KR100615958B1 - Observation method of a circuit breaker mechanism - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전기설비 중 차단기의 고장유무 상태를 감시하는 방법에 관한 것으로, 상세하게는 전기적 회로 차단기 설비에 리미트 스위치와 보조 계전기를 이용하여 차단기 기계 동작부의 상태를 상시 감시 가능케 하고, 고장 방지 및 정전 파급을 줄이며, 작업의 간소화 및 시간 단축 등으로 효율적인 전력설비를 운용할 수 있는 차단기 설비의 감시방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for monitoring a breaker state of a breaker in an electrical installation, and in detail, by using a limit switch and an auxiliary relay in an electrical circuit breaker facility, it is possible to monitor the state of the breaker machine operating part at all times, and to prevent breakdown and power failure. The present invention relates to a method of monitoring a breaker facility that can reduce power ripple and operate an efficient power facility by simplifying work and reducing time.
이를 위한 본 발명은 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차단기 설비의 감시방법은, 도 2에 도시된 바와 같이 차단기의 최종 지탱부(후크)에 리미트 스위치를 취부 접속시키는 단계(S200); 차단기의 전기적 투입/차단 코일에 병렬로 보조 계전기를 연결 접속시키는 단계(S201); 리미트 스위치와 병렬 보조 계전기로부터 얻은 정보를 조합시키는 단계(S202); 및 전기적 조합의 정보를 응용해 원방 송출하는 단계(S203)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.To this end, the present invention provides a method for monitoring a circuit breaker according to the present invention for achieving the above object, comprising: attaching a limit switch to a final supporting part (hook) of the circuit breaker (S200); Connecting and connecting an auxiliary relay in parallel to an electrical closing / breaking coil of the circuit breaker (S201); Combining the information obtained from the limit switch and the parallel auxiliary relay (S202); And remotely transmitting the application information of the electrical combination (S203).
Description
도 1은 종래 차단기의 동작조작 흐름도,1 is a flowchart illustrating the operation of a conventional circuit breaker;
도 2는 본 발명에 따른 차단기 감시방법의 흐름도,2 is a flowchart of a circuit breaker monitoring method according to the present invention;
도 3은 본 발명의 방법에 따라 차단기의 동작흐름을 나타낸 흐름도,3 is a flow chart showing the operation of the circuit breaker according to the method of the present invention;
도 4의 (가),(나),(다),(라)는 본 발명에 적용되는 각각의 부품들의 개략적 구성도와 회로도들이다.4 (a), (b), (c) and (d) are schematic structural diagrams and circuit diagrams of respective components applied to the present invention.
본 발명은 전기설비 중 차단기의 고장유무 상태를 감시하는 방법에 관한 것으로, 상세하게는 전기적 회로 차단기 설비에 리미트 스위치와 보조 계전기를 이용하여 차단기 기계 동작부의 상태를 상시 감시 가능케 하고, 고장 방지 및 정전 파급을 줄이며, 작업의 간소화 및 시간 단축 등으로 효율적인 전력설비를 운용할 수 있는 차단기 설비의 감시방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for monitoring a breaker state of a breaker in an electrical installation, and in detail, by using a limit switch and an auxiliary relay in an electrical circuit breaker facility, it is possible to monitor the state of the breaker machine operating part at all times, and to prevent breakdown and power failure. The present invention relates to a method of monitoring a breaker facility that can reduce power ripple and operate an efficient power facility by simplifying work and reducing time.
통상적으로 차단기(Circuit breaker)라 함은, 발전소, 변전소, 건축물 등 전기적 공작설비의 전기적 회로를 분리, 접속 등을 유지시키기 위한 도구로 사용하는 전기기계의 하나로, 충분한 절연성능을 가지고 고장전류의 차단에 유용하게 사용하게 된다.The circuit breaker is a type of electric machine that is used as a tool for maintaining separation and connection of electrical circuits of electrical machineries such as power plants, substations, and buildings. This is useful for.
따라서, 이러한 차단기는 전기 공급회로 설비에 일반적으로 사용되어지는 필수적이고 중요한 전기 설비물의 하나이다.Thus, such breakers are one of the essential and important electrical installations commonly used in electrical supply circuit installations.
