KR0152868B1

KR0152868B1 - 고압 검상 장치

Info

Publication number: KR0152868B1
Application number: KR1019940040492A
Authority: KR
Inventors: 이한신
Original assignee: 백중영; 엘지산전주식회사
Priority date: 1994-12-31
Filing date: 1994-12-31
Publication date: 1998-12-15
Also published as: KR960024397A

Abstract

본 발명은 휴대가 가능한 고압 검상기술에 관한 것으로, 일반적인 검상장치에 있어서는 활선상태에서 작업을 수행할 수 없고 반드시 사선상태에서만 작업을 수행할 수 있어 사용가측에 피해를 주게 되는 결함이 있고, 작업구간의 양단에 각각 인원 및 통신수단을 투입하여야 하므로 그에 따른 경비와 시간이 불필요하게 많이 소요되는 결함이 있었는 바, 본 발명은 이를 해결하기 위하여 고압을 저전압으로 변환한 후 익스클루시브오아게이트를 이용하여 이상여부를 검출하고, 비교기를 이용하여 결상을 검출한 후 그 결과를 사용자에게 알려줌으로써 작업시 사용가측에 피해를 주지 않고 인원, 경비 및 시간을 절감할 수 있다.

Description

고압 검상 장치

제1도는 일반적인 고압 검상장치의 작용을 설명하기 위한 배전선로도.

제2도는 일반적인 고압 검상장치의 회로도.

제3도는 본 발명의 고압 검상장치에 대한 전체 블록도.

제4도의 (a) 및 (b)는 제3도 각부의 상세 회로도.

제5도는 본 고압 검상장치의 전단에 설치되는 고압 스위칭 회로도.

제6도의 (a) 및 (b)는 제4도의 이상검출회로에서 익스클루시브오아 게이트의 출력파형도.

제7도의 (a)는 제4도에서 이상검출회로의 출력파형도.

(b)는 제4도에서 전압비교부에 의해 직류화된 전압 파형도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 : R상 검상부 101,102 : 입력과전압 보호회로

103,104 : 전압분배회로 105,107 : 결상검출회로

106 : 이상검출회로 108 : 캠스위치

109 : 전압비교부 100A : 표시부

200 : S상 검상부 300 : T상 검상부

400 : 전원공급부

본 발명은 휴대가 가능한 고압 검상기술에 관한 것으로 특히 고압(22.9KV) 가공 배전선로의 작업시나 병렬운전시 활선 상태에서 상(Phase)의 이상유무 및 상일차를 검사하는데 적당하도록 한 고압 검상장치에 관한 것이다.

제1도는 일반적인 고압 검상장치의 작용을 제1도 및 제2도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

배전선로(L)에 공급되는 고압을 차단한 사선상태에서 한 사람이 그 배전선로(L)의 일측(L11)(L21)에서 신호를 전송하고, 타측(L12)(L22)에서는 다른 한 사람이 램프나 부저를 이용하여 검상을 실시하고, 개폐기(1-3)를 이용하여 활선상태인 기기부터 상(R,S,T)을 확인한 후 전압을 투입하게 되어 있었다.

그러나, 이와같은 검상장치에 있어서는 활선상태에서 작업을 수행할 수 없고 반드시 사선상태에서만 작업을 수행할 수 있어 사용가측에 피해를 주게 되는 결함이 있고, 작업구간의 양단에 각각 인원 및 통신수단을 투입하여야 하므로 그에 따른 경비와 시간이 불필요하게 많이 소요되는 결함이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 활선상태에서 별도의 통신수단을 이용하지 않고도 한 사람이 용이하게 이상 및 결상상태를 측정할 수 있는 휴대 가능한 검상장치를 제공함에 있다.

