KR100888744B1 - Automatic trip device and control method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자동 트립 장치와 그 제어 방법에 관한 것으로, 상세하게는 전력선의 열화를 감지하여 과부하로 인한 사고를 미리 방지할 수 있는 자동 트립 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다. 이를 위하여, 본 발명은 전력선이 연결된 차단기의 자동 트립 장치로서, 상기 전력선의 온도를 측정하는 온도 센서와, 상기 차단기에 대해 트립 동작을 수행하는 트립부와, 상기 측정된 온도로부터 저항온도계수를 산출하고, 산출된 저항온도계수에 기초하여 최대 허용 전류를 산출하고, 산출된 최대 허용 전류를 상수로 나눈 값이 소정의 초기 열화 값보다 큰 경우 차단기 교체 신호를 출력하는 제어부를 포함한다. 이와 같이, 본 발명은 전력선의 열화 시 이를 알려 전기 화재를 예방할 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to an automatic trip device and a control method thereof, and more particularly, to an automatic trip device and a control method capable of preventing an accident due to overload by detecting a deterioration of a power line. To this end, the present invention is an automatic trip device of a circuit breaker connected to a power line, the temperature sensor for measuring the temperature of the power line, a trip unit for performing a trip operation for the circuit breaker, and calculates the resistance temperature coefficient from the measured temperature And a controller configured to calculate a maximum allowable current based on the calculated resistance temperature coefficient, and output a circuit breaker replacement signal when a value obtained by dividing the calculated maximum allowable current by a constant is greater than a predetermined initial deterioration value. As such, the present invention has an effect that can be known when the power line deteriorates to prevent an electric fire.

트립, 전력선, 교체, 저항온도계수Trip, power line, replacement, resistance temperature coefficient

Description

자동 트립 장치 및 그 제어 방법 {Automatic trip device and control method thereof}Automatic trip device and control method

본 발명은 자동 트립 장치와 그 제어 방법에 관한 것으로, 상세하게는 전력선의 열화를 감지하여 과부하로 인한 사고를 미리 방지할 수 있는 자동 트립 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an automatic trip device and a control method thereof, and more particularly, to an automatic trip device and a control method capable of preventing an accident due to overload by detecting a deterioration of a power line.

일반적으로 금속은 온도가 증가하면 금속 원자의 열 진동이 커져서 전자의 운동을 방해하기 때문에 저항이 증가하게 된다. 따라서 구리로 된 전력선의 온도가 증가하면 전력선의 저항이 증가한다. 전력선의 저항이 증가하면 그만큼 전력선에서 전력 소모가 증가하고 전력 소모의 증가에 따라 전력선의 열 발생이 커지게 되며, 결국 화재로 이어질 수 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 전력선의 온도 증가에 따라 최대 허용 전류를 변경하는 기술이 공개특허 제 1995-0010266호에 개시되어 있다.
공개특허 1995-0010266호는 온도의 증가에 따라 최대 허용 전류를 하향 조절하여 전력선의 과부하를 방지하고 있으나, 차단기의 전력선에 열화가 발생하는 경우를 고려하지 않고 있다. 일반적으로 전력선의 열화는 1) 전기적 요인으로서 서지(surge) 전류 또는 과전류에 의한 차단기 개폐 시의 아크(arc) 손실, 2) 열적 요인으로 과부하 또는 단락에 의한 열 발생, 3) 기계적 요인으로 균열, 파손, 변형 등, 4) 환경적 요인으로 습기, 먼지, 부식, 절연물 변질 등에 의해 발생한다. 전력선에 열화가 발생하면 온도의 증가에 따라 저항이 급격하게 증가하기 때문에, 전력선의 열화를 가정하지 않고 종래의 기술대로 단순하게 온도 증가에 따라 최대 허용 전류를 하향 조정하면, 전력선의 열화에 의한 급격한 저항 증가 시 최대 허용 전류보다 적은 전류가 흐르더라도 과부하가 발생하여 화재가 발생할 수 있다. In general, as the metal increases in temperature, the thermal vibration of the metal atoms increases, which hinders the movement of electrons, thereby increasing the resistance. Therefore, as the temperature of the copper power line increases, the resistance of the power line increases. As the resistance of the power line increases, the power consumption increases in the power line, and as the power consumption increases, heat generation of the power line increases, which may eventually lead to a fire.
In order to solve this problem, a technique of changing the maximum allowable current with increasing temperature of a power line is disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 1995-0010266.
Patent Publication No. 1995-0010266 prevents the overload of the power line by down-regulating the maximum allowable current as the temperature increases, but does not consider a case in which the power line of the breaker occurs. Generally, deterioration of power line is caused by 1) arc loss when the breaker is opened or closed due to surge or over current as electrical factor, 2) heat generation due to overload or short circuit due to thermal factor, 3) cracking due to mechanical factor, 4) Environmental factors, such as damage, deformation, etc., are caused by moisture, dust, corrosion, and alteration of insulation. If the power line deteriorates, the resistance increases rapidly with increasing temperature. Therefore, if the maximum allowable current is adjusted downward according to the temperature increase without assuming a deterioration of the power line and according to a conventional technique, the power line deteriorates rapidly. Increasing resistance may cause a fire due to overload even if a current less than the maximum allowable current flows.

