KR100221253B1

KR100221253B1 - 전선용 재폐기

Info

Publication number: KR100221253B1
Application number: KR1019910001143A
Authority: KR
Inventors: 덩크 마이클; 클라이드질커
Original assignee: 다이안 케이. 슈마쳐; 쿠퍼 파워 시스템즈 인코포레이티드
Priority date: 1990-01-23
Filing date: 1991-01-23
Publication date: 1999-09-15
Also published as: GB2241396A; GB2241396B; KR910015090A; TW214019B; US5117325A; GB9101412D0; CA2034754A1; CA2034754C

Abstract

전력 분배용 전자 제어식 재폐기는 전선 전류에 응답하여 출력하도록 결합된 최소한 하나의 전류 변압기에 의해 전력을 공급받는다. 전압은 전선 전류에 응답하여 대용량 캐패시터와 소용량 캐패시터에 저장되며, 전선 전류의 레벨을 결정하기 위하여 기준 전압과 비교된다. 전선에 비정상적으로 높은 레벨의 전류가 나타나면 전선은 짧은 시간의 기간 동안 개방된다. 캐패시터에 저장된 에너지는 낮은 전선 전류 상태 동안 재폐기에 전력을 공급하도록 제공된다. 상기 전선 개방 후의 소정의 시간 기간의 만료시에, 재폐기는 전선을 재폐한다. 비정상 상태가 지속되면 재폐기는 또다시 전선을 개폐한다. 전선 전류의 써지가 일어나면 대용량 캐패시터는 회로로부터 효과적으로 제거되므로, 대용량 캐패시터가 충전되는 동안 응답이 지연되지는 않는다. 따라서 소용량 캐패시터의 충전은 즉각적인 응답을 위해 급속 시동을 제공한다. 회로는 동작 모드를 선택하기 위해 마이크로프로세서에 의해 사용될 수도 있는 주파수로 전선 전류 레벨을 변환시키는 새로운 회로를 포함한다.

Description

전선용 재폐기

제1a도는 본 발명을 포함하는 저가의 재폐기(recloser) 제어 회로를 매우 단순화하여 개략적으로 도시한 회로도.

제1b도는 본 발명을 이용한 각종 회로의 턴온/턴오프 사이클의 히스테레시스(hysteresis) 타이밍을 도시한 도면.

제2도는 본 발명의 재폐기에 사용하기 위한 다중 모드 전원의 제1실시예를 개략적으로 도시한 회로도.

제3도 및 제4도는 재폐기용 전원 회로의 좀더 복잡한 실시예를 도시한 도면.

제5도는 완전한 회로를 제공하기 위해 제3도와 제4도가 어떻게 결합되어야 하는 가를 도시한 도면.

제6도는 재폐기용 제어 회로의 이용에 대해 개략적으로 도시한 회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

20 : 전류 변압기 24 : 양파 (兩波,full wave)전류기

26 : 캐패시터 28 : 제너 다이오드

30, 36 :트랜지스터 34 : 저항기

40 : 전압 조절기 50 : 대용량 캐패시터

52 : 소용량 캐패시터 54, 56, 58 : 조정 다이오드

62, 64, 68 : 비교기 78 : 조절기

82, 86 : 저항 148 : 배터리

166 : 플립플롭 334 : MOS-FET

본 발명은, 재폐기에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 전력 분배 시스템용 다중 모드 재폐기에 관한 것이다. 전자 제어식 재폐기에 대한 배경 정보에 대해서는 미국 특허 제 4,535,409호를 참조한다.

재폐기 란 전선을 개폐하는 스위치로서, 재폐기 제어 장치-본 발명에서는 전자 제어 회로에-에 의해 동작된다. 표현의 편의상, 스위치와, 제어기와, 이들의 조합을, 달리 구별할 필요가 없는 경우에 그들 사이를 구별하지 않고 이하에서는 간단히 재폐기라 칭한다. 또한, 재폐기라는 용어는, 본 발명의 범위 내에서 또한 사용될 수도 있는, 재폐기, 분할기(sectionalizer), 회로 차단기 등의 다양한 조합과, 그것들의 제어 수단을 포함하는 것으로 한다.

거의 모든 전력 분배 시스템에서의 공통적인 문제점은, 이를테면 순간적인 단락 회로에 의해 야기될 수도 있는 전기 서비스의 순간적인 두절이다. 예를 들면, 전주 사이에 매달린 전선은 바람에 흔들려서 순간적으로 서로 부딪치거나 또는 접지선과 닿을 수 있다. 물체가 노출된 전선에 떨어질 수도 있고 아크가 발생하거나, 또는 다른 순간적인 사건으로 인하여 순간적으로 회로의 전선이 단락되거나 전류가 갑작스럽게 증대되어 퓨즈를 녹이거나 회로 차단기를 시동(trip)시킬 수 있다. 대부분의 이런 장애는 자체 수정되며, 장애가 신속하게 종결되기 때문에 영구적인 퓨즈나 회로 차단 보호 수단을 필요로 하지는 않는다. 또한, 퓨즈가 타버리거나 회로 차단기가 시동되는 경우, 전선이 개방 되고 소비자의 전력 공급이 끊기게 된다. 퓨즈를 교체하거나 회로 차단기를 다시 맞추어 놓기 위한 불필요한 서비스요청이 필요하게 되어, 소비자의 비용을 상승시키게 된다.

종래에는, 일시적인 상태가 진정되는데 충분한 짧은 기간 동안 전선을 개방하는 유압식(hydraulic) 재폐기를 제공하는 것이 일반적이었다. 그리고, 유압식 제어에 의해 재폐기가 재폐를 행한다. 즉, 종래에는, 전선에 장애가 있었을 때에는, 장치가 전선을 신속하게 개방함으로써 유압용 유체가 소정의 직경의 관을 통과하게 했었다. 소정 기간의 시간 이후에, 서비스를 복구하기 위해서 충분한 양의 유압 유체가 관을 통과하여 재폐기로 하여금 전선을 폐쇄하도록 했다. 장애가 계속되면 유압식 재폐기가 다시 작동되고 전체 처리가 반복되었다.

최근에는, 전력분배 시스템에서 사용되는 모든 유압 장치를 대체하는 추세에 있다. 특히, 아크 발생시에 기름이 있다면 화재의 위험이 있다. 유압식 재폐기와 관련하여 방전이 일어날수도 있는 전주의 최상부에 특히 문제가 있다. 또한 기름이 채워진 장치는 노화되므로, 누수의 가능성도 있다. 그 결과 기름이 스며든 땅은 특히 지하 수원에 대해 이제는 환경 위험의 대상이 된다.

상기 및 그 외 다른 이유로, 전력분배 시스템에 사용된 기름이 채워진 모든 장치를, 미국 특허 제 4,535,409의 기술 내용에 명시되어 있는 바와 같이 기름이 채워지지 않은 장치로 교체하고자 하는 동향이 있다. 그러나, 그와 같이 교체하는 것은 용이하지는 않으며, 당연히 저렴하고 전선 그 자체에 의해 운반되는 전력이외에 다른 전력원이 없는 전주의 최상부에서 광범위하게 사용되는 기기인 경우에는 특히 그러하다.

전주의 꼭대기에서 유압식으로 제어되는 장비는, 종종 고전압 직류 코일을 이용하여 유압식 기계 장치를 작동시키는데 필요한 전기 에너지를 공급한다. 그러나, 통상적으로 전선상의 전력은 전자 제어 회로가 직접 사용할 수는 없는 고전압이다. 재폐기용 전자 제어 회로에 전력을 공급하기 위하여 전주의 꼭대기에 재래식의 변압기를 설치하는 것은 재폐기의 원가 비용을 수용할 수 없는 수준으로 상승시킨다. 또힌, 오히려 상당한 양의 전력(5V에서 약 50mA)이 필요하게 되므로, 종래의 소형 배터리는 너무 비싸게 먹히거나 또는 너무 자주 교환해야할 것이다. 더욱이, 재폐기가 전선의 장애에 응답하여 그 자체 전원을 개방했으므로 전선에 전류가 존재하지 않는 경우가 있을 수 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 유압식 대신 전자식 제어 개폐기를 제공하는데 있다. 이 점에 있어서, 값비싼 전원 없이 복수의 서로 다른 모드중 어떤 모드로도 작동할 수 있는 새롭게 개선한 재폐기를 제공하는 것이 목적이다.

본 발명의 양태에 의하면, 전력 분배 시스템용 전자 제어식 재폐기는 전선전류에 응답하여 출력하도록 결합된 적어도 하나의 전류 변압기에 의해 전력을 공급받는다. 장애가 있는 경우, 전선은 짧은 시간의 기간 동안 개방된다. 상기 전선의 개방에 이어 소정 시간의 기간 경과 후에, 재폐기는 전선을 폐쇄(close)한다. 비정상적인 상태가 지속되면 재폐기는 또다시 전선을 개폐(open and close)한다. 비교 수단은 재폐기의 복수의 서로 다른 동작 모드중 하나를 선택한다. 이들 모드는 다음과 같다. 1) 전선상의 저전류에 의해 단속적 전력 절약 동작 모드가 유발된다. 2) 마진 전류 상태 하에서 급속 시작 모드에 의해 응답이 신속해진다. 3) 고전류로 인한 급속 차단에 의해 전자 제어 회로의 손상을 방지한다.

본 발명의 실시예는 첨부 도면에 도시되어 있다.