제3도는 본 발명의 고압 검상장치에 대한 전체 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 콘덴서 및 제너다이오드를 이용하여 입력되는 R상, R'상의 고압을 측정하는데 적당하도록 각각 하강시켜 낮은 레벨의 정전압,부전압으로 변환출력하는 입력과전압 보호회로(101,102) 및 전압분배회로(103,104)와, 상기 전압분배회로(103,104)에서 각기 출력되는 정전압과 부전압의 피크치를 검출하고 이를 기준전압과 비교하여 그에 따른 R상, R'상의 결상판정신호를 각기 출력하는 결상검출회로(105)(107)와, 상기 전압분배회로(103)(104)에서 각기 출력되는 정전압과 부전압의 위상을 비교하여 그 위상차에 상응되는 듀티비를 갖는 펄스열을 출력하는 이상검출회로(106)와, 사용자의 선택에 따라 상기 결상검출회로(105)(107)의 출력신호나 이상검출회로(106)의 출력신호 또는 테스트 신호를 출력하기 위한 캠스위치(108)와, 상기 캠스위치(108)에 의해 선택출력되는 전압을 직류전압으로 변환한 후 기준전압과 비교하여 정상/비정상에 따른 신호로 출력하는 전압비교부(109)와, 상기 전압비교부(109)의 출력신호에 의해 정상/비정상을 외부에 알리기 위한 표시부(100A) 및 부저부(100C), 릴레이부(100B)로 구성된 R상 검상부(100)와, 상기 R상 검상부(100)와 동일하게 구성한 S상 검상부(200), T상 검상부(300)와, 입력전원을 일정레벨로 안정화시키고 불필요한 전력손실을 방지하며, 리플성분이 제거된 전압을 시스템 각부에 공급하는 전원공급부(400)로 구성한 것으로, 이와같이 구성한 본 발명의 작용 및 효과를 첨부한 제4도 내지 제7도를 참조하여 상세히 설명함에 있어서 R,S,T상의 이상, 결상등의 검출동작은 해당 경로를 통해 동일한 방식으로 처리되므로 R상을 예로하여 설명하며, 중복설명을 피하기 위하여 다른 상(S),(T)의 검출동작은 간략하게 설명하거나 설명을 생략한다.

먼저, 이상 검출과정을 설명하면, 외부의 선로로부터 입력되는 고압(R,S,T)(R',S',T')은 제5도의 스위치(SW1-SW3)와 고내압 저용량의 콘덴서(C_a-C_f)를 통해 본 검상장치의 콘넥터(CN1-CN7)에 입력되며, 이렇게 입력되는 고압(R)은 상기 콘덴서(Ca)와 입력과전압 보호회로(101)의 콘덴서(C1) 및 제너다이오드(ZD1,ZD2), 연산증폭기(OP1)의 입력 임피던스에 의해 하강되어 그 연산증폭기(OP1)의 출력단자에서는 3.5V 가 출력된다.

이렇게 하강된 전압은 다이오드(D3)에 의해 정전압(+)이 익스클루시브오아게이트(XOR1)의 일측 입력으로 공급되고, 다이오드(D6)에 의해서는 부전압(-)이 그 익스클루시브오아게이트(XOR1)의 타측 입력으로 공급된다.

이에 따라 입력 상전압(R)(R')이 동상일 경우 상기 익스클루시브오아게이트(XOR1)에서는 제6도의 (a)에서와 같이 듀티비가 낮은 펄스열이 출력되고, 위상차가 π/3 이상될 때에는 제6도의 (b)와 같이 듀티비가 높은 펄스열이 출력된다.

상기 익스클루시브오아게이트(XOR1)에서 출력되는 신호는 다시 다이오드(D10)와 저항(R11)을 통해 캠스위치(108)의 컨넥터(CN8)의 단자(P1)에 공급되는데, 사용자가 검상을 위해 그 캠스위치(10)를 검상위치에 절환시키면 그 컨넥터(CN8)의 단자(P1)와 단자(P2)가 단락되므로 펄스열이 콘덴서(C9)에 충전되고, 그 충전전압은 저항(R17)에 의해 서서히 방전되어 펄스열이 제7도의 (a)와 같을 때 이 콘덴서(C9)에서는 제7도의 (b)와 같이 리플성분이 조금 있는 직류 성분의 전압이 출력된다.

