KR100894573B1

KR100894573B1 - 배전반의 계측 표시 장치

Info

Publication number: KR100894573B1
Application number: KR1020070036129A
Authority: KR
Inventors: 윤상봉
Original assignee: 경동중전기(주)
Priority date: 2007-04-12
Filing date: 2007-04-12
Publication date: 2009-04-24
Also published as: KR20080092608A

Abstract

본 발명은 전압/전류 등을 측정하여 이상 발생시 회로를 보호하는 보호 계전기(OCR, OVR, UVR)를 기중차단기(ACB: Air Circuit Breaker)의 몸체로부터 분리하여 표시기와 일체로 배전반 판넬에 분리 구현함으로써 운전의 편의성을 제공함과 동시에 배전반 제작 작업에 용이함을 제공하도록 한 배전반의 계측 표시 장치에 관한 것으로서, 이러한 본 발명은, 배전반에 내장된 기중차단기(ACB)로부터 출력되는 검출 신호와 ON/OFF 상태신호를 통신 라인으로 전송하고, 통신 라인을 통해 외부에서 전송된 제어신호를 기중차단기로 전송하는 배전반의 함체 내부에 장착되는 통신 장치와; 통신 장치를 통해 전송된 데이터를 분석하여 과전류/과전압 등의 보호 계전을 위한 표시 정보와 기중차단기 상태 정보를 생성 및 표시하고, 과전압/과전류시 회로 보호를 위한 제어신호를 생성하여 통신 장치로 전송하는 배전반의 판넬에 장착되는 표시 및 계전기를 구비한다.

배전반, 기중차단기(ACB), 과전류 보호 계전기(OCR), 통신 장치

Description

배전반의 계측 표시 장치{Instrumentation display unit in a distributing board}

도 1은 본 발명이 적용되는 배전반의 개략 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 표시 및 계전기의 실시 예도.

도 3은 본 발명에 의한 배전반의 계측 표시 장치의 구성을 보인 블록도.

도 4는 도 3의 제어부의 일 실시 예 구성도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100… 배전반

110… 표시 및 계전기

120 ..... 기중차단기(120)

135...통신부 180… 통신수단

140… 제어부

160… 조작 및 표시부

170… 데이터 인터페이스부

본 발명은 배전반의 계측 표시에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전압/전류 등을 측정하여 이상 발생시 회로를 보호하는 보호 계전기(OCR, OVR, UVR)를 기중차단기(ACB: Air Circuit Breaker)의 몸체로부터 분리하여 표시기와 일체로 배전반 판넬에 분리 구현함으로써 운전의 편의성을 제공함과 동시에 배전반 제작 작업에 용이함을 제공하도록 한 배전반의 계측 표시 장치에 관한 것이다.

일반적으로 전력 수용가에서 운용되는 여러 전기기기를 보호하고 차단기와 개폐기 등과 같은 제어기기를 제어하기 위해서는 배전반에서 일어나는 각종 고장을 감지하여 보호기능을 수행하는 보호 계전기가 필요하다.

종래의 보호 계전기는 배전반의 각종 전기량(전압, 전류, 영상전류, 영상전압, 주파수 등)을 감지하고 정상운전시의 값과 비교하여 양적으로나 전기량 상호 간의 위상관계에 대해 미리 정해 놓은 기준치를 벗어난 경우에 해당 보호대상을 전력원으로부터 분리시키기 위해 각종 차단기나 개폐기를 동작시키기 위한 제어기능을 수행하는 장치로, 안정된 전력공급을 위해 대규모 전력을 사용하는 대부분의 공장, 빌딩, 공공건물 등에는 보호 계전기가 탑재된 배전반이 설치되어 있다.

여기서 보호 계전기는 기중차단기(ACB)의 몸체에 일체로 형성되어 있으며, 조작 장치 역시 보호 계전기에 일체로 장착되어 있고, 기중차단기 및 보호 계전기는 배전반의 판넬에 의해 외부로부터 보호된다. 기중차단기(ACB)는 자연공기 내에서 접점이 개방될 때 접촉자가 떨어지면서 자연 소호에 의한 소호 방식을 갖는 저 압 회로의 교류, 직류 차단기로 많아 사용되고 있다.

