KR100794913B1 - 클리폰 카드 시험기 - Google Patents

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Abstract

이 발명은 변환소 주요 보호 및 제어회로반에 설치운영중인 클리폰 카드의 수은 접점을 이용한 클리폰 릴레이의 동작 전압 및 동작시간을 분석하고 추이분석을 하는 클리폰 카드 시험기에 관한 것으로서,
클리폰 카드에 동작전압 및 코일의 동작전원 측정을 위해 직류전원 및 정밀한 계단파 전원을 공급하는 클리폰 카드 내부의 릴레이를 동작시키는 정밀 전원 공급부와, 상기한 정밀 전원공급부로부터 출력된 전압을 받아 시험할 클리폰 카드를 동작시키는 시험 카드 설치부와, 상기 시험카드 설치부에서 입력된 아날로그, 디지털 신호 및 클리폰 카드의 접점 동작시간 측정을 위한 교류(AC) 주파수 입력을 처리하는 아날로그 처리부 및 디지털 처리부와, 상기한 아날로그 처리부 및 디지털 처리부에서 처리한 디지털 자료를 데이터베이스에 저장하고, 저장된 자료를 코일 저항 측정, 동작 전압 측정, 접점동작 시간측정, 추이분석 등을 계산 및 저장하는 산업용 컴퓨터와, 상기한 산업용 컴퓨터에서 계산된 결과를 도표 및 그래프로 사용자가 클리폰 카드를 유지 보수하는데 필요한 자료를 표시 및 출력하는 모니터 및 프린터를 포함하여 이루어진다.
정밀 전원 공급부, 시험카드 설치부, 산업용 컴퓨터, 모니터, 프린터

Description

클리폰 카드 시험기{Klippon card tester}
도 1은 이 발명의 실시예에 따른 클리폰 카드 시험기의 블럭 구성도이다.
도 2는 이 발명의 실시예에 따른 클리폰 카드 시험기의 아날로그 처리부의 블럭 구성도이다.
도 3은 이 발명의 실시예에 따른 클리폰 카드 시험기의 디지털 처리부의 블럭 구성도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 정밀전원 공급부 20 : 아날로그 처리부
30 : 디지털 처리부 40 : 시험카드 설치부
50 : 산업용 컴퓨터 60 : 모니터 및 프린터
이 발명은 클리폰 카드 시험기에 관한 것으로서, 좀더 세부적으로 말하자면 변환소 주요 보호 및 제어회로반에 설치운영중인 클리폰 카드의 수은 접점을 이용한 클리폰 릴레이의 동작 전압 및 동작시간을 분석하고 추이분석을 하는 클리폰 카드 시험기에 관한 것이다.
일반적으로 전력변환소에는 HVDC 변환설비를 제어하는 클리폰 카드가 설치되어 있다.
상기한 클리폰 카드의 성능을 평가하기 위한 방법으로서, 클리폰 카드에 부착되어 있는 개별 클리폰 릴레이에 24V DC 전원을 공급하고, 접점의 상태를 LED 상태로 파악하는 방법이 일반적으로 사용되어 왔다.
그러나, 상기한 종래의 분석방법은 클리폰 릴레이의 특성 일부만을 간단히 확인하는 한계를 지니고 있음으로써 주요한 전력 변환설비에서 사용되는 클리폰 카드의 고화 및 비표시(LED 무표시) 고장 등의 정확한 성능을 분석할 수 없는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 클리폰 릴레이의 저항, 전압, 전류값이 디스플레이됨으로써 불량유무 판단은 물론 열화상태를 수치로 확인가능하며, 또한 데이터 베이스화함으로써 릴레이 교체주기 여부를 쉽게 판단하며, 소형화함으로써 운반이 용이하도록 하는 기술이 대한민국 실용신안 등록번호 20-0303129호(공고일자 2003년 02월 07일)의 "클리폰 릴레이 시험기"에서 개시된 바 있다. 또한, 릴레이 카드의 사용전이나 사용후, 동작시험을 통해 클리폰 릴레이 카드가 정상적으로 동작하는지 여부를 알 수 있도록 하는 기술이 대한민국 실용신안 등록번호 20-0331126호(공고일자 2003년 10월 22일)의 "릴레이카드의 테스트 장치"에서 개시된 바 있다.