또한, 상기 콘덴서(C9)에서 출력되는 직류전압은 비교기로 사용되는 연산증폭기(CP5)의 비반전입력단자에 공급되어 그의 반전입력단자에 공급되는 기준전압(V_ref1=Vcc/2)과 비교판정되는데, 상기의 설명과 같이 입력 상전압(R)(R')의 위상차가 심할수록 듀티비가 높아져 상기 연산증폭기(OP5)의 비반전입력단자에 공급되는 전압의 레벨이 상승되므로 결국, 그 위상차가 기준치를 초과할 때 연산증폭기(OP5)에서 고전위가 출력되어 한편으로는 다이오드(D14)(D16)를 통한 후인버터(I2)에 의해 저전위로 반전되어 이때, 릴레이(RY1)가 구동되고, 다른 한편으로는 인버터(I1)를 통해 저전위로 반전되어 이때, 발광다이오드(LED1)(LED2)(LED3)가 점등되므로 사용자는 R상의 이상여부를 인지할 수 있게 된다.

S상의 이상검출도 상기 R상과 같이 처리되어 그 판정결과가 표시된다. 즉, 컨넥터(CN3)(CN4)를 통해 입력되는 상전압(S)(S')이 R상에서와 같이 처리되어 일정전압(3.5V)으로 하강된 후 익스클루시브오아게이트(XOR2)에 의해 이상이 비교되고, 그 비교전압이 콘덴서(C19)를 통해 비교기로 사용되는 연산증폭기(OP10)에 공급되어 기준전압(V_ref2)과 비교판정되고, 그 판정결과에 따라 상기 릴레이(RY1)와 발광다이오드(LED4)(LED5)(LED6)의 온, 오프가 제어되어 사용자는 S상의 이상여부를 인지할 수 있게 된다. T상의 이상검출도 상기 R상, S상과 같이 처리되므로 별도로 설명하지 않는다.

결상검출과정을 설명하면, 상기 연산증폭기(OP1)(OP2)의 출력단에는 소정레벨(3.5V)로 하강된 R상, R'상의 전압이 출력되는데, 다이오드(D7)(D11)를 이용하여 이들의 피크치전압을 분리검출한 후, 다이오드(D9)(D13)를 통해 다시 합성하여 상기 컨넥터(CN8)의 단자(P3)에 공급하게 된다.

그런데, 상기 연산증폭기(OP1)에서 출력되는 전압이 정격치의 80%가 될 때 콘덴서(C5)에 충전되는 전압(V_c5)은 -3.64V가 되므로 가변저항(VR1)을 이용하여 비교기로 사용되는 연산증폭기(OP5)의 반전입력단자에 -3.64V의 기준전압이 공급하도록 설정하였다.

따라서, R상 또는 R'상전압이 80%이하로 입력될 때 상기 연산증폭기(OP1)나 연산증폭기(OP2)에서 고전위(Vcc)가 출력된다. 만약 사용자가 결상을 검출하기 위하여 캠스위치(108)를 결상위치에 절환시키면 그 컨넥터(CN8)의 단자(P2)와 단자(P3)가 단락되므로 상기 다이오드(D9)(D13)를 통해 입력되는 결상판정신호가 상기 이상검출시와 동일한 경로로 출력되어 릴레이(RY1) 및 발광다이오드(LED1-LED3)가 이상검출시와 동일하게 동작됨에 따라 사용자는 결상상태인지를 확인할 수 있게 된다.

상기 연산증폭기(OP3)(OP4)의 출력단에 저항 및 콘덴서(R8,C6)(R16,C8)로 각기 피드백경로를 구축하여 전압의 작은 변동에도 출력응답이 빨리 진행되는 것을 막을 수 있도록 하였다.

한편, 사용자가 표시상태를 테스트하기 위하여 상기 캠스위치(108)를 TEST에 절환시키면 상기 컨넥터(CN8)의 단자(P1)와 단자(P2)가 서로 단락되어 모든 인버터(11-16)의 출력단자가 저전위상태로 되어 검출표시용 발광다이오드(LED1-LED12) 및 릴레이(RY1)가 구동가능상태로 되고, 이때, 사용자는 그들이 구동되는지를 확인하여 고장여부를 인지할 수 있게 된다.