상기한 바와 같이 발·변전소 등 전력설비에는 각종 많은 차단기 종류가 설치 운전 중에 있으며 과거로부터 현재, 미래까지 계속되는 기계장치로 발전되고 있으나, 차단기 설비내 기계부 동작 상태감시가 전무한 실정이며, 때로는 운전중 차단동기 없이 무단으로 차단기 차단동작 실행으로 연계한 원인을 알 수 없는 차단기 동작등 원인의 전기적, 기계적 발생원인 추적노력에 대책이 없는 것이 현실이다.As mentioned above, many breaker types are installed and operated in power facilities such as power generation and substations, and are being developed as a mechanical device that continues from the past to the present and the future, but there is no monitoring of the operating state of the mechanical part in the breaker facility, and sometimes during operation. The reality is that there is no countermeasure for tracking the electrical and mechanical causes of the cause such as the operation of the circuit breaker whose cause is unknown by the execution of the circuit breaker breaking operation without any blocking motive.
차단기의 연계한 각 배전반에는 각종 이상발생 인지를 위한 경보회로가 구비되어 있으나, 이러한 경보회로는 전기회로 설비적 감시형태는 유효하나 기기의 기계 조작부의 감시에는 현재 경보기능은 없다.Each switchboard connected to the circuit breaker is equipped with an alarm circuit for recognizing various abnormalities. However, the alarm circuit is effective in the form of electrical circuit monitoring, but currently there is no alarm function in the monitoring of the machine control unit of the equipment.
각 차단기의 설비에는 일정의 상태변화 등의 오류감지 및 경보가 가능하나, 기계부(mechanism)의 이상유무를 사전감지 하는 기능은 없으며, 차단기는 운전중 차단동기 없이 무단 차단동작 실행이 발생하면 많은 부가적 문제가 발생하지만 차단기 무단 동작시 감시되는 장치가 없는 것이 현실이다.Each breaker's facilities can detect errors and alarms such as changes in the state of a certain state, but there is no function to detect the abnormality of the mechanisms. Although additional problems arise, the reality is that no devices are monitored during unauthorized operation of the breaker.
한편, 차단기의 동작은 전기적 회로 설비에서 매우 중요하다. 그래서 그 기능상 자유로운 동작 책무를 갖도록 구비되어지고, 절연, 동작특성 등의 성능유지를 위한 계획보수 점검을 계속하여 설비에 운용하여야 한다. 그렇지 않으면 더욱 심각한 문제가 발생할 수 있는 원인제공과 설비고장의 방치라 할 수 있다.On the other hand, the operation of the breaker is very important in the electrical circuit installation. Therefore, it should be provided to have the duty of free operation in its function, and it should be operated in the facility by carrying out the planned maintenance check to maintain the performance such as insulation and operation characteristics. Otherwise, it can be said to provide the cause that causes more serious problems and neglect the equipment.
따라서, 차단기의 상태를 감시하는 일부의 전기적 형태의 감시를 행하고 있지만, 차단기 동작의 주안점이 되는 최종 기계 동작부의 상태 감시장치 등이 없으며, 점검 보수시도 패키지화 되어 있는 기계 동작부의 분해점검 등은 어려운 현실이다.Therefore, although some types of electrical monitoring is performed to monitor the state of the breaker, there is no state monitoring device of the final machine operation part that is the main point of the breaker operation, and disassembly inspection of the machine operation part packaged even during maintenance is difficult. to be.
한편, 도 1은 종래 차단기 동작조작 흐름을 도시한 것으로, 도 1을 참조하여 종래의 차단기의 감시과정을 이하 설명한다.On the other hand, Figure 1 shows a conventional circuit breaker operation operation flow, with reference to Figure 1 will be described below the monitoring process of the conventional circuit breaker.
먼저, 차단기의 투입 또는 차단동작을 수행하기 위해서는, 실행 신호에 의해 시작되어(S100), 차단기에 내장된 코일에 전기적 여자되고, 여자된 코일이 전자석적 힘을 이용해 삽입되어 있는 아마추어를 동작시키며(S101), 아마추어 타력으로 차단기 동작 지탱부(후크)를 변화시켜(S102), 기계 동작부의 움직임을 유발(S103)시킴으로써 차단기의 동작이 수행(S104)되어 지는 것이다.First, in order to perform the closing or breaking operation of the breaker, it is started by the execution signal (S100), is electrically excited to the coil embedded in the breaker, and the excited coil is operated by the electromagnetic force inserted into the electromagnetic force ( S101), the breaker operation support part (hook) is changed by the armature force (S102), and the operation of the breaker is performed (S104) by causing the movement of the machine operation part (S103).