한편, 배전반의 판넬을 열면 그 내부에 보호 계전기와 기중차단기가 내장되는 형태로 배전반이 구성되며, 배전반의 판넬에는 표시기가 구비되어 있어 보호 계전기에서 획득한 계측 값이나 감시 결과 등을 전달받아 각각의 상태를 표시해주게 된다. 상기에서 보호 계전기와 표시기간에는 별도의 신호 케이블 및 터미널을 이용하여 계측 값이나 감시 값을 전달하게 된다. 보호 계전기의 계측이나 조작을 위해서는 배전반의 판넬을 열고 기중차단기의 몸체에 일체로 형성된 보호 계전기에 구비된 조작 버튼을 조작하여 계측이나 검사를 위한 파라미터를 변경하거나 설정하게 된다.

그러나 이러한 종래의 보호 계전기는 보호 계전기를 조작하기 위해서 배전반의 판넬을 열고 기중차단기에 일체로 형성된 보호 계전기에 구비된 키를 조작하게 되므로 운전 조작 등이 불편하고, 고압이 연결되는 기중차단기에 일체로 형성된 보호 계전기에 구비된 조작 버튼을 직접 조작하여 파라미터를 변경하거나 설정하게 되므로 고압에 의한 위험이 따르는 문제점이 있었다.

또한, 배전반 판넬에 구비된 표시기와 보호 계전기 간에는 신호 전달을 위한 다수의 케이블과 터미널을 사용하게 되므로, 배전반 제작 작업이 어렵다는 문제점도 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 배전반에서 기중차단기와 보호계전기가 하 나의 몸체에 일체로 형성됨으로써 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서,

본 발명의 목적은, 전압/전류 등을 측정하여 이상 발생시 회로를 보호하는 보호 계전기(OCR, OVR, UVR)를 기중차단기(ACB: Air Circuit Breaker)의 몸체로부터 분리하여 표시기와 일체로 배전반 판넬에 분리 구현하고, 기중차단기가 구비된 몸체와 배전반 판넬에 구비되는 표시 및 계전기에 각각 통신 장치를 부가하여 기중차단기와 배전반 판넬간의 통신을 통해 데이터를 송수신하도록 함으로써 운전의 편의성 향상과 배전반 제작 작업에 용이함을 제공하도록 한 배전반의 계측 표시 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 표시 및 계전기를 단일의 제품으로 구현하여 과전압/과전류 등으로부터 회로 등을 보호하는 제품에 별도로 장착/탈착할 수 있도록 한 배전반의 계측 표시 장치를 제공하는 데 있다.

삭제

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 "배전반의 계측 표시장치"는,
배전반에 내장된 기중차단기(ACB)로부터 출력되는 검출 신호와 ON/OFF 상태신호를 통신 라인으로 전송하고, 상기 통신 라인을 통해 외부에서 전송된 제어신호를 상기 기중차단기로 전송하는 상기 배전반의 함체 내부에 장착되는 통신 장치와;

상기 통신 장치를 통해 전송된 데이터를 분석하여 과전류/과전압 등의 보호 계전을 위한 표시 정보와 기중차단기 상태 정보를 생성 및 표시하고, 상기 과전압/과전류시 회로 보호를 위한 제어신호를 생성하여 상기 통신 장치로 전송하는 상기 배전반의 판넬에 장착되는 표시 및 계전기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기에서, 통신 장치는 상기 기중차단기의 입력 전원선에 연결되어 전압 측정 및 전류 측정을 위한 변압/변류 동작을 하는 변압 및 변류부와;

상기 변압 및 변류부에서 획득되는 다수개의 아날로그 신호를 그에 대응하는 디지털 신호로 변환하는 제1 및 제2 아날로그/디지털 변환부와;

상기 제1 및 제2 아날로그/디지털 변환부에서 획득한 디지털 데이터와 상기 기중차단기에서 전달된 ON/OFF 상태신호를 상기 통신 라인으로 전송하고, 상기 통신 라인을 통해 전송되는 제어 신호를 상기 기중차단기에 제공하는 통신부를 포함한다.

또한, 상기 표시 및 계전기는 기중차단기의 전원 투입 및 개방을 위한 신호를 조작하기 위한 전원 스위치부와;

3상 전원의 각 상 전압/전류의 상태를 확인하기 위한 선택 버튼과 리셋 버튼 및 테스트 버튼을 구비하고 사용자가 조작하는 버튼에 대응하는 신호를 발생하며, 전류/전압/역률/기중차단기의 상태를 표시하는 조작 및 표시부와;

상기 통신 장치로부터 전송된 데이터를 수신하고, 제어 신호를 상기 통신 장치로 전송하는 데이터 인터페이스부와;

상기 전원 스위치의 조작에 따른 신호를 상기 기중차단기 측으로 전송하고, 상기 데이터 인터페이스부를 통해 수신된 데이터를 분석하여 전류/역률/전압/기중차단기 상태의 표시를 제어하는 제어부를 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 "배전반의 계측 표시장치"는,

