KR100807263B1 - 이상발생 감지 정류시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 각 기지국이나 교환국의 이상발생 신호를 육안과 청각으로 식별하여 감시할 수 있는 이상발생 감지 정류시스템에 관한 것으로, 본 발명의 이상발생 감지 정류시스템은 한전 전원을 수전하여 교류를 출력하는 교류분전반과, 배터리에 충전시킴과 아울러 그 직류전원을 분배하여 출력하는 직류분전반과, 연결된 기지국이나 교환국의 장비 보호기능과 교류전원을 직류전원으로 변환하는 정류기능과 장비 이상발생을 제어하는 정류기본체 및, 상기 정류기본체와 유무선으로 연결되어 상기 정류기본체에서 출력된 이상발생 신호를 시각과 청각으로 식별할 수 있는 컴퓨팅시스템으로 구성됨을 특징으로 한다.

감지 정류시스템

Description

이상발생 감지 정류시스템{Sensing rectification system of error generation}

도 1a 및 1b는 종래 기술의 일반적인 무정전 전원장치 및 정류시스템을 나타낸 도면이다.

도 2는 종래의 무정전 전원장치의 제어시퀀스부에 전원을 공급하는 전원부를 나타낸 도면이다.

도 3은 본 발명에 따른 이상발생 감지 정류시스템의 정면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 이상발생 감지 정류시스템의 이상발생 알림의 흐름도이다.

＜도면의 부요부분에 대한 부호의 설명＞

21 : 제어 모듈 22 : 정류 모듈

31 : 데이터 처리부 32 : 송출부

33 : 해당경보 DB 40 : 출력부

41 : 스피커 42 : LED

43 : 컴퓨터 모니터 200 : 정류기본체

500 : 직류분전반 600 : 교류분전반

본 발명은 이상발생 감지 시스템에 관한 것으로, 특히 각 기지국이나 교환국의 이상발생 신호를 육안과 청각으로 식별하여 감시할 수 있는 이상발생 감지 정류시스템에 관한 것이다.

일반적으로 제철소와 같은 대규모 공장에서는 무정전 전원장치가 사용된다. 이러한 무정전 전원장치는 교류전원을 직류전원으로 변환한 후 다시 이를 교류전원으로 재변환하여 정전에 따른 교류입력전원의 차단시 축전지에 저장된 직류전원을 교류전원으로 변환시켜 무순단으로 부하측에 설치되는 각 프래그래머블 로직 제어 및 분산제어장치 등에 전원을 공급한다.

도 1a 및 1b는 종래 기술의 일반적인 무정전 전원장치 및 정류기를 나타낸 것이며, 도 2는 종래의 무정전 전원장치의 제어시퀀스부에 전원을 공급하는 전원부를 나타낸 것이다.

도 1a 및 1b를 참조하면, 무정전 전원장치는 입력되는 교류전원을 직류전원으로 변환하는 컨버터(1)와, 상기 컨버터(1)의 후단에 접속되어 정전시 무순단으로 전원을 공급하는 축전지(2)와, 상기 컨버터(1)에 의해 변환된 직류전원을 다시 교류전원으로 변환시키는 인버터(3)와, 상기 인버터(3)에 이상이 발생하는 경우 바이패스라인으로 무순단 절체를 실행하며 장비의 점검과 수리를 하기 위해 절체되는 스태틱 스위치(4)와, 부하단의 전원정격(부하단의 프로그래머블 로직 제어, 분산제어장치 등이 요구하는 전압레벨)을 충족시켜주기 위한 바이패스 트랜스(5)로 구성 된다.

상기 구성의 무정전 전원장치는 다음과 같이 작동한다.

우선, 무정전 전원장치의 전원계통은 정상공급 전원라인과 바이패스 전원라인이 설치되어 있다. 상기 바이패스 전원라인은 정상공급 전원라인의 인버터(3)에 동작불량이 발생하는 경우 무순단으로 부하단에 전원을 공급하는데, 이때 무순단의 절체는 스태틱스위치(4)에 의해 이루어진다. 또한, 일상적인 장비의 점검 및 정비시에도 상기 바이패스 전원라인이 수동절체로 사용된다.