이때, 지탱부(후크)의 최종 지탱부의 동작변화(S103)가 곧 차단시의 동작수행(S105)을 의미하는 것이 된다. 물론, 기계부에는 차단부의 동작을 위한 에너지를 축척하고 상시 동작 대기상태를 계속적으로 유지하고 있는 것이다. 이때, 최종 지탱부(후크)의 이완 등으로 완전치 않게 지탱되어지면 그냥 차단기가 동작되어 지는 것이다.At this time, the operation change (S103) of the last supporting part of the supporting part (hook) immediately means the performing of the operation (S105) at the time of interruption. Of course, the mechanical part accumulates the energy for the operation of the blocking part and continuously maintains the standby state. At this time, if the last support (hook) is not completely supported by the loosening of the breaker is to operate.
종래 차단기 일련의 동작흐름을 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the flow of a series of conventional circuit breakers in more detail as follows.
차단기의 사용자 또는 원인 제공자의 실행신호에 의해 관련의 전자력 도구인 코일에 전기적 인가되어 아마추어에 의한 타력으로, 동작 준비되어 있는 에너지 축적 지탱부(후크)에 변화를 주어 준비 축적된 에너지에 의해 가동부의 동작을 유발하여 일련의 차단기 동작책무를 완수하도록 구성된다.By the execution signal of the circuit breaker user or the cause provider, it is electrically applied to the coil which is the related electromagnetic tool, and it is changed by the armature by the armature. It is configured to trigger an operation to fulfill a series of circuit breaker operational responsibilities.
즉, ① 지령신호 발생(S100) → ② 코일여자(S101) → ③ 차단기 최종지지 지탱부(후크( 변화(S103) → ④ 전기적 저접촉자 가동부 이동(S105) → ⑤ 차단기 동작완료 인지(S106)의 순서로 진행되어 진다.That is, ① command signal generation (S100) → ② coil excitation (S101) → ③ breaker final support support part (hook (change (S103) → ④ electrical low contactor moving part movement (S105) → ⑤ of breaker operation completion recognition (S106) It is done in order.
상기한 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 종래에는 전기적 조작 신호가 기계적 변환 동작되어 축적된 기계 에너지를 해방시킴으로써 차단기의 동작활동을 수행케 하는 것이며, 이때 전기적 타력부의 부근을 수동적인 방법으로 힘을 가하면 역시 같은 작용을 하게 되는 것이다.As can be seen from the above description, in the related art, an electrical operation signal is mechanically transformed to release the accumulated mechanical energy so as to perform an operation of the circuit breaker. Again, the same thing will work.
따라서, 차단기의 무단동작은 정전을 의미하고, 설비 운영 측에서의 전력손실이 상당하게 되는 문제점이 있었다.Therefore, the unauthorized operation of the circuit breaker means a power failure, there was a problem that the power loss on the facility operating side is significant.
그리고, 상기의 동작실행을 감지와 어떠한 원인으로 전기적, 기계적 결함 등으로 동작되었는지는 알 수 없었다.In addition, it was unknown whether the operation of the above operation was detected and caused by an electrical or mechanical defect.
또한, 종래의 차단기의 내부 기계부의 문제점을 보면, 이상유무를 사전 감지하는 기능이 없으므로 기계부 오류시는 즉시 전력설비 운영 차단의 문제가 발생되었으며, 예방점검 등은 일시적이며 운전원의 육안과 육감에 의존한 상태이므로 상시 감시 운영이 필요시 되고 차단기 함내 엄폐되어진 곳에 기계구동부가 있어 근무자의 사시감시에 부재구역임(상시 육안점검 부재구역) 급전 계통에는 기기의 조각 및 선로구성 감시는 이루어지나 차단기의 기능상태 감지는 이루어지지 못한 단점도 있었다.In addition, when looking at the problem of the internal mechanical part of the conventional circuit breaker, there is no function to detect the presence of abnormality in advance, so when the mechanical part error occurs, the problem of power equipment operation is immediately cut off, and the preventive inspection is temporary, As it is dependent, there is a need for constant monitoring and there is a mechanical driving part where it is occupied in the breaker box. It is absent for workers' surveillance (always visual inspection absence zone). There was a disadvantage that functional state detection could not be achieved.