KR0159330B1 - 과전류 로크 기능을 갖는 지락 보호장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자개폐기가 차단할 수 없는 큰 지락 전류가 흐를 경우 전자개폐기의 접점이 용착되어 지락 사고가 확대되는 것을 미연에 방지하기 위한 과전류 로크(LOCK)기능을 갖는 지락 보호장치에 관한 것으로, 본 발명은 지락전류와 모터 운전전류의 전류변동을 검출하기 위한 변류기(CT)와, 이 변류기(CT)의 검출지신호를 증폭하기 위한 제2 이득조정부(11)와, 제2 이득조정부(11)를 통한 감지신호와 비교되는 기준신호를 설정하기 위한 제2 기준신호설정부(21)와, 제2 이득조정부(11)를 통한 신호와 제2 기준신호설정부(21)를 통한 신호를 상호비교하여 제2 기준신호설정부의 신호보다 제2 이득조정부를 통한 신호가 작으면 신호를 출력하도록 한 제2 비교부(31)와, 상기 제1 비교부(30)의 출력과 제2 비교부(31)의 출력이 함께 나오면 신호를 출력하는 앤드게이트(AND)와, 이 앤드게이트(AND)의 출력에 의해 구동되는 릴레이구동회로로 구성된다. 이와 같이 구성된 본 발명은 지락사고 발생시 전자개폐기의 차단전류이상의 지락전류가 흐르게 되면 전자개폐기는 동작하지 않도록 하고, 커다란 지락전류에도 견딜 수 있는 배전용차단기가 작동되도록 하여 전자개폐기의 트립접점이 융착, 소손되지 않도록 하는데 그 특징이 있다.

Description

과전류 로크기능을 갖는 지락 보호장치

제1도는 종래의 지락 보호장치를 도시한 구성도.

제2도는 본 발명의 과전류 로크(LOCK)기능을 갖는 지락 보호장치를 도시한 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10,11 : 제1 및 제2 이득조정부 20,21 : 제1 및 제2 기준신호설정부

30,31 : 제1 및 제2 비교부 40 : 릴레이 구동회로

50 : 전원공급선로 60 : 전자개폐기

ZCT : 영상 변류기 CT : 변류기

MCCB : 배선용차단기 TRIP: 트립접점

RY : 릴레이 M : 모터

IF : 모터 운전전류 Ig : 지락전류

AND : 앤드게이트

본 발명은 지락 사고 발생시 전자개폐기로 사고 선로를 차단하는 전동기 기동 및 제어반에 적용되는 지락보호장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전자개폐기가 차단할 수 없는 큰 지락 전류가 흐를 경우 전자개폐기의 접점이 융착되어 지락 사고가 확대되는 것을 미연에 방지하기 위한 과전류 로크(LOCK)기능을 갖는 지락 보호장치에 관한 것이다.

종래에는 제1도에 도시된 바와 같이 공급전원을 통한 지락전류를 검출하기 위한 영상변류기(ZCT)가 전원공급선로(50)상에 설치되고 영상변류기(ZCT)의 검출단자가 이득조정부(10)에 연결되며 전자개폐기(60)및 배전용차단기(MCCB)가 전원공급선로(50)에 접속되고, 상기이득조정부(10)및 기준신호설정부(20)가 비교부(30)의 입력측에 연결되며, 이 비교부(30)의 출력측이 릴레이 구동회로(40)에 연결되고, 릴레이 구동회로(40)의 출력측이 릴레이(RY)에 연결되며, 이 릴레이(RY)가 전자개폐기(60)의 트립접점(TRIP)에 연결되도록 구성된다.

이와 같이 구성되어 선로에 설치된 영상변류기(ZCT)를 통해 전원공급 선로(50)에 흐르는 전류를 감지하여 감지된 신호를 이득조정부(10)에 입력하여 감지신호의 이득(GAIN)을 조정하고 이득조정된 감지신호와 기준신호설정부(20)를 통한 기준신호를 비교부(30)를 통해 비교한 다음 감지된 신호가 기준신호보다 클 경우 지락 전류로 판단하여 상기 비교부(30)의 출력측을 통해 신호를 출력하여 릴레이 구동회로(40)를 동작시킨다. 이에 의해 릴레이(RY)가 동작하여 전자개폐기(60)의 트립접점(TRIP)을 작동시켜 지락발생지점(A)를 공급전원선로(50)에서 분리 차단시키게 된다.