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본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 측정된 온도로부터 저항온도계수를 산출하여 저항온도계수에 따른 최대 허용 전류를 변화시키고 최대 허용 전류가 소정의 값보다 큰 경우 차단기 교체 신호를 출력함으로써 전력선의 열화를 감지하여 전력선의 열화에 의한 사고를 예방할 수 있는 자동 트립 장치 및 그 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention was devised to solve the above problems, and calculates the resistance temperature coefficient from the measured temperature to change the maximum allowable current according to the resistance temperature coefficient, and when the maximum allowable current is greater than a predetermined value, the circuit breaker replacement signal is It is an object of the present invention to provide an automatic trip device and a method of controlling the same, which can detect a deterioration of a power line by outputting and prevent an accident caused by the deterioration of a power line.

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이를 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 자동 트립 장치는, 전력선이 연결된 차단기의 자동 트립 장치로서, 상기 전력선의 온도를 측정하는 온도 센서와, 상기 차단기에 대해 트립 동작을 수행하는 트립부와, 상기 측정된 온도로부터 저항온도계수를 산출하고, 산출된 저항온도계수에 기초하여 최대 허용 전류를 산출하여, 산출된 최대 허용 전류를 상수로 나눈 값이 소정의 초기 열화 값보다 큰 경우 차단기 교체 신호를 출력하는 제어부를 포함한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 자동 트립 제어 방법은, 전력선이 연결된 차단기의 자동 트립 제어 방법으로서, 상기 전력선의 온도를 측정하여 저항온도계수를 산출하는 단계와, 상기 저항온도계수에 기초하여 최대 허용 전류를 산출하는 단계와, 상기 산출된 최대 허용 전류를 상수로 나눈 값이 소정의 초기 열화 값보다 큰 경우 상기 차단기의 교체 신호를 출력하는 단계를 포함한다.To this end, the automatic trip device according to an embodiment of the present invention, an automatic trip device of a circuit breaker connected to a power line, a temperature sensor for measuring the temperature of the power line, a trip unit for performing a trip operation for the breaker, and The resistance temperature coefficient is calculated from the measured temperature, and the maximum allowable current is calculated based on the calculated resistance temperature coefficient, and the circuit breaker replacement signal is output when the value obtained by dividing the calculated maximum allowable current by a constant is greater than a predetermined initial deterioration value. It includes a control unit.
In addition, the automatic trip control method according to an embodiment of the present invention, the automatic trip control method of the circuit breaker connected to the power line, the step of calculating the resistance temperature coefficient by measuring the temperature of the power line, the maximum based on the resistance temperature coefficient Calculating an allowable current, and outputting a replacement signal of the circuit breaker when a value obtained by dividing the calculated maximum allowable current by a constant is greater than a predetermined initial deterioration value.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 자동 트립 장치 및 그 제어 방법은 전력선의 열화를 감지하여 차단기 교체 신호를 출력함으로써 과부하에 의한 전기 화재를 예방할 수 있는 효과가 있다.As described above, the automatic trip device and the control method according to the present invention have an effect of preventing an electric fire due to overload by detecting a deterioration of a power line and outputting a circuit breaker replacement signal.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.

