KR100868984B1 - 전원 이상 검출장치 - Google Patents

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Abstract

전원 이상 검출장치가 개시된다. 전원 이상 검출장치는, 디지털 축소형 모자익 배전반에 대한 직류 및 교류 구동 전원이 입력받아, 상기 디지털 축소형 모자익 배전반으로 전달하는 전원 입출력부, 전원 입출력부에서 전원이 정상적으로 입력되는지 여부를 검출하는 전원 이상 검출부, 및 전원 이상 검출부에서 전원 이상이 검출되면, 전원 이상 상태임을 알려주는 출력부를 포함한다. 이에 따라, 디지털 축소형 모자익 배전반의 구동 전원이 정상적으로 입력되는지 여부를 효율적으로 확인할 수 있다.
디지털 축소형 모자익 배전반, 차단기, 전원 이상 검출

Description

전원 이상 검출장치{POWER FAIL DETECTION APPARATUS}
본 발명은 전원 이상 검출장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 디지털 축소형 모자익 배전반의 구동 전원이 정상적으로 입력되는지 여부를 검출할 수 있는 전원 이상 검출장치에 관한 것이다.
일반적으로 발전소에서 발전한 전력을 수용가에게 공급하는 과정에서는 여러단계에 걸쳐 전압을 승압해주거나 강압시켜 줄 필요가 있으며 또 발전력 송전력을 집중하거나 배분해 줄 필요가 있다. 변전소는 이러한 역할 이외에도 전압의 변성과 조정, 전력의 집중과 배분, 전력 조류 제어, 송배전 선로 및 변전소에 설치된 설비를 보호한다는 중요한 역할을 담당하고 있다.
전력 설비는 광범위하게 분포되어 자연 재해에 노출되고 있고 과부하에 의해서 설비가 위험 상태에 빠지기 쉬울 뿐만 아니라 설비 자체에도 사고가 일어날 가능성이 많다. 이와 같은 사태에 대비해서 송배전선로 및 변전소를 보호하기 위한 여러 가지 보호 장치가 변전소에 설치되어 있다.
현장 설비에서 단락 지락 등의 고장이 발생할 경우 대전류를 차단시켜 설비를 보호하기 위하여 차단기 등의 설비가 필요하다. 또한, 현장의 차단기 등의 장치 가 고장 없이 동작하는지를 감시하고, 제어 신호를 보내주며, 이력 상태를 확인하는 등의 기능을 수행하기 위한 설비가 필요하다.
이에 따라 변전소 주 설비의 감시, 제어, 계측 기능을 통신방식으로 운영하기 위하여 디지털 축소형 모자익 배전반이 운용되고 있다. 디지털 축소형 모자익 배전반은 현장 정보 처리반과 통신을 통해 현장 설비 등의 감시, 제어 등의 기능을 수행한다.
이와 같이, 디지털 축소형 모자익 배전반은 각종 현장 설비를 통합 관리할 수 있는 장치이므로, 안정적으로 운용되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 디지털 축소형 모자익 배전반에 대한 구동 전원이 정상적으로 입력될 수 있도록 하는 기술에 대한 필요성이 요청되고 있다.
본 발명은 디지털 축소형 모자익 배전반을 구동하기 위한 전원이 정상적으로 입력되는지 여부를 효율적으로 검출할 수 있는 전원 이상 검출장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 전원 이상 검출장치는, 디지털 축소형 모자익 배전반에 대한 직류 및 교류 구동 전원을 입력받아, 상기 디지털 축소형 모자익 배전반으로 전달하는 전원 입출력부, 전원 입출력부에서 전원이 정상적으로 입력되는지 여부를 검출하는 전원 이상 검출부, 및 전 원 이상 검출부에서 전원 이상이 검출되면, 전원 이상 상태임을 알려주는 출력부를 포함한다.