그러나, 상기한 종래의 클리폰 카드 시험기는 자동으로 반복시험이 되지 않는 문제점이 있다. 즉, 변환소 주요 보호 및 제어회로 반에 설치운영중인 클리폰 카드는 빠른 응답 특성을 가지고 변환소의 정지회로에 제어명령을 발생하는 주요 설비로서 내부 수은 릴레이의 동작 성능을 주기적으로 점검하고 보수하여야 하는데, 수은 릴레이의 특성상 동작전압과 접점의 응답시간을 수십회 반복 시험하여 릴레이 접점 고화 및 비정상 동작 특성을 파악하여야 함에도 불구하고, 그러지 못하는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 클리폰 카드의 고화진단, 코일 동작전압, 코일 저항, 접점 동작시간, 무표시 고장 등을 사용자가 지정한 횟수만큼 자동적으로 반복 시험함으로써 클리폰 카드의 이상 및 고착 진행상태를 시험하며, 카드 시험주기별 추이분석 기능을 이용하여 릴레이의 교체시기를 사용자에게 제시할 수 있도록 하는 클리폰 카드 시험기를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 클리폰 카드의 각 릴레이 시험을 수회에서 수십회 선택적으로 시행하여 릴레이 고착 진행 상태를 확인하며, LED 무표시 릴레이 접점 동적여부를 판단하고 연차별 릴레이 동작전압 특성과 응답시간의 추이를 분석함으로써 이상적인 교체시점을 제시하는 클리폰 카드 시험기를 제공하고자 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 이 발명의 구성은, 클리폰 카드에 동작전압 및 코일의 동작전원 측정을 위해 직류전원 및 정밀한 계단파 전원을 공급하여 클리폰 카드 내부의 릴레이를 동작시키는 정밀 전원 공급부와, 상기한 정밀 전원공급부로부터 출력된 전압을 받아 시험할 클리폰 카드를 동작시키는 시험 카드 설치부와, 상기 시험카드 설치부에서 입력된 아날로그, 디지털 신호 및 클리폰 카드의 접점 동작시간 측정을 위한 교류(AC) 주파수 입력을 처리하는 아날로그 처리부 및 디지털 처리부와, 상기한 아날로그 처리부 및 디지털 처리부에서 처리한 디지털 자료를 데이터베이스에 저장하고, 저장된 자료를 코일 저항 측정, 동작 전압 측정, 접점동작 시간측정, 추이분석 등을 계산 및 저장하는 산업용 컴퓨터와, 상기한 산업용 컴퓨터에서 계산된 결과를 도표 및 그래프로 사용자가 클리폰 카드를 유지 보수하는데 필요한 자료를 표시 및 출력하는 모니터 및 프린터를 포함하여 이루어진다.
이 발명의 구성은, 상기한 아날로그 처리부는, 변수 설정값이 저장되어 있는 이득 선택부와, 저역 신호를 통과시키기 위한 저주파필터부와, 채널을 선택하기 위한 제어신호를 출력하는 멀티플렉서 제어부와, 멀티플렉서 제어부의 신호에 의해 통과채널을 선택하는 멀티플렉서와, 선택된 채널을 통해 통과된 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환기와, 아날로그 버스를 선택하기 위한 아날로그 버스 스위치와, 멀티플렉서 제어부를 제어하여 디지털 인터페이스가 이루어지도록 하는 디지털 인터페이스와 제어부를 포함하여 이루어지면 바람직하다.
이 발명의 구성은, 상기한 디지털 처리부는, 시험 카드 설치부의 시험카드 동작으로 발생하는 릴레이 코일동작, 릴레이 접점의 동작 신호를 입력받기 위한 입/출력 커넥터와, 상기한 입/출력 커넥터와 연결되어 있는 디지털 인퍼페이스와, 상기한 디지털 인퍼페이스와 연결되어 있는 입/출력 채널 인터페이스 회로와, 상기한 입/출력 채널 인터페이스 회로를 산업용 컴퓨터(50)와 연결하기 위한 피씨아이 버 스를 포함하여 이루어지면 바람직하다.
이 발명의 구성은, 상기한 산업용 컴퓨터는 정확한 릴레이 접점 동작시간 측정을 위해서 아날로그 처리부로부터 입력된 교류(AC)의 60Hz 주파수를 기준시간으로 정밀한 동작시간을 측정하면 바람직하다.
이하, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 이 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 이 발명의 목적, 작용, 효과를 포함하여 기타 다른 목적들, 특징점들, 그리고 동작상의 이점들이 바람직한 실시예의 설명에 의해 보다 명확해질 것이다.