이와 같이 된 종래의 구성 및 작용은 기준신호설정부(20)의 기준신호보다 무조건 영상변류기(ZCT)를 통한 감지신호가 클 경우 전자개폐기(60)의 트립접점(TRIP)을 작동시켜 지락발생지점(A)을 공급전원선로(50)에서 분리 차단시키기 때문에 전자개폐기(60)의 차단전류이상(예를 들어, 전자개폐기의 정격전류의 8∼10배)의 지락전류가 흐를 경우에는 전자개폐기(60)의 트립접점(TRIP)이 융착 소손되어 모터(M)에 치명적인 영향을 끼치게 되고 나아가 화재사고를 유발하게 되는 크나큰 문제점을 안고 있다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 지락사고 발생시 전자개폐기의 차단전류이상의 지락전류가 흐르게 되면 전자개폐기는 동작하지 않도록 하고, 커다란 지락전류에도 견딜 수 있는 배전용차단기를 작동시켜 선로가 분리되도록 함으로써, 전자개폐기의 트립접점이 융착 소손되어 모터에 치명적인 영향을 미치는 문제점을 미연에 방지할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 수단으로, 지락전류에 의한 전류변동을 검출하기 위한 영상변류기와 ; 영상변류기의 감지신호를 증폭하기 위한 제1 이득조정부와 ; 제1 이득조정부를 통한 감지신호와 비교되는 기준신호를 설정하기 위한 제1 기준신호설정부와 ; 제1 이득조정부를 통한 신호와 제1 기준신호설정부를 통한 신호를 상호 비교하여 제1 기준신호설정부의 신호보다 제1 이득조정부를 통한 신호가 크면 신호를 출력하도록 한 제1 비교부와 ; 지락전류와 모터 운전전류의 전류변동을 검출하기 위한 변류기와; 변류기의 감지신호를 증폭하기 위한 제2 이득조정부와 ; 제2 이득조정부를 통한 감지신호와 비교되는 기준신호를 설정하기 위한 제2 기준신호설정부와 ; 제2 이득조정부를 통한 신호와 제2 기준신호설정부를 통한 신호를 상호 비교하여 제2 기준신호설정부의 신호보다 제2 이득조정부를 통한 신호가 작으면 신호를 출력하도록 한 제2 비교부와 ; 상기 제1 비교부의 출력과 제2 비교부의 출력이 함께 나오면 신호를 출력하는 앤드게이트와 ; 상기 앤드게이트의 출력에 의해 구동되는 릴레이 구동회로와 ; 릴레이구동회로의 출력에 의해 여자되는 릴레이와 ; 릴레이가 여자되면 오프되도록 한 전자개폐기의 트립접점으로 달성된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

제2도는 본 발명의 과전류 로크(LOCK)기능을 갖는 지락 보호장치를 도시한 구성도로서, 지락전류(Ig)에 의한 전류변동을 검출하기 위한 영상변류기(ZCT)의 검출단자를 제1 이득조정부(10)의 입력측에 연결하고, 제1 이득조정부(10)의 출력측과 기준신호(Ref1)를 설정하기 위한 제1 기준신호설정부(20)의 출력측을 각각 제1 비교부(30)의 입력측에 연결하며, 지락전류(Ig)와 모터 운전전류(If)의 전류변동을 검출하기 위한 변류기(CT)의 검출단자를 제2 이득조정부(11)의 입력측에 연결하고, 제2 이득조정부(11)의 출력측과 기준신호(Ref2)를 설정하기 위한 제2 기준신호설정부(21)의 출력측을 각각 제2 비교부(31)의 입력측에 연결하여, 상기 제1 비교부(30)의 출력과 제2 비교부(31)의 출력을 각각 앤드게이트(AND)의 입력측에 연결하고, 이 앤드게이트(AND)의 출력측을 릴레이(RY)를 구동시키기 위한 릴레이 구동회로(40)의 입력측에 연결하도록 구성된다.

여기서 영상변류기(ZCT)는 모터(M)와 전자개폐기(60)사이의 공급전원선로(50)에 설치되고, 변류기(CT)는 전자개폐기(60)와 배선용차단기(MCCB)사이의 공급전원선로(50)에 설치된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.

제2도에 도시한 바와 같이 지점 A에 지락이 발생하면, 지락전류(Ig)가 흐르게 된다. 이 전류는 영상변류기(ZCT)에 의해 검출되어 검출단자를 통해 감지된 신호가 제1 이득조정부(10)에 입력되어 이득조정된 다음 제1 비교부(30)에 입력된다. 이 비교부(30)에서 제1 기준신호설정부(20)의 기준신호(Ref1)보다 크기 때문에 제1 비교부(30)의 출력측을 통해 하이신호를 발생하게 된다.