본 발명은 전원으로서 전류 변압기를 사용하는데, 왜냐하면 저가이면서 사용이 용이한 장치이기 때문이다. 가장 단순한 형태로, 전류 변압기는 전선을 둘러싸는 코어(1차 권선)상의 권선(2차 권선)일 수도 있다. 두 형태의 전류 변압기가 상업적으로 유용하다. 한 형태는 전선을 통해 공급되는 링 형태이다. 따라서, 전선은 이러한 형태의 전류 변압기를 간단히 설치하도록 개방되어야 한다. 또다른 형태는 전선 위에서 간단하게 스냅으로 잠그는 방식의 분할 링 형태로서, 전선을 개방할 필요가 없는 것이다. 전류가 전선 상에 흐를 때마다, 전선 전류는 코어가 포화될 때까지 2차 권선에 전류가 흐르도록 전류를 유도한다. 통상적으로, 전류 변압기는 코어가 포화되지 않는 범위내에서 동작한다.

이러한 전류 변압기의 사용과 관련한 난제는, 전선의 전류가 적어도 임계 레벨에 이르지 않은 경우에 변압기의 2차 권선에는 전류가 전혀 흐르지 않거나 극히 소량만 흐르게될 수도 있다는 점이다. 그리고,관련 재폐기 및 그 제어 기기를 작동하기 위한 전력이 충분하지 않다. 따라서, 본 발명은 또한, 회로를 작동시키기에 충분할 정도의 전선 전류가 없는 기간 동안만 제어 회로를 동작시키고 시계, 메모리 소자 등과 같이 소정의 저전류 드레인 하우스키핑 기능(low current drain housekeeping functions)을 유지하는 배터리를 제공한다. 리튬(lithium)배터리는 프레쉬(fresh) 상태를 유지하기 위하여 약간의 일정한 전류 드레인(drain)을 필요로 하므로, 이러한 하우스키핑 기능은 이점이 된다. 그 최상의 결과는 약 10년 정도의 자동 교체 주기를 갖는 비충전식 리튬 배터리를 사용하는 경우에 얻어진다. 그러나, 세류 충전식 니켈 카드뮴 배터리 또는 솔라 셀(solar cell) 등의 또다른 대체 배터리가 사용될 수도 있다.

전류 변압기의 이용에 따른 또다른 난제는, 재폐기가 전선을 개방 상태로 유지하는 동안에의 저전류 또는 순간적인 단전 기간 동안에는 전력이 전혀 또는 거의 사용되지 않는다는 점이다. 이 때, 제어 회로는 전력을 계속 필요로 한다. 따라서, 배터리 드레인을 과도하게 증가시키지 않으면서 전선의 저전류 또는 순간 단전에 의해 야기되는 문제들을 해결하기 위해, 본 발명은, 대용량 캐피시터를 충전시켜서, 상기 대용량 캐패시터가 방전될 때까지의 짧은 시간의 기간 동안 전자 제어를 행하도록 공급 전력을 도출해내는 에너지를 제공하도록 한다. 저전류의 레벨에 따라서, 대용량 캐패시터는 충전 및 방전 싸이클을 계속 행한다. 이러한 방식으로, 대용량 캐패시터는 써지(surge) 전류 상태 동안에 과다 전류를 흡수하고 저전류 상태 동안에는 에너지를 제공하는 저장기의 역할을 한다. 전선 전류가 0 이거나 너무 낮아서 작동 상태를 유지할 수 없는 경우에는, 배터리가 인계한다

제1a도는 단일 동작 모드를 제공하는 본 발명의 전원을 개략적으로 도시하고 있다. 전류 변압기(20)는 전선(22)으로부터 전력을 취하는데 사용된다. 그 전력은 양파(兩跛, full wave)정류기(24)에 의해 정류된다. 제1a도의 상기 전원은 매우 저가이므로, 최저 이용가능 전류 레벨 및 보다 높은 전류 레벨 모두에서 작동 하도록 설계된다. 따라서, 전류는 회로가 일정한 레벨로 계속해서 동작할 수 없는 저레벨이라고 가정한다.

문제점은 전류 변압기(20)가 유효 레벨에서 충분한 사용가능 전력을 공급하지 않을 수도 있다는 것이다. 따라서, 소량의 세류 전류가 캐패시터(26)에 의해 충전된다. 결국, 충전의 전압 레벨은 제너 다이오드(28)의 브레이크오버 레벨을 초과하게 되고, 상기 제너 다이오드는 도통하기 시작하여, 턴온 전압이라 칭하여지는 이를테면 12V 정도의 소정의 레벨로 전압을 제한한다. 제너 다이오드(28)는, 전압이 소정의 임계 레벨(예컨대, 어떤 한 경우에는 7V)로 떨어질 때까지 트랜지스터(30)를 스위치 온하여 유지시켜주는 전력을 공급도록 도통된다. 이 임계 레벨을 턴오프 전압이라 한다. 12V에서의 턴온 및 7V에서의 턴오프를 히스테레시스 라칭하며, 이 히스테레시스(hysteresis)는 광범위하게 동요하는 전선 전류라 할지라도 전원을 이네이블하여 작동하도록 한다. 다이오드(32)는 조종 및 절연 다이오드이다.

전류는 제너 다이오드(28)와 저항기(34)를 통하여 래치(latch) 트랜지스터(36)의 베이스에 인가되고, 상기 트랜지스터는 제너 다이오드(28)가 스위치 온하는 것과 거의 동시에 스위치 온된다. 트랜지스터(36)의 스위칭 온에 응답하여, 회로는 브릿지(24)로부터 그리고 트랜지스터(36) 및 저항기(38)를 거쳐 스위치 트랜지스터(30)의 베이스까지 완성되며, 이 트랜지스터(30)는 턴온된다. 제너 다이오드(46)를 통하는 전류는 트랜지스터(36, 30)를 위한 유지 전류이다. 회로는 캐패시터(26)상의 전압이 제너 다이오드(46)와 트랜지스터(36, 30)를 스위치 오프하기에 충분할 정도로 떨어질 때까지 상기 상태로 유지된다. 이 기간은 회로가 그 필요한 기능을 모두 행할 정도로 충분히 길다.

히스테레시스는 제1b도에 도시되어 있는데, 여기서 캐패시터(26)는 턴온전압(C)까지 충전되며, 트랜지스터(30)는 펄스 D로 도시된 바와 같이 도통되기 시작한다. 트랜지스터(30)가 도통되는 경우에 그리고 전선(22)상의 전류가 소정의 레벨 이하라고 가정하면, 캐패시터(26)는 방전하여 회로에 전력을 공급하는 에너지를 공급한다. 방전이 계속됨에 따라, 캐패시터(26)상의 전압은 턴오프 레벨 E까지 떨어지고, 트랜지스터(30)는 턴오프되며, 펄스 D는 종료된다. 그리고, 캐패시터(26)는 턴온 전압(C1)까지 다시 충전되며, 상기 싸이클이 반복된다. 펄스 D의 폭은 마이크로컴퓨터가 턴온되어 전선을 체크하기에 충분할 정도로 길다.

회로(40)는 전압 조절기(regulator)이다. 캐패시터(42)는 잡음 즉로(by-pass)이다. 부하(44)는 전선을 개폐하도록 동작하는 재폐 회로를 나타낸다.

전선 전류가 캐패시터(26)를 완전히 충전된 상태로 유지하는데 요구되는 레벨과 같거나 이를 초과할 정도로 충분히 높은 경우에, 상기 회로는 온 상태로 계속 유지된다. 전류가 계속해서 상승하게 되는 경우에는, 한층 더한 전압 상승으로 인해 회로에 손상을 줄 수 있는 지점이 있다. 손상 레벨에 이르기 전에, 제너 다이오드(28)는 브레이크다운되고 도통되어 제너 다이오드(28)와 다이오드(32)를 포함하는 경로를 거쳐 변압기(20)에 분로를 형성한다. 그로 인해서 변압기(20)는 도통 상태가 중단되므로, 고전류에 대해 보호된다.

저전류에서의 턴온은 전압이 위험 레벨에 이를 기회가 없기 때문에 위급하지는 않다. 따라서, 캐패시터(26)의 충전은 F의 제로 전압(제1b도)으로부터 턴온 전압(C)까지 상승하도록 장시간 동안 견디어낼 수 있게 된다.

한편, 전선 전류가 너무 높을 경우, 긴급히 변압기(20)를 분로하여 차단할 필요가 있다(제1a도). 캐패시터(26)는 고전류에서 회로 소자를 태우기에 충분히긴 F와 C사이(제1b도)의 시간에 결쳐 충전된다. 따라서, 좀더 복잡한 회로(제2도)는 고전류 레벨이 있는 경우에 신속하게 턴온한다.

전술한 특징들을 포함하는 신속하게 작동하는 다중 모드 전원 회로가 제2도에 도시되어 있다. 가능한한 동일 도면 부호는 제1a도에서의 부품과 실질적으로 동일한 본 회로의 부품과 동일한 것으로 간주한다.

본 도면에서 양파 정류기(24)는 전류 변압기(20)의 2차 권선에 결합되어 있는 종래의 다이오드 브릿지로서 도시되어 있다. 그러나, 다른 정류기가 사용될 수도 있다.

전원 제어 회로는 전자 스위치로서 모두 사용되는 6개의 트랜지스터를 포함하고 있다. 대용량 캐패시터(50)와 소용량 캐패시터(52)는 정류기(24)에 결합되어 충전되며, 전선은 폐쇄되고 적어도 소정의 최소량의 전류가 운반된다. 캐패시터(50)는 소용량 캐패시터(52)의 용량의 60 내지 75배 정도의 용량을 갖는다. 즉, 한 특정예에서는 약15uF와 비교할 때 약 1000uF를 갖는다. 전선이 전류를 전혀 운반하지 않거나 충분한 전류를 운반하지 않을 때, 이들 캐패시터는 재폐 회로가 작동하기에 적당한 C에서 E까지(제1b도)의 시간 기간(즉, 히스테레시스 펄스 D의 폭)에 결쳐 전자 부품에 전력을 공급한다. 3개의 조종 다이오드(54, 56, 58)는 캐패시터(50, 52)가 트랜지스터(59)를 통하여 방전하는 것을 방지한다.