입력되는 교류전원은 컨버터(1)에서 직류전원으로 변환되어 비상시 즉, 정전시의 전원으로 이용하기 위해 축전지(2)에 연속 충전됨과 동시에 인버터(3)에 의해 다시 교류전원으로 변환된 후 부하단에 공급된다. 인버터(3)에 이상이 발생하는 경우, 경보검출부(미도시)가 자동으로 스태틱스위치(4)를 동작시켜 전원공급라인을 바이패스 전원라인으로 절체시킨다.

정류시스템은 교류전원을 직류전원으로 변환시키는 일반적인 장치로서 도 1b에 나타낸 바와 같이, 입력되는 교류전원을 브릿지 다이오드로 정류하는 정류회로(51)와, 교류 전원이 한전정전이 되거나 부하정전시 전력손실을 저감하고 배터리에 의한 급전 시간을 지연시키는 PWM제어(55)와, 상기 PWM제어(55)의 정전신호를 받아 고주파로 스위칭하는 스위칭부(52), 및 변압기부(53)를 통과시켜 정류하여 전원을 안정화하는 정류 및 평활부(54)로 구성되어 DC 전력을 출력한다.

이러한 정류시스템은 한전에서 공급받은 교류(AC)전력을 직류(DC)전력으로 변환하여 기지국이나 교환국의 교환기에 전력을 공급한다.

정류시스템의 고장은 교환기의 서비스 중단으로 이어지며 신속한 정류시스템의 복구는 매우 중요하며, 고장이 발생된 정류시스템의 이상발생내역과 복구방법 등을 육안과 청각으로 알려줄 수 있다면 복구 시간은 대폭 단축할 수 있을 것이다.

종래의 무정전 전원장치에는 도 2에 도시된 바와 같이, 제어시퀀스부가 설치되어 있다. 제어시퀀스용 전원부(6,7)에 의해 직류전원 12V와 24V가 공급되며 상기 전원부(6,7)에 연결되어 직류 24V의 상태를 검출하는 다이오스 스위치(11,12)와, 상기 전원부(6,7)에 연결되어 직류 12V의 상태를 검출하는 직류 12V정전압부(13)로 이루어진다.

이때, 이러한 경보는 교류전원의 입력이 차단된 경우, 직류전원이 설정치 이하인 경우, 직류전원의 접지에 불량이 발생한 경우, 인버터(3)가 불량인 경우, 무정전 전원장치에 과부하가 인가되는 경우, 인버터(3)측의 각 부위의 퓨즈에 불량이 발생하는 경우, 인버터(3)측이 과열된 경우, 인버터(3)의 냉각팬이 불량인 경우, 축전지(2)가 방전되는 경우에 발생하게 된다.

일반적으로 무정전 전원장치의 가장 큰 목적은 부하단에 순간적인 정전이나 일정시간의 정전이 발생하는 경우 연속적으로 전원을 공급함으로써 공장 프로세서의 중지가 발생하지 않도록 하여 장시간 정전시에도 후속의 안전조치를 가능하게 하는 것이다.

따라서, 전원장치에 어떠한 문제가 발생하더라도 이를 신속히 운전자에게 알릴 수 있도록 각종 경보장치를 구비하고 전원라인을 바이패스 전원라인으로 스태틱스위치에 의해 절체 되도록 한다.

또한, 제어시퀀스용 전원도 이중으로 되어 있다.

그러나, 이러한 각종 안전조치를 취함에도 불구하고 무정전 전원장치에는 다음과 같은 심각한 문제가 존재한다.

2개의 제어시퀀용 전원부중 한 개가 고장 나는 경우 경보기능이 없기 때문에 외부에서 전혀 동작 상태를 확인할 수 없고 고장이 발생하는 경우에도 실제 전원이 순간적으로 차단되어 무정전 전원장치가 정상적으로 동작하지 못해 공장프로세서가 중단되어야만 전원부에 고장이 난 것을 파악할 수 있게 된다. 이것은 결국 무정전 전원장치가 제기능을 하지 못하는 것으로 대형 설비사고 이후에야 문제를 파악, 조치하는 상황이 발생하게 된다.

