KR100288487B1

KR100288487B1 - Power switch

Info

Publication number: KR100288487B1
Application number: KR1019980007362A
Authority: KR
Inventors: 유완식
Original assignee: 이영호; 주식회사여기로테크
Priority date: 1998-03-05
Filing date: 1998-03-05
Publication date: 2001-05-02
Also published as: KR19990074036A

Abstract

PURPOSE: A power switch is provided to reduce accident occurred in the power system by preventing excessive current during power switching, while supplying power in a stable manner. CONSTITUTION: A power switch is characterized in that the height difference(H2) between a moving terminal(30') of neutral line and a three-phase fixed terminal(10) of utility power and a fixed terminal(20) of stand-by power is smaller than the height difference(H1) between a three-phase moving terminal(30) and the three-phase fixed terminal(10) of utility power and the fixed terminal of stand-by power. Thus, the moving terminal of neutral line is disconnected from the three-phase fixed terminal of utility power after the three-phase moving terminal is disconnected, and connected to the fixed terminal of stand-by power prior to the connection of the three-phase moving terminal.

Description

Power changer

본 발명은 전원 절체 장치에 관한 것으로, 특히 하나의 전원을 상용전원, 다른 하나의 전원을 예비전원이라 할 때, 상용전원으로부터 예비전원 또는 예비전원으로부터 상용전원으로 절체시키는 전원 절체 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply switching device, and more particularly, to a power supply switching device for switching one power source to a commercial power source and the other power source to a commercial power source.

전원의 절체란 전기 설비에 공급되는 전원 소스를 변경하는 것으로서, 예를 들어 상용전원으로부터 전원을 공급받다가 상용전원이 정전되면, 자가발전설비를 가동하여 이러한 비상(예비)전원을 공급받도록 전원공급원을 절환하는 것을 말한다.The switching of power is to change the power source supplied to the electric equipment. For example, when the power is supplied from the commercial power supply and the commercial power is interrupted, the power supply is supplied to operate the self-generation equipment to receive such emergency power. It means to switch.

이때의 비상(예비)전원으로는 별도의 발전설비를 가동하는 방식이 있을 수 있으며, 또는 송전선로를 별개로 구성하여 상시 대기하고 있는 예비전원을 사용하는 방식도 있다.In this case, there may be a method of operating a separate power generation facility as an emergency (preliminary) power source, or there may be a method of using a backup power source which is always standby by separately configuring a transmission line.

전원 절체 장치는 한전에서 공급되는 전력이 중단되면 자체 발전기와 같은 다른 전력 공급 수단으로 연결하는 장치로서, 대용량의 릴레이 또는 기계식 절체기를 사용하여 전원의 절체를 실시하는 것이 일반적이다.The power supply switching device is a device that connects to another power supply means such as a self-generator when the power supplied from KEPCO is interrupted. It is common to perform power switching using a large-capacity relay or a mechanical switching device.

수동식 전원절체장치는 정전이 감지되면, 릴레이 또는 기계식 절체기를 수동으로 작동시켜 비상(예비)전원으로 전환하는 것이고, 자동식 전원절체장치는 상용 전원의 정전시 이를 자동으로 감지하여 비상(예비)전원으로 전환시키는 작동을 자동으로 수행하는 것이다.Manual power changer is to switch to emergency (preliminary) power by manually operating relay or mechanical changer when power failure is detected, and automatic power changer automatically detects power failure of commercial power and returns to emergency (spare) power. It is to perform the switching operation automatically.

전원 절체 장치의 구성은 한전으로부터 공급되는 전력과 자체 발전기에 의하여 공급되는 전력의 입출력단과, 한전으로부터 공급되는 전력이 중단되면 자동으로 자체 발전기의 입출력단으로 연결하는 가동단자와, 가동단자를 구동시키는 구동수단으로 구성되어 있다.The power switching device includes an input / output terminal of electric power supplied from KEPCO and its own generator, and a movable terminal for automatically connecting to the input / output terminal of its own generator when the electric power supplied from KEPCO is stopped, and driving the movable terminal. It consists of a drive means.

이와 같이 구성되는 전원 절체 장치는 한전에서 공급되는 전원이 정전되면, 가동단자의 구동수단이 가동단자를 자체 발전기의 전원으로 자동절환시키거나, 또는 사용자의 수동 조작에 의하여 가동단자를 절환시키도록 하고 있다.The power switching device configured as described above is such that when the power supplied from KEPCO is interrupted, the driving means of the movable terminal automatically switches the movable terminal to the power of its own generator, or switches the movable terminal by a user's manual operation. have.

이러한 전원 절체 장치는 그 작동의 신뢰성, 신속성 및 안정성이 요구되는 것이다.Such a power supply switching device is required for reliability, speed and stability of its operation.