전류가 전선(22)에 발현하고 어떤 임계 레벨에 이르거나 이를 초과하는 경우에, 전압이 권선(20)에 유도되고 양파 정류 브릿지(24)에서 정류된다. 정류된 전류는 저항기(60)를 통하여 트랜지스터(61)의 베이스에 인가되고, 상기 트랜지스터(61)는 트랜지스터(61)와 캐패시터(50)와 다이오드(54)를 거쳐 브릿지(24)로부터 다른 측 브릿지(24)로 이어지는 회로를 통하여 대용량 캐패시터(50)를 충전하도록 스위치 온한다.

4개의 비교기(62, 64, 66, 68)의 보다 낮은 입력은 제너 다이오드(70)에 의해 설정되는 기준 레벨에서 활성화된다. 직렬의 5개의 저항기(72)는 각종 비교기(62 내지 68)의 상위 입력에 바이어스 전압을 공급하는 분압기를 형성하며, 이들 비교기는 대용량 캐피시터(60)에서 형성되는 서로 다른 레벨의 전압 충전시에 스위치 온 하도록 준비된다. 비교기(62)는 전력이 공급될 때 최소 전압 레벨에서 스위치 온 된다. 비교기(64)는 전선(22)상의 전류의 저레벨에서 스위치 온 한다. 비교기(66)는 중간 레벨에서 스위치 온 한다. 비교기(68)는 더 이상 전압이 올라가서는 안되는 고전압 레벨에서 스위치 온 한다.

전류 변압기(20)가 전압을 공급하고 있는 한, 소용량 캐패시터(52)는 조정되지 않은 전압 VUR을 제공하기 위하여 어떤 트랜지스터도 스위치 온 할 필요없이 항상 충전한다. 캐패시터(52)상의 전압은 저항기(72)을 통하여 비교기(62 내지 68)에 공급된다. 저항기(74) 양단간의 전압 강하는 충전이 소정의 레벨에 이를 때 스위치 온 하는 전력 비교기(62)를 위한 턴온 전압이다. 전력 비교기(62)의 스위칭온에 응답하여, 트랜지스터(74)는 턴온되어 전압을 조절기(78)에 공급하고, 와이어(wire)(76)을 통하여 제어 회로내의 컴퓨터에 개시 신호를 전송한다. 조절기(78)는 컴퓨터 제어 회로에 인가된 전압의 레벨을 제어한다. 적합한 어떠한 전력 레벨도 이용될 수 있으며, 한 예로 5V가 사용된다.

펄스 D(제1b도)의 폭(지속기간)은 마이크로컴퓨터가 그 기능을 신뢰성 있게 수행하기에 충분할 정도여야 하며, 그 폭은 한 예로 100ms정도이다. 따라서, 시스템이 100ms 동안 계속해서 작동하게 하기 위하여 대용량 캐패시터(50)의 희망 용량을 계산하는 것은 수학의 문제이다. 한 실시예의 경우 계산된 결과는 캐패시터(50)가 약 1000uF이어야 한다는 것이다. 캐패시터가 이와 같이 큰 용량인 경우에, 충전에 의해서 비조절된 전압 VUR이 비교기(62)를 스위치 온 하는 레벨로 형성되는데 매우 긴 기간을 요할 때가 있다.

고려해야 할 두 조건이 있다. 하나는 저전류이고 다른 하나는 전류의 갑작스런 써지(surge)이다. 저전류(써지 없음)에서, 제1b도와 관련하여 설명된 바와 같이 히스테레시스를 가지고 단속적으로 동작시키는 것이 요구된다. 갑작스런 써지 상태에서, 회로 부품이 타버리는 것을 방지하기 위하여 시동을 신속하게 행하는 것이 요구된다. 단속적 동작중에는, 대용량 캐패시터(50)는 에너지를 공급하기 위한 전력원으로서의 역할을 반복적으로 한다. 전류 써지 동안에, 대용량 캐패시터(50)는 과다 에너지를 흡수하기 위해 전류 싱크로서 작용한다.

소용량 캐패시터(52)는 조절되지 않은 전압 VUR을 턴온 전압에 필요한 전압 레벨까지 되도록 신속히 충전을 위해 제공된다. 용량의 차이는 대용량 캐패시터(50)가 회로에서 먼저 차단되지 않는 경우 소용량 캐패시터(52)가 상당한 효과를 갖지 않게 한다. 대용량 캐패시터(50)의 충전은 트랜지스터(61, 80)에 의해 초기에 제어되고, 상기 트랜지스터(61, 80)는 소용량 캐패시터(52)의 제어 하에서 급속턴온된 이후까지 대용량 캐패시터(50)가 충전되는 것을 방지하기 위하여 오프된다. 따라서, 시스템은 대용량 캐패시터(50)가 충전되기 오래 전에 동작 상태에 있게 된다.

보다 상세히 설명하면, 소용량 캐패시터(52)의 충전은 조절되지 않은 전압 VUR을, 비교기(62)를 스위치 온 하는 전력 턴온 레벨C(제1b도)까지 상승시킨다. 저항기(82)를 경유하는 피드백은 VUR이 턴오프 전압 E(제1b도)이하로 떨어지지 않을 경우 비교기(62)를 온 상태로 유지시킨다. 턴온 이후에, 바이어스는 저항기(60)를 통하여 트랜지스터(61)의 베이스에 인가되고 상기 트랜지스터는 턴온된다. 스위치 온된 트랜지스터(61)는 다이오드(58)를 분로시켜 대용량 캐패시터(50)가 충전되도록 한다. 현재의 가정은 전류가 손상을 주기에는 너무 낮다는 것이므로, 대용량 캐패시터(50)가 충전되는 동안의 지연은 무의미하다.

조절되지 않은 전압VUR이 계속 상승하여 비교기(64)의 상위 입력에서의 13V 의 전압에 이를 경우, 상기 비교기는 턴온된다. 여기서, 전선 전류가 낮고 VUR이 13V에 이르지 않는다고 가정한다. 그러므로, 비교기(64)는 이 때 턴온되지 않는다. 따라서, 트랜지스터(84)는 오프된다.

지금 가정하는 바와 같이, 전선상에 저전류가 있을 경우에는, 그 전류로부터의 에너지가 회로를 작동시킬 수 있을 정도로 충분치 않다. 따라서, 대용량 캐패시터(50)는 제1b도에 도시된 바와 같이 충전 및 방전을 시작한다. 방전할 때(펄스 D), 캐패시터(50)는 조절기(78)에 에너지를 공급한다. 방전이 계속되면, 조절되지 않은 전압 VUR은 강하하기 시작하는데, 그 이유는 전선 전류가 너무 낮아서 작동을 계속할 수 없기 때문이다. 저항기(82)를 통한 피드백은 비교기(62)를 턴오프 시키기에 충분할 정도로 강하되고, 따라서 트랜지스터(74)를 턴오프하기에 충분할 정도로 떨어진다. 이와 같은 상태가 발생할 때, 대용량 캐패시터(50)의 충전은 또다시 상승하기 시작한다. 이것은 제1b도와 관련하여 위에서 설명된 바와 같이 주기적 동작이나 히스테레시스를 유발한다. 또다시, 설명의 편의를 위해, 턴온 전압 C는 12V이고, 턴오프 전압 E는 7V이며, 조절기(78)의 출력에서의 조절된 전압은 5V인 것으로 가정한다

다음으로, 전선(22)상의 전류가 갑자기 써지하여, 회로 부품이 손상되지 않게 하는데 필요한 요구치를 초과하는 레벨까지 상승한다고 가정한다. 트랜지스터(80)와 저항기(86, 88)를 포함하는 급속 시동 회로가 있다. 소형 감지 저항기(86)양단간의 IR 강하는 트랜지스터(80)의 에비터 및 베이스 양단간에 차를 생성하여 상기 트랜지스터(80)를 턴온시키고 그 베이스를 접지함으로써 느랜지스터(61)를 턴오프시킨다. 이러한 트랜지스터(80)의 턴온은 급속 시동이 요구되는 회로 동작에 있어서 임계치에 이르렀음을 나타낸다. 저항기(86) 양단간의 IR 강하에 따른 트랜지스터(80)의 스위칭 온은, 트랜지스터(61)가 스위치 오프되는 경우에, 대용량 캐패시터(50)는 필요치 않으며 회로의 스위치가 꺼짐을 의미한다. 이 때, 전선 전류는 비교기(64)를 턴온하는데 필요한 13V까지 VUR을 상승시키지 않은 것으로 가정한다. 따라서, 트랜지스터(84)는 오프 상태이다. 그 결과, 루프 회로가 형성되며,이 루프 회로는 브릿지(24)로부터 다이오드(54, 56)와 소용량 캐패시터(52)와 저항기(86)를 거쳐 상기 브릿지(24)로 이어진다.

회로가 채터링(chattering)하는 것을 방지하는 수단이 제공된다. 즉, 전압 조절기(78)의 출력은 +5V 이며, 이 전압은 트랜지스터(61)를 오프 상태에서 유지시키기 위하여 트랜지스터(80)와 병렬로 배열된 트랜지스터(90)의 베이스에 인가되어 그것을 스위치 온 한다. 이것은 회로가 임계 레벨 근방에서 동작할 경우 채터링을 하지 않음을 의미한다. 상기 트랜지스터(90)가 없는 겨우에는, 전선 전류는 마진 레벨에서 변동이 있을 수 있으므로 저항기(86) 양단의 IR 강하는 트랜지스터(80)를 계속 턴온 및 턴오프 상태로 유지시키게 하며, 이것에 의해 전선 전류는 조절기(78) 및 대용량 캐패시터(50)를 교대로 향하게 된다. 트랜지스터(90)가 온인 경우 충전중의 트랜지스터(61)의 오프상태에 의해 대용량 캐패시터(50)가 회로로부터 효과적으로 스위치 아웃되는 경우, 모든 전류는 조절기(78)가 +5V의 출력을 계속 발생하는 한 조절기(58)로 향하게 된다. +5V가 사라지면, 트랜지스터(90)는 스위치 오프되고, 전류는 저전압 모드로 복귀한다.