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 감시접점을 이용한 정보취득으로 차단동작 수행의 기계적인 최종 지탱부(후크)에 마이크로(리미트) 스위치를 이용하여, 이 후크의 동작상태 및 지지위치를 감시 경보하여 차단기의 정상 기능을 유지할 뿐만 아니라, 전기적 신호와 기계적 동작 수행을 함께 실시간 감시하도록 하여 이상 유무를 사전 감지하는 기능을 적용 효과적 이용으로 설비이상 유무를 감지할 수 있도록 함으로써 보다 신속, 정확, 간편, 호환 등을 도모 하도록 하여 오고장 예방은 물론 고장예방대처 능력향상으로 안정적인 전력공급에 기여할 수 있는 차단기 설비의 감시방법을 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been invented to solve the above conventional problems, by using a micro (limit) switch on the mechanical end support (hook) of performing the blocking operation by obtaining information using a monitoring contact, the operation of the hook It not only maintains the normal function of the circuit breaker by monitoring the status and support position, but also monitors the electrical signal and the mechanical operation in real time to apply the function to detect the abnormality in advance so that it can effectively detect the abnormality of the facility. The aim is to provide a method of monitoring breaker installations that can contribute to stable power supply by improving the capability of preventing faults and improving the countermeasures against failures by promoting more rapid, accurate, simple and compatible.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차단기 설비의 감시방법은, 도 2에 도시된 바와 같이, 차단기의 최종 지탱부(후크)에 리미트 스위치를 취부 접속시키는 단계(S200); 차단기의 전기적 투입/차단 코일에 병렬로 보조 계전기를 연결 접속시키는 단계(S201); 리미트 스위치와 병렬 보조 계전기로부터 얻은 정보를 조합시키는 단계(S202); 및 전기적 조합의 정보를 응용해 원방 송출하는 단계(S203)를 포함하여 진행하는 것을 특징으로 한다.According to the present invention, a method for monitoring a circuit breaker according to the present invention includes: connecting a limit switch to a final supporting part (hook) of a circuit breaker (S200); Connecting and connecting an auxiliary relay in parallel to an electrical closing / breaking coil of the circuit breaker (S201); Combining the information obtained from the limit switch and the parallel auxiliary relay (S202); And distantly transmitting the application of the electrical combination information (S203).
또한, 상기 전기적 조합의 정보를 응용해 원방 송출하는 단계(S203)는, 원방 감시자의 신호 수신장치에 연결 접촉하는 단계(S204)와; 신호수신 장치가 원방 감시자에게 정보를 전달하는 단계(S205) 및, 원방 감시자는 현장의 차단기 설치변화를 감지하는 단계(S206)로 진행된다.In addition, the step (S203) of the remote transmission by applying the information of the electrical combination, the step of contacting and contacting the signal receiving device of the remote monitor (S204); The signal receiving device transmits the information to the far-field monitor (S205), and the far-field monitor detects the change of the circuit breaker installation at the site (S206).
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 설명하고, 발명에 대한 이해를 돕기 위해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples, and detailed description will be made with reference to the accompanying drawings in order to help understanding of the present invention.
그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어지지 않아야 한다.However, embodiments according to the present invention can be modified in many different forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described below.
본 발명의 실시예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다.Embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art.
한편, 도 3은 본 발명의 동작 흐름도를 도시한 것으로, 종래기술인 도 1의 동작흐름과 비교하여 볼 때 병렬 보조 계전기(S101-1)와 리미트 스위치부(S102-1)를 더 구비하여야 하며, 이들은 경보회로 구성회로(S107)에 연결되어 원방 감시자에게 경보를 발령할 수 있도록 되어 있다.Meanwhile, FIG. 3 is a flowchart illustrating an operation of the present invention, and further includes a parallel auxiliary relay (S101-1) and a limit switch unit (S102-1) as compared with the operation flow of FIG. These are connected to the alarm circuit constituting circuit S107 so that an alarm can be issued to the remote monitor.
