KR0157942B1

KR0157942B1 - 지중형 개폐기의 이상상태 검출장치

Info

Publication number: KR0157942B1
Application number: KR1019950031619A
Authority: KR
Inventors: 황인삼
Original assignee: 이희종; 엘지산전주식회사
Priority date: 1995-09-25
Filing date: 1995-09-25
Publication date: 1998-12-15
Also published as: KR970017761A

Abstract

본 발명은 지중형 개폐기의 이상상태 검출장치에 관한 것으로, 종래의 개폐기는 부하 전류의 검출, 각 회로의 전압 유무를 알 수 없어서 각 회로의 이상 상태 즉, 선로의 감시 불가능 및 원격 제어를 할 수 있는 정보가 없기 때문에 고장시 유지 보수가 힘들뿐만 아니라 선로의 최적 관리가 불가능한 문제점이 있다. 따라서, 본 발명은 배전선로에 흐르는 전류및 전압을 감시하고, 개폐기내의 가스상태를 감시하여 정상 상태와 이상 상태를 판정하고 이상 상태로 판정시 표시부에 표시하여 외부에서 알 수 있도록 하여 배전선로를 효율적으로 관리할 수 있도록 한다.

Description

지중형 개폐기의 이상상태 검출장치

제1도는 종래 수동형 다회로 구조를 갖는 지중형 개폐기의 구성도.

제2도는 본 발명 지중형 개폐기의 이상상태 검출장치 구성도.

제3도는 제2도에서, 연산증폭부, 아날로그 출력회로와 같은 일부의 상세회로도.

제4도는 제2도에서, 상일치 판단및 검출부의 상세회로도.

제5도는 제2도에서, 배터리 검출부의 상세회로도.

제6도는 제2도에서, 가스상태 검출부의 상세회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

20 : 전류용 연산증폭부 30 : 전압용 연산증폭부

40 : 아날로그 출력부 50 : 다중화부

60 : 전압 검출부 70 : 상일치 판단및 검출부

80 : 마이크로 프로세서 90 : 표시부

100 : 배터리 검출부 200 : 가스상태 검출부

300 : 가스상태 스위치

본 발명은 배전 선로의 고장 전류 및 이상 상태의 검출에 적당하도록 한 지중형 개폐기에 관한 것으로, 특히 배전 선로에 흐르는 전류를 검출하여 과전류를 판정할 수 있는 과전류 계전기 및 선로의 전압 유무를 검출하여 선로를 개폐하도록 한 지중형 개폐기의 이상상태 검출장치에 관한 것이다.

종래 수동형 다회로 구조를 갖는 지중형 개폐기의 구성은, 제1도에 도시된 바와같이, 진공상태로 되어 있는 개폐기(VI1~VI4)를 온ㆍ오프하여 선로와 회로1~4를 연결 또는 차단시키는 제1~4구동부(11~14)와, 상기 개폐기(VI1~4) 내부의 가스 상태를 검출하여 이상 유무를 판정할 수 있도록 한 가스 감시 스위치(SW)를 구비하여 구성된다.

이와같이 구성된 종래의 기술에 대하여 살펴보면 다음과 같다.

제1구동부(11)가 동작하여 개폐기(VI1)를 온시키면 배전선로와 회로1이 연결되어 그 회로1이 동작하고, 개폐기(VI1)를 오프시키면 선로와 회로1이 연결되지 않고 차단되어 회로1은 동작하지 못한다.

상기에서와 같이 동작하는 회로의 구조가 4회로로 이루어져 있으며, 개폐기(VI1~VI4)는 진공튜브로 되어 있다.

그리고, 개폐기 내부의 가스 상태를 가스 감시 스위치(SW)가 검출하여 이상 유무를 판정하게 되는데, 가령 개폐기 내부의 가스 상태가 기준값 이상이거나 이하이면 이상 상태를 알려 외부에서 알 수 있도록 한다.