소용량 캐패시터(52)상의 충전 VUR이 비교기(64)와 트랜지스터(84)를 차례로 스위치 온하는 레벨(예를 들면13V)에 이르게 하기에 충분할 정도로 전선 전류가 높다고 가정한다. 트랜지스터(84)가 온인 경우, 대용량 캐패시터(50)는 충전을 시작하여 과잉 전류를 흡수한다.

다음 사건은 얼마나 많은 전류가 전선(22)상에 있는가에 달려 있다. 전선 전류 레벨이 비교기(64)를 스위치 오프하는 정도인 경우, 트랜지스터(84) 또한 스워치 오프되며, 회로는 소용량 캐패시터(52)의 제어에 의존하여 다시 드롭된다.

전선 전류 레벨의 정상 동작 상태에서, 전류 변압기(20)는 제어 회로에 대해 제어를 신뢰성 있게 유지시키기에 충분한 전류를 제공한다. 트랜지스터(61)는 스위치 온 된다. 이러한 상태 하에서, 비교기(66)의 상위 입력에서의 전압 레벨은 상기 비교기를 스위치 온 하여 와이어(92)를 거쳐서 제어 회로내의 마이크로프로세서로 LOP(lot of power) 제어 신호를 보내도록 한다. 이 신호에 응답하여, 마이크로프로세서는 정상적인 안정한 동작 모드로 동작을 계속한다.

다음으로, 단락 회로가 있는 경우에서와 같이, 장애 상태(예를들면, VUR이 15V를 초과)에 기인할 수도 있는 매우 높은 전류가 있다고 가정한다. 이와 같이 높은 전류 레벨에서 대용량 캐패시터(50)는 이미 완전히 충전되어 있을 것이다. 비교기(63)는 스위치 온 되어 트랜지스터(59)를 턴온시키며 따라서 전류 변압기(20)를 분로 한다. 변압기(20)의 출력이 소실되는 경우에, 캐패시터(50, 52)는 어떠한 충전 전류도 받아들이지 않으며, 저전류 동작 모드에서 전력원으로 이용되는 방전 모드로 진행한다. 캐패시터가 방전함에 따라 전압 VUR이 강하하는 경우, 모든 비교기(64, 78, 80, 84)는 그들중 소정의 것이 온 되었을 경우 오프 상태이거나 또는 스위치 오프된다. 비교기(68)가 스위치 오프될 때 트랜지스터(59)도 턴오프되어 전류 변압기(20) 양단의 분로를 제거하게 된다.

또다시, 전류 변압기는 캐패시터((50, 52)를 충전하기 위한 전류를 제공하며, 이것은 전선 전류의 레벨에 따라 상술한 동작 모드중 어느 한 모드로 되게 한다. 고레벨의 전류가 지속되면, 비교기(68)는 온 상태로 되고 또다시 트랜지스터(59)를 스위치 온 하여 변압기를 또다시 분로시킨다. 트랜지스터(59)의 오프/온 스위칭은 상기 트랜지스터를 스위칭 조절기로서의 역할을 하게 하여 안정된 전압을 유지하게 한다.

제3도 및 제4도(제5도에 도시된 바와 같이 결합되는 경우)는 전원 배터리 회로의 또다른 변형예를 도시한다. 비제한적 전압예가 제3도에 도시되어 있다.

배터리(148)(제4도)는 리튬 배터리가 바람직하며, 그 특성은 매우 소형이나 이것을 프레쉬(fresh)하게 유지시키려면 일정한 드레인이 요구된다는 점이다. 이 드레인은 트랜지스터(152)가 스위치 온 되는 동안 전류 제한 저항기(150)를 통하여 공급된다. 상기 트랜지스터(152)는 전류 변압기가 능동적으로 전류를 공급하는 경우에 저항기(154)를 통하여 인가되는 신호에 응답하여 스위치 온 된다. 회로(156)는 리튬 배터리 전압을 조절하여 회로가 필요로 하는 만큼 공급한다(한 예로,5V). 쇼트기(Schottky) 다이오드(157)는 VUR이 배터리 전압을 초과하는 경우에 트랜지스터(148)에서의 백바이어스를 방지한다. 또한, 쇼트기 다이오드(157)는 리튬 배터리가 재충전하려 시도하는 것을 방지한다.

마이크로프로세서는 와이어(158, 160)와 트랜지스터(164, 162)를 거쳐 보내어진 신호에 의해 배터리 화로(제4도)를 제어한다. 플립플롭(166)은 마이크로프로세서로부터 수신된 최종 제어 신호를 기억하여 배터리 회로를 온 또는 오프 상태로 유지시키는 래치 회로이다. 게이트(168)는 트랜지스터(148)를 온 또는 오프 상태로 유지시키기 위해 전력을 적절하게 공급하는 반전 증폭기이다.

캐패시터(168)는 솔레노이드(solenoid) 또는 계전기(relay) 동작용의 높은 레벨의 전류를 제공하기에 충분히 큰 용량을 갖는다.

펄스 D의 폭(한 예로, 제1b도의 100ms)으로 표시된 최소치를 초과하는 시간 갭을 교락(bridging)하는 수단이 제공된다. 보다 구체적으로는, 상술한 내용으로부터, 최소의 컴퓨터 동작 시간이 확보됨을 상기한다. 그러나, 재폐기는 동작을 위한 최소의 시간 기간보다 더 긴 시간을 필요로 하는 기계적 스위치이다. 전선이 개방되어 전류가 존재하지 않는 경우, 재폐기 동작 시간은 휠씬 길어진다. 이보다, 전력 회사는 소정의 동작이 일어나기 전에 회로가 얼마나 오래 대기해야 하는가에 대해 행정적 결정을 내린다. 예를 들면, 전력 회사는 전선을 또다시 검사하기 전에 흔들리는 나뭇가지가 전선에서 얼마나 멀리 떨어져 있도록 해야 하는가를 결정한다.

이러한 이유 및 그 외의 다른 이유로, 컴퓨터는 완전한 차단에 대해 전선이 개방되는 전에 배터리를 스위치 온 하도록 프로그램되어 있다. 이러한 스위치 온은 전선(158, 160)에 인가되는 신호에 의해 제어된다.

카운터는 재폐기와 관련하여서, 소정 수의 재페 동작 사이클 이후에 배터리를 교체할 수 있도록 재폐기가 개방되는 횟수를 나타낸다. 재폐기는 전선을 개방 하는 경우가 드물기 때문에, 배터리는 좀처럼 스위치 온 되지 않는다.

일반적으로, 제3도 및 제4도의 회로는 제2도의 회로가 단순화된 형태라는 점을 제외하면 제2도의 회로와 대략 동일하며, 회로(3, 4)는 실제 조립용으로 설계된 상업용 제품이다. 가급적 모든 도면에 있어서 동일한 도면 부호는 동일 부품을 나타낸다.

각각의 3상 전류 변압기(A, B, C)(제3도)는 전류 변압기(20)와 거의 동일하다. 공통 접지 전류 변압기(290)는 제4도의 좌측에 도시되어 있다. 각각의 전류 변압기는 캐패시터(302)와 금속 산화물 배리스터(varistor)(304)를 포함하는 개별적으로 연관된 써지 억제기(300)에 접속된다. 4개의 전류 변압기가 2개의 양파 정류기 브릿지(306, 308)에 결합된다.

다링턴(darington) 회로(59)는 과다 전류 상태 동안 전류 변압기 코일을 분로한다는 점에 있어서 제2도에서의 트랜지스터(59)의 기능을 제공한다. 다링턴 구성이 사용되는데, 그 이유는 스위치 온 및 스위치 오프를 행하는 것이 보다 용이 하면서 빠르고 정확한 전압 스위칭 점을 맞추기가 더 쉽기 때문이다.

설명될 제3도의 제1동작 모드는 낮은 전선 전류가 어떤 임계치 이하일 때이다. 현재에는 부적절한 많은 사건들에 의존하여, 임계치가 서로 다른 레벨에 있을 수도 있는 반면, 임계치는 50mA인 것으로 고려될 수 있고, 이것은 한 회로에 있어서 정상 동작을 위해 필요한 최소량의 전류이다. 따라서, 501mA인 본 예에서, 이 임계치 이하의 동작 모드는 전류 변압기(110)로부터의 유효 전류가 50mA이하인 경우 발생한다.

트랜지스터(312)를 스위치 온 하기에는 충분하지 못한 전류가 존재하지만, 소용량 캐패시터(52)에 충전이 행하여지도록 쇼트키 다이오드(314)를 통해서 흐르는 전류는 충분히 있다(이 충전 형성 전압은 조절되지 않은 전압 VUR이다). 쇼트키 다이오드(316, 318)는 트랜지스터(312)가 오프되기 때문에 이때에는 도통하지 않는다. 따라서, 대용량 캐패시터(50)는 절연되어 충전하지 않는다.

