KR100295181B1 - 기중 차단기의 지락 오동작 방지 장치 - Google Patents
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Abstract
개시된 본 발명은, 3상 전원의 각 상에 대응하는 전원 입력 단자와 전원 출력 단자에 각각 전기적으로 접속된 고정 주접촉자와 가동 주접촉자의 단속에 의해 발생되는 아크를 소호시키면서 각 상의 전원을 개폐하는 기중 차단기에 있어서, 각각의 상의 전류값과 각각의 변류기의 정격 전류값 간의 전류비가 기설정된 제 1 임계 전류비 이상인지를 비교하고, 최대 상간 전류값과 최소 상간 전류값의 상간 차분치가 기설정된 제 2 임계 전류비 이상이 되는지를 비교한 후, 상기 정격 전류비가 상기 제 1 임계 전류비 이상이고, 상기 상간 차분치가 상기 제 2 임계 전류비 이상이면, 상기 고정 주접촉자로부터 상기 가동 주접촉자를 분리시킴으로써 통전을 차단시키기 위한 차단 신호를 차단 코일부에 인가하는 기중 차단기의 지락 오동작 방지 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 부하에 흐르는 부하 전류가 정격 전류보다 현저히 낮은 경우에 부하 불평형에 의해 발생하는 불필요한 차단(trip)의 빈도를 현저하게 경감할 수 있는 이점이 있다.
Description
본 발명은 기중 차단기의 지락 오동작 방지 장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 3상 전원을 개폐하는 기중 차단기에 있어서, 3상 전원의 R,S,T 상에 흐르는 전류가 정격 전류값의 50% 이상이면서 최대 상간 전류와 상기 최소 전류 간의 차분치가 10∼40%일 경우에 한해서 차단 신호가 발생되도록 함으로써 부하 전류가 정격 전류보다 현저히 낮음에 기인하여 부하 불평형이 발생할 시에 불필요한 차단이 자주 발생하는 것을 방지할 수 있도록 한 기중 차단기의 지락 오동작 방지 장치에 관한 것이다.
통상, 차단기는 정상 시에는 전류를 통하고 전력 계통의 사고 시에 순간적으로 동작하여 전기계통을 보호하는 일을 하는 장치로, 정상 상태에 있는 회로의 개폐뿐만 아니라 단락 상태와 같은 이상 상태의 회로도 개폐할 수 있다는 것이 최대의 특징이라 할 수 있는 데, 기계적으로는 지진, 충격 등에 충분한 강도를 갖고 있어야 하고 개폐 조작 시에 발생하는 소음이 작고 소형이며 보수·점검이 용이해야 할 뿐만 아니라 장기간에 걸쳐 특성이 변하지 않아야 한다.
특히, 차단기는 폐로 시에는 양호한 도체성을 제공하여야 하고 단락 전류나 정상 전류에 대해 열적 또는 기계적으로 견고해야 한다. 또한, 개로 시에는 양호한절연성을 갖고 있어야 하고, 이상 시에도 대지 및 동상 단자간의 전압에 대한 적정한 내력을 갖고 있어야 하며, 폐로 상태의 임의 시점에서 이상 전류를 발생하지 않고 정격 차단 전류 이하의 전류를 가능한 단시간에 차단할 수 있어야 할뿐만 아니라 개로 상태의 임의 시점에서 접촉자가 용착되지 않도록 하면서 단락 상태에 있는 회로를 단시간에 안전하게 투입할 수 있는 등의 역할이 요구된다.
여기서, 단락이란 부하에 전류가 흐르지 않고 전원이 양극이 직접 연결되는 것을 말하는 것으로, 단락 전류는 발생 순간에 단락시의 위상에 의해 직류 성분이 더해져서 가장 크고 시간이 경과됨에 따라 감소하여 최후에는 지속적인 단락 전류가 되는 데, 단락 전류의 발생으로 문제가 되는 것은 단락 순간의 전자력에 의한 기계적인 문제와 흐르는 전류에 의해 야기되는 열적인 문제가 있다.