도 1은 본 발명에 의한 자동 트립 장치의 블록도를 도시한다.1 shows a block diagram of an automatic trip device according to the invention.

본 발명에 의한 자동트립 장치(100)는 전력선이 연결된 차단기에 내장되어, 전력선의 온도를 측정하는 온도센서(11)와; 전력선의 전류를 측정하는 전류센서(12)와; 온도센서(11)와 전류센서(12)에서 측정한 데이터를 저장하는 데이터 저장부(13)와; 제어신호에 의해 전력선을 차단하는 트립부(14)와; 외부에서 전력선 차단을 요청할 수 있는 외부 트립 신호 입력부(15)와; 차단기의 수명을 표시하는 수명표시부(16)와; 경보신호를 발생하는 경고부(17)와; 측정된 온도로부터 저항온도계수를 산출하고 산출된 저항온도계수에 따라 최대 허용 전류(세팅전류)를 산출하여 산출된 최대 허용 전류가 소정의 값보다 큰 경우 차단기 교체신호를 출력하는 제어부(18)와; 상기 측정 데이터 및 분석 데이터를 외부의 시스템 컴퓨터로 전송하는 데이터 통신부(19)로 구성된다.
제어부(18)의 동작을 더 살펴 보면, 온도센서(11)와 전류센서(12)에서 측정한 데이터를 입력받아 데이터 저장부(13)에 저장하고, 상기 산출된 세팅전류와 측정된 전류를 비교하여 측정된 전류가 더 크면 전력선을 차단하기 위해 트립부(14)를 제어하고, 측정 데이터를 분석하여 분석 데이터를 데이터 저장부(13)에 저장하고 그 분석 데이터에 따라 차단기의 수명을 수명 표시부(16)에 표시하고, 상기 산출된 저항온도계수를 사전에 저장된 경보 저항온도계수와 비교하여 산출된 저항온도계수가 경보 저항온도계수보다 크면 경보신호를 발생하기 위해 경보부(17)를 제어한다. 여기서 수명 표시부(16)에 표시되는 차단기의 수명이란 전력선 구간의 수명으로서, 전력선 구간의 수명은 전력선의 열화에 의해 단축된다.Automatic trip device 100 according to the present invention is a built-in circuit breaker connected to the power line, the temperature sensor 11 for measuring the temperature of the power line; A current sensor 12 measuring a current of the power line; A data storage unit 13 for storing data measured by the temperature sensor 11 and the current sensor 12; A trip unit 14 which cuts off the power line by a control signal; An external trip signal input unit 15 capable of requesting the power line to be cut off from the outside; A life display unit 16 for displaying the life of the circuit breaker; A warning unit 17 generating an alarm signal; A controller 18 for calculating a resistance temperature coefficient from the measured temperature and calculating a maximum allowable current (setting current) according to the calculated resistance temperature coefficient and outputting a circuit breaker replacement signal when the calculated maximum allowable current is larger than a predetermined value; ; And a data communication unit 19 for transmitting the measurement data and analysis data to an external system computer.
Looking at the operation of the controller 18, the data measured by the temperature sensor 11 and the current sensor 12 receives the data stored in the data storage unit 13, and compares the calculated setting current and the measured current If the measured current is larger, the trip unit 14 is controlled to cut off the power line, and the measured data is analyzed to store the analysis data in the data storage unit 13 and according to the analysis data, the lifespan of the breaker is measured according to the analysis data. 16), and when the resistance temperature coefficient calculated by comparing the calculated resistance temperature coefficient with a previously stored alarm resistance temperature coefficient is greater than the alarm resistance temperature coefficient, the alarm unit 17 is controlled to generate an alarm signal. The life of the breaker displayed on the life display section 16 is the life of the power line section, and the life of the power line section is shortened by the deterioration of the power line.

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도 2는 본 발명에 의한 자동 트립 장치가 차단기에 설치되어 사용된 상태를 도시한다.2 shows a state in which the automatic trip device according to the present invention is installed and used in a breaker.

본 발명에 의한 자동 트립 장치(100)가 내장된 차단기(200)는 부하(400)에 전기를 공급하는 전력선(300)에 병렬로 연결된다.The circuit breaker 200 having the automatic trip device 100 according to the present invention is connected in parallel to a power line 300 for supplying electricity to the load 400.

