KR100278466B1 - 지중 배전 선로용 변압기 상태 정보 검출, 표시, 경보, 및 전송 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지중 배전 선로용 변압기 상태 검출, 표시, 경보 및 전송 장치에 관한 것으로, 본 장치는, 지중 배전 선로용 단상 또는 다상 변압기의 2차측 부싱에 접속되어 상기 변압기의 2차측 전류를 검출하기 위한 전류 검출용 변류기, 및 상기 전류 검출용 변류기로부터의 검출 전류를 처리하여 상기 변압기의 상태를 표시 및 경보하기 위한 변압기 상태 처리 수단을 포함하되, 상기 변압기 상태 처리 수단이, 상기 변류기로부터의 전류의 각상의 레벨을 설정하기 위한 레벨 설정 수단, 상기 레벨 설정 수단으로부터의 각 상의 전류를 선택하여 순차적으로 출력시키기 위한 위상 선택 수단, 상기 위상 선택 수단으로부터의 출력의 레인지(range)를 선택하기 위한 레인지 선택 수단, 상기 레인지 선택 수단으로부터의 출력 신호를 디지탈 신호로 변환시키기 위한 A/D 변환기, 상기 A/D 변환기로부터의 출력 신호에 응답하여 내장된 소정의 프로그램에 따라서 변압기 상태 정보의 출력을 제어하기 위한 제어 수단, 상기 변압기 상태 정보를 기억하기 위한 기억 수단, 상기 제어 수단으로부터의 제어 신호에 응답하여 상기 상태 정보의 입출력을 제어하기 위한 입출력 제어 수단, 상기 입출력 제어 수단으로부터의 상태 정보를 경보하기 위한 경보 수단, 및 상기 입출력 제어 수단에 접속되어 상기 상태 정보를 원격 전송하기 위한 원격 정보 전송용 통신 포트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

지중 배전 선로용 변압기 상태 정보 검출, 표시, 경보, 및 전송 장치

본 발명은 지중 배전 선로용 변압기 상태 검출, 표시, 경보 및 전송 장치에 관한 것으로, 특히 지중 배전 선로용 변압기가 과부하로 인해 소손되는 것을 방지함은 물론, 지중 배전 선로의 부하 상태를 감시하여 그 정보를 전송할 수 있게 함으로써 종국에는 배전 자동화에 한 부분을 차지할 지중 배전 선로용 과부하 검출, 표시, 경보 및 전송을 행하는 지중 배전 선로용 변압기 상태 검출, 표시, 경보 및 전송 장치에 관한 것이다.

통상적으로, 수력, 화력, 또는 원자력 발전소 등으로부터 발전된 전력은 가정, 사무실, 공장 등의 최종 수용가측으로 송전하는데 있어 중간 단계로 변전소와 변압기를 거쳐서 최종 수용가측에 이르고 있다. 발전소에서 발전된 전력은 통상적으로 154 KV 혹은 345 KV의 고압으로 변전소에 공급되고, 변전소에서는 다시 이 고압을 통상적으로 22.9 KV의 고압으로 다운시켜 최종 수용가측에 이르는 바로 전단계인 변압기에 공급하고, 이 변압기에서는 최종 수용가측에서 사용하기에 적합한 전압인 110 V 또는 220 V의 전압으로 변환시켜 최종 수용가측으로 공급하게 된다.

상기와 같은 변압기로는 전주에 설치된 주상용 변압기와 지상에 설치된 지중배전 선로용 변압기가 있다. 이 중에서 주상용 변압기는 비교적 용량이 작고, 따라서 비교적 소형 경량으로서, 통상적으로 전주 등에 설치되어 변전소로부터의 고압을 저압으로 다운시켜 최종 수용가측으로 공급하고 있다. 그러나, 혼잡한 대도시 등에서는 변전소로부터의 고압(22.9 KV)의 배전 선로를 혼잡한 도심 내에서 전주를 통해 끌고 다닌 다는 것은 매우 위험하므로, 통상적으로 지하에 전력구를 설치하고 이 전력구 내로 고압 케이블(배전 선로)을 끌고 다니면서 지상에 설치된 변압기, 즉 지중 배전 선로용 변압기를 통해 최종 수용가측으로 전력을 공급하고 있는 실정이다.