저압 차단기에는 아크(arc)를 기중으로 소호시키는 기중 차단기(ACB; Air Current Breaker)와, 기중 차단기와 마찬가지로 기중에서 전류를 개폐하지만 취급자가 전문가만으로 한정되지 않기 때문에 안전을 위해 외부 전체를 몰드케이스(mold case)로 한 배선용 차단기(MCCB)와, 지락(ground fault)을 검출하여 동작하는 누전 차단기와, 한류 작동에 의해 직류를 차단하는 직류 차단기 등이 있다.
아크(arc)란 전류가 흐르고 있을 때의 도체와 전류가 끊어진 후의 절연체를 잇는 역할을 하는 것으로, 전류도 일반적인 물리적인 성질처럼 갑자기 흘렀다가 갑자기 끊기는 어렵기 때문에 전류를 갑자기 끊으려고 하면 접점 사이에서 아크가 발생하여 접촉자간에 전류를 지속시키다가 전류의 영점에서 사라져 없어지는 특징이있다.
기중 차단기와 관련해서는 다수의 선출원예들이 공지되어 있는 데, 대표적인 선출원예로는 대한민국 특허출원 제 94-024350 호, '기중 차단기의 아크 소호 장치', 대한민국 특허출원 제 95-054980 호, '기중 차단기의 아크 누출 방지 장치', 대한민국 특허출원 제 95-055095 호, '기중 차단기의 펌핑 장치', 대한민국 특허출원 제 83-000207 호, '기중 차단기', 대한민국 특허출원 제 85-0085145 호, '기중 차단기', 미합중국 특허공고 제 03873950 호, 'Air circuit breaker', 미합중국 특허공고 제 04497992 호, 'Air circuit breaker', 미합중국 특허공고 제 04475021 호, 'ARC CHUTE FOR AIR CIRCUIT BREAKER', 미합중국 특허공고 제 03555224 호, 'ARC CHUTE FOR AN AIR CIRCUIT BREAKER', 미합중국 특허공고 제 05003137 호, 'Switch', 미합중국 특허공고 제 04457780 호, 'Electric contact materials', 미합중국 특허공고 제 0347623 호, 'Air circuit breaker' 등을 들 수 있다.
기중 차단기에는 지락 검출 수단인 과전류 지락 계전기(OCGR; Over-Current Ground fault Relay)를 탑재하여 지락(ground fault 또는 ground fail)에 의해 발생하는 감전 사고나 화재 사고에 따른 피해를 최소화하기 위한 예방조치를 취하고 있는 것이 일반적이다. 지락은 검출 방식에 따라 전류 동작형과 전압 동작형이 있으며, 현재는 취급이 간단하고 보호 정도가 높은 전류 동작형이 주류가 되고 있다.
도 1은 종래의 기중 차단기의 과전류 지락 검출 차단 장치를 나타낸 블록도이다.
종래의 기중 차단기의 과전류 지락 검출 차단 장치는 도 1에 도시한 바와 같이, 3상 전원에 있어서, 제 1 변류기(11)와, 제 2 변류기(12)와, 제 3 변류기(13)와, 전류 산출부(20)와, 상간 전류 비교부(31)와, 과전류 지락 계전기(40)를 포함하여 구성된다.
종래에는 제 1 변류기(11)와, 제 2 변류기(12)와, 제 3 변류기(13)를 이용하여 각각 R,S,T 상에 흐르는 각각의 상간 전류를 측정하여 최대 상간 전류값과 최소 상간 전류값의 차분치가 기설정된 임계값 이상이 되면 과전류 지락 계전기(40)가 이를 지락으로 판단하고, 차단 코일부(trip coil, 50)에 차단 신호(trip signal)를 인가하여 전원 입력 단자(1)에 전기적으로 접속된 고정 주접촉자와 전원 출력 단자(3)에 전기적으로 접속된 가동 주접촉자를 분리시켜 부하에 인가되는 전원을 차단시킨다. 이에 따르면, 부하(200)에 흐르는 부하 전류가 정격 전류보다 현저히 낮은 경우에는 부하 불평형이 자주 발생하고 이로 인해 불필요한 차단(trip)이 잦아지는 문제가 있다.