이때, 상기 전원 이상 검출부는, 상기 입력되는 전원의 전압을 강압하는 컨버터부, 및, 상기 강압된 전압이 공급되어, 상기 전원의 이상 여부와 관계없이 상기 전원 이상 검출부가 항상 동작 상태를 유지하도록 하는 전원 유지부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 전원 입출력부에서 입력되는 전원은 한 쌍의 직류 125V 및 교류 220V이며, 상기 강압된 전압은 직류 24V 및 직류 48V 중 어느 하나일 수 있다.
이 경우, 상기 전원 이상 여부는, 상기 컨버터부 및 상기 전원 유지부 사이의 복수 개의 노드 중 하나의 노드 전압을 측정하여 상기 전원 이상 여부를 검출할 수 있다.
또한, 상기 전원 이상 검출부는, 상기 전원 입출력부와 연결되며, 접점을 갖는 스위칭부를 더 구비하여, 상기 스위칭부의 접점 개폐를 통해 전압 이상 여부를 검출할 수 있다.
또한, 상기 출력부는, 적어도 하나 이상의 램프를 구비하여 상기 전원 이상을 표시하는 표시부를 포함할 수 있다.
이때, 출력부는, 적어도 하나 이상의 부저를 구비하여 상기 전원 이상을 표시하는 알람부를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 컨버터부는, 입력되는 직류 구동 전원에 대응하여 강압된 직류 전압으로 변환하기 위한 제1 DD 컨버터, 및 입력되는 교류 구동 전원에 대응하여 직류 전압으로 변환하기 위한 AD 컨버터를 포함할 수 있다.
또한, 상기 전원 유지부는, 상기 제1 DD 다이오드 및 제2 DD 다이오드로부터 출력되는 신호를 각각 한쪽 방향으로 통과시키기 위한 제1 및 제2 다이오드를 구비하고, 상기 제1 DD 다이오드 및 제2 DD 다이오드의 일단이 상기 제1 및 제2 다이오드에 각각 연결되며, 상기 제1 및 제2 다이오드의 타단이 서로 연결되어, 상기 타단의 전압이 항상 일정하게 유지될 수 있다.
또한, 상기 전원 유지부는, 상기 제1 DD 컨버터 및 상기 AD 컨버터로부터 출력되는 신호를 한쪽 방향으로 통과시키기 위한 제1 및 제2 다이오드를 구비하고, 상기 제1 및 제2 다이오드로부터 출력되는 전압을 추가로 강압하는 제2 DD 컨버터를 구비할 수 있다.
여기서, 상기 전원 유지부는, 상기 제1 DD 컨버터 및 상기 AD 컨버터의 일단이 상기 제1 및 제2 다이오드의 일단에 각각 연결되며, 상기 제1 및 제2 다이오드의 타단이 상기 제2 DD 컨버터에 연결될 수 있다.
또한, 상기 스위칭부는, 차단기 및 단로기 중 어느 하나로 이루어지며, 입력되는 직류 및 교류 전압 각각에서 상기 차단기 및 단로기 중 어느 하나의 접점을 스위칭할 수 있다.
본 발명에 따르면, 스위칭부의 접점 신호 및 전원 이상을 검출하기 위한 회로 구성을 통해 디지털 축소형 모자익 배전반을 구동하기 위한 전원이 정상적으로 입력되는지 여부를 효율적으로 검출할 수 있다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전원 이상 검출장치를 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 전원 이상 검출장치(100)는 전원 입출력부(110), 전원 이상 검출부(120), 출력부(130)를 포함한다.
전원 입출력부(110)는 디지털 축소형 모자익 배전반으로 입력하기 위한 구동 전원을 입력받아, 디지털 축소형 모자익 배전반으로 전달한다. 전원 이상 검출부(120)는 전원 입출력부(110)에서 입력되는 전원이 정상적으로 입력되는지 여부를 검출한다. 출력부(130)는 전원 이상 검출부(120)에서 전원 이상이 검출되면, 전원 이상을 출력한다.