그런데, 이와 같은 상황에서, 예컨대 날씨가 무더울 때에 최종 수용가측에서 에어콘 등과 같은 전력 소모가 많은 가전 제품의 동시 다발적 사용으로 인해 전력 수요가 급증하는 바람에 변압기의 한계 용량이 초과하여 변압기에 과전류가 흐르게되어 변압기가 소손되는 일이 자주 발생하였다. 이럴 경우 종래에는 별수 없이 변압기를 복구 또는 교체하여야만 했었는데, 이에 따른 장시간의 정전으로 인해 최종수용가측에 불측의 피해를 주게 되며, 특히 자체 전력을 보유하지 못한 공장 등의 경우에는 생산 활동의 중단을 야기하여 산업 활동에 지장을 주어 결국 국민 경제에 막대한 손실을 초래할 가능성을 배제하지 못하였다. 본 출원인은 이러한 문제점을 인식하여 발명의 명칭이 “주상 변압기의 과부하 검출 및 경보 장치”로서 1994년 특허 출원 제26815호로 출원한 바 있다. 이 발명에 따르면, 주상 변압기의 과부하가 장시간 계속되어 주상 변압기 자체가 파손되거나 2차측 전압을 차단하여야 할 정도에 이르기 전에 미리 주상 변압기의 과부하를 검출하여 과부하 상태가 소정 시간이상 지속되면 경보를 발생시켜 더 큰 용량의 주상 변압기로 교체하거나 부하를 경감시키는 등의 조치를 취할 수 있게 함으로써 주상 변압기의 용량 부족으로 인한 정전 사고를 사전에 예방할 수 있게 하고 있다.

그러나, 이 발명은 주상 변압기용으로 개발된 것으로 주상 변압기의 과부하를 검출하여 단순 경보를 발하는 비교적 그 기능에 있어 제한되어 있다 할 것이므로 대용량의 지중 배전 산로용 변압기에 사용하기에는 부족하다 할 것이다.

그러면, 본 발명이 적용될 지중 배전 선로용 변압기에 대해 간략하게 설명한다. 현재 사용되고 있는 지중 배전 선로용 변압기는 제1도에 도시된 바와 같이 설치되어 있다. 상기에서 언급했었던 바와 같이, 서울과 같은 대도시에서는 고압선을 지상이나 공중에 무제한으로 설치한다는 것은 안전상 매우 위험하므로, 지하에 고압선이 지나갈 수 있는 통로, 즉 전력구를 만들고, 이 전력구를 통해 변전소(1)로 부터의 고압선(22.9 KV)(즉, 지중 배전 선로)을 끌고 다니면서 지상에 설치된 변압기(2)의 1차측에 접속되고, 이 고압은 변압기(2)에 의해 2차측에서 최종 수용가측에서 사용할 수 있는 110/220 V로 변환되어서 다시 지하 전력구를 통해서 최종 수용가측으로 공급되도록 되어 있다. 상기에서 암시되어 있는 바와 같이, 이 종래의 지중 배전 선로용 변압기에는 과부하로 인해 변압기가 소손되는 것을 방지할 수 있는 별도의 대책을 갖고 있지 않아 최종 수용가측에 불측의 피해를 입힐 수 있는 가능성이 상존했었다.