일례로, 종래의 기중 차단기는 최대 상간 전류값과 최소 상간 전류값의 차분치가 30∼40% 이상이 되면 과전류 지락 계전기는 지락이 발생한 것을 판단하고 이에 대한 차단 조치를 취하는 것이다. 가령, 정격 전류가 1000A인 기중 차단기에서 R상에 흐르는 상전류가 400A이고, S상에 흐르는 상전류가 280A이며, T상에 흐르는 상전류가 150A일 때, 기설정된 차분 임계비가 30∼40% 이상으로 정해진 종래의 기중 차단기는 차단 신호를 발생시킨다.
다시 말해서, 3상 4선식에서 상간 전압이 380V인 경우, 중성점 N상을 이용하여 부하 전압을 220V로 사용하면서 부하 전류가 100~200A 이하일 때, 상간 부하 전류차가 40% 이상이 되는 경우는 매우 자주 발생하는 일이기 때문에 이로 인해 기중 차단기의 불필요한 차단이 빈번해짐에 따라 사용자가 심각한 불편함을 감수할 수 밖에 없는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 3상 전원을 개폐하는 기중 차단기에 있어서, 3상 전원의 R,S,T 상에 흐르는 전류가 기설정된 제 1 임계 전류비 이상이면서 최대 상간 전류와 상기 최소 전류 간의 차분치가 기설정된 제 2 임계 전류비 이상일 경우에 한해서 차단 신호가 발생되도록 함으로써 부하 전류가 정격 전류보다 현저히 낮음에 기인하여 부하 불평형이 발생할 시에 불필요한 차단이 자주 발생하는 것을 방지할 수 있도록 한 기중 차단기의 지락 오동작 방지 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 종래의 기중 차단기의 과전류 지락 검출 차단 장치를 나타낸 블록도,
도 2는 본 발명에 따른 기중 차단기의 지락 오동작 방지 장치의 바람직한 실시예를 나타낸 블록도,
도 3은 본 발명에 따른 기중 차단기의 매커니즘을 나타낸 개략도이다.
<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 전원 입력 단자 2 : 고정 주접촉자
3 : 전원 출력 단자 4 : 가동 주접촉자
11 : 제 1 변류기 12 : 제 2 변류기
13 : 제 3 변류기 20 : 전류 산출부
21 : 제 1 전류 산출부 22 : 제 2 전류 산출부
23 : 제 3 전류 산출부 31 : 상간 전류 비교부
32 : 정격 전류 비교부 40 : 과전류 지락 계전기
50 : 차단 코일부 100 : 3상 전원
200 : 부하
이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 기중 차단기의 지락 오동작 방지 장치는, 3상 전원의 각 상에 대응하는 전원 입력 단자와 전원 출력 단자에 각각 전기적으로 접속된 고정 주접촉자와 가동 주접촉자의 단속에 의해 발생되는 아크를 소호시키면서 각 상의 전원을 개폐하는 기중 차단기에 있어서,
상기 각 상의 전원에 접속된 각각의 변류기(CT; Current Transformer)를 통해 상기 각 상의 전류값을 산출하는 전류 산출부와;
상기 각의 상의 전류값과 상기 각각의 변류기의 정격 전류값 간의 전류비가 기설정된 제 1 임계 전류비 이상인지를 비교하는 정격 전류비 비교부와;
상기 각 상의 전류값을 입력받아 최대 상간 전류값과 최소 상간 전류값의 상간 차분치가 기설정된 제 2 임계 전류비 이상이 되는지를 비교하는 상간 전류 비교부와;
상기 정격 전류비 비교부와 상기 상간 전류 비교부의 비교 결과를 입력받아 상기 정격 전류비가 상기 제 1 임계 전류비 이상이고, 상기 상간 차분치가 상기 제 2 임계 전류비 이상이면, 상기 고정 주접촉자로부터 상기 가동 주접촉자를 분리시킴으로써 통전을 차단시키기 위한 차단 신호를 차단 코일부에 인가하는 과전류 지락 계전기를 포함하는 것이 특징이다.