참고로, 여기에서 개시되는 실시예는 여러가지 실시가능한 예중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 이 실시예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시예가 가능함을 밝혀 둔다.
도 1은 이 발명의 실시예에 따른 클리폰 카드 시험기의 블럭 구성도이다. 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 이 발명의 일실시예에 따른 클리폰 카드 시험기의 구성은, 클리폰 카드에 동작전압 및 코일의 동작전원 측정을 위해 24VDC 및 정밀한 계단파 전원을 공급하는 정밀 전원 공급부(10)와, 정밀 전원공급부(10)로부터 출력된 전압을 받아 시험할 클리폰 카드를 동작시키는 시험 카드 설치부(40)와, 상기 시험카드 설치부(40)에서 입력된 아날로그, 디지털 신호 및 클리폰 카드의 접점 동 작시간 측정을 위한 교류(AC) 주파수 입력을 처리하는 아날로그 처리부(20) 및 디지털 처리부(30)와, 상기한 아날로그 처리부(20) 및 디지털 처리부(30)에서 처리한 디지털 자료를 데이터베이스에 저장하고, 저장된 자료를 코일 저항 측정, 동작 전압 측정, 접점동작 시간측정, 추이분석 등을 계산 및 저장하는 산업용 컴퓨터(50)와, 상기 산업용 컴퓨터(50)에서 계산된 결과를 도표 및 그래프로 사용자가 클리폰 카드를 유지 보수하는데 필요한 자료를 표시 및 출력하는 모니터 및 프린터(60)를 포함하여 이루어진다.
도 2는 이 발명의 실시예에 따른 클리폰 카드 시험기의 아날로그 처리부의 블럭 구성도이다. 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 이 발명의 실시예에 따른 클리폰 카드 시험기의 아날로그 처리부의(20)의 구성은, 변수 설정값이 저장되어 있는 이득 선택부(20A)와, 저역 신호를 통과시키기 위한 저주파필터부(20B)와, 채널을 선택하기 위한 제어신호를 출력하는 멀티플렉서 제어부(20E)와, 멀티플렉서 제어부(20E)의 신호에 의해 통과채널을 선택하는 멀티플렉서(20C)와, 선택된 채널을 통해 통과된 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환기(20D)와, 아날로그 버스를 선택하기 위한 아날로그 버스 스위치(20F)와, 멀티플렉서 제어부(20E)를 제어하여 디지털 인터페이스가 이루어지도록 하는 디지털 인터페이스와 제어부(20H)를 포함하여 이루어지며, 상기한 변수 설정부(20A)는 시험하고자 하는 클리폰 카드의 동작신호를 입력받아 처리하고, 상기한 아날로그-디지털 변환기(20D)를 통해 디지털화된 데이터는 버스 인터페이스에 의해 산업용 컴퓨터(50)와 자료를 주고받도록 구성된다.
도 3은 이 발명의 실시예에 따른 클리폰 카드 시험기의 디지털 처리부의 블럭 구성도이다. 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 이 발명의 실시예에 따른 클리폰 카드 시험기의 디지털 처리부(30)의 구성은, 시험 카드 설치부(40)의 시험카드 동작으로 발생하는 릴레이 코일동작, 릴레이 접점의 동작 신호를 입력받기 위한 입/출력 커넥터(30D)와, 상기한 입/출력 커넥터(30D)와 연결되어 있는 제1 내지 제4 디지털 인퍼페이스(30B)와, 상기한 제1 내지 제4 디지털 인퍼페이스(30B)와 연결되어 있는 입/출력 채널 인터페이스 회로(30A)와, 상기한 입/출력 채널 인터페이스 회로(30A)를 산업용 컴퓨터(50)와 연결하기 위한 피씨아이 버스(30C)를 포함하여 이루어지며, 상기한 입/출력 커넥터(30D)는 시험하고자 하는 클리폰 카드의 동작신호를 입력받아 처리하고, 상기한 피씨아이 버스(30C)를 통해 디지털화된 데이터는 버스 인터페이스에 의해 산업용 컴퓨터(50)와 자료를 주고받도록 구성된다.
상기한 구성에 의한, 이 발명의 일실시예에 따른 클리폰 카드 시험기의 작용은 다음과 같다.
먼저, 현장 캐비넷에서 클리폰 카드를 인출하여 시험카드 설치부(40)에 설치를 한다.