따라서, 본 발명의 목적은 과부하로 인한 지중 배전 선로용 변압기의 소손방지는 물론 변압기의 상태, 전류, 전압, 등의 상황을 자체 검출, 표시, 경보 및 원격전송할 수 있는 기능을 갖게 함으로써 최종 수용가측의 전력 관련 정보의 활용으로 전력 경제적 측면의 수요 예측 등에 이용하여 경제적인 전력 사업에도 기여할 수 있도록 하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 지중 배전 선로용 변압기 상태 정보 검출, 표시, 경보 및 전송 장치는, 지중 배전 선로용 단상 또는 다상 변압기의 2차측 부싱에 접속되어 상기 변압기의 2차측 전류를 검출하기 위한 전류 검출용 변류기, 및 상기 전류 검출용 변류기로부터의 검출 전류를 처리하여 상기 변압기의 상태를 표시 및 경보하기 위한 변압기 상태 처리 수단을 포함하되, 상기 변압기 상태 처리 수단이, 상기 변류기로부터의 전류의 각상의 레벨을 설정하기 위한 레벨 설정 수단, 상기 레벨 설정 수단으로부터의 각 상의 전류를 선택하여 순차적으로 출력시키기 위한 위상 선택 수단, 상기 위상 선택 수단으로부터의 출력의 레인지(range)를 선택하기 위한 레인지 선택 수단, 상기 레인지 선택 수단으로부터의 출력 신호를 디지탈 신호로 변환시키기 위한 A/D 변환기, 상기 A/D 변환기로부터의 출력 신호에 응답하여 내장된 소정의 프로그램에 따라서 변압기 상태 정보의 출력을 제어하기 위한 제어 수단, 상기 변압기 상태 정보를 기억하기 위한 기억 수단, 상기 제어수단으로부터의 제어 신호에 응답하여 상기 상태 정보의 입출력을 제어하기 위한 입출력 제어 수단, 상기 입출력 제어 수단으로부터의 상태 정보를 경보하기 위한 경보 수단, 및 상기 입출력 제어 수단에 접속되어 상기 상태 정보를 원격 전송하기 위한 원격 정보 전송용 통신 포트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게로는, 상기 변류기는 상기 2차측 전류로부터 발생되는 자기장을 검출하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 경보 수단은 디스플레이 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 경보 수단은 음성, 광, 음향 경보기 중 적어도 어느 한가지를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게로는, 본 발명에 따른 장치는 상기 2차측 전압을 검출하기 위한 전압 검출부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 본 발명에 따른 장치는 소정의 과부하 상태 지속 시간을 설정하기 위한 타이머 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 본 발명에 따른 장치는 상기 입출력 제어 수단과 상기 통신포트 사이에 RF 변복조 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 본 발명에 따른 장치는 상기 입출력 제어 수단에 접속되어 상기 변압기의 부하 용량이 일정치를 초과할 시에 상기 변압기의 2차측 전류를 차단하는 접점을 제어하기 위한 ON/OFF 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 본 발명에 따른 장치는 상기 변압기의 외부에 설치된 음성, 광, 음향 경보기 중 적어도 어느 한가지를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

제1도는 종래의 지중 배전 선로용 변압기의 설치 상태를 개략적으로 도시한 도면.

제2도는 본 발명에 따른 지중 배전 선로용 변압기 상태 정보 검출, 표시, 경보 및 전송 장치의 설치 상태를 개략적으로 나타낸 도면.

제3도는 제2도에 도시된 본체의 상세 회로 블럭도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 변전소 2 : 지중 배전 선로용 변압기

3 : 전류 검출용 변류기(CT) 4 : 본체

5 : 외부 표시 경보기 10-1 : A상 레벨 설정부

10-2 : B상 레벨 설정부 10-3 : C상 레벨 설정부

11 : 위상 선택기 12 : 전압 검출부

13 : 레인지 선택기 14 : 전원부

15 : A/D 변환기 16 : CPU

17 : 메모리 18 : 타이머

19 : I/O 제어부 20 : 표시부

21 : 음성, 광, 음향 경보부 22 : 통신 포트

23 : 키 스위치 회로 24 : CPU 감시 회로

25 : RF 변복조 장치 26 : ON/OFF 제어부

이하, 첨부된 도면을 참조로 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명한다.

제2도는 본 발명에 따른 지중 배전 선로용 변압기 상태 정보 검출, 표시, 경보 및 전송 장치의 설치 상태를 개략적으로 나타낸 것이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 지중 배전 선로용 변압기 상태 정보 검출, 표시, 경보 및 전송 장치는 크게 3부분, 즉 전류 검출용 변류기(3), 본체(4), 및 외부경보 표시기(5)로 구성되어 있다.