여기서, 상기 전류 산출부는 제1상 전원에 접속된 제 1 변류기(CT; Current Transformer)의 2차측 전류를 측정하여 상기 제 1 변류기의 권선비에 따라 상기 제1상 전류값을 산출하는 제 1 전류 산출부와; 제2상 전원에 접속된 제 2 변류기의 2차측 전류를 측정하여 상기 제 2 변류기의 권선비에 따라 상기 제2상 전류값을 산출하는 제 2 전류 산출부와; 제3상 전원에 접속된 제 3 변류기의 2차측 전류를 측정하여 상기 제 3 변류기의 권선비에 따라 상기 제3상 전류값을 산출하는 제 3 전류 산출부로 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 1 임계 전류비는 50%이고, 상기 제 2 임계 전류비는 10%에서 40% 사이에서 결정되는 값인 것이 특징이다.
이하, 본 발명에 따른 기중 차단기의 지락 오동작 방지 장치의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 기중 차단기의 지락 오동작 방지 장치의 바람직한 실시예를 나타낸 블록도이다.
본 발명의 바람직한 실시예는 도 2에 도시한 바와 같이, 3상 전원의 각 상(R,S,T)에 대응하는 전원 입력 단자(1)와 전원 출력 단자(3)에 각각 전기적으로 접속된 고정 주접촉자(2)와 가동 주접촉자(4)의 단속에 의해 발생되는 아크를 소호시키면서 각 상의 전원(R,S,T)을 개폐하는 기중 차단기에 있어서,
3상의 전원(100)을 입력받는 각 상(R,S,T)의 전원 입력 단자(1)에 전기적으로 접속된 각각의 고정 주접촉자(2)와;
3상의 전원(100)을 출력하는 각 상의(R,S,T)의 전원 출력 단자(3)에 전기적으로 접속된 각각의 가동 주접촉자(4)와;
상기 정상 전원을 차단하기 위한 차단 신호를 입력받음에 따라 솔레노이드 방식의 동작에 의해 상기 고정 주접촉자(2)로부터 상기 가동 주접촉자(4)를 분리시켜 전원 입력 단자(1)와 전원 출력 단자(3)간의 통전을 차단시키는 차단 코일부(50)와;
제1상 전원(R)에 접속된 제 1 변류기(11)의 2차측 전류를 측정하여 상기 제 1 변류기(11)의 권선비에 따라 상기 제1상 전류값을 산출하는 제 1 전류 산출부(21)와;
제2상 전원(S)에 접속된 제 2 변류기(12)의 2차측 전류를 측정하여 상기 제2 변류기(12)의 권선비에 따라 상기 제2상 전류값을 산출하는 제 2 전류 산출부(22)와;
제3상 전원(T)에 접속된 제 3 변류기(13)의 2차측 전류를 측정하여 상기 제 3 변류기(13)의 권선비에 따라 상기 제3상 전류값을 산출하는 제 3 전류 산출부(23)와;
상기 제1상 전류값과 상기 제2상 전류값과 상기 제3상 전류값을 입력받아 최대 상간 전류값과 최소 상간 전류값의 상간 차분치가 기설정된 제 2 임계 전류비 이상이 되는지를 비교하는 상간 전류 비교부(31)와;
상기 제1상 전류값과 상기 제 1 변류기(11)의 정격 전류값 간의 전류비가 기설정된 제 1 임계 전류비 이상인지를 비교하고, 상기 제2상 전류값과 상기 제 2 변류기(12)의 정격 전류값 간의 전류비가 상기 제 1 임계 전류비 이상인지를 비교하며, 상기 제3상 전류값과 상기 제 3 변류기(13)의 정격 전류값 간의 정격 전류비가 상기 제 1 임계 전류비 이상인지를 비교하는 정격 전류 비교부(32)와;
상기 상간 전류 비교부(31)와 상기 정격 전류비 비교부(32)의 비교 결과를 입력받아 상기 정격 전류비가 상기 제 1 임계 전류비 이상이고, 상기 상간 차분치가 상기 제 2 임계 전류비 이상이면, 상기 고정 주접촉자(2)로부터 상기 가동 주접촉자(4)를 분리시킴으로써 통전을 차단시키기 위한 차단 신호를 차단 코일부(50)에 인가하는 과전류 지락 계전기(40)를 포함하여 구성된다.