소용량 캐패시터(52)에 형성되는 전압은 전압 VUR을 상승시키므로, 바이어스 전압은 비교기(62 내지 68)에 대해 분압기를 통해 작용한다. 저항기(329) 및 제너 다이오드(70)는 비교기가 스위치 온 해야 할 때를 판단하기 위한 기준으로서 사용하는 기준 레벨을 제공한다. 이 바이어스 전압은 충분히 높게 되어서 이들 비교기 모두를 매우 감응성 있게 하며 이들이 결국 스위치 온 되는 경우 신속하게 작동하도록 그들을 예비시킨다. FB로 표시한 저항기는 정상 동작 증폭기 피드백 저항기 이다.

소용량 캐패시터(52)의 충전이 전압 VUR을 충분히 높게 상승시키는 경우, 비교기(64)는 스위치 온 되어 바이어스 저항기(320)를 통하여 트랜지스터(312)의 베이스에 전위를 인가하며, 트랜지스터(312)는 스위치 온 된다. 저항기(322)도 또한 바이어스 저항기이다.

트랜지스터(312)가 온인 경우에, 전류가 쇼트기 다이오드(316)를 통하여 대용량 캐패시터(50)의 충전을 위해 제공된다. 제2쇼트기 다이오드(318)는 소용량 캐패시터(52)로 하여금 대용량 캐패시터(50)로 방전하는 것을 방지하게 한다. 캐패시터(50)의 충전이 캐패시터(52)의 충전을 초과하는 경우, 다이오드(316, 318)는 둘 다 도통된다. 따라서, 대용량 캐패시터(50)에 형성되는 전압이 제어를 맡을 때가 온다. 전압 VUR이 상승함에 따라, 전력 비교기(62)는 턴온되어(한 예로, 약12V) 회로를 파워업한다. 저항기(324) 및 다이오드(326)는 보다 긴 시간의 기간동안 비교기(62)를 온 상태로 유지시키는 피드백 바이어스를 제공하므로, 스위칭 히스테레시스를 제공한다.

이 때, 스위치 오프된 회로는 동작 임계치 이하의 전류에 응답하여 자체적으로 턴온 및 파워업 되었다.

비교기(62)의 출력에 응답하여 파워업 시퀀스를 계속하면, MOS-FET(334)가 스위치 온되어, 트랜지스터(336)를 스위치 온 한다. 전압 VCC는 동작 전압 레벨(한 예를 들면,5V)로 된다. 회로(338)는 전압 VDD의 반전된 극성 전환 전압 VEE를 제공한다. 따라서, VDD가 예를들어 +7.5V인 경우, 전압 VEE는-7.5V이다.

전압 VCC는 분압기(340, 342)에 인가되어, MOS-FET(334)를 스위치 오프시키기 위하여 비교기(344)를 스위치 온 하는 전압을 생성한다. 이것은 대용량 캐패시터(50)의 총전에 의해 마이크로컴퓨터가 최소량의 테스팅 감독 기능을 수행하기에 충분한 에너지가 제공된 기간(제1b도의 D)을 만료시킨다. 이 기간 동안에, 비교기(66a, 66b)는 스위치 온 되어, LPW(low power warning) 신호 또는 LOP(lot of power) 신호를 컴퓨터에 보낸다. 전압 VUR이 떨어질 때, 캐패시터(50, 52)는 방전하므로, 비교기(62)는 스위치 오프된다. 그리고, 상기 사이클은 저항기(324)와 다이오드(326)에 의해 제공된 스위칭 히스테레시스에 응답하여 제1b도에 도시된 스위칭 히스테레시스를 제공하기 위하여 반복된다.

전압 VUR은 소정의 범위(한 예로, 약 7V내지 12V)로 유지하기 위하여 스위칭 조절기를 형성하도록 회로가 제공된다. 그 스위칭 조절기는 다음과 같이 경로를 따른다. 트랜지스터(336), 코일(346), 다이오드(348), 분압 저항기(340, 342), 비교기(344), MOS-FET(334) 및 베이스 바이어스 저항기(350). 트랜지스터(336)가 12V에서 스위치 온 되고 7V에서 스위치 오프되어 대용량 캐패시터(50)로 하여금 충전을 이들 전압 레벨 사이에서 유지하도록 하기 때문에 전압 조절이 발생한다.

따라서, 적절한 전압 이하인 경우, 회로는 순차적으로 자체 턴온 및 턴오프되어, 반복된 신호를 컴퓨터에 전달하며, 컴퓨터는 상기 회로로 하여금 전선 전류의 상태에 관해 알게 유지하며 적절한 방식으로 재폐기를 동작하도록 이네이블한다.

본 명세서에서 설명될 다음 동작 모드는 과다하게 고속 상승하는 써지 전류에 응답하여 회로가 동작하게 하는 급속 턴온 회로이다. 전류가 충분히 있기 때문에, 회로는 간단하게 턴온되어, 즉각적으로 캐패시터(50, 52)를 충전할 수 있다. 그러나, 그 크기가 크기 때문에, 캐패시터(50)는 충전하는데 적당히 긴 시간이 소요되며 따라서 회로 동작을 지연시킬 수도 있다.

임계 장치(제2도에서의 트랜지스터(80)에 대응하는 비교기(80)의 출력은 이 동작 모드의 초기에 오프된다. A, B, C 전류 변압기(20)는 저항기(86) 양단의 IR 전압 강하를 유발시키기에 충분할 정도의 전력을 공급한다. 저항기(86)의 좌측이 (352)에 인가된 접지 전위 떨어져 나가 있기 때문에, 바이어스가 저항기(86, 354) 양단에 나타나 비교기(80)를 턴온한다. 그러나, 이러한 것들은 모두 이따금씩 발생한다. 그와 같은 시간의 기간 동안, 소용량 캐패시터(52)는 다이오드(314)를 통하여 충전한다. 전선에 비교적 높은 전류가 있기 때문에, 소용량 캐패시터(52)는 위에 설명된 바와 같은 결과에 따라 신속하게 충전하여, 트랜지스터(336)를 스위치 온 함으로써 충분한 전력을 제공한다. 비교기(80)는 과잉 써지 전류를 흡수하기 위하여 대용량 캐패시터(50)를 충전하도록 트랜지스터(312)를 스위치 온 한다.

이때 비교기(64, 66a, 66b)또한 동작되므로, 이들은 훨씬 낮은 레벨의 전선 전류에 응답한다. 따라서, 마이크로컴퓨터는 와이어 LPW 및 LOP를 통하여 전선 전류의 상태에 관하여 알게된다. 두 비교기(66a, 66b)에 대한 필요는 소프트웨어 요건에 따라 발생한다. LPW 와이어상의 신호가 그와 같이 나타내는 경우에, 마이크로컴퓨터는 전압이 급강하될 것임을 알 되어, 베터리 회로를 스위치 온 한다.

정상 동작 하에서, 전선 전류의 레벨은 두 캐패시터(50, 52)가 완전히 충전된 상태를 유지하기에 충분할 정도로 높다. 상기 캐패시터의 방전으로 인한 에너지 레벨의 강하는 전혀 없다. 따라서, 통상적으로 회로는 자체적으로 턴오프 및 턴온되지 않는다.

전선 전류가 기기가 타버리기 시작하게 되는 상당히 높은 레벨을 초과하는 경우에 다음에서 설명되는 동작 모드가 발생한다. 회로가 과다 전류에 의해 손상되는 것으로부터 보호하기에 충분할 정도로 차단이 신속하게 행해지는 것이 중요하다. 이 레벨에서 비교기(68)는 온으로 되고 바이어스 저항기(358)를 통하여 구동 트랜지스터(360)의 베이스에 신호를 인가한다. (모든 다른 비교기(62 내지 68, 80)도 또한 온 되고, 마이크로프로세서는 전선상의 적절한 신호 LPW 및 LOP를 수신한다.)

구동기(360)는 다링턴 회로(59)내의 트랜지스터의 베이스에 전압을 인가하고, 상기 회로는 스위치 온 되어 전류 변압기 코일(20) 분로하며, 따라서 고전압으로부터 회로가 보호된다. 저항기(362)는 바이어스 저항기이다.

일단 전류 변압기가 분로되면, 전류 변압기는 회로에 전류 공급하는 것을 중단한다. 소정 시간의 기간 동안, 대용량 캐패시터(50)의 충전에 의해 제공된 에너지는 회로를 동작 상태로 유지한다. 충전이 약화됨에 따라, 저전류 동작 모드 하에서 설명된 바와 같이 회로가 자체적으로 턴오프하는 시간이 있게 된다.

회로가 자체적으로 스위치 오프되는 경우에, 구동기(360)는 다링톤 회로(59)를 스위치 온 상태로 유지하는데 필요한 전류를 더 이상 공급하지 않는다. 회로(59)가 스위치 오프됨에 따라, 전류 변압기(20)로 부터의 전류에 의해 소용량 캐패시터(52)가 한번 더 충전하게 한다. 그리고 회로는 다시 온 상태로 된다. 과다 전류가 지속되면 회로는 또다시 자체적으로 차단된다. 이 온/오프 동작은 스위칭 전압 조절기의 역할을 한다.

제6도는 전선(22)에 결합된 재폐기 스위치용 제어 회로를 도시한 것이다. 보다 구체적으로는, 전선(22)은, 통상적으로는 폐쇄되어 있지만 전선을 개방할 수도 있는 접점(400)을 구비한 단일 와이어로서 제 6 도의 우측 상단 구석에 상징적으로 도시되어 있다. 접점(400)은 재폐기, 회로 차단기, 분할기 등의 일부분이다. 접점(400)은 장애시에 개방되고, 순간적인 장애가 진정된 후에 전선(22)을 재폐한다. 물론, 전선(22)은 소정의 적절한 수의 도선을 갖는다. 또한 접점(400)과 유사한 임의의 적절한 개수의 접점이 있을 수도 있다. 접점(400)과 전선(22)의 개폐는 각각 시동(trip) 및 폐쇄(close) 권선(402, 404)에 의해 제어된다. 이들 권선은 각각 스파이크(spike) 보호를 제공하기 위해 다이오드(406, 408)에 의해 바이패스된다.

