KR100365653B1 - 저압 기중차단기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 저압 기중차단기에 관한 것으로서, 3상 전원의 전류값과 전압값과 영상변류기의 출력값을 입력받아 과전류 보호, 과전압 보호, 저전압 보호, 지락보호, 결상보호를 수행하며 부가적으로 3상 전류표시, 3상 전압표시, 전력표시, 상전류 그래프 표시기능을 수행할 수 있도록 과전류보호 계전기와 더불어 과전압보호 계전기 및 저전압보호 계전기를 설치하며, 차단기 몸체와 표시판넬을 분리구성함으로써 공간 제약없이 취부 가능하고 작업공정이 수월한 이점이 있다.

Description

저압 기중차단기{LOW VOLTAGE AIR CIRCUIT BREAKER}

본 발명은 저압 기중차단기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 3상 전원의 전류값과 전압값과 영상변류기의 출력값을 입력받아 과전류 보호, 과전압 보호, 저전압 보호, 지락보호, 결상보호를 수행하며 부가적으로 3상 전류표시, 3상 전압표시, 전력표시, 상전류 그래프 표시기능을 수행할 수 있도록 과전류보호 계전기와 더불어 과전압보호 계전기 및 저전압보호 계전기를 설치하며, 차단기 몸체와 표시판넬을 분리구성함으로써 공간 제약없이 취부 가능하고 작업공정이 수월하도록 한 저압 기중차단기에 관한 것이다.

일반적으로, 저압 기중차단기(Low Voltage Air Circuit Breaker)는 회로중 이상 상태가 발생하였을 때 공기 중에서 차단이 이루어지도록 하는 전기기구이다.

이 저압 기중차단기의 내부에는 과전류가 흘렀을 때 회로를 보호하는 과전류보호 계전기(OCR ; Over Current Relay)가 입력되는 전원라인에 각각 설치된다.

또한, 저압 기중차단기의 전면에는 회로의 작동을 온/오프시키는 작동버튼 및 측정상태나 작동상태를 표시하는 표시패널이 저압 기중차단기와 일체로 설치된다.

도 1은 종래의 저압 기중차단기를 나타낸 블록구성도이다.

여기에 도시된 바와 같이 저압 기중차단기(5)는 3상 4선식의 4개의 전원선(R,S,T,N)이 입력되어 차단기(10)를 매개로 부하(20)와 연결되도록 구성되며, 4개의 전원선(R,S,T,N)에 각각 변류기(CT:Current Transformer)가 설치되어 과전류보호 계전기(OCR)로 입력된다. 그리고, 과전류보호 계전기(OCR)에는 변류기(CT)에 의해 전원선(R,S,T,N)에 과전류가 흐를 경우 차단기(10)를 작동시키며 전류를 표시하게 된다.

표시패널(30)은 저압 기중차단기(5)와 일체로 형성되어 과전류보호계전기(OCR)에서 변류기(CT)에 의해 4개의 전원선(R,S,T,N)에서 측정되는 전류와 관련 항목들을 표시하도록 구성된다.

이와 같이 이루어진 저압 기중차단기용 과전류보호 계전기는 내부의 변류기(CT)와 외부 제어전원, 전압소스만을 사용하여 보호하기 때문에 3상중 결상이 발생할 경우 자체적으로 결상을 감지할 수 없어 3상기기의 손상을 방지할 수 없는 문제점이 있다.

또한, 내장된 변류기(CT)만을 사용하여 지락계전기(GR ; Ground fault Relay)를 작동시킴으로서 대전류의 누설 지락 전류가 발행할 때는 보호되지만 1차 누설전류가 1A이하로 미세할 때는 인명과 화재로부터 자체적으로 보호할 수 없는 문제점이 있다.

또한, 3상의 전류표시기능은 있어도 3상 전압표시기능은 없기 때문에 표시패널에 별도 취부된 전압계로 확인되어야 하는 불편함이 있다.

또한, 3상간 전류사용량을 확인하기 위한 언바란스 트립 기능이 있으나 근본적인 전류분배를 위한 보호가 이루어지지 않아 계산하여 조치를 취해야 하는 문제점이 있다.