본 발명에 의한 자동 트립 장치(100)는 A구간의 전력선(300)의 온도를 일정시간(예를 들면, 1/1000초)마다 온도센서(11)를 이용하여 측정한다. 전력선(300)은 구리로 되어 있기 때문에 임피던스의 저항성분에 의해 열이 발생한다.The automatic trip device 100 according to the present invention measures the temperature of the power line 300 in section A using the temperature sensor 11 every predetermined time (for example, 1/1000 second). Since the power line 300 is made of copper, heat is generated by the resistance component of the impedance.

전력선의 허용 온도는 케이블의 종류에 따라 차이가 있으나 일반적으로 5℃~60℃이고, 최대 사용온도는 80℃ 전후이다. 최대 사용온도에서 24시간 이상 사용하게 되면 기능의 저하나 변형이 올 수 있으며, 150℃ 전후로는 화재가 발생할 수 있다.The allowable temperature of the power line varies depending on the type of cable, but generally 5 ℃ ~ 60 ℃, and the maximum use temperature is around 80 ℃. If it is used for more than 24 hours at the maximum use temperature, the function may be degraded or deformed, and a fire may occur around 150 ° C.

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도 3은 온도 변화에 따른 구리의 저항 변화를 나타낸 그래프이다.3 is a graph showing a change in resistance of copper with temperature change.

금속의 저항은 온도가 올라가면 커진다. 그것은 금속원자의 열 진동이 심해져서 자유전자의 운동을 방해하기 때문이다. 온도가 1도 상승하는데 따른 저항의 증가비율을 저항의 온도계수(temperature coefficient of resistance)라고 한다.The resistance of the metal increases as the temperature rises. This is because the thermal vibrations of metal atoms become severe and interfere with the movement of free electrons. The rate of increase of resistance as the temperature rises by 1 degree is called the temperature coefficient of resistance.

따라서, 저항온도계수는 다음과 같이 온도의 변화에 따른 저항의 변화에 의해 구한다.Therefore, the resistance temperature coefficient is obtained by changing the resistance according to the temperature change as follows.

at= r/Rt = a0R0/R0(1+a0t)=a0/(1+a0t)at = r / Rt = a0R0 / R0 (1 + a0t) = a0 / (1 + a0t)

a0:0°C 일때의 저항온도계수 at: t°C 일때의 저항온도계수a0: Resistance temperature coefficient at 0 ° C at: Resistance temperature coefficient at t ° C

R0: 0°C 일때의 도체저항 Rt: t°C 일때의 도체저항R0: Conductor resistance at 0 ° C Rt: Conductor resistance at t ° C

t: 도체의 온도 r: 1°C 에 대한 저항 변화값t: temperature of conductor r: change in resistance with respect to 1 ° C

표준 연동의 경우In case of standard interlocking

a0 = 1/234.5, at = 1/(234.5+t)a0 = 1 / 234.5, at = 1 / (234.5 + t)

정상적인 부하의 소비전력이 1100W이고 220V 5A를 사용한다고 가정할 경우, A구간의 저항이 10Ω이라면 A구간에서는 250W (W =I2R)의 주울 열이 발생한다. 열이 발생함에 따라 A구간의 온도가 상승하여 저항이 증가하고 다시 주울 열이 증가하는 것이 반복되어 A구간의 온도가 계속해서 상승한다.
전력선에 열화가 없는 경우에는 온도 증가에 따라 저항은 증가하지만 저항온도계수는 증가하지 않는다. 저항온도계수가 증가하지 않으면 종래와 같이 온도에 따라 세팅전류를 산출할 수 있으며, 저항온도계수가 증가하게 되면 전력선에 열화가 진행되고 있다는 것을 의미하므로 이 경우는 저항온도계수에 따라 세팅전류를 산출한다. 저항온도계수는 전력선의 온도, 전류, 전류의 공급시간 등을 측정하여 결정할 수 있다. Assuming a normal load power consumption of 1100W and using 220V 5A, Joule heat of 250W (W = I 2 R) is generated in section A if the resistance in section A is 10Ω. As the heat is generated, the temperature in section A increases, the resistance increases and the joule heat increases again, and the temperature in section A continues to rise.
If there is no deterioration in the power line, the resistance increases with increasing temperature, but the resistance temperature coefficient does not increase. If the resistance temperature coefficient does not increase, the setting current can be calculated according to the temperature as in the prior art, and if the resistance temperature coefficient increases, it means that the power line is deteriorated. In this case, the setting current is calculated according to the resistance temperature coefficient. Resistance temperature coefficient can be determined by measuring the temperature, current, current supply time of the power line.