일반적인 개폐기는 도 1에 도시된 바와 같이, 3상의 R, S, T의 전원 공급선과 중성선 N을 개폐하도록 구성되어 있다.As shown in FIG. 1, a general switch is configured to open and close a power supply line of three phases R, S, and T and a neutral line N. FIG.

이때, 중성선 N은 기기의 손상등을 미연에 방지하거나 국부적인 전기적인 사고가 광범위한 지역으로 확산되는 것을 방지하고자 지락전류, 단락전류, 뇌서지 등에 의해서 발생되는 이상전류를 검출하기 위한 각종 계전기등이 연결, 설치되어있고, 3상전압의 안정을 위하여 다수의 접지선이 연결되어 있어 안정적인 전력공급을 위하여 매우 중요한 역할을 하는 선로라 할 수 있다.At this time, the neutral wire N is used to detect various abnormalities caused by ground fault current, short circuit current, surge surge, etc. in order to prevent damage to the device in advance or to prevent local electrical accidents from spreading to a wide area. It is connected and installed, and it is a line that plays a very important role for stable power supply because many ground wires are connected to stabilize three-phase voltage.

그러나, 종래의 개폐기에서는 R, S, T, N이 동시에 투입되거나 차단되도록 설계되어지나, 실제적으로는 기계적 오차로 인하여 R, S, T상보다 N상이 먼저 개방되거나, 연결시에 R, S, T상이 N상보다 먼저 연결되는 경우가 빈번히 발생된다.However, in the conventional switchgear, R, S, T, and N are designed to be inserted or blocked at the same time, but in practice, N phase is opened earlier than R, S, and T phases due to mechanical error, or R, S, Frequently, the T phase is connected before the N phase.

이러한 경우에는 R, S, T상이 활선상태에서 N상은 3상과는 분리된 상태가 되므로 3상은 외란에 매우 위험한 상태로 되어 중성선에 발생되는 과도적인 전류, 전압변동에 연계되어 동작되는 각종 계전기는 오동작을 발생하게 된다.In this case, the R, S, and T phases are in a live state, and the N phases are separated from the three phases. Therefore, the three phases are very dangerous to disturbances. It will cause malfunction.

따라서 각종 기기 및 기기의 운영자는 위험에 노출되고, 특히 접지보호장치의 오동작이 유발되며, 지락사고시 인명 및 기기에 손상을 주게된다.Therefore, operators of various devices and devices are exposed to danger, in particular, malfunction of the ground protection device is caused, and damage to life and equipment in case of ground fault.

이와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 전원 절체시의 과도 전류의 발생을 방지하여 연결 장치의 손상을 방지하려는 것이다.The object of the present invention devised in view of such a problem is to prevent the occurrence of a transient current during power switching to prevent damage to the connection device.

본 발명의 다른 목적은 전원 절체시 작동이 일정하게 지연되도록 함으로써 상용전원 또는 비상(예비)전원의 정상가동에 필요한 적정시간을 확보함으로써 개폐동작을 정확하게 구현함과 아울러 전원공급의 안정성을 실현하려는 것이다.Another object of the present invention is to realize the stability of the power supply and at the same time to accurately implement the opening and closing operation by ensuring the proper time required for normal operation of commercial power or emergency (preliminary) power supply by allowing the operation to be constantly delayed when switching power. .

제1도는 일반적인 3상 4선식 개폐기의 원리를 설명하기 위한 회로도.1 is a circuit diagram for explaining the principle of a general three-phase four-wire switch.

제2도는 본 발명의 실시예에 의한 전원 절체 장치의 외관사시도.2 is an external perspective view of a power switching device according to an embodiment of the present invention.

제3도는 제2도의 A-A선 단면도.3 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.

제4도 내지 제7도는 본 발명 실시예에 의한 가동단자의 동작 상태를 순차적으로 도시한 단면도.4 to 7 are cross-sectional views sequentially showing the operating state of the movable terminal according to the embodiment of the present invention.

제8도 및 제9도는 본 발명 실시예에 의한 가동단자의 구동수단의 동작 상태도로서,8 and 9 are operation state diagrams of the driving means of the movable terminal according to the embodiment of the present invention,

제8도는 상용전원 연결시의 구동수단의 사시도이며,8 is a perspective view of a driving means when connecting a commercial power source,

제9도는 예비(비상)전원 연결시의 구동수단의 사시도이다.9 is a perspective view of the driving means at the time of connecting a spare (emergency) power source.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

10 : 상용전원 고정단자 20 : 예비전원 고정단자10: fixed terminal for commercial power 20: fixed terminal for power reserve

30, 30' : 가동단자 100 : 가동단자 구동수단30, 30 ': movable terminal 100: movable terminal drive means