제6도는 전선 상의 세 상태 A, B, C에 의해 활성화되는 3개의 전류 변압기(20)를 도시하고 있다 각각의 전류 변압기 A, B, C는 3개의 양파 정류 브릿지(A-C)중 개별적으로 관련된 어느 하나에 접속된다. 접지 변압기(414)는 양파 정류기 브릿지(416)에 결합된다. 이들 4개의 양파 정류 브릿지는 개별적으로 관련된 4개의 경로(418)를 통하여 마이크로프로세서(420)에 접속된다. 모든 경로가 동일하기 때문에 한 경로(A)에 대해서만 상세히 기술한다.

상태 A의 전선 전압의 정류된 전압 이미지나 샘플은 저항기 (422)를 통하여 연산 증폭기(424)에 인가된다. 그룹 다이오드(426)는, 전력을 공통 제어 회로에 공급하기 위하여 상태 A의 정류된 전환 전압을 공통(또는B+)버스(428)에 인가한다. 접지는 버스(430)상에 있다. 제너 다이오드(432)는 전압 레벨을 조절한다.

전압 주파수 변화 회로(434)는 전선 전류의 샘플된 레벨을 그 레벨에 비례하는 주파수를 갖는 펄스열로 변화한다. 카운터(436)는 이산적 시간(가령 2ms)의 기간 동안 발생하는 펄스의 수를 카운트하고 해당 신호를 다중 와이어 케이블(438)을 거쳐 마이크로프로세서(420)에 전송한다.

다음의 사건은 카운터(436)로부터 수신된 전선 전류 샘플 유발 카운트에서 마이크로프로세서(420)에 의해 도출되는 정보에 의존한다. 카운트가너무 낮거나 없으면, 마이크로프로세서(420)는 더 긴 시간의 기간 동안 펄스를 카운트 하도록 카운터를 재설정한다.그 후에, 마이크로프로세서는 전선 전류의 레벨을 결정하도록 카운트를 또다시 검사한다. 재카운트를 필요로 하는지 아닌지의 여부와는 상관없이, 마이크로프로세서는 전선 전류의 감지된 라벨에 대해 적절한 동작 모드나 프로그램을 선택한다.

4 와이어선(440)은, 공장에서의 제조중에 또는 사용지에서의 서비스중에, 프로그램을 마이크로프로세서에 로딩하기 위한 입력을 제공한다.

기동(wake-up) 회로(442)는, 비교기(64 내지 68), 대용량 캐패시터(50), 및 소용량 캐패시터(52)를 포함하여 제2도 또는 제3도에 도시된 회로의 실질적인 부품이다. 기동 회로(442)는 전선 전류의 유무 또는 레벨에 의존하여 상술한 상태중 어느 상태에든지 있을 수 있다.

예를 들면, 먼저, 시스템이 어떤 이유로 인해서 오프된다고 가정하고, 재폐기는 전선을 개방하여 전선 전력을 손실했다고 가정하자. 또는 전선 전류는 정상적이고 지속적인 회로 동작을 할 수 없는 저레벨에 있다고 가정하자. 마이크로프로세서(420)는 오프된다. 리튬 배터리는 프레쉬한 상태를 유지하기 위해서는 일정한 드레인을 필요로 함을 상기한다. 여기서 상기 일정한 드레인은 예를 들면 연속 클럭 펄스 스트림을 발생하는 등의 소정의 하우스키핑 기능을 유지하는데 이용된다. 따라서, 소정의 전선 전류가 존재하는 경우에, 전압/주파수 변환 회로(434)는 전선 전류의 레벨을 나타내는 주파수를 갖는 주기적 반복 발생 펄스를 계속 발생한다. 카운터(436)는 주파수 카운트를 계속 저장한다.

이 상태에서, 실제로 전력은 제너 다이오드(432)가 브레이크오버 되도록 하는 레벨에서 전선으로 복귀된다. 전압은 기동 회로(442)에서 발현된다. 제2도 또는 제3도 의 각종 비교기는 마이크로프로세서(420)에 특정 신호를 보내도록 응답하여, 전선 전류의 레벨에 관해 상기 마이크로프로세서에 지시한다. 마이크로프로세서(420)는 자체에 프로그램된 명령에 따라 동작 모드를 선택함으로써 응답한다.

마이크로프로세서의 한가지 동작 모드는 리튬 배터리(148)등의 국부 전력원 으로부터 전력을 필요로 한다. 마이크로프로세서 프로그램(420)은, 마이크로프로세서가 전력이 모두 손실되기 전에 배터리 회로를 스위치 온하고, 전력이 복귀되기 전에 다시 스위치 온 해야 할 때 배터리를 스위치 오프하지 않는 것을 확실히 하도록 주의하여 작성되어야 한다. 계전기 접점(450)이 폐쇄되어 가급적 리튬 배터리(148)를 배터리선(428)에 접속한다. 기타 다른 적절한 배터리, 예를 들면 세류 충전식 니켈 카드뮴 배터리 등이 사용될 수도 있다.

전압 조절기(452)는 리튬 배터리 전위를 마이크로프로세서(420)에 적합한 전압 레벨로 변환한다. 예를 들면, 회로(452)는 배터리(148)의 12V를 하나의 마이크로프로세서(420)에 의해 사용되는 5V로 감소시킬 수도 있다.

시동 및 폐쇄권선(402, 404)은 두 FET 스위치(454, 456)에 의해 제어되며, 상기 FET 스위치는 5 와이어 케이블(458)에 대해 작용하는 마이크로프로세서(420)에 응답하여 선택적으로 턴온/턴오프된다. FET중 어느 하나가 스위치 온 될 때마다, 이것을 통하는 전류는 해당 권선(402 또는 404)을 활성화시킨다. 보다 구체적으로는, FET(454)가 온 되면, 시동 권선(402)이 활성화되고, 전선 접점(400)이 개방된다. FET(456)가 온 되면, 폐쇄 권선(404)이 활성화되고, 전선 접점(400)이 폐쇄된다. 마이크로프로세서(420)는 또한 어느 한 FET가 활성화되는 경우 트랜지스터(460)를 스위치 온 한다. 트랜지스터(460)는 순간적으로 LED(462, 464)를 이네이블하여 이들이 계속하여 동작하거나 너무 많은 전류를 소모하는 것을 방지할 수 있게 한다. 이들 LED는 광전지(466, 468)에 의해 완성되는 광 결합기(opto-coupler)의 일부이다. 광 결합기는 널리 공지되어 있는 장치로서, 접점(400)의 개폐 시에 발생하는 전압 스파이크 등에 민감한 신호 회로를 절연시키는데 사용된다.

광 결합기 광전지(466)에 의해 감지되는 발광 다이오드(462)를 활성화시키기 위하여, 접점(470)은 시동권선(402)이 접점(400)을 개방하여 활성화되는 경우에 폐쇄된다. 광 결합기 광전지(468)에 의해 감지되는 발광 다이오드(464)를 활성화 하기 위하여, 접점(472)은 폐쇄 권선(404)이 접점(400)을 폐쇄하여 활성화되는 경우에 폐쇄된다. (476)에서, 마이크로프로세서(420)는 시동 접점 또는 폐쇄 접점(470, 472)의 동작 및 이에 따른 전선 접점(400)의 명령받은 동작이 실제로 발생하였음을 확인하기 위하여 광 결합기의 출력을 모니터한다. 다이오드(478)는 원하지 않는 피드백을 방지한다.

전선 접점(400)이 개방 또는 폐쇄된 후, 마이크로 프로세서(429)는 FET(454 또는 456)를 스위치 오프하여, 적절한 권선(402 또는 404)에 에너지 공급을 중단시킨다. 전선 접점(400)은 그것이 가장 최근에 명령받아 취한 위치 상태로 유지된다.

요약하면, 본 발명은 정상 동작을 유지하는데 전선 전류의 양이 불충분한 경우에 대용량 캐패시터의 충전으로부터 순간적으로 전력을 공급받는 단속 동작 모드를 제공한다. 전선 전류의 갑작스런 써지가 존재하는 경우, 소용량 캐패시터의 충전에 의해 트리거되는 급속 시동 작동 모드가 있다. 전류의 임계치 이상에서 그리고 정상적인 경우, 회로는 연속 모드로 동작한다. 여기서, 대용량 캐패시터는 스위칭 조절기형의 동작에 응답하여 에너지를 공급해주거나 흡수하는 저장기로서의 역할을 한다. 전선 전류의 훨씬 높고 위험한 레벨에서는, 회로는 위험한 레벨이 지속되는지를 알아내기 위하여 전선을 주기적으로 검색하여 차단한다. 이러한 주기적 검색 동안 회로는 스위칭 조절기로서의 역할을 한다.

당업자는 본 발명의 변형에 대해 쉽게 이해할 것이다. 따라서, 첨부된 특허 청구의 범위는 본 발명의 진정한 범위 및 의도에 속하는 모든 동등의 구조를 포함 하도록 작성된 것으로 본다.

