기(200)가 장착된 상태에서 점퍼(300)를 상기 두 개의 홀(100a, 100b)에 끼워서 두개의[0032]
홀을 연결하고, 이 상태에서 웨이브 솔더링 장비로 납땜시켜 점퍼(300)를 두개의 홀(100a, 100b)에 고정시키게
된다.
따라서, 기존의 누전차단기의 PBA조립방법처럼 테스트전류라인을 구축하기 위하여 필요했던 전, 후공정을 점퍼[0033]
를 이용하여 단 한번의 공정으로 단순처리하여 해결할 수 있게 됨으로써, 동일한 인력으로 생산량을 극대화할
수 있는 효과를 갖게 된다.
실제로, 본 발명에 따른 PBA 조립방법을 통한 개당 조립시간은 약 3초정도로서 종래의 PBA 조립방법에 따른 조[0034]
립시간이 보통 40~50초 정도의 시간이 소요되었던 것에 감안하면 본 발명의 생산성 측면의 효과는 매우 크다고
할 수 있다.
상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진[0035]
등록특허 10-0992838
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당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및
부가는 아래의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
부호의 설명
100: PCB 기판 100a, 100b: 홀[0036]
100c: 확장판 200:영상변류기
300: 점퍼
도면
도면1
도면2a
등록특허 10-0992838
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도면2b
도면3a
등록특허 10-0992838
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도면3b
도면3c
등록특허 10-0992838
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도면4
도면5
등록특허 10-0992838
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도면6
등록특허 10-0992838
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