원격장치에서 전송된 제어신호를 수신하여 상기 제어부에 제공하고, 상기 기중차단기의 상태를 원격에서 확인할 수 있도록 상기 제어부에서 전달되는 표시 신호를 상기 원격장치로 전송하는 통신 장치를 더 포함함을 특징으로 한다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 전압/전류 등을 측정하여 이상 발생시 회로를 보호하는 보호 계전기(OCR, OVR, UVR)를 기중차단기(ACB: Air Circuit Breaker)의 몸체로부터 분리하여 표시기와 일체로 배전반 판넬에 분리 구현하고, 기중차단기가 구비된 몸체와 배전반 판넬에 구비되는 표시 및 계전기에 각각 통신 장치를 부가하여 기중차단기와 배전반 판넬간의 통신을 통해 데이터를 송수신할 수 있으므로, 운전의 편의성을 도모함과 아울러 배전반 제작 작업에 용이함을 제공해주는 장점이 있다.

또한, 표시 및 계전기를 단일의 제품으로 구현할 수 있으므로 단일의 모듈에서 일괄적으로 감시, 표시 및 제어할 수 있는 장점이 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명하기에 앞서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명이 적용되는 배전반(100)의 개략도이고, 도 2는 배전반(100)의 판넬(101)에 장착된 표시 및 계전기(110) 중 조작 및 표시부의 구성을 보인 것으로서, 기중차단기(ACB)(120)와 통신장치(130)는 배전반(100)에 내장되고, 표시 및 계전기(110)는 배전반(100)의 판넬(도어를 의미함)(101)에 장착된다. 여기서 본 발명은 표시기와 계전기를 일체화한 것을 표시 및 계전기(110)라고 표현하였으나, 이것은 기존의 표시기와 계전기만을 단순 결합한 것이 아니고, 기존 계전기를 제거하고 표시기의 제어 장치에 계전기의 역할까지도 할 수 있도록 한 것이다. 따라서 본 발명은 실질적으로 하나의 단일화된 모듈(표시 및 계전기)에서 감시, 표시, 제어를 수행하게 된다.

도 2는 배전반(100)의 판넬(101)에 장착된 표시 및 계전기(110)의 조작 및 표시부(160)의 구성을 보인 것으로서, ①은 역률을 표시하는 표시기(FND)를 나타내고, ②는 T-R간 전압을 나타내는 발광다이오드(LED)를 나타내고, ③은 S-T간 전압을 나타내는 발광다이오드를 나타내고, ④는 R-S간 전압을 나타내는 발광다이오드이며, ⑤는 전압을 표시하는 표시기(FND)를 나타내고, ⑥은 각 상의 표시전압을 바로 보고 싶을 때 조작하는 스위치를 나타내며, ⑦은 기중차단기의 전원 투입 상태를 표시하는 발광다이오드를 나타내고, ⑧은 기중차단기의 전원을 투입하기 위한 조작 스위치를 나타내고, ⑨는 기중차단기의 전원 개방 상태를 표시하는 발광다이오드를 나타내고, ⑩은 기중차단기의 전원 개방을 위한 조작 스위치를 나타낸다.

또한, ⓐ는 LTP(LONG TIME delay PICKUP) 설정 스위치를 나타내고, ⓑ는 LTD(LONG TIME DELAY) 시간설정 스위치를 나타내고, ⓒ는 STP(SHORT TIME delay PICKUP) 설정 스위치를 나타내고, ⓓ는 STD(SHORT TIME DELAY) 시간설정 스위치를 나타내고, ⓔ는 INST(INSTANTANEOUS PICKUP) 설정 스위치를 나타내고, ⓕ는 B.C(BASE CURRENT) 설정 스위치를 나타내고, ⓖ는 GFP(GROUND FAULT PICKUP) 설정 스위치를 나타내고, ⓗ는 GFD(GFT TIME DELAY) 시간 설정 스위치를 나타내고, ⓘ는 현재 표시전류가 T상 전류임을 나타내는 것이고, ⓙ는 현재 표시전류가 S상 전류임을 나타내는 것이고, ⓚ는 현재 표시전류가 R상 전류임을 나타내는 것이고, ⓛ는 현재 표시전류가 KA임을 나타내는 것이고, ⓜ은 현재 표시전류가 A임을 나타내는 것이고, ⓝ은 각 상의 표시전류를 바로 보고 싶을 때 조작하는 스위치를 나타내고, ⓞ는 LTD PICKUP설정치의 90-113% 범위에서 점멸되어 외부에 경보 상태를 나타낸 것이고, ⓟ는 LTD TRIP시 점등되는 발광다이오드를 나타내고, ⓠ는 STD TRIP시 점등되는 발광다이오드를 나타내고, ⓡ은 INST TRIP시 점등되는 발광다이오드를 나타내고, ⓢ는 GFT TRIP시 점등되는 발광다이오드를 나타내고, ⓣ는 TRIP된 상태에서 OCR의 실패 상태에서 초기화를 위해 조작하는 스위치를 나타내고, ⓤ는 시험기의 테스트 잭을 삽입하여 OCR을 테스트하기 위한 단자를 나타내고, ⓥ는 OCR자체의 동작을 테스트하기 위한 스위치를 나타낸다.