전류 검출용 변류기(CT)(3)는 지중 배전 선로용 변압기(2)의 2차측의 각 상(Phase)에 대응하여 설치된다. 구체적으로 설명하면, 변류기(3)는 단상 변압기의 경우에는 A상과 B상 각각에 대해, 3상의 경우에는 A상, B상, 및 C상 각각에 대해 설치되어 있다. 제2도의 경우는 3상 변압기를 예를 들어 설명한 것이다. 전류 검출용 변류기(3)는 변압기(3)의 부싱(도시되어 있지 않음)에 착탈식으로 부착되고 해제될수 있도록 되어 있다. 이 변류기(3)의 코어 부분은 고무나 ABS 등의 절연 재질로 감싸진 상태로 되어 있어 운용자가 작업시 감전 사고를 당할 염려없이 안전하게 변압기의 부싱에 변류기(3)를 장착할 수 있도록 해 준다. 본 발명에서는 이 변류기(3)는 자기장 검출 방식으로 변압기(2)의 2차측 전류를 검출한다. 즉 A상, B상, C상 각각에 흐르는 전류는 각각 자기장을 발생하게 될 것이고, 각 상에 설치된 변류기(3)는 이 자기장의 세기를 각각 검출하여 이를 대응하는 전류로 변환시켜서 후술할 본체(4)에 접속되는 연결잭을 통해 본체(4)에 입력시킨다.

본체(4)는 상기 전류 검출용 변류기(3)로부터의 검출 전류를 처리하여 상기 변압기의 상태를 표시 및 경보하기 위한 변압기 상태 처리 수단으로서 제공된 것인데, 제3도를 참조로 그 구성과 작용에 대해서 설명하기로 한다.

본체(4)는 전류 검출용 변류기(3)에 접속된 A, B, 및 C상 레벨 설정부(10-1,10-2,10-3), 위상 선택기(11), 레인지 선택기(13), 전원부(14), A/D 변환기(15), CPU와 같은 처리 장치(16), 기억 장치(17), 타이머(18), 입출력(I/O) 제어부(19), 표시부(20), 음성, 광, 음향 경보부(21), 키 스위치 회로(23), 및 CPU 감시 회로(24)를 포함하며, 전압 검출부(12), 통신 포트(22), RF 변복조 장치(25), 및 ON/OFF 제어부(26)를 더 포함할 수 있다.

이하, 이들 각 구성 요소들 간의 작용에 대해서 설명한다.

각각의 전류 검출용 변류기(3)로부터 검출된 A, B, 및 C상 전류는 각각 대응하는 A상(10-1), B상(10-2), 및 C상(10-3) 레벨 설정부로 입력된다. 이 레벨 설정부에서는 각 상의 전류 레벨을 설정하는데, 운용자가 임의로 설정할 수 있다. 예컨대, 운용자는 A상, B상, C상의 전류 레벨을 동일하게 설정하거나 아니면 서로 다르게 설정할 수도 있다. 이러한 전류 레벨의 설정은 후에 이 전류 레벨을 A/D 변환기(15)에서 디지탈 신호로 변환시켜 CPU(16)에서 처리하기 위하여 각 상의 기준 레벨을 잡기 위함이다. 그 다음, A상(10-1), B상(10-2), 및 C상(10-3) 레벨 설정부에서 설정된 각 레벨은 위상 선택기(11)로 입력된다. 이 위상 선택기(11)에서는 이 위상 선택기로 동시에 입력되는 A상, B상, C상 중 어느 하나의 상을 순차적으로 선택하여 한상씩 다음단으로 넘기게 된다. 이러한 기능을 수행하기 위하여 위상 선택기(11)는 선택적 접점 스위치가 될 수 있다. 그 다음, 위상 선택기(11)로부터 선택된 상은 레인지(range) 선택기(13)로 입력되는데, 여기서는 각 상에서의 설정된 과전류 값이 각각 틀리기 때문에 레인지를 선택하게 된다. 이 레인지가 선택된 신호는 A/D 변환기(15)로 입력되어 다음 단의 CPU에서 처리될 수 있는 신호인 디지탈 신호로 변환된다. 한편, 본 발명에서는 전압 검출부(12)를 구비하고 있는데, 이는 변압기(2)의 전압상태도 표시하기 위함이다. 전압 검출부(12)는 A상, B상, 및 C상 중 임의의 2개 상을 선택하여 이로 부터 전압을 검출하여 레인지 선택기(13)로 입력되어 위상 선택기(11)로부터 선택된 상과 함께 레인지 선택기(13)에 입력된다. 이 검출된 전압도 상기 선택된 위상의 러벨과 마찬가지로 A/D 변환기에서 디지탈 신호로 변환되어서 CPU(16)에 입력될 것이다. 한편, 전원부(14)는 변압기(2)의 2차측으로부터 전압 검출부(12)를 통해 구동 입력 전윈을 공급받아서 본체(4) 내의 각 구성 소자들에서 필요로 하는 동작 전압을 공급하게 된다.