도 4는 본 발명에 따라 전력선의 온도와 전류를 측정하여 그에 따라 차단기를 제어하는 방법을 나타낸 순서도이다. 도 4에 도시한 순서도는 저항온도계수가 증가하는 경우 즉, 전력선에 열화가 진행되는 경우에 있어서의 자동 트립 제어 방법이다.
우선, 저항온도계수가 소정의 값보다 큰 경우 경보를 출력하기 위해 그 기준이 되는 경보 저항온도계수(E)를 설정하고, 전력선의 열화 감지의 기준이 되는 열화 초기값(F)을 설정하는 초기화 과정을 수행한다(단계 S41).4 is a flowchart illustrating a method of measuring a temperature and a current of a power line and controlling a circuit breaker according to the present invention. 4 is an automatic trip control method when the resistance temperature coefficient is increased, that is, when the power line is deteriorated.
First, in order to output an alarm when the resistance temperature coefficient is larger than a predetermined value, an initializing process of setting an alarm resistance temperature coefficient (E) as a reference and setting an initial degradation value (F), which is a reference for deterioration detection of a power line. (Step S41).

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온도센서(11)가 전력선(300)의 온도를 측정하여(단계 S42), 측정된 온도로부터 저항온도계수(A)를 산출하고(단계 S43) 산출된 저항온도계수를 데이터 저장부(13)에 저장한다. 산출된 저항온도계수가 경보 저항온도계수보다 큰지를 판단하여(단계 S44) 큰 경우 경보부(17)를 동작시켜 경보신호를 출력한다(단계 S45).
다음, 산출된 저항온도계수에 따라 세팅전류(B)를 산출하고(단계 S46) 산출된 세팅전류를 데이터 저장부(13)에 저장한다. 이어서 전류센서(12)가 전력선(300)에 흐르는 현재 전류(C)를 측정하여(단계 S47) 데이터 저장부(13)에 저장한다.
다음, 산출된 세팅전류(B)를 정격전류(D)로 나누어 그 값이 초기 열화값(F)보다 큰 지를 판단하고(단계 S48), 큰 경우 차단기 교체 신호를 출력한다(단계 S49). 전력선에 열화가 진행되면 저항온도계수가 증가하다가 전력선의 열화가 더욱 심해지면 매우 큰 부하가 발생하면서 온도 증가에 따른 저항의 증가가 둔감에 진다. 즉, 전력선의 열화가 어느 한도를 넘으면 저항온도계수가 오히려 작아지면서 세팅전류가 커지게 된다. 따라서 세팅전류가 일정한 값보다 작으면 아직까지 전력선의 열화가 크지 않은 것으로 보고, 세팅전류가 일정한 값보다 크면 전력선의 열화가 큰 것으로 판단할 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 세팅전류를 소정의 상수 (정격전류)로 나눈 값이 일정한 값 즉, 초기 열화 값보다 작으면 전력선의 열화가 적은 것으로 보고, 초기 열화 값보다 크면 전력선의 열화가 큰 것으로 보고 이때 차단기 교체 신호를 출력하게 된다. 여기서 차단기 교체 신호란 차단기에 연결된 전력선의 열화를 경고하는 신호를 의미한다. 상기와 같은 전력선의 열화가 발생했는지를 감지한 후, 다음 단계로서 세팅전류가 측정전류보다 적은지를 판단하고(단계 S50), 적은 경우 트립 신호를 출력한다(단계 S51).
세팅전류가 측정전류보다 큰 경우에는 외부 트립 신호가 입력되었는지를 판단하고(단계 S52), 외부 트립 신호가 입력된 경우 트립 신호를 출력한다(단계 S51). 외부 트립 신호가 입력되지 않은 경우에는 단계 S42로 돌아가 그 이하의 단계를 반복한다. 한편, 자동 트립 장치(100)의 데이터 통신부(19)는 제어부(18)의 제어 하에 상기 각 단계에서 생성된 저항온도계수, 세팅전류, 현재 측정 전류, 차단기 교체신호 및 트립 신호에 대한 데이터를 시스템 컴퓨터(51)로 송신할 수 있다(단계 S53).The temperature sensor 11 measures the temperature of the power line 300 (step S42), calculates the resistance temperature coefficient A from the measured temperature (step S43), and sends the calculated resistance temperature coefficient to the data storage unit 13. Save it. It is determined whether the calculated resistance temperature coefficient is greater than the alarm resistance temperature coefficient (step S44), and when it is large, the alarm unit 17 is operated to output an alarm signal (step S45).
Next, the setting current B is calculated according to the calculated resistance temperature coefficient (step S46), and the calculated setting current is stored in the data storage unit 13. Subsequently, the current sensor 12 measures the current current C flowing through the power line 300 (step S47) and stores it in the data storage unit 13.