Claims

전선용 재폐기에 있어서, 전선에 결합되어 상기 전선을 개폐하는 적어도 하나의 설정가능 스위치 수단으로서, 가장 최근 설정된 개폐 상태로 유지되는 상기 스위치 수단과, 개방 또는 폐쇄 위치중 어느 한 위치로의 상기 스위치 수단의 설정을 제어 하는 마이크로프로세서를 포함하는 수단과, 상기 마이크로프로세서의 제어에 의해 상기 재폐기를 동작시키고 상기 전선에 발현하는 전류의 레벨에 의존하여 상기 재폐기가 서로 상이한 모드로 동작하도록 하는 다중 모드 전원으로서, 소용량 캐패시터 및 대용량 캐패시터와, 전선 전류에 응답하여 전선 전류의 레벨을 나타내는 레벨까지 상기 캐패시터들을 충전하는 수단을 포함하는 상기 다중 모드 전원과, 상기 전선을 개방할 필요를 나타내는 상기 전선 전류에 응답하여 상기 전선이 개방중인 기간 동안 상기 재폐기에 에너지를 공급하도록 상기 캐패시터들을 결합시키는 수단과, 상기 전선의 써지 전류 레벨에 응답하여 상기 충전 수단에 의해 제어되는 충전 회로로부터 상기 대용량 캐패시터를 효과적으로 제거하고 상기 소용량 캐패시터 만을 충전하여 신속한 시동을 제공하는 수단으로서, 상기 소용량 캐패시터의 상기 충전은 상기 재폐기에 전력을 공급하는데 충분한 레벨까지 급격히 상승되는, 상기 수단을 포함하는 전선용 재폐기.
전선용 재폐기에 있어서, 전선에 결합되어 상기 전선을 개폐하는 적어도 하나의 설정가능 스위치 수단으로서, 가장 최근 설정된 개폐 상태로 유지되는 상기 스위치 수단과, 개방 또는 폐쇄 위치중 어느 한 위치로의 상기 스위치 수단의 설정을 제어하는 마이크로프로세서를 포함하는 수단과, 상기 마이크로프로세서의 제어에 의해 상기 재폐기를 작동시키고 상기 전선에 발현하는 전류의 레벨에 의존하여 상기 재폐기가 서로 상이한 모드로 동작하도록 하는 다중 모드 전원으로서, 소용량 캐패시터 및 대용량 캐패시터와, 전선 전류에 응답하여 전선 전류의 레벨을 나타내는 레벨까지 상기 캐패시터들을 충전하는 수단을 포함하는 상기 다중 모드 전원과, 상기 전선을 개방할 필요를 나타내는 상기 전선 전류에 응답하여 상기 전선이 개방중인 기간 동안 상기 재폐기에 에너지를 공급하도록 상기 캐패시터들을 결합시키는 수단과, 에너지를 공급하거나 흡수하도록 충전 회로로부터 및 충전 회로로 상기 대용량 캐패시터를 스위칭하여 스위치 전압 조절기로서 동작하는 수단을 포함하는 전선용 재폐기.
제2항에 있어서, 마진 전류 레벨에서 상기 대용량 캐패시터를 상기 회로로부터 및 상기 회로로 스위칭함으로써 상기 회로의 채터링을 방지하는 수단을 더 포함하는 전선용 재폐기.
전선용 재폐기에 있어서, 전선에 결합되어 상기 전선을 개폐하는 적어도 하나의 설정가능 스위치 수단 으로서, 가장 최근 설정된 개폐 상태로 유지되는 상기 스위치 수단과, 개방 또는 폐쇄 위치중 어느 한 위치로의 상기 스위치 수단의 설정을 제어하는 마이크로프로세서를 포함하는 수단과, 상기 마이크로프로세서의 제어에 의해 상기 재폐기를 동작시키고 상기 전선에 발현하는 전류의 레벨에 의존하여 상기 재폐기가 서로 상이한 모드로 동작하도록 하는 다중 모드 전원으로서, 소용량 캐패시터 및 대용량 캐패시터와, 전선 전류에 응답하여 전선 전류의 레벨을 나타내는 레벨까지 상기 캐패시터들을 충전하는 수단을 포함하는 상기 다중 모드 전원과, 상기 전선을 개방할 필요를 나타내는 상기 전선 전류에 응답하여 상기 전선이 개방중인 기간 동안 상기 재폐기에 에너지를 공급하도록 상기 캐패시터들을 결합시키는 수단과, 과다한 고레벨의 상기 전선 전류에 응답하여 상기 재폐기를 보호하도록 상기 전선으로부터 상기 재폐기에 정상적으로 공급된 모든 전력을 차단하는 수단과, 상기 전선을 검사하기 위해 상기 차단을 주기적으로 제거하는 수단을 포함하며, 상기 차단 수단의 상기 동작은 스위칭 전압 조절기로서 작동하는 전선용 재폐기.
전선용 재폐기에 있어서, 전선에 결합되어 상기 전선을 개폐하는 적어도 하나의 설정가능 스위치 수단으로서, 가장 최근 설정된 개폐 상태로 유지되는 상기 스위치 수단과, 개방 또는 폐쇄 위치중 어느 한 위치로의 상기 스위치 수단의 설정을 제어하는 마이크로프로세서를 포함하는 수단과, 상기 마이크로프로세서의 제어에 의해 상기 재폐기를 동작시키고 상기 전선에 발현하는 전류의 레벨에 의존하여 상기 재폐기가 서로 상이한 모드로 동작하도록 하는 다중 모드 전원으로서, 소용량 캐패시터 및 대용량 캐패시터와, 전선 전류에 응답하여 전선 전류의 레벨을 나타내는 레벨까지 상기 캐패시터들을 충전하는 수단을 포함하는 상기 다중 모드 전원과, 상기전선을 개방할 필요를 나타내는 상기 전선 전류에 응답하여 상기 전선이 개방중인 기간 동안 상기 재폐기에 에너지를 공급하도록 상기 캐패시터들을 결합시키는 수단과, 상기 전선의 개폐에 응답하여, 상기 설정 가능한 스위치 수단이 실제로 전선의 개폐 명령에 따라서 동작하였음을 나타내기 위해 확인 신호를 상기 마이크로 프로세서에 전송하는 수단을 포함하는 전선용 재폐기.
전선용 재폐기에 있어서, 전선에 결합되어 상기 전선을 개폐하는 적어도 하나의 설정가능 스위치 수단으로서, 가장 최근 설정된 개폐 상태로 유지되는 상기 스위치 수단과, 개방 또는 폐쇄 위치중 어느 한 위치로의 상기 스위치 수단의 설정을 제어하는 마이크로프로세서를 포함하는 수단과, 상기 마이크로프로세서의 제어에 의해 상기 재폐기를 동작시키고 상기 전선에 발현하는 전류의 레벨에 의존하여 상기 재폐기가 서로 상이한 모드로 동작하도록 하는 다중 모드 전원과, 기준 전압과 전선 전류의 레벨을 나타내는 전압 레벨을 비교하는 복수의 비교 수단으로서, 각각의 상기 비교 수단이 상기 비교된 전압의 서로 다른 레벨에 선택적으로 응답하는 상기 복수의 비교 수단과, 상기 비교된 전압의 레벨에 대한 상기 비교 수단의 선택적인 응답에 따라 상기 서로 다른 동작 모드중 하나의 특정 동작 모드를 선택하는 수단을 포함하는 전선용 재폐기.
전선용 재폐기에 있어서, 전선에 결합되어 상기 전선을 개폐하는 적어도 하나의 설정가능 스위치 수단으로서, 가장 최근 설정된 개폐 상태로 유지되는 상기 스위치 수단과, 개방 또는 폐쇄 위치중 어느 한 위치로의 상기 스위치 수단의 설정을 제어하는 마이크로프로세서를 포함하는 수단과, 상기 마이크로프로세서의 제어에 의해 상기 재폐기를 동작시키고 상기 전선에 발현하는 전류의 레벨에 의존하여 상기 재폐기가 서로 상이한 모드로 동작하도록 하는 다중 모드 전원과, 상기 전선 전류의 레벨을 현존 전류 레벨을 나타내는 주기적 반복 발생 펄스열로 변환하는 수단과, 상기 현존 전류 레벨의 메모리를 저장하기 위하여 소정 시간의 기간 동안 상기 펄스를 카운트하는 수단과, 상기 저장된 카운트에 응답하여 상기 재폐기의 서로 다른 동작 모드중 하나를 선택하는 상기 마이크로프로세서 수단을 포함하는 수단을 포함하는 전선용 재폐기.
전력 분배 시스템용 재폐기에 있어서, 상기 재폐기는, 전선 전류에 응답하여 출력하도록 결합되는 적어도 하나의 전류 변압기와, 상기 전류 변압기에 결합되어 상기 전선 전류의 D. C 이미지를 제공하는 정류 수단과, 상기 정류 수단에 결합되어서 상기 전선 전류에 응답하여 에너지를 저장하는 수단으로서, 정상적인 전선 전류의 기간 동안 에너지를 저장하는 대용량 저장 수단 및 소용량 저장 수단을 포함하는 상기 에너지 저장 수단과, 상기 소용량 저장 수단의 에너지 저장에 응답하여 작동을 신속히 행동하도록 써지 전선 전류의 기간 동안 상기 대용량 저장 수단의 저장 에너지를 제거하는 수단과, 비정상 전선 전류를 검출하기 위해 기준 전압과 상기 저장된 에너지의 레벨을 비교하는 수단과, 상기 전선 전류가 너무 높은 경우에 상기 비정상 전류의 검출에 응답하여 상기 전선을 개방하는 수단과, 상기 비교 수단에 응답하여 상기 전선의 개방중에 상기 재폐기에 전력을 공급하기 위해 상기 저장된 에너지를 공급하는 모드를 선택하는 수단과, 상기 전선의 개방에 뒤이은 소정 시간 기간의 만료에 응답하여 상기 전선을 재폐하는 수단을 포함하는 전력 분배 시스템용 재폐기.