전원공급부(400)의 작용을 설명하면, 상기 캠스위치(108)가 TEST나 검상이나 결상위치로 절환될 때 컨넥터(CN7)에 배터리전원(V_BAT)(18V)이 공급되고, 이는 콘덴서(C29)(C30)에 의해 고주파성분이 제거된 후 정전류용으로 사용된 트랜지스터(Q1)(Q2)를 통해 정전압소자로 사용된 제너다이오드(ZD13)의 캐소우드에 공급되도록 하였다. 이렇게 함으로써 입력전압이 DC+19V~+14V 범위내에서 전압안정화회로(400)가 동작하게 되고, 상기 트랜지스터(Q1)(Q2)에 의해 불필요한 전력손실이 방지된다.

상기 콜렉터가 접지된 트랜지스터(Q2)는 입력전류를 증폭하여 부하측으로 공급하게 되고, 정전압의 피드백은 저항(R70)(R71)에 의한 분배전압비로 나타난다.

정전압회로부(402)에서 출력되는 정전압은 양전원분리회로(403)의 연산증폭기(OP16)에 의해 완충증폭된 후 콘덴서(C31)(C32)에 의해 전원단자(Vcc)(V_EE)간의 리플이 제거되고, 다이오드(D50)(D51)에 의해 역전압이 방지되며, 이와같은 경로를 통해 출력되는 정전압은 전원전압감시회로(404)를 통해 시스템 각부의 구동전원으로 공급된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 활선상태에서 별도의 통신수단을 이용하지 않고도 한 사람이 이상, 결상 상태를 측정할 수 있는 휴대장치를 제공함으로써 작업시 사용가측에 피해를 주지 않고 인원, 경비 및 시간을 절감할 수 있는 효과가 있다.

Claims

콘덴서 및 제너다이오드, 연산증폭기의 입력임피던스를 이용하여 입력되는 R상, R'상의 고압을 측정하는데 적당하도록 각각 하강시켜 낮은 레벨의 정전압,부전압으로 변환출력하는 입력과전압 보호회로(101,102) 및 전압분배회로(103,104)와, 상기 전압분배회로(103,104)에서 각기 출력되는 정전압과 부전압의 피크치를 검출하고 이를 기준전압과 비교하여 그에 따른 R상, R'상의 결상판정신호를 각기 출력하는 결상검출회로(105)(107)와, 상기 전압분배회로(103)(104)에서 각기 출력되는 정전압과 부전압의 위상을 비교하여 그 위상차에 상응되는 듀티비를 갖는 펄스열을 출력하는 이상검출회로(106)와, 사용자의 요구에 따라 상기 결상검출회로(105)(107)의 출력신호나 이상검출회로(106)의 출력신호 또는 테스트 신호를 출력하기 위한 캠스위치(108)와, 상기 캠스위치(108)에 의해 선택출력되는 전압을 직류전압으로 변환한 후 기준전압과 비교하여 정상/비정상에 따른 신호로 출력하는 전압비교부(109)와, 상기 전압비교부(109)의 출력신호에 의해 정상/비정상을 외부에 알리기 위한 표시부(100A) 및 부저부(100C), 릴레이부(100B)로 구성된 R상 검상부(100)와, 상기 R상 검상부(100)와 동일하게 구성한 S상 검상부(200), T상 검상부(300)와, 입력전원을 일정레벨로 안정화시키고 불필요한 전력손실을 방지하며, 리플성분이 제거된 전압을 시스템 각부에 공급하는 전원공급부(400)로 구성한 것을 특징으로 하는 고압검상장치.
제1항에 있어서, 결상검출회로(105)는 상기 전압분배회로(103)의 출력전압의 피크치를 검출하는 콘덴서(C5)와, 상기 검출된 피크치 전압을 기준전압과 비교하여 그에 따른 판정신호를 출력하는 연산증폭기(OP3)를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 고압검상장치.
제1항에 있어서, 이상검출회로(106)는, R상전압과 R'상전압의 위상차를 비교하여 그에 따른 펄스열을 출력하는 익스클루시브오아게이트(XOR1)를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 고압검상장치.