이하, CPU(16)와 이에 접속된 주변 회로들 간의 작용 관계에 대해 설명한다.

A/D 변환기(15)의 출력단에 접속된 CPU(16)에는 변압기(2)의 각 상의 상태 정보가 내포된 디지탈 신호가 입력된다. 소정의 프로그램이 내장되어 있는 CPU(16)에서는 디지탈 신호를 2번에 거쳐 읽어드린다. 본 장치는 60 Hz의 A. C. 신호에 대해 실효 전류를 감시하여 표시하게 하며, 1920 Hz의 샘플링 주파수에 12 비트의 분해능으로 소정의 정적분을 취하게 되면 CT(3)에 의해 검출된 선로의 전류를 측정할수 있게 된다. CPU(16)에서는 처리된 바이너리 코드를 ASCⅡ 코드로 변환시켜 데이타 포트를 통해, 예컨대 LCD 등으로 이루어진 표시부(20)로 전송하여 측정 전류값을 표시한다. 또, CPU(16)에서는 일정 시간 단위로 위상 선택기(11)의 채널을 변화시켜 A, B, C 상에 대한 CT(3)를 선택하여 각 상에 대한 전류를 순차적으로 측정하여 전류값을 표시하게 하며, 또한 각 상의 전류값을 항시 감시하여 A/D 변환기(15)의 출력값이 일정치에 달하면 레인지 선택기(13)를 동작시켜 전류의 측정 범위를 확장시키게 된다.

다음, 본 발명에 따른 시간 표시 기능에 대해서 설명한다.

CPU(16)와 시간 기능을 수행하는, 예컨대 워치독 타임키퍼(Watchdog Timekeeper)와 같은 타이머(18)와는 데이타 버스, 어드레스 버스, 및 컨트롤 버스로 접속되어 있다. 프로그램 상의 I/O 번지는 헥사 데시말 코드인 AOO1h ∼ AOOAh로 되어 있으며, CPU(16)가 시간을 읽고 쓸 때 디코더에 이 I/O 번지를 입력하여 타이머(18)를 제어한다. 본 장치는 현재 시각을 항시 표시부(20)에 표시해야 하므로 타이머(18)의 특정 버퍼 내에 저장되어 카운트 중인 년도, 달, 날짜, 시간, 분, 초 데이타를 차례로 읽어 내어 BCD 코드를 ASCⅡ 코드로 변환시켜 표시부(20)에 표시한다. 또한, 시간 변화 시, 프로그램 상에서 시간 설정 후 블럭 단위로 시간 데이타를 쓰게된다.

다음, 키 스위치 회로(23)에 대해서 설명한다.

본 장치는 간편한 키 조작에 의해 과부하 상태 정보를 검색할 수 있다. 본 발명에서는 예컨대 5개의 스위치가 버퍼에 의해 CPU(16)와 접속되어 있다. 프로그램 상에서의 이 버퍼의 I/O 번지는 헥사 데시말 코드인 EFFOh로 되어 있으며, CPU(16)가 키누름에 따른 소정의 데이타 코드값에 따라 명령을 수행한다. 이 때, 기계적인 접점이 붙는 관계로 전류의 과도 현상이 발생되나 잘못된 코드가 읽어들여지는 것을 소프트웨어 방식으로 방지하였다.