110 : 조작레버 120 : 절환축110: operating lever 120: switching shaft

h1 : R,S,T상 가동단자의 힌지포인트h1: Hinge point of movable terminal on R, S, T phase

h2 : N상 가동단자의 힌지포인트h2: Hinge point of N-phase movable terminal

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 전원 절체 장치는 중성선의 가동단자가 3상의 가동단자보다 접속시에는 N상의 가동단자가 다른 상 R, S, T상의 가동단자들 보다 먼저 고정단자에 접속되고, 개방시에는 N상의 가동단자가 다른 R, S, T상의 가동단자보다 늦게 분리되도록 하는 것을 특징으로 한다.The power switching device of the present invention for achieving the above object is that when the movable terminal of the neutral wire is connected to the three-phase movable terminal, the movable terminal of the N phase is connected to the fixed terminal before the movable terminals of the other phases R, S and T In the case of opening, it is characterized in that the N-phase movable terminal is separated later than the other R, S and T-phase movable terminals.

본 발명에서 전원 절체 장치는 여러 형태의 전원들을 절체하는 수단이 될 수 있으나, 다음에서는 상용전원으로 상시 운전하다가 비상전원 또는 예비전원(이하, 예비전원이라 한다)으로, 또는 그 역으로 절체하는 것을 하나의 실시예로 설명한다.In the present invention, the power supply switching device may be a means for switching various types of power sources, but in the following, the power supply switching device is always switched to a commercial power source, or switched to an emergency power source or a spare power source (hereinafter, referred to as a spare power source) or vice versa. One embodiment is described.

이하, 상기한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention as described above will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

첨부도면 도 2는 본 발명의 실시예에 의한 전원 절체 장치의 외관사시도이고, 도 3은 도 2의 A-A선 단면도이며, 도 4 내지 도 7은 본 발명 실시예에 의한 가동단자의 동작 상태를 순차적으로 도시한 단면도이고, 도 8 및 도 9는 본 발명 실시예에 의한 가동단자의 구동수단의 동작 상태도로서, 도 8은 상용전원 연결시의 구동수단의 사시도이며, 도 9는 비상(예비)전원 연결시의 구동수단의 사시도이다.2 is an external perspective view of a power switching device according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a cross-sectional view taken along the line AA of Figure 2, Figures 4 to 7 is a sequential operation of the movable terminal according to the embodiment of the present invention 8 and 9 are operation state diagrams of the driving means of the movable terminal according to the embodiment of the present invention, Figure 8 is a perspective view of the driving means when connecting commercial power, Figure 9 is an emergency (spare) power supply It is a perspective view of the drive means at the time of connection.

이에 도시한 바와 같이, 본 발명 실시예에 의한 전원 절체 장치는 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 3상의 상용전원 고정단자(10) 및 예비전원측의 고정단자(20)의 3상의 가동단자(30)와의 간격높이(H1)보다 중성선 N상의 가동단자(30')와 상용전원 고정단자(10) 및 예비전원 고정단자(20)와의 간격높이(H2)가 작도록 형성한 것이다.As shown in the drawing, the power switching device according to the embodiment of the present invention, as shown in Figures 2 and 3, the three-phase movable terminal of the three-phase commercial power stationary terminal 10 and the stationary terminal 20 of the standby power supply side The distance height H2 between the movable terminal 30 'on the neutral line N, the commercial power stationary terminal 10, and the spare power stationary terminal 20 is smaller than the space height H1 with respect to (30).

이때, N상의 가동단자(30')의 힌지포인트(h2)를 R, S, T상의 가동단자(30)의 힌지포인트(h1)보다 하측에 형성하는 것도 무방하다.At this time, the hinge point h2 of the movable terminal 30 'of the N phase may be formed below the hinge point h1 of the movable terminal 30 of the R, S, and T phases.

이와 같이 구성되는 전원 절체 장치에서 상용전원이 정전되면, 도 8에 도시한 바와 같은 가동단자(30)(30')의 구동수단(100)을 자동으로 작동시킴으로써 도 9에서와 같이 조작레버(110)가 절환축(120)을 회전시킨다.When the commercial power is interrupted in the power switching device configured as described above, the operation lever 110 as shown in FIG. 9 by automatically operating the driving means 100 of the movable terminals 30 and 30 'as shown in FIG. 8. ) Rotates the changeover shaft 120.

이에 따라 도 4와 같이 상용전원의 고정단자(10)에 연결되어 있던 가동단자들(30)(30') 중에서 도 5에 도시한 바와 같이, 3상의 가동단자(30)는 상용전원 고전단자(10)에서 접점이 이탈된 상태이지만, 중성선의 가동단자(30')는 계속해서 상용전원 고정단자(10)와 접속되어 있는 상태이다.Accordingly, as shown in FIG. 5, among the movable terminals 30 and 30 ′ connected to the fixed terminal 10 of the commercial power source as shown in FIG. 4, the three-phase movable terminal 30 is a commercial power high terminal ( Although the contact is separated in 10), the movable terminal 30 ′ of the neutral wire is continuously connected to the commercial power stationary terminal 10.