본 전원 이상 검출장치(100)는 디지털 축소형 모자익 배전반에 입력되는 전원이 정상적으로 입력되는지 여부를 검출하여 사용자에게 출력하기 위한 장치로서, 디지털 축소형 모자익 배전반에서 모듈 구조로 이루어지거나, 별개의 독립된 장치로서 이루어질 수도 있다. 한편, 본 전원 이상 검출장치(100)는 통신 라인을 통해 사용자의 단말장치(미도시)와 연결될 수 있으며, 이 경우 전원 이상 여부를 단말장치의 화면을 통해 사용자가 확인할 수 있다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전원 이상 검출장치를 나타내는 도면이다. 도 3 및 도 4는 본 발명의 전원 이상 검출부의 다양한 실시 예를 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
우선, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 제1 실시 예에 대하여 설명하기로 한다. 도 3을 참조하면, 본 전원 이상 검출장치(100)의 전원 이상 검출부(120)는 컨버터부(210) 및 전원 유지부(220)를 포함할 수 있다. 이때, 컨버터부(210)는 입력되는 전원의 전압을 강압할 수 있다. 전원 유지부(220)는 강압된 전압이 공급되어, 전원의 이상 여부와 관계없이 전원 이상 검출부(120), 더 나아가 전원 이상 검출장치(100)가 항상 동작 상태를 유지하도록 할 수 있다. 이에 따라, 컨버터부(210)와 전원 유지부(220) 사이의 특정 노드(A 또는 B)에서 전압을 측정함으로써, 전압 이상 여부를 검출하고 출력부(130)를 통해 전압 이상 여부를 출력할 수 있다. 구체적으로, 특정 노드(A 또는 B)는 특정 전압 이상의 값이 인가되면 턴온(Turn On)되고, 특정 전압 이하의 값이 인가되면 턴오프(Turn OFF)되는 동작을 수행하는 다양한 종류의 회로를 통해 전원 이상 여부를 판단할 수 있다.
다음으로는, 도 2 및 도 4를 참조하여 본 발명의 제2 실시 예에 대하여 설명하기로 한다. 도 4를 참조하면, 본 전원 이상 검출장치(100)의 전원 이상 검출부(120)는 상술한 컨버터부(210) 및 전원 유지부(220) 이외에 스위칭부(230)를 더 포함할 수 있다. 여기서 스위칭부(230)는, 전원 입출력부(110)에서 전원 신호와 직접 연결될 수 있으며, 접점을 구비하여 접점의 개폐를 통해 전압 이상 여부를 검출할 수 있다. 이 경우는, 상술한 제1 실시 예에 따른 전압 이상 검출 이외에, 스위칭부(230)의 접점 개폐에 의해 발생되는 신호를 이용하여 전압 이상 여부를 추가로 검출할 수 있다.
한편, 상술한 제1 및 제2 실시 예 각각에서, 본 전원 이상 검출장치(100)의 출력부(130)는 표시부(310)를 포함할 수 있다. 이때, 표시부(310)는 적어도 하나 이상의 램프를 구비하여 전원 이상을 표시할 수 있다. 램프의 종류로는 교류 전원 이상을 표시하는 AC FAIL 램프, 직류 전원 이상을 표시하는 DC FAIL 램프 등이 있을 수 있다. 필요에 따라 다양한 종류의 램프들이 구비되어 점등 또는 소등의 방법으로 전원 이상 여부를 표시할 수 있다.
또한, 상술한 제1 및 제2 실시 예 각각에서, 본 전원 이상 검출장치(100)의 출력부(130)는 알람부(320)를 포함할 수 있다. 이 경우, 알람부(320)는 적어도 하나 이상의 부저(buzzer)를 구비하여 상술한 전원 이상을 알려줄 수 있다.