교류전원을 직류전원으로 변환시키는 컨버터의 구성부품인 사이리스터 등에 이상이 발생하여 정상적으로 전원변환기능을 하지 못하는 경우에도 이를 외부로 경보해줄 수 있는 기능이 없을 뿐만 아니라 축전지에서 직류전원이 연속해서 방전하는 현상이 발생되어 직류전원의 이상여부를 확인할 수 없기 때문에 공장프로세서가 정지된 이후에야 상황판단 및 조치가 가능하게 된다. 즉, 무정전 전원장치의 각종 경보동작이 컨버터측에는 직류전원이 일정 레벨 이하일 경우에는 축전지보호 및 정격출력불가관련 무정전 전원장치 자체를 자동정지 시키고 경보시키는 기능만이 있을 뿐이다.

따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 각 기지국이나 교환국 장비의 이상발생 내역과 복구방법을 육안과 청각으로 식별할 수 있는 이상발생 감지 정류시스템을 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이상발생 감지 정류시스템은, 한전 전원을 수전하여 교류를 출력하는 교류분전반과; 배터리에 충전시킴과 아울러 그 직류전원을 분배하여 출력하는 직류분전반과; 연결된 기지국이나 교환국의 장비 보호기능과 교류전원을 직류전원으로 변환하는 정류기능으로 입력 전압보호, 퓨우즈 단락 및 출력 과부하를 체크하여 관리하는 정류모듈과, 감시 및 제어하여 이상 발생시 이상 발생 신호를 송출하는 제어모듈을 포함하는 정류기본체; 및 상기 정류기본체와 유무선으로 연결되어 상기 정류기본체에서 출력된 이상발생 신호를 시각과 청각으로 나타내어 식별할 수 있는 컴퓨팅시스템;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

삭제

상기 제어모듈은, 이상 발생 신호가 입력되면 신호를 분석 비교하는 데이터처리부와, 이상 발생의 유형을 데이터 베이스화하여 저장 관리하는 해당경보 데이터베이스와, 상기 데이터처리부의 이상 신호를 입력받아서 해당하는 경보의 내용을 검출하기 위한 송출부, 및 이상 발생 유형에 따라 송출음과 경보 LED와 메시지를 출력하기 위한 출력부로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 이상발생 감지 정류시스템의 정면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 이상발생 감지 정류시스템의 이상발생 알림의 흐름도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 이상발생 감지 정류시스템은 교환기에 직류전원을 공급하는 전원장치에 있어서, 한전 전원을 수전하여 교류를 출력하는 교류분전반(600)과, 배터리에 충전시킴과 아울러 그 직류전원을 분배하여 출력하는 직류분전반(500)과, 연결된 기지국이나 교환국의 장비 보호기능과 교류전원을 직류전원으로 변환하는 정류기능과 장비 이상발생을 제어하는 정류기본체(200), 및 상기 정류기본체(200)와 유무선으로 연결되어 상기 정류기본체(200)에서 출력된 이상발생 신호를 시각과 청각으로 나타내어 식별할 수 있는 컴퓨팅시스템(미도시)으로 구성되어 있다.

상기 정류기본체(200)는 교류전원을 직류전원으로 정류하는 정류모듈(22)과, 각부의 상태를 감시 및 제어하여 이상 발생시 이상 발생 신호를 송출하는 제어모듈(21)이 하나의 랙에 설장되어 있다.

도 4를 참조하면, 상기 정류시스템의 제어모듈(21)에서 이상 발생의 신호가 입력되면 신호를 분석 비교하는 데이터처리부(31)와, 이상 발생의 유형을 데이터 베이스화하여 저장 관리하는 해당경보 데이터베이스(33)와, 상기 데이터처리부(31)의 이상 신호를 입력받아서 해당하는 경보의 내용을 검출하기 위한 송출부(32)와, 이상 발생 유형에 따라 송출음과 경보 LED와 메시지를 출력하기 위한 출력부(40)로 구성되어 있다.