제8항에 있어서, 상기 대용량 저장 수단은 다른 에너지원과는 상관없이 소정 시간의 기간내내 상기 재폐기를 동작하게 하는데 충분한 에너지를 제공하는 전력 분배 시스템용 재폐기.
제8항에 있어서,배터리와, 상기 전선 전류가 너무 낮아 상기 재폐기를 동작시키는데 충분한 에너지를 공급할 수 없는 기간 동안에 상기 배터리로 스위칭하는 수단을 더 포함하는 전력 분배 시스템용 재폐기.
전력 분배 시스템용 재폐기에 있어서, 상기 재폐기는, 전선 전류에 응답하여 출력 샘플을 제공하도록 결합되는 적어도 하나의 전류 변압기와, 상기 샘플 전선 전류의 레벨을 현존 전류 레벨을 나타내는 주기적 반복 발생 펄스열로 변환하는 수단과, 상기 현존 전류의 메모리를 저장하기 위하여 소정 시간의 기간 동안 상기 펄스를 카운트하는 수단과, 상기 전류 변압기에 결합되어 상기 전선 전류의 D. C. 이미지를 제공하는 정류 수단과, 상기 정류 수단에 결합되어서 상기 전선 전류에 응답하여 에너지를 저장하는 수단과, 비정상 전선 전류를 검출하기 위해 기준 전압과 상기 저장된 에너지의 레벨을 비교하는 수단과, 상기 전선 전류가 너무 높은 경우에 상기 비정상 전류의 검출에 응답하여 상기 전선을 개방하는 수단과, 상기 비교 수단에 응답하여, 스위칭 전압 조절기로서 작동하는 차단 수단의 동작의 개방중에 상기 재폐기에 전력을 공급하기 위해 상기 저장된 에너지를 공급하는 모드를 선택하는 수단과, 상기 저장된 카운트에 응답하여 재폐기의 동작 모드를 선택하는 수단을 포함하는 전력 분배 시스템용 재폐기.
제11항에 있어서, 상기 재폐기는 전자 제어식 재폐기이며, 상기 저장된 에너지로는 회로 수단에 전력을 공급하기에 불충분한 기간 동안 상기 회로 수단에 전력을 공급하는 국부배터리 수단을 더 포함하는 전력 분배 시스템용 재폐기.
제12항에 있어서, 상기 회로의 동작중 전선이 개방 또는 폐쇄되어 있는 기간 동안에 상기 배터리가 사용중인지 아닌지의 여부를 기억하는 래치 수단을 더 포함하는 전력 분배 시스템용 재폐기.
제11항에 있어서, 상기 재폐기는 전자 제어식 재폐기이며 복수의 모드로 동작 가능하고, 상기 재폐기는, 상기 전선 전류의 레벨을 현존 전류 레벨을 나타내는 주기적 반복 발생 펄스열로 변환하는 수단과, 상기 현존 전류 레벨의 메모리를 저장하기 위하여 소정 시간의 기간 동안 상기 펄스를 카운트하는 수단과, 상기 저장된 카운트에 응답하여 상기 재폐기의 동작 모드중 하나를 선택하는 수단을 포함하는 전력 분배 시스템용 재폐기.
전력 분배선용 전자 제어식 재폐기에 있어서, 상기 전선과 관련하여서 상기 전선 상의 전류에 응답하여 국부적으로 에너지를 전달하는 전류 변압 수단과, 상기 변압 수단으로부터의 전류에 응답하여 비정상적으로 높은 전선 상태의 순간적인 기간 동안에 상기 전선을 개방하도록 상기 재폐기를 동작시키는 회로 수단과, 적어도 일부분의 상기 전선 개방 기간 동안에 상기 회로 수단에 전력을 공급하는 상기 전류 변압 수단에 의해 전달된 상기 에너지를 저장하는 수단과, 상기 전류 변압 수단에 의해 전달된 상기 에너지에 응답하여 상기 전달된 에너지가 소정의 고범위 및 저범위 내에서 유지되도록 히스테레시스에 따라 상기 에너지를 전달하는 수단을 포함하는 전자 제어식 재폐기.
제15항에 있어서, 과잉 전선 전류의 기간 동안 상기 회로 수단에 전력 공급을 줄이기 위하여 공급된 명령 신호에 응답하여 상기 전류 변압 수단을 분로하는 수단을 더 포함하는 전자 제어식 재폐기.
제15항에 있어서, 상기 전선상의 과잉 전류 레벨에 응답하여 상기 전류 변압 수단을 분로하기 위해 순간적으로 동작되는 스위칭 회로 수단과, 상기 스위칭 회로의 상기 순간적 동작에 뒤이어 상기 분로가 제거된 이후에 상기 과잉 전선 전류의 레벨이 잔존해 있는 경우 상기 스위칭 회로의 상기 순간적 동작을 반복하는 수단을 더 포함하는 전자 제어식 재폐기.
전력 분배선용 전자 제어식 재폐기에 있어서, 상기 전선과 관련하여서 상기 전선 상의 전류에 응답하여 국부적으로 에너지를 전달하는 전류 변압 수단과, 상기 변압 수단으로부터의 전류에 응답하여 비정상적으로 높은 전선 상태의 순간적인 기간 동안에 상기 전선을 개방하도록 상기 재폐기를 동작시키는 회로수단과, 적어도 일부분의 상기 전선 개방 기간 동안 회로 수단에 전력을 공급하는 상기 전류 변압 수단에 의해 전달된 상기 에너지를 저장하는 수단으로서, 상기 회로 수단이 턴오프되는 상기 저장 수단과, 상기 전선 전류의 발현에 응답하여 상기 턴오프된 회로 수단이 기동하여 자체 턴온되도록 하는 수단을 포함하는 전자 제어식 재폐기.
제18항에 있어서, 상기 전선 전류의 발현에 응답하여 상기 전류 변압 수단에 의해 전달된 전류로 활성화 되도록 결합되어서 양단에서 IR 강하를 생성하는 저항기와, 상기 IR 강하에 응답해서 상기 회로로 하여금 기동하여 자체 턴온되도록 하는 수단을 더 포함하는 전자 제어식 재폐기.
전자 회로를 완전히 차단하기에 충분히 긴 시간의 기간 동안 전력 공급이 방해받는 원거리의 위치에서 사용하기 위한 전선 재폐기를 제어하는 전자 회로에 있어서, 상기 전자 회로는, 상기 전선 상의 전류에 응답하여 전력을 전달하는 전류 변압기를 포함하는 수단과, 상기 회로를 시동하는 상기 전류 변압기로부터의 전류에 응답하여 IR 강하를 생성하는 저항기를 포함하는 수단과, 대용량 및 소용량 캐패시터와, 정상 전선 전류 및 상기 정상 전선 전류 보다 높은 전류에 응답하여 상기 캐패시터 모두를 충전시키는 수단과, 전선 전류의 써지 동안에는 상기 소용량 캐패시터만을 충전하는 수단과, 상기 캐패시터들에 저장되는 충전에 응답하여 상기 전선이 개방된 간격 동안 상기 전자회로에 전력을 공급하는 수단과, 상기 전류 변압기로부터의 상기 전류에 응답하여 충전을 저장하는 상기 소용량 캐패시터를 적어도 포함하는 수단과, 그 충전을 지연시키는 다른 회로 소자로부터 상기 소용량 캐패시터를 절연하는 수단과, 상기 소용량 캐패시터에 저장된 상기 충전의 임계 레벨에 응답하여 구동되는 스위치 수단과, 상기 소용량 패캐시터의 상기 충전의 고레벨에 응답하여 상기 스위치 수단을 신속하게 동작시키는 수단과, 상기 전류 변압기로부터의 상기 전류의 레벨 검출에 응답하여 복수의 회로 동작 모드중 하나를 선택하는 수단을 포함하며, 상기 동작 모드는, 정상 전선 전류에 응답하여 선택되는 정상 동작 모드와, 정상 전선 전류보다 낮은 전류에 응답하여 선택되는 최소 동작 모드와, 상기 전선 전류 써지에 응답하여 선택되는 신속 응답 동작 모드와, 정상 전선 전류보다 높은 전류에 응답하여 선택되는 긴급 차단 동작 모드를 포함하는 전선 재폐기 제어용 전자 회로.
제20항에 있어서, 마진 전류 레벨에서 상기 대용량 캐패시터를 상기 회로로부터 및 상기 회로로 스위칭함으로써 상기 회로의 채터링을 방지하는 수단을 포함하는 전선 재폐기 제어용 전자 회로.
전자 회로를 완전히 차단하기에 충분히 긴 시간의 기간 동안 전력 공급이 방해받는 원거리의 위지에서 사용하기 위한 전선 재폐기를 제어하는 전자 회로에 있어서, 상기 전자 회로는, 상기 전선 상의 전류에 응답하여 전력을 전달하는 전류 변압기를 포함하는 수단과, 상기 회로를 시동하는 상기 전류 변압기로부터의 전류에 응답하여 IR 강하를 생성하는 저항기를 포함하는 수단과, 상기 전류 변압기로부터의 전류에 응답하여 충전을 저장하는 소용량 캐패시터를 적어도 포함하는 수단과, 그 충전을 지연시키는 다른 회로 소자로부터 상기 소용량 캐패시터를 절연하는 수단과, 상기 소용량 캐패시터에 저장된 상기 충전의 임계 레벨에 응답하여 구동되는 스위치 수단과, 상기 소용량 캐패시터의 상기 충전의 보다 높은 레벨에 응답하여 상기 스위치 수단을 신속하게 동작시키는 수단과, 복수의 서로 다른 모드중 한 모드로 동작 가능한 상기 재폐기와, 상기 전선 전류의 레벨을 현존 전류 레벨을 나타내는 주기적 반복 발생 펄스 열로 변환하는 수단과, 상기 현존 전류 레벨의 메모리를 저장하기 위하여 소정 시간의 기간 동안 상기 펄스를 카운트하는 수단과, 상기 저장된 카운트에 응답하여 상기 재폐기의 동작 모드중 하나를 선택하는 수단을 포함하는 수단을 포함하는 전선 재폐기 제어용 전자 회로.