또한, 본 발명은 내부 경보 램프(21), 외부 경보 램프(제2도의 도면 부호 5), 부저(21), 및 릴레이를 포함한다. 본 장치는 변압기의 과부하 경보시 경보 램프를 동작시키게 되어 있다. 본 장치의 경보 램프는 A, B, C 상에 대한 3개의 내부 경보 램프와 1개의 외부 경보 램프로 구성되며, 이들 경보 램프들은 예컨대 8진 플립-플롭에 의해 CPU(16)와 접속되어 있다. 프로그램 상에서의 이 플립-플롭의 I/O 번지는 헥사 데시말 코드인 EFF1h로 되어 있으며, CPU가 이것의 출력을 제어하게 된다. 또한, 본 장치는 변압기의 과부하 경보 상태에 따라 부저 및 릴레이를 동작시키게되어 있다. 이 경보 단자들은 8진 플립-플롭에 의해 CPU와 접속되어 있다. 플립-플롭의 출력 전력을 증폭시키기 위하여는 소정의 전력 증폭 소자를 이용할 수 있다. 프로그램 상에서의 이 플립-플롭의 I/O 번지는 헥사 데시말 코드인 EFF2h로 되어 있으며, CPU가 이것의 출력을 제어하게 된다.

다음, CPU(16)의 제어 동작을 감시하는 감시 회로(24)에 대해서 설명한다.

본 장치의 감시회로(24)는 외적인 요인에 의해 프로그램의 수행이 멈추거나 엉뚱한 루틴으로 가서 원래의 작업을 수행하지 못할 때에는 CPU를 리세트시켜 프로그램 메모리의 최초 번지부터 다시 작업을 수행하게 하는 워치독 리세트 타이머기능을 포함하고 있다. 이 기능은 타이머의 내부에 CR 발진 회로가 내장되어 있어 일정 시간 동안 CR 발진 회로를 리세트하지 않으면 CPU를 리세트하게 하는 것으로 정상적인 작업 수행시 프로그램 상에서 주기적으로 CR 발진 회로를 리세트하게 되어 있다. 또한, 감시 회로(24)는 전력을 감시하여 일정 전압이 인가되었을 때 CPU를 리세트하는 기능도 포함되어 있으며, 전력 공급이 중단될 때에는 내부 비교기를 동작시켜 CPU에 대해 인터럽트를 걸게하여 과부하 경보 중일 때 과부하 종요 시간을 데이타 메모리에 저장하는 기능도 포함하고 있다.

또한, 본 장치에는 양방향의 송수신이 가능한 통신 포트(22)가 내장되어 있으며, SBUF(Serial Data Buffer)라는 레지스터를 이용하여 데이타를 송수신한다. 사용가능한 통신 모드는 8비트 동기식 통신, 10비트의 보오드 레이트(Baud Rate) 가변 비동기식 통신, 11비트의 보오드 레이트 고정 멀티프로세스 통신 가능 비동기 통신, 11비트의 보오드 레이트 가변 멀티프로세스 통신 가능 비동기 통신 등을 이용할 수 있다. 변경 가능한 보오드 레이트는 19200, 9600, 4800, 2400, 1200 등이 있으며, 비평형 회로에 의한 RS-232C 전송과 평형 회로에 의한 RS-422 전송이 가능하다.

본 통신 포트(22)는 MAX 232 IC를 이용하여 RS-232C 규격에 적합하게 변환시켜 PC 또는 다른 마이크로프로세서와 통신이 가능하다. 일반적으로 RS-232C는 15m 이내의 20Kbps 이하의 시리얼 통신에 적합하며, RS-422는 1.6Km 이내의 IMbps 이하의 시리얼 통신에 적합하다.