아울러, 상술한 제1 및 제2 실시 예 각각에서, 본 전원 이상 검출장치(100)의 출력부(130)는 상술한 표시부(310) 및 알람부(320) 모두를 포함하여 전원 이상 여부를 출력할 수도 있다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 전원 이상 검출부를 구체적으로 설명하기 위한 도면이다. 우선, 도 3을 참조하여, 상술한 제1 실시 예에 따라 본 전원 이상 검출장치(100)의 전원 이상 검출부(120)가 컨버터부(210) 및 전원 유지부(220)만을 포함하는 경우에 대하여 살펴보기로 한다.
컨버터부(210)는 제1 DD 컨버터(210a) 및 AD 컨버터(210b)를 포함할 수 있다. 일 예로서, 제1 DD 컨버터(210a)에 직류 125V 전압(V1)이 인가될 수 있으며, AD 컨버터(210b)에 교류 220V 전압(V2)이 인가될 수 있다. 제1 DD 컨버터(210a) 및 AD 컨버터(210b)를 통과한 신호는 직류 24V 또는 직류 48V 중 어느 하나의 전압으로 강압될 수 있다.
전원 유지부(220)는 2개의 다이오드(D1, D2)와 제2 DD 컨버터(220a)로 이루어지는 회로로 구성되며, 제1 DD 컨버터(210a) 및 AD 컨버터(210b)에서 각각 2개의 신호가 출력되나, 둘 중 하나의 신호는 접지되며, 둘 중 나머지 하나의 신호는 상술한 각각의 다이오드(D1, D2) 및 제2 DD 컨버터(220a)를 통해, 본 디지털 축소형 모자익 배전반에서 이용되는 전압인 직류 5V의 전압(Vo)으로 다시 강압되어 유지될 수 있다.
여기서, 직류 125V(V1) 및 교류 220V(V2) 중 어느 하나에 전압 이상이 발생하면, A 노드 및 B 노드 중 어느 하나에 전류가 흐르지 않게 된다. 하지만, 전원 유지부(220)의 회로 구성상 A 노드 및 B 노드 중 어느 하나라도 전류가 흐르게 되면, 항상 디지털 축소형 모자익 배전반에서 이용되는 전압인 5V 전압을 유지할 수 있게 된다. 이에 따라, 본 전원 이상 검출장치(100)의 전원 이상 검출부(120)가 항상 동작하도록 어느 하나의 전압을 유지하는 것이 가능하게 된다.
이때, A 노드 및 B 노드는 출력부(130)와 연결되며, 이로 인해, 출력부(130)에서는 전압 이상 여부를 램프를 통해 표시하거나 부저를 통해 알려줄 수 있다.
한편, 도 4를 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따라 본 전원 이상 검출장치(100)의 전원 이상 검출부(120)가 상술한 컨버터부(210) 및 전원 유지부(220) 이외에 스위칭부(230)를 더 포함하는 경우에 대하여 살펴보기로 한다.
스위칭부(230)는 제1 스위치(230a) 및 제2 스위치(230b)를 포함할 수 있다. 제1 실시 예에서 상술한 것처럼, 제1 스위치(230a)에 직류 125V 전압(V1)이 인가될 수 있으며, 제2 스위치(230b)에 교류 220V 전압(V2)이 인가될 수 있다. 나머지 구성은 상술한 제1 실시 예와 동일하다.
이 경우, 각각의 스위치(230a, 230b)는 접점을 가지는 차단기, 단로기 등과 같은 모든 스위칭 소자일 수 있으며, V1 또는 V2 전원이 인가되면 open 접점이 출력되고 반대로 전원이 없으면 close접점이 출력된다. 또한, 전원이상 검출은 V3 전원으로 C 노드 및 D 노드의 접점 상태를 감지하여 전원이상 여부를 확인하는 것이 가능하다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 누구든지 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범주 내에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 다양하게 변경할 수 있음은 물론이다. 따라서 본 발명은 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어나지 않는다면 다양한 변형 실시가 가능할 것이며, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전원 이상 검출장치를 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전원 이상 검출장치를 나타내는 도면.