먼저, 본 발명의 바람직한 실시예의 작용을 설명하기에 앞서, 일반적인 기중차단기의 동작 원리와 특징에 대해서 간략하게 살펴보기로 한다.
기중 차단기는 아크 전압을 상승시켜 전류를 차단하는 한류 차단 방식을 채용하고 있는 차단기로, 통전중의 회로 개로 시에 발생하는 아크를 대기중에서 소호시키는 저압 차단기이다. 배선용 차단기에 비해서 차단 용량이 크고 과전류 트립 장치가 부착되며 조정이 가능하다는 것이 특징이다. 한류란 흐름이 예상되는 단락 전류를 그대로 흐르게 하지 않고 작게 제어하는 것을 말하는 데, 이로 인해 차단 시의 에너지를 작게 만들어 주기 때문에 차단기를 소형화할 수 있다.
기중 차단기는 대기중에서 전선로를 개폐하므로 현재에는 차단 전류에 의해 만들어지는 자계에 의해 아크(arc)를 구동하고 아크를 지르콘 분말재 등의 내아크성 절연 재료로 만들어진 아크슈트(arcchute) 내로 밀어넣어 냉각 이온 소멸을 행하여 전류를 차단하는 것이다. 기중 차단기의 전류 차단은 고압용 차단기의 전류 차단과 다르게 회로 전압에 대한 아크 전압값이 상대적으로 크기 때문에 차단 전류는 아크 전압에 의해 한류되는 형태의 한류 차단 방식에 따른다. 통상적으로, 전류 트립 장치나 과전류 트립 장치를 내장하고 있으며, 과전류 트립 장치에는 동작 시한에 의해 크게 세 가지로 구분되는 데, 단락 사고를 검출하여 차단기를 순간적으로 트립하는 순시(INST)와, 단락 사고를 검출하여 차단기를 트립하는 단한시(ST)와, 회로과열을 검출하여 차단기를 트립하는 장한시(LT)로 구분된다.
구조적으로는 전자형, 열동형, 반도체식의 정지형 등이 있으며 최근에는 복잡한 반면에 조밀한 눈금 정정이 가능한 정지형이 많이 사용되고 있다.
기중 차단기는 다른 저압 차단기와 비교하여 차단 용량이 크고, 현지에서 과전류 트립 장치의 정정이 가능하고, 접점, 아크슈트 등 간단히 보수 및 교환이 가능한 장점을 가지고 있다. 주로, 교류 600V 이하의 전압 전선로, 직류 3000V 이하의 전선로에 적용되고 있고, 철강, 중화학 공업, 빌딩 시설, 발전소·변전소의 저압 수 배전설비용의 차단기로써 로드 센터(load center) 또는 파워 센터(power center)라 불려지는 저압 폐쇄 배전반에 다단으로 쌓아 수납되고 외형은 입방체 형태로 되어 있다.
기중 차단기의 단락·과전류 보호 방식에는 전선로를 흐르는 단락전류를 단일 차단기로 차단하는 전용량 차단 방식과, 단일 차단기로는 차단 용량이 부족할 경우에 그 차단기의 전원측에 설치되는 차단기와 협동하여 상위 차단기의 백업(backup)에 의해 단락 전류를 차단하는 케스케이드(cascade) 차단 방식과, 사고점에 가장 가까운 전원측의 차단기만으로 단락 전류를 차단하여 상위의 차단기는 추정차단하지 않도록 차동기의 동작 협조를 취하는 선택 차단 방식이 있다.
이하, 이와 같이 기중 차단기에 대한 지식에 기초하여 본 발명에 따른 기중 차단기의 지락 오동작 방지 장치의 바람직한 실시예의 작용을 상세하게 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명에 따른 기중 차단기의 매커니즘을 나타낸 개략도이다.
도 3에 도시한 바와 같이 기중 차단기는 3상 전원의 각 상(R,S,T)에 대응하는 전원 입력 단자(1)와 전원 출력 단자(3)에 각각 전기적으로 접속된 고정 주접촉자(2)와 가동 주접촉자(4)의 단속에 의해 발생되는 아크를 소호시키면서 각 상의전원(R,S,T)을 개폐하도록 구성되어 있는 데, 각각의 고정 주접촉자(2) 및 각각의 가동 주접촉자(4)는 3상의 전원(100)을 입력받는 각 상(R,S,T)의 전원 입력 단자(1)와 3상의 전원(100)을 부하(200)쪽으로 출력하는 각 상의(R,S,T)의 전원 출력 단자(3)에 전기적으로 접속된 접속된다.