도 3은 본 발명에 따른 "배전반의 계측 표시장치"의 구성을 보인 블록도로서, 배전반(100)에 내장되는 기중차단기(ACB)(120)와, 통신 장치(130)와, 배전반(100)의 판넬(101)에 장착되는 표시 및 계전기(110)가 구비된다.

통신 장치(130)는 기중차단기(ACB)(120)의 전원선인 3상(R, S, T)에 선택적으로 연결되어 R-S/S-T/T-R간 전압을 소정 레벨의 전압으로 감압하는 제1 내지 제3 트랜스(131a, 131b, 131c)로 이루어진 변압부(131)와, 상기 제1 내지 제3 트랜스(131a, 131b, 131c)에 각각 연결되어 아날로그 신호를 그에 상응하는 디지털 신호(V-RS, V-ST, V-TR)로 변환하여 통신부(135)에 제공하는 제1 내지 제3 아날로그-디지털 변환기(133a, 133b, 133c)를 구비한 제1 아날로그-디지털 변환부(133)와, 상기 3상에 흐르는 전류를 소정 레벨의 전류로 변환하기 위한 제4 내지 제7 트랜스(132a, 132b, 132c, 132d)와, 상기 제4 내지 제7 트랜스(132a, 132b, 132c, 132d)에 각각 연결되어 아날로그 신호를 그에 상응하는 디지털 신호(IR, IS, IT, IG)로 변환하여 상기 통신부(135)에 제공하는 제4 내지 제7 아날로그-디지털 변환기(134a, 134b, 134c, 134d)를 구비한 제2 아날로그-디지털 변환부(134)와, 상기 제1 및 제2 아날로그/디지털 변환부(133)(134)에서 획득한 디지털 데이터와 상기 기중차단기(120)에서 전달된 ON/OFF 상태신호를 통신 라인으로 전송하고, 상기 통신 라인을 통해 전송되는 제어 신호를 상기 기중차단기(120)에 제공하는 통신부(135)를 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 표시 및 계전기(110)는 상기 통신부(135)를 통해 전송된 데이터를 분석하여 과전류/과전압 등의 보호 계전을 위한 표시 정보와 기중차단기 상태 정보를 생성 및 표시하고, 상기 과전압/과전류시 회로 보호를 위한 제어신호를 생성하여 상기 통신부(135)로 전송하기 위해서 상기 배전반(100)의 판넬(101)에 장착되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 표시 및 계전기(110)는,

기중차단기(120)의 전원 투입 및 개방을 위한 신호를 조작하기 위한 전원 투입 스위치(SW11) 및 전원 개방 스위치(SW12)를 구비한 전원 스위치부(150)가 구비되고, 3상 전원의 각 상 전압/전류의 상태를 확인하기 위한 선택 버튼(⑥, ⓝ)과 리셋 버튼(ⓣ) 및 테스트 버튼(ⓥ)을 구비하고 사용자가 조작하는 버튼에 대응하는 신호를 발생하며, 전류/전압/역률/기중차단기의 상태를 표시하는 조작 및 표시부(160)와, 상기 통신부(135)로부터 전송된 데이터를 수신하고, 제어 신호를 상기 통신부(135)로 전송하는 데이터 인터페이스부(170)와, 상기 전원 스위치(150)의 조작에 따른 신호를 상기 기중차단기(120)로 전송하고, 상기 데이터 인터페이스부(170)를 통해 수신된 데이터를 분석하여 전류/역률/전압/기중차단기 상태의 표시를 제어하는 제어부(140)를 구비한다.