여기서 도 4의 (가),(나),(다),(라)는 본 발명에 따른 차단기 설비의 감시방법에 적용되는 병렬 보조 계전기(S101-1)와 리미트 스위치부(S102-1) 및 이들에서 취득정보를 조합하여 신호를 방출하는 경보회로의 구성을 도시한 것으로, 도 4의 (가)는 기설의 차단기 설비에 적용되는 필수품의 개념도, 도 4의 (나)는 병렬 보조 계전기(S101-1) 회로의 도면으로 차단(Trip)회로에 부가하여 차단신호를 확대해 감시에 필요한 정보를 취득하기 위한 회로이고, 도 4의 (다)는 차단기의 리미트 스위치부(S102-1)로서 최종 지탱부인 후크의 변화를 감지하여 결함을 인식하는 회로이며, 도 4의 (라)는 상기 병렬 보조 계전기(S101-1)와 리미트 스위치부(S102-1)로부터 정보를 제공받아 원방 감시를 할 수 있도록 경보 등의 인지 가능한 경보회로 구성회로(S107)로서 차단(Trip)의 전기적 신호와 기계적 신호가 일치하는 경우 경보 발생이 없으며, 기계적 신호 이상시만 경보를 원방 감시자에게 발령할 수 있도록 되어 있다.Here, (a), (b), (c), and (d) of FIG. 4 are parallel auxiliary relays S101-1 and limit switch units S102-1 applied to the circuit breaker monitoring method according to the present invention. Fig. 4 (a) is a conceptual diagram of necessities applied to an existing circuit breaker facility, and Fig. 4 (b) is a parallel auxiliary relay (S101). -1) A circuit diagram is a circuit for acquiring information necessary for monitoring by expanding a blocking signal in addition to a trip circuit, and FIG. 4C is a limit switch section S102-1 of a breaker. A circuit for recognizing a defect by detecting a change in a hook, which is a supporting part, and FIG. 4D illustrates a remote monitoring by receiving information from the parallel auxiliary relay S101-1 and the limit switch unit S102-1. The electrical signal of the trip (Trip) as a recognizable alarm circuit configuration circuit (S107) such as an alarm There is no alarm occurs when the mechanical signals match, a warning is only abnormal mechanical signal to be issued to the distant observer.
이와 같은 본 발명에 따른 차단기 설비의 감시방법으로 예방 가능법을 설명하면 다음과 같다.When explaining the preventable method as a method for monitoring the breaker facility according to the present invention as follows.
1) 전기적 또는 기계적 동작으로 기인한 현상을 구별함이 가능.1) It is possible to distinguish phenomena due to electrical or mechanical operation.
- 경보회로는 분명히 전기적 또는 기계적 신호중 어느 한쪽의 동작시에는 경보되는 회로이므로 경보로 인식 판단함.-The alarm circuit is obviously an alarm circuit when one of the electrical or mechanical signals is activated.
2) 여러 가지 이유로 후크의 간격변화로 지탱하는 후크에서 간격의 이탈이 생기면 경보되어 운영자가 간격을 미리 확인하여 예방 할 수 있게 제공함.2) For various reasons, the alarm is alerted if there is a deviation of the gap from the supporting hook due to the change of the gap of the hook, so that the operator can check the gap in advance and prevent it.
3) 전기적 신호만 있고 기계적 동작으로의 연결이 안되는 경우에도 감지가 가능하므로 차단코일 등의 문제에 관한 사항도 판단 가능함.3) It is possible to detect the problem even if there is only an electrical signal and no connection to the mechanical operation, so it is possible to determine the matters such as the blocking coil.
4) 차단기의 무단 동작시는 설비에 경보기능이 없어 설비운영자가 인식하기 어려우나, 본 고안에서는 기계부의 후크동작을 상시 감시하여, 무단동작시 운영자에게 경보하게 구성하므로 운영자가 즉시 인식하게 됨.4) In case of unauthorized operation of circuit breaker, it is difficult for facility operator to recognize because there is no alarm function in this facility.
한편, 상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 실시예가 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시될 수 있다.Meanwhile, in the above description of the present invention, specific embodiments have been described, but various embodiments may be implemented without departing from the scope of the present invention.
특히, 본 발명의 실시예에서는 일부제품에 접속되어 실행방법을 예를 들어 설명하였으나, 어느 제품이건 같은 방법으로 전력 설비에서도 동일하게 적용 가능하다.In particular, in the embodiment of the present invention has been described by way of example, the implementation method is connected to some products, any product can be equally applicable to the power equipment in the same way.
상기와 같이 구성된 본 발명은, 리미트 스위치 취부작업이 손쉽고, 차단기 동작상태 및 그 시스템상태의 실시간 파악에 탁월한 효과가 있고, 정전을 줄이고 각 설비의 설비구조상 난이한 감시부재 부분도 확실히 감시를 원활히 수행할 수 있는 이점이 있으며, 신호 지령이 최종까지 도달하는 여부를 취득하는 이점도 있다. The present invention configured as described above, the limit switch mounting operation is easy, has an excellent effect on the real-time grasp of the circuit breaker operating state and its system state, reduce the power failure, and monitor the part of the difficult monitoring member of the equipment structure of each equipment smoothly and smoothly There is an advantage in that it is possible, and there is an advantage of acquiring whether or not the signal command reaches the end.
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