Next, the calculated setting current B is divided by the rated current D to determine whether the value is larger than the initial deterioration value F (step S48), and when it is large, a circuit breaker replacement signal is output (step S49). If the power line deteriorates, the resistance temperature coefficient increases, but if the power line deteriorates more severely, a very large load is generated and the increase in resistance due to the temperature increase becomes insensitive. That is, if the deterioration of the power line exceeds a certain limit, the resistance temperature coefficient becomes rather small and the set current becomes large. Therefore, if the setting current is smaller than the constant value, the power line is not deteriorated yet. If the setting current is greater than the constant value, the power line may be deteriorated. In the embodiment of the present invention, if the value obtained by dividing the setting current by a predetermined constant (rated current) is smaller than the constant value, that is, the initial deterioration value, the power line deterioration is reported to be less, and when the value is larger than the initial deterioration value, the deterioration of the power line is reported as large. At this time, the circuit breaker replacement signal is output. Here, the circuit breaker replacement signal refers to a signal that warns of degradation of a power line connected to the circuit breaker. After detecting whether such degradation of the power line has occurred, as a next step, it is determined whether the set current is less than the measured current (step S50), and if it is small, a trip signal is output (step S51).
If the set current is greater than the measured current, it is determined whether an external trip signal is input (step S52), and if an external trip signal is input, a trip signal is output (step S51). If no external trip signal is input, the process returns to step S42 and the following steps are repeated. On the other hand, the data communication unit 19 of the automatic trip device 100 controls the data of the resistance temperature coefficient, the setting current, the current measurement current, the circuit breaker replacement signal, and the trip signal generated in each step under the control of the control unit 18. The data can be transmitted to the computer 51 (step S53).

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본 발명에 의한 자동 트립 장치는 메인차단기, 서브차단기, 콘센트, 조명기기 등에 설치될 수 있다. 이렇게 설치된 자동 트립 장치들은 상호 간 데이터 통신을 할 수 있도록 자동 트립 네트워크 시스템을 구성할 수 있다.The automatic trip device according to the present invention may be installed in a main circuit breaker, a sub circuit breaker, an outlet, a lighting device, and the like. The auto trip devices installed in this way can configure an auto trip network system to communicate data with each other.

도 5는 본 발명에 따른 자동 트립 네트워크 시스템을 도시한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 시스템 컴퓨터(51)는 최상층에 자리하여 하위층(layer 1, layer 2, layer 3)의 자동 트립 장치(52, 53, 54)에서 수집되는 데이터를 받아 관리자가 파악할 수 있도록 처리, 분석하여 표시하고 관리자의 명령을 자동 트립 장치(52, 53, 54)에 전달한다.5 shows an automatic trip network system according to the present invention. As shown in FIG. 5, the system computer 51 is located on the top floor to receive data collected by the automatic trip devices 52, 53, and 54 of lower layers (layer 1, layer 2, and layer 3) so that the administrator can grasp the data. It is processed, analyzed and displayed, and the manager's command is transmitted to the automatic trip devices 52, 53, and 54.