정밀 전원 공급부(10)는 시험 카드 설치부(40)에 설치되어 있는 시험하고자하는 클리폰 카드에 동작 전원 및 계단파 전원을 공급하는데, 24VDC 및 0~24VDC 계단파 신호를 시험 카드 설치부(40)에 설치된 5종의 클리폰 카드에 공급하여 클리폰 카드 내부의 릴레이를 동작시킨다.
상기한 시험 카드 설치부(40)에 설치되어 있는 클리폰 카드의 릴레이 동작으 로 발생하는 아날로그 신호는 아날로그 처리부(20)로 입력되고, 디지털 신호는 디지털 처리부(30)로 입력된다.
아날로그 처리부(20)에서는 시험 카드 설치부(40)의 시험카드 동작으로 발생한 코일 저항, 코일 동작 전압, 기준시간 정의를 위한 교류(AC)입력 신호를 입력받아서, 이를 이득 선택부(20A)의 변수 설정값과 곱하여, 저주파 필터(20B)를 거쳐 멀티플렉서(20C)로 출력하며, 멀티플렉서 제어부(20E)의 신호에 의해 동작하는 멀티플렉서(20C)를 통해 입력 채널이 선택되면, 이와 같이 선택된 채널을 통해 통과된 신호가 아날로그-디지털 변환기(ADC)(20D)에 의해서 디지털 자료화되어 출력된다.
디지털 처리부(30)에서는 시험 카드 설치부(40)의 시험카드 동작으로 발생하는 릴레이 코일동작, 릴레이 접점의 동작 신호를 입/출력 커넥터(30D)로 입력받아서 제1 내지 제4 디지털 인터페이스(30B)를 통해 입/출력 채널 인터페이스 회로(30A)로 전달되도록 하며, 입/출력 채널 인터페이스 회로(30A)를 거친 신호는 피씨아이 버스(30C)를 통해 산업용 컴퓨터(50)로 출력된다.
산업용 컴퓨터(50)는 상기한 아날로그 처리부(20)와 디지털 처리부(30)로부터 입력되는 신호를 데이터베이스에 저장되도록 한 뒤에, 사용자가 설정한 반복 횟수만큼 릴레이 코일 저항 측정, 코일 동작 전압 측정, 릴레이 접점 동작시간 등을 측정 프로그램에 의해 계산한 후, 미리 설정된 정상 범위의 저항값, 정상범위의 코일 동작 전압, 정상범위의 릴레이 접점 동작시간과 비교하여 입력된 신호의 정상, 비정상 상태를 확인한다. 이때, 산업용 컴퓨터(50)는 정확한 릴레이 접점 동작시간 측정을 위해서 아날로그 처리부(20)로부터 입력된 교류(AC)의 60Hz 주파수를 기준시간으로 정밀한 동작시간을 측정한다.
그리고, 이와 같이 산업용 컴퓨터(50)에서 계산한 모든 자료는 도표 및 그래프화되어 사용자에게 표시 및 출력하는 모니터 및 프린터(60)로 출력되어 표시된다.
전체적으로 요약하면, 정밀 전원 공급부(10)의 출력 전원이 시험 카드 설치부(60)에 공급되어 클리폰 카드를 동작시키며, 클리폰 카드의 동작시 발생되는 아날로그 신호와 디지털 신호는 아날로그 처리부(20)와 디지털 처리부(30)으로 입력되며, 아날로그 처리부(20)와 디지털 처리부(30)로 각각 입력된 신호는 아날로그-디지털 변환부(20D) 및 입/출력 채널 인터페이스 회로(30A)를 통해 디지털 자료화된 후 산업용 컴퓨터부(50)에 입력되어, 사용자가 설정한 반복 횟수만큼 릴레이 코일 저항을 계산하고, 릴레이 동작전압을 계산하며, 교류(AC) 전원의 주파수를 기준시간으로 설정하여 릴레이 접점 동작시간을 계산한 후 계산 데이터를 데이터베이스에 저장하며, 이와 같이 데이터 베이스에 저장된 결과 값은 미리 설정된 정상 동작 범위와 비교되어 클리폰 카드의 정상, 비정상 상태 및 시험 주기별 결과값의 추이분석을 통해 릴레이 고화 진행상태, 코일저항의 노화 현상을 도표, 그래프를 이용하여 모니터 및 프린터(60)를 통해서 사용자에게 정보를 제공함으로써, 사용자가 클리폰 카드의 릴레이 교체시기를 정할 수 있도록 한다.