또한, 상기 표시 및 계전기(110)는 원격장치에서 전송된 제어신호를 수신하여 상기 제어부(140)에 제공하고, 상기 기중차단기(120)의 상태를 원격에서 확인할 수 있도록 상기 제어부(140)에서 전달되는 표시 신호를 상기 원격장치로 전송하는 통신수단(180)을 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 제어부(140)는,

상기 데이터 인터페이스부(170) 및 통신수단(180)과 연결되어 데이터의 입출력을 담당하는 데이터 입출력부(141)와, 상기 전원 스위치(150)의 신호를 입력받기 위한 키신호 인터페이스부(142)와, 상기 키신호 인터페이스부(142) 및 데이터 입출력부(141)에서 각각 입력되는 신호를 처리하여 전압/역률/전류/상태 표시 신호와 기중차단기 제어를 위한 동작 지시 신호를 발생하는 신호 처리부(143)와, 상기 신호 처리부(143)에서 출력되는 디지털 표시 신호를 디스플레이를 위한 아날로그 표시 신호로 변환을 하여 조작 및 표시부(160)에 제공하는 신호 변환부(144)와, 상기 신호 처리부(143)에서 발생한 동작 지시 신호를 제어신호로 생성하여 데이터 인터페이스부(170)에 제공하는 제어신호 생성부(145)를 구비하는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 배전반의 계측 표시 장치는, 배전반(100)에 내장된 기중차단기(ACB)(120)에 3상 전원(R, S, T)이 공급되면 변압부(131)의 제1트랜스(131a)에서 R-S간 전압을 소정 레벨로 다운시키게 되고, 제1아날로그-디지털 변환부(133)의 제1 아날로그-디지털 변환기(133a)에서 이를 디지털 신호(V-RS)로 변환을 하여 통신부(135)에 제공한다. 또한, 변압부(131)의 제2트랜스(131b)에서 S-T간 전압을 소정 레벨로 다운시키게 되고, 제1아날로그-디지털 변환부(133)의 제2 아날로그-디지털 변환기(133b)에서 이를 디지털 신호(V-ST)로 변환을 하여 통신부(135)에 제공한다. 마찬가지로 변압부(131)의 제3트랜스(131c)에서 T-R간 전압을 소정 레벨로 다운시키게 되고, 제1아날로그-디지털 변환부(133)의 제3 아날로그-디지털 변환기(133c)에서 이를 디지털 신호(V-TR)로 변환을 하여 통신부(135)에 제공한다.

다음으로, 변류부(132)의 제4트랜스(132a)는 R상 전류에 대한 CT신호를 변류시키게 되고, 제2아날로그-디지털 변환부(134)내의 제4아날로그-디지털 변환기(134a)에서 변류된 아날로그 신호를 그에 상응하는 디지털 신호(IR)로 변환을 하여 통신부(135)에 R상에 대한 전류 값으로 제공한다. 아울러 변류부(132)의 제5트랜스(132b)는 S상 전류에 대한 CT신호를 변류시키게 되고, 제2아날로그-디지털 변환부(134)내의 제5아날로그-디지털 변환기(134b)에서 변류된 아날로그 신호를 그에 상응하는 디지털 신호(IS)로 변환을 하여 통신부(135)에 S상에 대한 전류 값으로 제공한다. 마찬가지로 변류부(132)의 제6트랜스(132c)는 T상 전류에 대한 CT신호를 변류시키게 되고, 제2아날로그-디지털 변환부(134)내의 제6아날로그-디지털 변환기(134c)에서 변류된 아날로그 신호를 그에 상응하는 디지털 신호(IT)로 변환을 하여 통신부(135)에 T상에 대한 전류 값으로 제공한다. 마지막으로 지락 전류는 기중차단기(120)에 있는 R, S, T, N에 대한 CT신호를 변류부(132)의 제7트랜스(132d)에서 변류시키게 되고, 제2아날로그-디지털 변환부(134)내의 제7아날로그-디지털 변환기(134d)에서 변류된 아날로그 신호를 그에 상응하는 디지털 신호(IG)로 변환을 하여 통신부(135)에 지락에 대한 전류 값으로 제공한다.

기중차단기(120)에서 발생하는 ON/OFF 동작 상태신호 역시 상기 통신부(135)에 제공되며, 통신부(135)는 전달되는 각 상의 전압 값 및 전류 값 그리고 지락 전류 값과 ON/OFF 상태신호를 정해진 통신 방식(RS-485통신)의 신호로 변환을 하여 연결된 통신 라인을 통해 배전반(100)의 판넬(101)에 장착된 표시 및 계전기(110)로 전송한다. 여기서 통신부(135)는 도면에는 도시하지 않았지만 정해진 통신 방식으로 데이터를 변환하는 데이터 변환 장치와 입출력되는 데이터를 분석할 수 있는 제어 장치 그리고 통신 라인과의 접속을 통해 데이터를 송수신하는 송수신 인터페이스 장치를 구비하는 것이 바람직하다.