그러나, 향후에 배전 자동화를 구현하는데 있어서는, RS-232C나 RS-422로는 실용상 원거리 전송에 기술적 어려움이 따른다. 지중 배전 선로용 변압기의 상태 정보를 신속 정확하게 원하는 원거리 장소로 전송하여 배전 자동화를 구현하기 위해서는 현재 상용화되고 있는 CATV 전송망에 연계시키는 것이 필연적이다. 이러한점을 감안하여, 본 발명에 따른 장치에서는, 도면 부호 25로 도시된 바와 같이, CATV 전송망에 인터페이스될 수 있는 높은 상향 및 하향 주파수대의 RF 변복조장치(Modem)를 구비한다.

또한, 본 발명의 장치는 I/O 제어부(19)에 접속된 ON/OFF 제어부(26)를 구비한다. 이 제어부(26)는 지중 배전 선로용 변압기의 일정 부하 용량을 설정해 놓고, 이 부하 용량을 초과할 때에는 변압기의 2차측 전류를 차단하는 접점을 제어하는 기능을 수행한다.

이상의 설명으로부터 알 수 있듯이, 소정의 프로그램이 내장되어 있는 CPU는 변압기의 과부하 상태 정보가 내포되어 있는 디지탈 신호를 처리하고 메모리와 연계하여 현재의 부하 전류를 표시하게끔 하고, 현재의 시각과 선정된 전류보다 초과된 과부하 전류의 발생수의 기억으로 현장에서 운용자가 이들 내용을 볼 수 있게끔 한다. 또한 과부하 유지 시간 및 피크치 전류를 기억 장치에 저장하여 이 또한 꺼내서 볼 수 있게 한다. 이런 처리를 한 정보는 LCD나 LED와 같은 표시 장치로 각 상의 전류, 과부하 발생 시간, 지속 시간 등의 정보를 글자로 표시하게 한다. 과부하로 인한 상태는 타이머에 의해 설정된 시간이 지난 후에 음성, 광, 음향 등을 이용하여 지중선 변압기 외부에서 쉽게 확인이 되도록 한다. 또한 향후에 배전 자동화에 이용될 수 있게끔 통신 포트를 구비하여 통신 선로만 확보되면 지중선 변압기의 상태 정보를 원격 감시할 수 있도록 한다. 또한, 외부 경보 표시부는 지중선용 변압기 외부에 설치할 수 있는 구조로 기계적으로 견고한 구조와 재질로 만들어지며, 시각, 청각에 의해 쉽게 인식될 수 있는 경보를 발하게 된다.

지금까지 본 발명은 실시예를 통하여 상세히 설명되었지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면, 본 발명의 본질과 범위를 벗어남이 없이 본 발명을 여러가지로 변경 또는 부가할 수 있을 것이다. 예컨대, 본 발명의 실시예에서는 통신 포트(22)를 이용하여 유선으로 통신하는 것에 대해서만 설명되어 있지만, 무선 송수신장치를 부가하여 무선으로 통신하는 것도 가능함은 물론이다. 구체적으로 설명하면, RF 변복조 장치(25)의 출력에 통신 포트(22)와 병렬로 무선 송수신 장치를 부가하여, 통신 포트는 유선 통신에 사용하고, 무선 송수신장치는 무선으로, 예컨대 AM이나 FM 주파수대의 신호를 이용하여 운용자가 지중배전 선로용 변압기의 정보를 취득하기 위하여 변압기에 가까이 가지 않고 변압기가 설치된 도로변으로 자동차 등을 타고 지나가면서 정보를 취득할 수 있다.

이것은 현실적으로 지중 배전 선로용 변압기의 위치에 통신 선로를 확보하기 어려우므로 우선 무선을 이용한 정보 취득이나 직접 변압기 가까이에 가서 설치된 본 전송 장치에서 정보를 취득하는 방법을 강구하는 것이다.

무선 방식은 FM 주파수 대역을 이용하는 경우에는 변압기로부터 수십 미터이내에서 정보를 취득하면 되므로 현행 무선 관련 법규에 저촉을 받지 않고 저전력의 송수신 장치를 설치하고, 차량 등에서 송수신 장치와 노트북 같은 휴대용 PC를 연결하여 취득한 정보의 저장 및 처리를 행할 수가 있다.