그리고, 저압 기중차단기의 몸체와 표시패널이 일체형으로 되어 있어 설치, 취부, 면적에 제한이 있으며, 스위치와 디스플레이가 저압 기중차단기의 케이스 안에 위치한 PCB와 직접 연결되므로 조립 공정이 매우 어려울 뿐만 아니라 유지보수가 어려운 문제점이 있다.

한편, 저압 기중차단기의 표시패널에는 배전반 운전에 필요한 전력이나, 주파수, 무효전류 등의 정보가 표시되지 않는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 본 발명의 목적은 저압 기중차단기에 변류기에 의한 과전류보호 계전기 뿐만 아니라 계기용 변압기에 의한 과전압보호 계전기 및 저전압보호 계전기를 설치하고 외부 또는 장착형 영상변류기를 연결하여 누설전류 감지기능을 보강함으로써 과전류, 과전압, 저전압, 지락, 미세지락, 언바란스 결상 등으로부터 부하를 보호할 수 있도록 한 저압 기중차단기를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 목적은 저압 기중차단기의 본체와 각종 표시를 위한 표시패널을 분리하여 구성하여 공간 제약없이 취부 가능하고 작업공정이 수월하도록 한 저압 기중차단기를 제공함에 있다.

도 1은 종래의 저압 기중차단기를 나타낸 블록구성도이다.

도 2는 본 발명에 의한 저압 기중차단기를 나타낸 블록구성도이다.

도 3은 본 발명에 의한 표시패널을 나타낸 도면이다.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -

5 : 저압 기중차단기 10 : 차단기

20 : 부하 30 : 표시패널

PT : 계기용 변압기 CT : 변류기

OVR : 과전압보호 계전기 OCR : 과전류보호 계전기

ZCT : 영상변류기 UVR : 저전압보호 계전기

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 과전류보호 계전기를 포함하여 이루어진 저압 기중차단기에 있어서, 전원선에 각각 설치되어 입력전원의 전압 성분을 측정하는 계기용 변압기에 의해 측정된 전압이 과전압일 때 차단기를 작동시켜 부하를 보호하는 과전압보호 계전기와, 계기용 변압기에 의해 측정된 전압이 저전압일 때 차단기를 작동시켜 부하를 보호하는 저전압보호 계전기와, 지락보호를 위한 영상변류기의 출력값을 입력받는 영상변류기 입력단과, 저압 기중차단기의 작동 및 측정상태를 표시하기 위해 본체와 연결선에 의해 분리되어 구성된 표시패널을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

위의 표시패널은 맴브레인 명판에 LED와 스위치와 BAK라이트를 사용한 LCD화면이 설치된 것을 특징으로 한다.

위와 같이 이루어진 본 발명은 저압 기중차단기의 본체와 측정결과 및 작동상태를 표시하는 표시패널이 분리되어 있어 공간의 제약없이 설치가능하고 계기용 변압기에 의해 입력되는 3상 4선의 전원에 대한 전압성분에 의해 과전압 및 저전압에서 부하를 보호하며 미세 지락으로부터도 부하를 보호할 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 또한 본 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고, 단지 예시로 제시된 것이며 종래 구성과 동일한 부분은 동일한 부호 및 명칭을 사용한다.

도 2는 본 발명에 의한 저압 기중차단기를 나타낸 블록구성도이다.

여기에 도시된 바와 같이 저압 기중차단기(5)는 3상 4선식의 4개의 전원선(R,S,T,N)이 입력되어 차단기(10)를 매개로 부하(20)와 연결되도록 구성되며, 4개의 전원선(R,S,T,N)에 각각 변류기(CT:Current Transformer)가 설치되어 과전류보호 계전기(OCR)로 입력된다. 그리고, 과전류보호 계전기(OCR)에는 변류기(CT)에 의해 전원선(R,S,T,N)에 과전류가 흐를 경우 차단기(10)를 작동시키도록 구성된다.