따라서 배전반(100)에 내장된 기중차단기(120)와 배전반(100) 판넬(101)에 장착된 표시 및 계전기(110)는 실질적으로 통신 케이블 하나만을 이용하여 접속되므로, 배전반의 제작 작업에 용이함을 제공하게 되며, 기중차단기(120)에 보호 계전기를 일체로 장착할 필요가 없으므로 기중차단기(120)의 구성에 용이함을 제공하고, 장치의 사이즈를 줄일 수 있는 등의 장점이 있다.

판넬(101)에 장착된 표시 및 계전기(110)의 데이터 인터페이스부(170)는 상 기 통신 라인을 통해 기중차단기(120)로부터 전송된 각종 데이터를 수신하여 제어부(140)에 제공하게 된다.

제어부(140)는 도 4에 도시된 바와 같이, 데이터 입출력부(141)를 통해 수신 데이터를 입력받아 신호 처리부(142)에 전달하게 되고, 신호 처리부(142)는 그 전달되는 신호를 분석 및 처리하여 표시 신호는 신호 변환부(144)에 제공한다. 즉, 수신 데이터를 분석하여 V-RS 데이터는 R-S간 전압 값으로 신호 변환부(144)에 제공하고, V-ST 데이터는 S-T간 전압 값으로 신호 변환부(144)에 제공하고, V-TR 데이터는 T-R간 전압 값으로 신호 변환부(144)에 제공하게 된다.

아울러 IR 데이터는 R상에 대한 전류 값으로 신호 변환부(144)에 제공하고, IS 데이터는 S상에 대한 전류 값으로 신호 변환부(144)에 제공하고, IT 데이터는 T상에 대한 전류 값으로 신호 변환부(144)에 제공하고, IG 데이터는 지락에 대한 전류 값으로 신호 변환부(144)에 제공하게 된다.

또한, 상태 데이터는 기중차단기의 ON/OFF 동작 상태신호로 신호 변환부(144)에 제공하게 되며, 각 상의 입력 전압과 전류 데이터를 이용하여 전압과 전류의 위상을 판독하여 역률을 계산하고 그 계산 결과치를 신호 변환부(144)에 제공한다.

신호 변환부(144)는 제공되는 각각의 전압, 전류, 역률, 기중차단기 상태 값을 조작 및 표시부(160)에 맞는 표시 신호로 변환을 하여 조작 및 표시부(160)에 제공하게 된다. 조작 및 표시부(160)의 전류 표시부(162)는 각 상의 전류 및 지락 전류 값을 도 2와 같이 디스플레이하게 되고, 역률 표시부(163)는 역률을 표시하게 되며, 전압 표시부(164)는 각각의 전압을 표시하게 되고, 기중차단기 상태 표시 부(165)는 기준차단기의 상태를 표시하게 된다. 이로써 사용자는 배전반 판넬을 열지 않고서도 기중차단기의 상태와 전압/전류/역률을 용이하게 알 수 있게 되는 것이다. 조작 및 표시부(160)의 조작부(161)는 각 상의 전압/전류 설정(또는, 선택)과 과부하 전류 계전기(OCR)의 각 조건 설정을 위한 버튼을 구비하고, 사용자가 임의의 버튼을 조작하면 그에 대응하는 신호를 제어부(140)에 제공하게 된다.

한편, 신호 처리부(143)는 전압/전류/역률/기중차단기 상태 등의 표시를 수행함과 아울러 각각의 데이터를 분석하여 기존 보호 계전기의 동작도 수행하게 된다. 즉, 3상의 전류 값인 IR, IS, IT 및 지락 전류 값이 IG 값을 각각의 기준치와 비교하여 과전류 보호 계전기(OCR)의 동작을 수행하게 된다. 아울러 각 상간의 전압 값인 V-RS, V-ST, V-TR 값을 각각의 기준치와 비교하여 과전압 보호 계전기(OVR) 및 저전압 보호 계전기(UVR)의 동작도 수행하게 된다.