그러나, 상기에서와 같이 동작하는 개폐기는 부하 전류의 검출, 각 회로의 전압 유무를 알 수 없어서 각 회로의 이상 상태 즉, 선로의 감시 불가능 및 원격 제어를 할 수 있는 정보가 없기 때문에 고장시 유지 보수가 힘들뿐만 아니라 선로의 최적 관리가 불가능한 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 배전선로에 흐르는 전류및 전압을 감시하고, 개폐기내의 가스상태를 감시하여 정상 상태와 이상 상태를 판정하고 이상 상태로 판정시 표시부에 표시하여 외부에서 알 수 있도록 하여 배전선로를 효율적으로 관리할 수 있도록 한 지중형 개폐기의 이상상태 검출장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 제2도에 도시한 바와같이, 배전선로에 흐르는 부하 전류의 크기에 비례하여 유기되는 2차 전류를 감지하는 변류기와, 배전선로의 전압의 크기를 검출하는 포토 다이오드와, 상기 변류기와 포토 다이오드로 부터 전달된 전류 및 전압을 적정한 레벨로 증폭하는 전류/전압용 연산증폭수단과, 상기 전류/전압용 연산증폭수단으로 부터 전달된 신호로 부터 부하전류 및 전압의 크기를 검출하는 다중화수단및 전압검출수단과, 상기 전압용 연산증폭수단을 통해 전달된 전압을 외부로 출력할 수 있도록 한 아날로그 출력수단과, 회로간의 개폐상태, 전압의 유무를 판단하여 회로를 연결할 수 있도록 한 상일치 판단및 검출수단과, 상기 상일치 판단및 검출수단으로 부터 전달된 정보를 가지고 전류 및 전압의 크기등 상태를 연산하여 정상 및 이상 상태를 제어하는 마이크로 프로세서와, 상기 마이크로 프로세서의 출력에 따라 초기치 설정 및 전압, 전류 크기를 표시하는 표시수단과, 개폐기를 온ㆍ오프하는 구동수단과, 제어 전원을 공급하는 배터리의 전압 저하를 감시하는 배터리 검출수단과, 개폐기 내에 주입된 가스상태를 감시하는 가스상태 검출수단으로 구성한다.

이와같이 구성된 본 발명의 동작 및 작용효과에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

배전 선로에 부하 전류가 흐르면 그 전류 크기에 비례하여 변류기(CT1)에 2차 전류가 유기되고, 이 유기된 전류는 각 상에 연결된 저항(R1~R4)에 의해 전압이 변환된다.

변환된 전압은 전류용 연산증폭부(20)에서 적정한 레벨로 증폭된 신호로 출력한다.

상기 전류용 연산증폭부(20)에서 증폭된 각 상의 신호 전압은 다중화부(50)의 멀티플렉서(51)로 입력되고, 그 입력된 신호중 멀티플렉서(51)가 선택하여 이득조절부(52)로 전달하게 되면, 상기 이득조절부(52)에서 이득이 조절되고 연산증폭기(53)에서 증폭된 신호가 마이크로 프로세서(80)의 아날로그/디지탈 입력단자(A/D)로 전달된다.

이때 배전선로의 전압을 검출하는 포토다이오드(PD1)가 그 전압에 해당하는 크기를 전압용 연산증폭부(30)로 전달하게 되면, 상기 전압용 연산증폭부(30)는 적당한 레벨로 증폭하여 아날로그 출력부(40)와 전압 검출부(60)로 각각 출력한다.

이에 상기 아날로그 출력부(40)는 전압용 연산증폭부(30)로 부터 증폭된 전압값을 아날로그 신호로 변환하여 외부로 출력하는데, 그 외부로 출력하게 되면 그 아날로그 신호는 연산증폭기와 트랜지스터 및 저항들을 사용하여 변압기가 여자될 수 있도록 한다.

전압 검출부(60)는 전압용 연산증폭부(30)로 부터 전달된 전압값을 다시 소정의 레벨로 증폭하여 얻은 아날로그의 전압값을 마이크로 컴퓨터(80)의 아날로그/디지탈 입력단자(A/D)로 출력한다.

상기 아날로그 출력부(40)로 부터 출력되는 전압(V_A)(V_B)(V_C)을 입력받는 상일치 판단및 검출부(70)의 상일치 판단부(71)는 회로2,3,4에서 입력되는 전압값을 입력받아 그 전압값들을 비교기(OP71-OP76)를 이용하여 비교하고 배타적 오아게이트(XOR1)(XOR2)(XOR3)를 이용하여 제로크로싱 신호로 변환하여 회로1~회로4간의 개폐상태를 마이크로 프로세서(80)로 알려준다.