이와 동시에 지락전류(Ig)와 모터 운전전류(If)는 변류기(CT)에 의해 검출되어 변류기(CT)의 검출단자를 통해 감지된 신호가 제2 이득조정부(11)에 입력되어 이득조정된 다음 제2 비교부(31)에 입력되고, 입력된 신호는 제2 비교부(31)에서 제2 기준신호설정부(21)의 기준신호(Ref2)와 비교된다.

여기서, 제2 기준신호설정부(21)이 기준신호(Ref2)는 과전류 로크(LOCK)의 설정값으로 설정된 것으로, 변류기(CT)에 의해 검출된 검출신호가 상기 설정값을 넘게 되면 전자개폐기(60)의 트립접점(TRIP)이 융착소손되는 기준값으로 설정된다.

제2 비교기(31)을 통해 비교되어 제2 이득조정부(11)의 신호가 제2 기준신호설정부(21)의 기준신호(Ref2)보다 작으면 제2 비교부(31)의 출력측을 통해 하이신호를 발생하게 된다.

제1 비교부(30)의 출력측을 통한 출력신호와 제2 비교부(31)의 출력측을 통해 출력신호가 앤드게이트(AND)에 입력되면, 이 앤드게이트(AND)의 작용에 의해 신호가 출력되어 릴레이 구동회로(40)를 동작시킨다. 이에 의해 릴레이(RY)가 동작하여 전자개폐기(60)의 트립접점(TRIP)을 작동시켜 지락발생지점(A)을 공급전원선로(50)에서 분리 차단시키게 된다.

반면에 제2 비교기(31)을 통해 비교되어 제2 이득조정부(11)의 신호가 제2 기준신호설정부(21)의 기준신호(Ref2)보다 크면 제2 비교부(31)의 출력측을 통해 신호가 발생되지 않게 된다.

제1 비교부(30)의 출력측을 통한 하이 신호와 제2 비교부(31)의 출력측을 통한 로우신호가 앤드게이트(AND)에 입력되면, 이 앤드게이트(AND)의 작용에 의해 앤드게이트(AND)를 통한 출력신호가 없게되어 릴레이 구동회로(40)는 동작하지 않게 되고 이에 의해 릴레이(RY)가 동작하지 않게 된다. 따라서 전자개폐기(60)의 트립접점(TRIP)은 연결된 상태로 있게 되어 지락발생지점(A)을 공급전원선로(50)에서 분리 차단시키지 못하게 되지만, 상당의 공급전원선로(50)에 설치된 배선용차단기(MCCB)가 선로(50)를 차단하게 된다.

배선용차단기(MCCB)는 통상 커다란 지락전류에도 견딜 수 있도록 설계되어 전자개폐기(60)의 트립접점(TRIP)이 작동되지 않아 공급전원선로(50)를 차단하지 못하더라도 2차적으로 선로를 차단하도록 설치된 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명은 지락사고가 발생하게 되면 배선용차단기(MCCB)가 작동하는 시간보다 전자개폐기(60)의 동작시간이 먼저 이루어지기 때문에 전자개폐기(60)의 차단전류이상의 지락전류가 흐르게 되면 배선용차단기(MCCB)가 작동할 때까지 전자개폐기는 동작하지 않도록 함으로써, 전자개폐기의 트립접점이 융착 소손되어 모터에 치명적인 영향을 미치는 문제점을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 영상변류기(ZCT)의 검출단자가 제1 이득조정부(10)의 입력측에 연결되고, 제1 이득조정부(10)의 출력측과 제1 기준신호설정부(20)의 출력측이 각각 제1 비교부(30)의 입력측에 연결되며, 이 비교부(30)의 출력측이 릴레이(RY)를 구동시키기 위한 릴레이 구동회로(40)에 연결된 지락보호장치에 있어서, 지락전류(Ig)와 모터 운전전류(If)의 전류변동을 검출하기 위한 변류기(CT)의 검출단자가 제2 이득조정부(11)의 입력측에 연결되고, 제2 이득조정부(11)의 출력측과 기준신호(Ref2)를 설정하기 위한 제2 기준신호설정부(21)의 출력측이 각각 제2 비교부(31)의 입력측에 연결되며, 상기 제1 비교부(30)의 출력과 제2 비교부(31)의 출력이 각각 앤드케이트(AND)의 입력측에 연결되고, 이 앤드케이트(AND)의 출력측이 상기 릴레이(RY)를 구동시키기 위한 릴레이 구동회로(40)의 입력측에 연결됨을 특징으로 하는 과전류 로크(LOCK)기능을 갖는 지락 보호장치.