제1 자동 트립 장치(52)는 메인 차단기에 내장되고, 제2 자동 트립 장치(53)은 서브 차단기에 내장되고, 제3 자동 트립 장치(54)는 콘센트나 조명기 등의 전기기기에 내장된다. 최하위에 위치하는 제3 자동 트립 장치(54)는 전력선에 직접 연결되어 전류, 주파수, 온도 등의 데이터를 수집하고 이상 상태를 감지하여 경고를 하거나 전원을 차단하고 상기 수집된 데이터를 상위에 존재하는 제2 자동 트립 장치(53)에 전달한다. 제2 자동 트립 장치(53)는 제3 자동 트립 장치(54)에서 수집된 데이터를 받아 제1 자동 트립 장치(52)에 전달하고, 제1 자동 트립 장치(52)는 제2 자동 트립 장치(53)에서 수집된 데이터를 받아 시스템 컴퓨터(51)에 전달한다. 도 5에서는 자동 트립 장치(52, 53, 54)가 3 개의 층으로 구분되어 있으나 필요에 따라서 더 많은 층으로 확장할 수 있다. The first automatic trip device 52 is built in the main breaker, the second automatic trip device 53 is built in the sub breaker, and the third automatic trip device 54 is embedded in an electric device such as an outlet or an illuminator. The third automatic trip device 54 located at the lowermost level is directly connected to the power line to collect data such as current, frequency, temperature, and the like to detect an abnormal state to warn or cut off the power, Transfer to the second automatic trip device 53. The second automatic trip device 53 receives the data collected by the third automatic trip device 54 and transmits the data to the first automatic trip device 52, and the first automatic trip device 52 receives the second automatic trip device ( The data collected at 53 is received and transmitted to the system computer 51. In FIG. 5, the automatic trip devices 52, 53, and 54 are divided into three layers, but may be extended to more layers as needed.

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도 1은 본 발명에 의한 자동 트립 장치의 구성을 나타내는 블록도.1 is a block diagram showing the configuration of an automatic trip device according to the present invention;

도 2는 본 발명에 의한 자동 트립 장치가 차단기에 사용된 상태를 나타낸 도면.2 is a view showing a state in which the automatic trip device according to the present invention is used in the breaker.

도 3은 온도 변화에 따른 구리의 저항의 변화를 나타내는 그래프.3 is a graph showing a change in resistance of copper with temperature change.

도 4는 자동 트립 제어 방법의 순서도.4 is a flowchart of an automatic trip control method.

도 5는 본 발명의 자동 트립 장치가 사용되는 자동 트립 네트워크 시스템의 예시도.5 is an exemplary diagram of an automatic trip network system in which the automatic trip device of the present invention is used.

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< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

11: 온도센서 12: 전류센서11: temperature sensor 12: current sensor

13: 데이터저장부 14: 트립부13: Data storage unit 14: Trip unit

15: 외부 트립 신호 입력부 16: 수명표시부15: External trip signal input 16: Life display

17: 경보부 18: 제어부17: alarm unit 18: control unit

19: 데이터 통신부19: data communication unit

Claims (13)