이에 마이크로 프로세서(80)는 다중화부(50)와 전압 검출부(60)로 부터 아날로그/디지탈 입력단자(A/D)로 입력되는 전류의 크기와 전압의 크기등 상일치 판단부(71)로 부터 판단된 회로간의 개폐상태등을 고려하여 배전선로가 정상상태인지 이상상태인지를 판단한다.

마이크로 프로세서(80)의 판단 결과에 따라 지중형 개폐기의 각 회로를 온할것인지 오프할 것인가를 제4도에 도시한 상일치 검출부(72)의 포토 커플러(PC1)(PC2)를 이용하여 외부에 전송한다. 아울러 표시부(90)를 제어하여 판단 결과에 따라 정상 상태인지 이상 상태인지를 표시하여 준다.

또한, 별도의 구동부(11~14)를 이용하여 개폐기를 온 또는 오프할 수 있다.

지중형 개폐기는 제어 전원이 상용 전원과 비상 전원이 있는데, 비상 전원으로 배터리가 이용된다.

그 배터리는 정상 상태에서의 전압 감시와 방전 상태의 전압 감시를 하고 그 상태를 외부로 전송하여야 하는데, 그 감시는 가스 검출부(100)에서 행한다.

제5도에서와 같이 외부에서 배터리 전압의 상태를 강제적으로 알 수 있도록 베터리 테스트 스위치(SW_BATT)를 장착하고, 이 배터리 테스트 스위치(SW_BATT)를 온하게 되면 전압 감시부(102)가 동작하여 배터리의 상태를 감지하고 그 감지한 전압을 출력하게 되면 비교기(OP1)와 트랜지스터를 통하여 상태출력접점을 출력한다.

상기의 경우와 마찬가지로 가스 상태검출부(200)는 제6도에서와 같은 구성으로 개폐기내의 가스 상태를 정상인지 비정상인지 가스상태 스위치(300)를 통하여 전달받아 비교기(OP2)(OP3)와 트랜지스터를 통하여 감지하고 그 감지한 상태를 상태출력접점으로 출력한다.

이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 발명은 배전선로에 흐르는 전류 및 전압을 감시하고, 개폐기내의 가스상태를 감시하여 그 감시 정보에 따라 외부에서 알 수 있도록 표시하여 주어 배전선로를 효율적으로 관리할 수 있도록 한 효과가 있다.

Claims

배전선로에 흐르는 전류 및 전압을 검출하는 변류기와 포토 다이오드의 출력을 적정한 레벨로 증폭하는 전류/전압용 연산증폭수단과, 상기 전류용 연산증폭수단으로 부터 전달된 신호로 부터 부하전류의 크기를 검출하는 다중화수단과, 상기 전압용 연산증폭수단으로 부터 전달된 전압을 크기를 검출하는 전압검출수단과, 상기 전압용 연산증폭수단을 통해 전달된 전압을 외부로 출력할 수 있도록 한 아날로그 출력수단과, 배전선로와 회로간의 개폐상태, 전압의 유무를 판단하여 회로를 연결할 수 있도록 한 상일치 판단및 검출수단과, 상기 상일치 판단및 검출수단으로 부터 전달된 정보, 변류기및 포토 다이오드의 전류 및 전압의 크기등을 연산하여 정상 및 이상 상태를 제어하는 마이크로 프로세서와, 상기 마이크로 프로세서의 출력에 따라 초기치 설정 및 전압, 전류 크기를 표시하는 표시수단과, 개폐기를 온ㆍ오프하는 구동수단과, 제어 전원을 공급하는 배터리의 전압 저하를 감시하는 배터리 검출수단과, 개폐기 내에 주입된 가스 상태를 감시하는 가스상태 검출수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 지중형 개폐기의 이상상태 검출장치.
제1항에 있어서, 다중화수단은 전류용 연산증폭수단으로 부터 전달되는 전류신호중 어느하나를 선택하여 출력하는 멀티플렉서와, 상기 멀티플렉서로 부터 출력되는 신호의 이득을 조절하여 주는 이득조절수단과, 상기 이득조절수단을 통해 이득이 조절된 신호에 대하여 일정레벨로 증폭하여 출력하는 연산증폭기로 이루어진 것을 특징으로 하는 지중형 개폐기의 이상상태 검출장치.