여기서, 상기 출력부(40)는 이상 알림 송출음을 하기 위한 스피커(41)와, 깜빡임으로 경고를 알리는 LED(42) 및 이상 발생의 유형을 메시지로 전시시켜 주는 컴퓨터 모니터(43)로 구성된다.

상기 이상 발생의 유형으로는 정전, 과전압, 저전압, 퓨즈단락 등이 발생한다. 이때 정전시에는 "현재 정류시스템은 정전입니다." 라는 송출음(멘트)이 송출되고, 과/저전압시에는 "현재 정류시스템은 과/저전압입니다. 1번 정류기의 3호 정류모듈을 확인 바랍니다." 라고 송출되며, 퓨즈단락시에는 "현재 정류시스템의 퓨즈가 단락되어 있습니다." 라고 멘트가 송출된다.

또한, 상기 LED(42)는 상기 송출음의 송출에 따라 깜빡거리게 된다.

그리고, 상기 이상 발생의 유형에 따라 컴퓨터 모니터에 전시되는 메시지를 달리한다. 상기 메시지는 상기 송출음의 내용과 조치사항을 디스플레이 하게 된다.

이하, 상기와 같은 이상 발생 감지 정류시스템의 동작을 설명한다.

먼저, 상기 정류모듈(22)의 시스템에서 각 기지국 및 교환국에서 고장발생이 입력되면 장비 이상발생 신호를 송출하게 된다.

이어서, 제어모듈(21)은 상기 정류모듈(22)에서 발생한 고장 신호를 데이터처리부(31)에서 증폭 및 비교 분석하게 된다. 또한, 송출부(40)는 상기 데이터처리부(31)에서 출력된 분석 데이터와 같은 데이터를 해당경보데이터베이스(33)에서 찾아내어 출력부(40)로 신호를 출력하게 된다.

이때, 상기 출력부(40)는 이상 알림 송출음과 경보 LED가 점등되며, 컴퓨팅모니터로 해당 경보의 이상 상태를 메시지로 전시하게 된다.

상기 출력부(40)에 해당 송출음과 경보 LED와 해당 메시지를 확인하고 해당 기지국이나 교환국의 장비를 신속히 복구할 수 있다.

본 발명은 상설한 바와 같이, 각 기지국이나 교환국의 이상 발생을 검출하여 경보를 청각과 시각으로 발함으로써 대형설비사고를 방지하고 이에 따라 인명재해를 방지할 수 있게 된다. 또한, 이상발생의 유형에 따라 해당 신호를 송출되어지기 때문에 고장 원인을 육안 및 청각으로 확인 할 수 있어 복구시간을 단축할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 이상발생 감지 시스템에 있어서,

   한전 전원을 수전하여 교류를 출력하는 교류분전반과;

   배터리에 충전시킴과 아울러 그 직류전원을 분배하여 출력하는 직류분전반과;

   연결된 기지국이나 교환국의 장비 보호기능과 교류전원을 직류전원으로 변환하는 정류기능으로 입력 전압보호, 퓨우즈 단락 및 출력 과부하를 체크하여 관리하는 정류모듈과, 감시 및 제어하여 이상 발생시 이상 발생 신호를 송출하는 제어모듈을 포함하는 정류기본체; 및

   상기 정류기본체와 유무선으로 연결되어 상기 정류기본체에서 출력된 이상발생 신호를 시각과 청각으로 나타내어 식별할 수 있는 컴퓨팅시스템;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 이상발생 감지 정류시스템.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 제어모듈은, 이상 발생 신호가 입력되면 신호를 분석 비교하는 데이터처리부와;

   이상 발생의 유형을 데이터 베이스화하여 저장 관리하는 해당경보 데이터베이스와;

   상기 데이터처리부의 이상 신호를 입력받아서 해당하는 경보의 내용을 검출하기 위한 송출부; 및

   이상 발생 유형에 따라 송출음과 경보 LED와 메시지를 출력하기 위한 출력부로 구성된 것을 특징으로 하는 이상발생 감지 정류시스템.

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