전력선이 연결된 차단기의 자동 트립 장치로서,Automatic tripping device of circuit breaker with power line connected, 상기 전력선의 온도를 측정하는 온도 센서와,A temperature sensor for measuring the temperature of the power line; 상기 차단기에 대해 트립 동작을 수행하는 트립부와,A trip unit performing a trip operation on the breaker; 상기 측정된 온도로부터 저항온도계수를 산출하고, 산출된 저항온도계수에 기초하여 최대 허용 전류를 산출하고, 산출된 최대 허용 전류를 상수로 나눈 값이 소정의 초기 열화 값보다 큰 경우 차단기 교체 신호를 출력하는 제어부를 포함하는 자동 트립 장치.The resistance temperature coefficient is calculated from the measured temperature, the maximum allowable current is calculated based on the calculated resistance temperature coefficient, and the circuit breaker replacement signal is output when the value obtained by dividing the calculated maximum allowable current by a constant is greater than a predetermined initial deterioration value. Automatic trip device including a control unit for outputting. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 경보신호를 출력하는 경보부를 더 포함하고,Further comprising an alarm unit for outputting an alarm signal, 상기 제어부는 상기 산출된 저항온도계수가 소정의 값보다 큰 것으로 판단하면 상기 경보부가 경보신호를 출력하도록 제어하는 자동 트립 장치.And the controller controls the alarm unit to output an alarm signal when it is determined that the calculated resistance temperature coefficient is greater than a predetermined value. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전력선의 전류를 측정하는 전류 센서를 더 포함하고,Further comprising a current sensor for measuring the current of the power line, 상기 제어부는 상기 측정된 전류가 상기 산출된 최대 허용 전류보다 큰 것으로 판단하면 상기 트립부가 상기 차단기에 대해 트립 동작을 수행하도록 제어하는 자동 트립 장치.And the control unit controls the trip unit to perform a trip operation on the circuit breaker when it is determined that the measured current is greater than the calculated maximum allowable current. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 측정된 온도 및 전류를 저장하는 데이터 저장부와,A data storage unit for storing the measured temperature and current; 상기 차단기의 수명을 표시하는 수명 표시부를 더 포함하고,Further comprising a life display unit for displaying the life of the circuit breaker, 상기 제어부는 상기 저장된 측정 데이터를 분석하여 차단기의 수명을 산출하고, 산출된 값을 상기 수명 표시부에 표시하는 자동 트립 장치.The control unit analyzes the stored measurement data to calculate the life of the circuit breaker, and displays the calculated value on the life display unit. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 트립부가 강제로 트립 동작을 수행하도록 외부 트립 신호를 입력하는 외부 트립 신호 입력부를 더 포함하는 자동 트립 장치.And an external trip signal input unit configured to input an external trip signal to force the trip unit to perform a trip operation. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 자동 트립 장치에서 발생하는 데이터를 외부 시스템으로 전송하기 위한 데이터 통신부를 더 포함하는 자동 트립 장치.And a data communication unit for transmitting data generated by the automatic trip device to an external system. 삭제delete 전력선이 연결된 차단기의 자동 트립 제어 방법으로서,Automatic trip control method of the circuit breaker connected to the power line, 상기 전력선의 온도를 측정하여 저항온도계수를 산출하는 단계와,Calculating a resistance temperature coefficient by measuring a temperature of the power line; 상기 저항온도계수에 기초하여 최대 허용 전류를 산출하는 단계와,Calculating a maximum allowable current based on the resistance temperature coefficient; 상기 산출된 최대 허용 전류를 상수로 나눈 값이 소정의 초기 열화 값보다 큰 경우 차단기 교체 신호를 출력하는 단계를 포함하는 자동 트립 제어 방법.And outputting a circuit breaker replacement signal when a value obtained by dividing the calculated maximum allowable current by a constant is greater than a predetermined initial deterioration value. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 산출된 저항온도계수가 소정의 값보다 큰 경우 경보신호를 출력하는 단계를 더 포함하는 자동 트립 제어 방법.And outputting an alarm signal when the calculated resistance temperature coefficient is greater than a predetermined value. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 전력선의 전류를 측정하는 단계와,Measuring a current of the power line; 상기 측정된 전류가 상기 최대 허용 전류보다 큰 경우 차단기에 대한 트립 동작을 수행하는 단계를 더 포함하는 자동 트립 제어 방법.And performing a trip operation on the circuit breaker when the measured current is greater than the maximum allowable current. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 측정된 온도 및 전류를 저장하는 단계와,Storing the measured temperature and current; 상기 저장된 측정 데이터를 분석하여 상기 차단기의 수명을 산출하고 표시하는 단계를 더 포함하는 자동 트립 제어 방법.Analyzing the stored measurement data to calculate and display the life of the circuit breaker. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 차단기에 대하여 강제로 트립 동작을 수행하기 위한 외부 트립 신호를 입력하는 단계를 더 포함하는 자동 트립 제어 방법.And a step of inputting an external trip signal for forcibly performing a trip operation with respect to the breaker. 제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 8 to 12, 저항온도계수, 전류, 차단기 교체신호, 트립 신호 중 적어도 하나를 외부 시스템으로 전송하는 단계를 더 포함하는 자동 트립 제어 방법.And transmitting at least one of a resistance temperature coefficient, a current, a circuit breaker replacement signal, and a trip signal to an external system.
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