예를 들어, IR, IS, IT 전류 입력이 장한시 설정 값 이상이 흐르면 장한시 동작시간 설정에 의하여 정해진 시간이 경과하면 기중차단기 차단을 위한 동작 지시를 수행하게 되고, IR, IS, IT 전류 입력이 단한시 설정 값 이상이 흐르면 단한시 동작시간 설정에 의하여 정해진 시간이 경과하면 기중차단기 차단을 위한 동작 지시를 수행하게 되고, IR, IS, IT 전류 입력이 순시 설정 값 이상이 흐르면 즉시 기중차단기를 차단하도록 하는 동작 지시를 수행하게 되며, IG 전류 입력이 지락전류 설정 값이 이상이 흐르면 지락 동작시간 설정에 의하여 정해진 시간이 경과하면 기중차단기를 차단하도록 하는 동작 지시를 수행하게 된다.

또한, 키신호 인터페이스부(142)를 통해 기중차단기 전원 투입 또는 개방 신 호가 입력되면 해당 동작에 따른 지시 신호도 발생을 하게 된다.

이렇게 발생하는 상황에 따른 각각의 동작 지시 신호는 제어신호 생성부(145)를 통해 제어신호로 변환되어 데이터 인터페이스부(170)를 통해 통신부(135)로 전달되며, 통신장치(130)의 통신부(135)로 수신된 제어 데이터를 분석하여 기중차단기(120)에 해당 제어신호, 즉 전원 투입 또는 차단 신호를 전송함으로써, 과전류나 과전압, 저전압 및 지락, 그리고 사용자의 조작에 따른 전원 투입 및 개방에 대응하여 기중차단기의 동작이 제어되는 것이다.

한편, 본 발명은 원격에서 통신을 통해 기중차단기의 동작 제어가 가능하다. 즉, 사용자가 원격장치에서 통신을 통해 기중차단기의 ON/OFF 동작 제어를 위한 데이터를 전송하거나 기중차단기의 ON/OFF 상태 확인을 요청하게 되면, 통신수단(180)을 통해 해당 데이터가 제어부(140)에 전달되고, 제어부(140)는 그 전달되는 데이터를 분석하여 기중차단기 제어 데이터이면 내장된 통신장치(130)로 이를 전송하여 기중차단기의 ON/OFF 제어가 이루어지도록 한다. 이와는 달리 사용자가 기중차단기의 ON/OFF 상태를 요청한 경우에는 상기 통신장치(130)로부터 획득한 각각의 정보를 통신수단(180)을 통해 원격 장치로 전송하게 된다.

그러면 사용자는 원격에서 통신을 통해 단말기나 컴퓨터 등의 통신 및 디스플레이장치를 이용하여, 원격에서 실시간으로 기중차단기의 상태 확인 및 제어가 가능해지게 되는 것이다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

이상에서 상술한 본 발명에 따르면, 전압/전류 등을 측정하여 이상 발생시 회로를 보호하는 보호 계전기(OCR, OVR, UVR)를 기중차단기(ACB: Air Circuit Breaker)의 몸체로부터 분리하여 표시기와 일체로 배전반 판넬에 분리 구현하고, 기중차단기가 구비된 몸체와 배전반 판넬에 구비되는 표시 및 계전기에 각각 통신 장치를 부가하여 기중차단기와 배전반 판넬간의 통신을 통해 데이터를 송수신하도록 함으로써 운전의 편의성 향상과 배전반 제작 작업에 용이함을 제공해주는 효과가 있다.

또한, 표시 및 계전기를 단일의 제품으로 구현할 수 있으며, 이러한 장점으로 과전압/과전류 등으로부터 회로 등을 보호하는 제품에 별도로 장착/탈착할 수 있는 장점도 있다.

Claims

삭제
삭제
배전반의 투입 전압/전류 상태 및 기중차단기의 상태를 계측하여 표시하는 장치로서, 상기 배전반에 내장된 기중차단기(ACB)로부터 출력되는 검출 신호와 ON/OFF 상태신호를 통신 라인으로 전송하고, 상기 통신 라인을 통해 외부에서 전송된 제어신호를 상기 기중차단기로 전송하는 상기 배전반의 함체 내부에 장착되는 통신 장치와; 상기 통신 장치를 통해 전송된 데이터를 분석하여 과전류/과전압 등의 보호 계전을 위한 표시 정보와 기중차단기 상태 정보를 생성 및 표시하고, 상기 과전압/과전류시 회로 보호를 위한 제어신호를 생성하여 상기 통신 장치로 전송하는 상기 배전반의 판넬에 장착되는 표시 및 계전기를 포함하는 배전반의 계측 표시 장치에 있어서,

상기 통신 장치는 기중차단기(ACB)의 전원선인 3상(R, S, T)에 선택적으로 연결되어 R-S/S-T/T-R간 전압을 소정 레벨의 전압으로 감압하는 제1 내지 제3 트랜스로 이루어진 변압부와;