또한, 4개의 전원선(R,S,T,N)에 각각 설치되어 입력전원의 전압 성분을 측정하는 계기용 변압기(PT)와, 계기용 변압기(PT)에 의해 측정된 전압이 과전압일 때 차단기(10)를 작동시켜 부하(20)를 보호하는 과전압보호 계전기(OVR)와, 계기용 변압기(PT)에 의해 측정된 전압이 저전압일 때 차단기(10)를 작동시켜 부하(20)를 보호하는 저전압보호 계전기(UVR)와, 지락보호를 위한 영상변류기(ZCT)의 출력값을 입력받는 영상변류기(ZCT) 입력단이 구성된다.

그리고, 저압 기중차단기(5)의 작동 및 측정상태를 표시하기 위해 본체(5)와 연결선에 의해 분리되어 구성된다.

이때 표시패널(30)은 도 3에 도시된 바와 같이 맴브레인 명판(31)에 LED(34)와 저압 기중차단기(5)의 작동을 위한 스위치(35)들과 BAK라이트(33)를 사용하여 어두운 곳에서도 볼 수 있도록 LCD화면(32)이 설치된다.

그리고, 이 표시패널(30)과 저압 기중차단기(5)는 연결선에 의해서 연결됨으로써 저압 기중차단기(5)의 설치위치나 표시패널(30)의 설치 공간에 제약없이 수월하게 취부가능하게 되며 스위치들이나 LCD(32)가 본체(5)의 PCB에 장착되어 있지 않기 때문에 작업공정이 수월하게 된다.

위와 같이 이루어진 저압 기중차단기는 계기용 변압기(PT)와 변류기(CT)와 영상변류기(ZCT)에 의해 입력되는 3상전류와, 3상전압과, 주파수와, 영상변류기의 출력값과 트립설정 및 표시모드의 선택값에 의해 장한시, 순시, 단한시에 의한 과전류인가시 차단기(10)를 작동시켜 부하(20)를 보호하며, 과전압 및 저전압으로부터 부하(20)를 보하한다.

그리고, 대전류에 의한 지락과 미세지락과 언바란스 결상으로부터도 부하를보호하게 된다.

그리고, 저압 기중차단기(5)와 분리되어 구성된 표시패널(30)을 통해 3상전류값과 전압값, 전류그래프, 주파수(Hz), 전력(W), 와트시(Wh), 무효전류(PF), Var, Varh 등을 표시한다.

또한, 표시패널(30)은 BAK라이트(33)를 이용하여 어두운 곳에서도 볼 수 있도록 하여 설정할 때나 키값이 있을 경우에만 점등되고 소등되도록 한다.

상기한 바와 같이 본 발명은 3상 전원의 전류값과 전압값과 영상변류기의 출력값을 입력받아 과전류 보호, 과전압 보호, 저전압 보호, 지락보호, 결상보호를 수행하며 부가적으로 3상 전류표시, 3상 전압표시, 전력표시, 상전류 그래프 표시기능을 수행할 수 있도록 과전류보호 계전기와 더불어 과전압보호 계전기 및 저전압보호 계전기를 설치하며, 차단기 몸체와 표시판넬을 분리구성함으로써 공간 제약없이 취부 가능하고 작업공정이 수월한 효과가 있다.

Claims (2)

1. 과전류보호 계전기를 포함하여 이루어진 저압 기중차단기에 있어서,

   전원선에 각각 설치되어 입력전원의 전압 성분을 측정하는 계기용 변압기에 의해 측정된 전압이 과전압일 때 차단기를 작동시켜 부하를 보호하는 과전압보호 계전기와,

   상기 계기용 변압기에 의해 측정된 전압이 저전압일 때 상기 차단기를 작동시켜 상기 부하를 보호하는 저전압보호 계전기와,

   지락보호를 위한 영상변류기의 출력값을 입력받는 영상변류기 입력단과,

   상기 저압 기중차단기의 작동 및 측정상태를 표시하기 위해 본체와 연결선에 의해 분리되어 구성된 표시패널

   을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 저압 기중차단기.
2. 제 1항에 있어서, 상기 표시패널은 맴브레인 명판에 LED와 스위치와 BAK라이트를 사용한 LCD화면이 설치된 것을 특징으로 하는 저압 기중차단기.