차단 코일부(50)는 상기 정상 전원을 차단하기 위한 차단 신호를 입력받음에 따라 솔레노이드 방식의 동작에 의해 상기 고정 주접촉자(2)로부터 상기 가동 주접촉자(4)를 분리시켜 전원 입력 단자(1)와 전원 출력 단자(3)간의 통전을 차단시킨다.
각 상에 흐르는 전류를 감지하여 전류를 감지하여 지락을 검출하기 위해, 전류 산출부(20)는 상기 각 상의 전원에 접속된 각각의 변류기(11,12,13)를 통해 상기 각 상의 전류값을 산출한다.
이를 좀 더 상술하면, 제 1 전류 산출부(21)는 제1상 전원(R)에 접속된 제 1 변류기(11)의 2차측 전류를 측정하여 상기 제 1 변류기(11)의 권선비에 따라 상기 제1상 전류값을 산출하고, 제 2 전류 산출부(22)는 제2상 전원(S)에 접속된 제 2 변류기(12)의 2차측 전류를 측정하여 상기 제 2 변류기(12)의 권선비에 따라 상기 제2상 전류값을 산출하며, 제 3 전류 산출부(23)는 제3상 전원(T)에 접속된 제 3 변류기(13)의 2차측 전류를 측정하여 상기 제 3 변류기(13)의 권선비에 따라 상기 제3상 전류값을 산출한다.
이에 따라, 상간 전류 비교부(31)는 상기 제1상 전류값과 상기 제2상 전류값과 상기 제3상 전류값을 입력받아 최대 상간 전류값과 최소 상간 전류값의 상간 차분치가 기설정된 제 2 임계 전류비 이상이 되는지를 비교한다. 여기서, 상기 제 1 임계 전류비는 50%인 것이 바람직하다.
또한, 정격 전류 비교부(32)는 상기 제1상 전류값과 상기 제 1 변류기(11)의 정격 전류값 간의 전류비가 기설정된 제 1 임계 전류비 이상인지를 비교하고, 상기 제2상 전류값과 상기 제 2 변류기(12)의 정격 전류값 간의 전류비가 상기 제 1 임계 전류비 이상인지를 비교하며, 상기 제3상 전류값과 상기 제 3 변류기(13)의 정격 전류값 간의 정격 전류비가 상기 제 1 임계 전류비 이상인지를 비교한다. 이때, 제 2 임계 전류비는 10%에서 40% 사이에서 결정되는 것이 바람직하다.
상기 상간 전류 비교부(31)와 상기 정격 전류비 비교부(32)의 비교 결과를 입력받아 상기 정격 전류비가 상기 제 1 임계 전류비 이상이고, 상기 상간 차분치가 상기 제 2 임계 전류비 이상이면, 과전류 지락 계전기(40)는 상기 고정 주접촉자(2)로부터 상기 가동 주접촉자(4)를 분리시킴으로써 통전을 차단시키기 위한 차단 신호를 차단 코일부(50)에 인가함으로써 불필요한 차단 신호를 발생하는 일을 억제할 수 있다.
예컨대, 정격 전류가 1000A인 기중 차단기에서 R상에 흐르는 상전류가 400A이고, S상에 흐르는 상전류가 280A이며, T상에 흐르는 상전류가 150A일 때나 3상 4선식에서 상간 전압이 380V인 경우, 중선점 N상을 이용하여 부하 전압을 220V로 사용하면서 부하 전류가 100~200A 이하일 때에 본 발명의 과전류 지락 계전기는 차단 신호를 발생하지 않는다.
다시 말해서, 본 발명에 따르면, 과전류 지락 계전기의 오동작을 용이하게방지할 수 있다.
본원에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의내려진 용어들로써 이는 당분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본원의 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 본 발명의 특정한 실시예가 설명·도시되었지만 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다.