이 상태에서 절환축(120)이 계속해서 회전됨에 따라 도 6에서와 같이, 중성선의 가동단자(30')도 상용전원 고정단자(10)와의 접점이 끊어지게 되며, 곧바로 예비전원 고정단자(20)와 접점이 연결된다. 이때, 3상의 가동단자(30)는 예비전원 고정단자(20)와 접점이 아직 연결되지 않은 상태이다. 절환축이 계속해서 회전되면 도 7에 도시한 바와 같이, 3상의 가동단자(30)도 중성선의 가동단자(30')와 동일한 위치로 회전되어 예비전원 고정단자(20)와 접속이 되는 것이다.As the switching shaft 120 is continuously rotated in this state, as shown in FIG. 6, the movable terminal 30 ′ of the neutral wire is also disconnected from the commercial power stationary terminal 10, and the standby power stationary terminal 20 immediately. ) Is connected to the contact point. At this time, the three-phase movable terminal 30 is in a state in which the contact point of the reserve power supply terminal 20 is not yet connected. As the switching shaft continues to rotate, as shown in Fig. 7, the three-phase movable terminal 30 is also rotated to the same position as the movable terminal 30 'of the neutral wire to be connected to the preliminary power supply fixed terminal 20.

이와 같이 중성선의 가동단자(30')가 3상의 가동단자(30)보다 상용전원 고정단자(10)와는 늦게 분리되고, 예비전원 고정단자(20)와는 먼저 접속되는 것이다.In this way, the movable terminal 30 'of the neutral wire is separated from the commercial power stationary terminal 10 later than the three-phase movable terminal 30, and is connected to the spare power stationary terminal 20 earlier.

또한, 예비전원측에서 상용전원측으로 전원이 전환되는 경우에도 상기한 바와 같이, 중성선의 가동단자(30')는 3상의 가동단자(30)보다 예비전원 고정단자와는 늦게 분리되어 개방되고, 상용전원 고정단자와의 접속은 먼저 이루어지게 되어 접속동작을 수행하게 된다.In addition, even when the power is switched from the preliminary power supply side to the commercial power supply side, as described above, the movable terminal 30 'of the neutral wire is separated and opened later than the fixed terminal of the preliminary power supply terminal than the movable terminal 30 of the three-phase, The connection with the fixed terminal is made first to perform the connection operation.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명 전원 절체 장치에 의하면 접지 장해 보호 장치의 적절한 운영 및 오동작이 제거되고, 교류 전원의 접지를 보다 확실히 하도록 함으로써 중성선에서 발생되는 과도전압, 전류를 감지하여 동작되는 계전기들을 확실히 동작토록 함으로써 전력계통에서 발생되는 사고를 최소화하고, 안정적으로 전원공급을 확보하는 효과가 있다.As described above, according to the power supply switching device of the present invention, the proper operation and malfunction of the ground fault protection device is eliminated, and the earthing of the AC power is more secured, thereby ensuring the relays operated by sensing the transient voltage and current generated from the neutral wire. By operating, it is effective to minimize accidents occurring in the power system and to secure a stable power supply.

또한, 중성선의 안정화에 따라 과도 전류가 최소화되어 아크 발생이 감소하여 기기의 수명을 연장시키며, 장치의 조작 개폐 실패율을 최소화시키는 효과가 있다.In addition, according to the stabilization of the neutral wire, the transient current is minimized to reduce the occurrence of arc to extend the life of the device, there is an effect of minimizing the operation opening and closing failure rate of the device.

Claims

A power source having a predetermined height in a vertical direction when a power supply is spaced vertically when switching from one power source to the other power source among a plurality of power sources consisting of commercial power and spare power operated in a three-phase four-wire type (R, S, T, N). In the switching device; A fixed terminal of the one side power source, a fixed terminal of the other side power source, and a movable terminal separated from the fixed terminals of the one side power source and connected to the fixed terminals of the other side power source, wherein the movable terminal is the one side When disconnected to the fixed terminals of the power supply, the movable terminal on the neutral line N is separated from the fixed terminal later than the movable terminals on the R, S, and T phases. When the connected terminal is connected to the other power source, the movable terminal on the neutral line N is connected to the R, S, and T phases. The distance between the movable terminal of the neutral line N and the fixed terminal of the neutral line N is fixed to the fixed terminal of the other power supply so as to be connected to the fixed terminal of the other power supply earlier than the movable terminal. A power switching device characterized in that formed narrower than the interval between them.

The power supply switching device according to claim 1, wherein the hinge points of the movable terminals of the N phase are formed below the hinge points of the movable terminals of the R, S, and T phases.