상기 제1 내지 제3 트랜스에 각각 연결되어 아날로그 신호를 그에 상응하는 디지털 신호(V-RS, V-ST, V-TR)로 변환하는 제1 내지 제3 아날로그-디지털 변환기를 구비한 제1 아날로그-디지털 변환부와;

상기 3상에 흐르는 전류를 소정 레벨의 전류로 변환하기 위한 제4 내지 제7 트랜스와;

상기 제4 내지 제7 트랜스에 각각 연결되어 아날로그 신호를 그에 상응하는 디지털 신호(IR, IS, IT, IG)로 변환하는 제4 내지 제7 아날로그-디지털 변환기를 구비한 제2 아날로그-디지털 변환부와;

상기 제1 및 제2 아날로그/디지털 변환부에서 획득한 디지털 데이터와 상기 기중차단기에서 전달된 ON/OFF 상태신호를 통신 라인으로 전송하고, 상기 통신 라인을 통해 전송되는 제어 신호를 상기 기중차단기에 제공하는 통신부;를 구비한 것을 특징으로 하는 배전반의 계측 표시 장치.
제3항에 있어서, 상기 통신부는,

정해진 통신 방식에 대응하는 데이터를 변환하는 데이터 변환 장치와, 입출력되는 데이터를 분석할 수 있는 제어 장치와, 통신 라인과의 접속을 통해 데이터를 송수신하는 송수신 인터페이스 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 배전반의 계측 표시 장치.
제3항에 있어서, 상기 표시 및 계전기는,

기중차단기의 전원 투입 및 개방을 위한 신호를 조작하기 위한 전원 스위치부와;

3상 전원의 각 상 전압/전류의 상태를 확인하기 위한 선택 버튼과 리셋 버튼 및 테스트 버튼을 구비하고 사용자가 조작하는 버튼에 대응하는 신호를 발생하며, 전류/전압/역률/기중차단기의 상태를 표시하는 조작 및 표시부와;

상기 통신 장치로부터 전송된 데이터를 수신하고, 제어 신호를 상기 통신 장치로 전송하는 데이터 인터페이스부와;

상기 전원 스위치의 조작에 따른 신호를 상기 기중차단기 측으로 전송하고, 상기 데이터 인터페이스부를 통해 수신된 데이터를 분석하여 전류/역률/전압/기중차단기 상태의 표시를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배전반의 계측 표시 장치.
제5항에 있어서, 상기 제어부는,

상기 데이터 인터페이스부 및 통신장치와 연결되어 데이터의 입출력을 담당하는 데이터 입출력부와;

상기 전원 스위치의 신호를 입력받기 위한 키신호 인터페이스부와;

상기 키신호 인터페이스부 및 데이터 입출력부에서 각각 입력되는 신호를 처리하여 전압/역률/전류/상태 표시 신호와 기중차단기 제어를 위한 동작 지시 신호를 발생하는 신호 처리부와;

상기 신호 처리부에서 출력되는 디지털 표시 신호를 디스플레이를 위한 아날로그 표시 신호로 변환을 하여 조작 및 표시부에 제공하는 신호 변환부와;

상기 신호 처리부에서 발생한 동작 지시 신호를 제어신호로 생성하여 데이터 인터페이스부에 제공하는 제어신호 생성부를 구비한 것을 특징으로 하는 배전반의 계측 표시 장치.
제6항에 있어서, 상기 신호 변환부는,

3상의 전류 값인 IR, IS, IT 및 지락 전류 값이 IG 값을 각각의 기준치와 비교하여 과전류 보호 계전기(OCR)의 동작 지시와, 각 상간의 전압 값인 V-RS, V-ST, V-TR 값을 각각의 기준치와 비교하여 과전압 보호 계전기(OVR) 및 저전압 보호 계 전기(UVR)의 동작 지시를 수행하는 것을 특징으로 하는 배전반의 계측 표시 장치.
제5항에 있어서, 상기 조작 및 표시부는,

각 상의 전류 및 지락 전류 값을 디스플레이하는 전류 표시부와;

역률을 표시하는 역률 표시부와;

각각의 전압을 표시하는 전압 표시부와;

기준차단기의 상태를 표시하는 기중차단기 상태 표시부와;

각 상의 전압/전류 설정(또는, 선택)과 과부하 전류 계전기(OCR)의 각 조건 설정을 위한 버튼을 구비하고, 사용자가 임의의 버튼을 조작하면 그에 대응하는 신호를 상기 제어부에 제공하는 조작부를 구비한 것을 특징으로 하는 배전반의 계측 표시 장치.
삭제