상기와 같은 본 발명에 의하면, 각 클리폰 카드의 릴레이 동작 전압 특성 및 응답시간을 입력된 반복횟수 만큼 반복 시험함으로써, 수은 릴레이의 고착 상태 진 단 및 접점 응답건전성을 조속한 시간안에 수행할 수 있으며, 릴레이 동작전압 특성과 응답시간의 년차별 추이관리를 통해 이상적인 릴레이 교체시기를 확인할 수 있다. 즉, 본 발명에서는, 종래의 분석장비의 한계를 극복하기 위해, 분석하고자하는 클리폰 카드 5종(M0026A, M0027A, M0027B, M0028A, M0029A)에 설치된 클리폰 릴레이의 동작전압 및 1msec 이하의 동작시간등을 계측하고, 이와 같이 수 회 반복하여 계측된 동작전압 및 동작시간은 수은의 고착 또는 고착 진행여부를 판단하기 위한 자료로 저장되고, 실시간으로 이상 여부를 사용자에게 알려주게 된다.
이상의 실시예에서 살펴 본 바와 같이 이 발명은, 클리폰 카드의 고화진단, 코일 동작전압, 코일 저항, 접점 동작시간, 무표시 고장 등을 사용자가 지정한 횟수만큼 자동적으로 반복 시험함으로써 클리폰 카드의 이상 및 고착 진행상태를 시험하며, 카드 시험주기별 추이분석 기능을 이용하여 릴레이의 교체시기를 사용자에게 제시할 수 있으며, 클리폰 카드의 각 릴레이 시험을 수회에서 수십회 선택적으로 시행하여 릴레이 고착 진행 상태를 확인하며, LED 무표시 릴레이 접점 동적여부를 판단하고 연차별 릴레이 동작전압 특성과 응답시간의 추이를 분석함으로써 이상적인 교체시점을 제시할 수 있는 효과를 갖는다.

Claims (4)

  1. 클리폰 카드에 동작전압 및 코일의 동작전원 측정을 위해 직류전원 및 정밀한 계단파 전원을 공급하여 클리폰 카드 내부의 릴레이를 동작시키는 정밀 전원 공급부;
    상기한 정밀 전원공급부로부터 출력된 전압을 받아 시험할 클리폰 카드를 동작시키는 시험 카드 설치부;
    상기 시험카드 설치부에서 입력된 아날로그, 디지털 신호 및 클리폰 카드의 접점 동작시간 측정을 위한 교류(AC) 주파수 입력을 처리하는 아날로그 처리부 및 디지털 처리부;
    상기한 아날로그 처리부 및 디지털 처리부에서 처리한 디지털 자료를 데이터베이스에 저장하고, 저장된 자료를 코일 저항 측정, 동작 전압 측정, 접점동작 시간측정, 추이분석 등을 계산 및 저장하는 산업용 컴퓨터; 및
    상기한 산업용 컴퓨터에서 계산된 결과를 도표 및 그래프로 사용자가 클리폰 카드를 유지 보수하는데 필요한 자료를 표시 및 출력하는 모니터 및 프린터를 포함하여 이루어지며,
    상기한 아날로그 처리부는, 설정값이 저장되어 있는 이득 선택부; 저역 신호를 통과시키기 위한 저주파필터부; 채널을 선택하기 위한 제어신호를 출력하는 멀티플렉서 제어부; 멀티플렉서 제어부의 신호에 의해 통과채널을 선택하는 멀티플렉서; 선택된 채널을 통해 통과된 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환기; 아날로그 버스를 선택하기 위한 아날로그 버스 스위치; 및 멀티플렉서 제어부를 제어하여 디지털 인터페이스가 이루어지도록 하는 디지털 인터페이스와 제어부를 포함하여 이루어지며,
    상기한 디지털 처리부는, 시험 카드 설치부의 시험카드 동작으로 발생하는 릴레이 코일동작, 릴레이 접점의 동작 신호를 입력받기 위한 입/출력 커넥터; 상기한 입/출력 커넥터와 연결되어 있는 디지털 인퍼페이스; 상기한 디지털 인퍼페이스와 연결되어 있는 입/출력 채널 인터페이스 회로; 및 상기한 입/출력 채널 인터페이스 회로를 산업용 컴퓨터와 연결하기 위한 피씨아이 버스를 포함하여 이루어지며,
    상기한 산업용 컴퓨터는 정확한 릴레이 접점 동작시간 측정을 위해서 아날로그 처리부로부터 입력된 교류(AC)의 60Hz 주파수를 기준시간으로 정밀한 동작시간을 측정하는 것을 특징으로 하는 클리폰 카드 시험기.
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