이상과 같은 본 발명의 설명으로 부터 알 수 있듯이, 본 발명의 지중 배전 선로용 변압기 상태 검출, 표시, 경보 및 전송 장치는 과부하로 인한 지중 배전 선로용 변압기의 소손 방지는 물론 변압기의 상태, 전류, 전압, 등의 상황을 자체 검출, 표시, 경보 및 원격 전송할 수 있는 기능을 갖게 함으로써 최종 수용가측의 전력 관련 정보의 활용으로 전력 경제적 측면의 수요 예측 등에 이용하여 경제적인 전력사업에도 기여할 수가 있다.

Claims (9)

1. 지중 배전 선로용 단상 또는 다상 변압기의 2차측 부싱에 접속되어 상기 변압기의 2차측 전류를 검출하기 위한 전류 검출용 변류기, 및 상기 전류 검출용 변류기로부터의 검출 전류를 처리하여 상기 변압기의 상태를 표시, 경보, 전송하기 위한 변압기 상태 처리 수단을 포함하되, 상기 변압기 상태 처리 수단이, 상기 변류기로부터의 전류의 각상의 레벨을 설정하기 위한 레벨 설정 수단, 상기 레벨 설정 수단으로부터의 각 상의 전류를 선택하여 순차적으로 출력시키기 위한 위상 선택 수단, 상기 위상 선택 수단으로부터의 출력의 레인지(range)를 선택하기 위한 레인지 선택 수단, 상기 레인지 선택 수단으로부터의 출력 신호를 디지탈 신호로 변환시키기 위한 A/D 변환기, 상기 A/D 변환기로부터의 출력 신호에 응답하여 내장된 소정의 프로그램에 따라서 변압기 상태 정보의 출력을 제어하기 위한 제어 수단, 상기 변압기 상태 정보를 기억하기 위한 기억 수단, 상기 제어 수단으로부터의 제어 신호에 응답하여 상기 상태 정보의 입출력을 제어하기 위한 입출력 제어 수단, 상기 입출력 제어 수단으로부터의 상태 정보를 경보하기 위한 경보 수단, 및 상기 입출력 제어 수단에 접속되어 상기 상태 정보를 원격 전송하기 위한 원격 정보 전송용 통신 포트를 포함하는 지중 배전 선로용 변압기 상태 검출, 표시, 경보 및 전송 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 변류기는 상기 2차측 전류로부터 발생되는 자기장을 검출하는 것을 특징으로 하는 지중 배전 선로용 변압기 상태 검출, 표시, 경보 및 전송 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 경보 수단은 표시수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 지중 배전 선로용 변압기 상태 검출, 표시, 경보 및 전송 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 경보 수단은 음성, 광, 음향 경보기 중 적어도 어느 한가지를 포함하는 것을 특징으로 하는 지중 배전 선로용 변압기 상태 검출, 표시, 경보 및 전송 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 2차측 전압을 검출하기 위한 전압 검출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지중 배전 선로용 변압기 상태 검출, 표시, 경보 및 전송 장치.
6. 제1항에 있어서, 소정의 과부하 상태 지속 시간을 설정하기 위한 타이머 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지중 배전 선로용 변압기 상태 검출, 표시, 경보 및 전송 장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 입출력 제어 수단과 상기 통신 포트 사이에 RF 변복조 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지중 배전 선로용 변압기 상태 검출, 표시, 경보 및 전송 장치.
8. 제1항에 있어서, 상기 입출력 제어 수단에 접속되어 상기 변압기의 부하 용량이 일정치를 초과할 시에 상기 변압기의 2차측 전류를 차단하는 접점을 제어하기 위한 ON/OFF 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지중 배전 선로용 변압기 상태 검출, 표시, 경보 및 전송 장치.
9. 제1항에 있어서, 상기 변압기의 외부에 설치된 음성, 광, 음향 경보기 중 적어도 어느 한가지를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지중 배전 선로용 변압기 상태 검출, 표시, 경보 및 전송 장치.

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