또한, 본원에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명을 설명했으므로 본 발명의 기술적인 난이도 측면을 고려할 때, 당분야에 통상적인 기술을 가진 사람이면 용이하게 본 발명에 대한 또 다른 실시예와 다른 변형을 가할 수 있으므로, 상술한 설명에서 사상을 인용한 실시예와 변형은 모두 첨부된 본 발명의 청구 범위에 귀속됨은 명백하다.
이상에서 상세하게 설명한 바와 같이, 3상 전원의 각 상에 대응하는 전원 입력 단자와 전원 출력 단자에 각각 전기적으로 접속된 고정 주접촉자와 가동 주접촉자의 단속에 의해 발생되는 아크를 소호시키면서 각 상의 전원을 개폐하는 기중 차단기에 있어서, 각각의 상의 전류값과 각각의 변류기의 정격 전류값 간의 전류비가 기설정된 제 1 임계 전류비 이상인지를 비교하고, 최대 상간 전류값과 최소 상간 전류값의 상간 차분치가 기설정된 제 2 임계 전류비 이상이 되는지를 비교한 후,상기 정격 전류비가 상기 제 1 임계 전류비 이상이고, 상기 상간 차분치가 상기 제 2 임계 전류비 이상이면, 상기 고정 주접촉자로부터 상기 가동 주접촉자를 분리시킴으로써 통전을 차단시키기 위한 차단 신호를 차단 코일부에 인가하는 본 발명에 따르면, 부하에 흐르는 부하 전류가 정격 전류보다 현저히 낮은 경우에 부하 불평형에 의해 발생하는 불필요한 차단(trip)의 빈도를 현저하게 경감할 수 있는 이점이 있다.
Claims (4)
- 3상 전원의 각 상에 대응하는 전원 입력 단자와 전원 출력 단자에 각각 전기적으로 접속된 고정 주접촉자와 가동 주접촉자의 단속에 의해 발생되는 아크를 소호시키면서 각 상의 전원을 개폐하는 기중 차단기에 있어서,상기 각 상의 전원에 접속된 각각의 변류기(CT; Current Transformer)를 통해 상기 각 상의 전류값을 산출하는 전류 산출부와;상기 각의 상의 전류값과 상기 각각의 변류기의 정격 전류값 간의 전류비가 기설정된 제 1 임계 전류비 이상인지를 비교하는 정격 전류비 비교부와;상기 각 상의 전류값을 입력받아 최대 상간 전류값과 최소 상간 전류값의 상간 차분치가 기설정된 제 2 임계 전류비 이상이 되는지를 비교하는 상간 전류 비교부와;상기 정격 전류비 비교부와 상기 상간 전류 비교부의 비교 결과를 입력받아 상기 정격 전류비가 상기 제 1 임계 전류비 이상이고, 상기 상간 차분치가 상기 제 2 임계 전류비 이상이면, 상기 고정 주접촉자로부터 상기 가동 주접촉자를 분리시킴으로써 통전을 차단시키기 위한 차단 신호를 차단 코일부에 인가하는 과전류 지락 계전기를 포함하는 것을 특징으로 하는 기중 차단기의 지락 오동작 방지 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 전류 산출부는,제1상 전원에 접속된 제 1 변류기의 2차측 전류를 측정하여 상기 제 1 변류기의 권선비에 따라 상기 제1상 전류값을 산출하는 제 1 전류 산출부와;제2상 전원에 접속된 제 2 변류기의 2차측 전류를 측정하여 상기 제 2 변류기의 권선비에 따라 상기 제2상 전류값을 산출하는 제 2 전류 산출부; 및제3상 전원에 접속된 제 3 변류기의 2차측 전류를 측정하여 상기 제 3 변류기의 권선비에 따라 상기 제3상 전류값을 산출하는 제 3 전류 산출부로 구성되는 것을 것을 특징으로 하는 기중 차단기의 지락 오동작 방지 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 임계 전류비는,50%인 것을 특징으로 하는 기중 차단기의 지락 오동작 방지 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 임계 전류비는,10%에서 40% 사이에서 결정되는 값인 것을 특징으로 하는 기중 차단기의 지락 오동작 방지 장치.
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