도 3 및 도 4는 본 발명의 전원 이상 검출부의 다양한 실시 예를 구체적으로 설명하기 위한 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 전원 이상 검출장치 110 : 전원 입출력부
120 : 전원 이상 검출부 130 : 출력부
210 : 컨버터부 210a : 제1 DD 컨버터
210b : AD 컨버터 220 : 전원 유지부
220a : 제2 DD 컨버터 230 : 스위칭부
230a : 제1 스위치 230b : 제2 스위치
310 : 표시부 320 : 알람부

Claims (11)

  1. 삭제
  2. 디지털 축소형 모자익 배전반에 대한 직류 및 교류 구동 전원을 입력받아, 상기 디지털 축소형 모자익 배전반으로 전달하는 전원 입출력부;
    상기 전원 입출력부에서 전원이 정상적으로 입력되는지 여부를 검출하는 전원 이상 검출부; 및,
    상기 전원 이상 검출부에서 전원 이상이 검출되면, 전원 이상 상태임을 알려주는 출력부;를 포함하며,
    상기 전원 이상 검출부는,
    상기 입력되는 전원의 전압을 강압하는 컨버터부; 및,
    상기 강압된 전압이 공급되어, 상기 전원의 이상 여부와 관계없이 상기 전원 이상 검출부가 항상 동작 상태를 유지하도록 하는 전원 유지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 이상 검출장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 전원 입출력부에서 입력되는 전원은 한 쌍의 직류 125V 및 교류 220V이며, 상기 강압된 전압은 직류 24V 및 직류 48V 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전원 이상 검출장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 전원 이상 여부는,
    상기 컨버터부 및 상기 전원 유지부 사이의 복수 개의 노드 중 특정 노드 전압을 측정하여 상기 전원 이상 여부를 검출하는 것을 특징으로 하는 전원 이상 검출장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 전원 이상 검출부는,
    상기 전원 입출력부와 연결되며, 접접을 갖는 스위칭부;를 더 구비하여,
    상기 스위칭부의 접점 개폐를 통해 전압 이상 여부를 검출하는 것을 특지응로 하는 전원 이상 검출장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 출력부는,
    적어도 하나 이상의 램프를 구비하여 상기 전원 이상을 표시하는 표시부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 이상 검출장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 출력부는,
    적어도 하나 이상의 부저를 구비하여 상기 전원 이상을 표시하는 알람부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 이상 검출장치.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 컨버터부는,
    입력되는 직류 구동 전원에 대응하여 강압된 직류 전압으로 변환하기 위한 제1 DD 컨버터; 및
    입력되는 교류 구동 전원에 대응하여 직류 전압으로 변환하기 위한 AD 컨버터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 이상 검출장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 전원 유지부는,
    상기 제1 DD 컨버터 및 상기 AD 컨버터로부터 출력되는 신호를 한쪽 방향으로 통과시키기 위한 제1 및 제2 다이오드를 구비하고, 상기 제1 및 제2 다이오드로부터 출력되는 전압을 추가로 강압하는 제2 DD 컨버터를 구비하는 것을 특징으로 하는 전원 이상 검출장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 전원 유지부는,
    상기 제1 DD 컨버터 및 상기 AD 컨버터의 일단이 상기 제1 및 제2 다이오드 의 일단에 각각 연결되며, 상기 제1 및 제2 다이오드의 타단이 상기 제2 DD 컨버터에 연결되는 것을 특징으로 하는 전원 이상 검출장치.
  11. 제5항에 있어서,
    상기 스위칭부는,
    차단기 및 단로기 중 어느 하나로 이루어지며, 입력되는 직류 및 교류 전압 각각에서 상기 차단기 및 단로기 중 어느 하나의 접점을 스위칭하는 것을 특징으로 하는 전원 이상 검출장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101838987B1 (ko) * 2016-04-05 2018-03-15 주식회사 만도 밸브 구동 장치

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KR101838987B1 (ko) * 2016-04-05 2018-03-15 주식회사 만도 밸브 구동 장치

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