KR100914830B1

KR100914830B1 - 차단기의 트립 제어장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR100914830B1
Application number: KR1020070095914A
Authority: KR
Inventors: 엄재필
Original assignee: 엘에스산전 주식회사
Priority date: 2006-10-17
Filing date: 2007-09-20
Publication date: 2009-09-02
Also published as: CN101183623B; MY149681A; RU2360347C1; CN101183623A; KR20080034764A

Abstract

본 발명은 차단기의 트립 제어장치 및 그 방법에 관한 것으로, 부하로 공급되는 전류로부터 과전류가 검출되면, 부하로 공급되는 전원을 차단시키기 전에 과전류에 따른 열량을 계산하여 전원 차단시에도 배터리의 전원으로 동작하는 열량관리부로 전달하여 열량관련 데이터를 저장 관리하고, 차단기의 전원이 재공급된 후 연속적인 과전류 발생시에 열량관리부에 저장된 열량값과 경과시간을 이용하여 현재 선로에 남아있는 잔류열량을 분석한 후 차단기의 트립 지연시간을 가변 결정함으로써, 잔류열량의 계산과 트립 지연시간에 대한 정확성을 높인다.

Description

차단기의 트립 제어장치 및 그 방법{APPARATUS FOR CONTROLLING TRIP OF POWER BREAKER AND METHOD THEREFOR}

본 발명은 차단기의 트립 제어장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전원 차단시에도 동작하는 열량관리부를 통해 열량관련 데이터를 관리하고, 과전류 발생시에 열량관리부에 저장된 열량값과 경과시간을 이용하여 현재 선로에 남아있는 잔류열량을 분석하여 차단기의 트립 지연시간을 가변 결정하는 차단기의 트립 제어장치 및 그 방법에 관한 것이다.

도 1은 종래기술에 의한 차단기의 트립 제어장치를 나타낸 회로도이다.

트립 제어장치(10)는, 차단스위치(11)와 전류센서(12), 스위치부(13), 다이오드(D1), 충전회로부(14), 및 전압팔로우회로부(15) 및 마이크로프로세서(16)로 이루어져 있다.

상기 차단스위치(11)는 외부 전원이 부하로 공급되는 선로에 설치되어 트립코일(17)에 의해 부하로 공급되는 전원을 차단하도록 구성되어 있다.

전류센서(12)는 상기 차단스위치(11)와 부하 사이의 선로에 설치되어 부하로 공급되는 전류를 감지하도록 구성되어 있다. 아울러, 상기 전류센서(12)는 부하로 공급되는 전류를 감지하기도 하지만 선로로부터 차단기의 동작전원을 획득하여 공급하기도 한다.

스위치부(13)는 전류센서(12)를 통해 검출된 전류가 과전류시에 트립 지연시간동안 마이크로프로세서(16)에서 출력되는 제어신호를 제공받아 턴온되어 저항을 통해 전원단(VCC)의 전류가 흐르도록 경로를 단속하는 트랜지스터(Q1)로 이루어져 있다.

다이오드(D1)는 상기 트랜지스터(Q1)가 턴온되는 순간 역방향으로 전류가 흐르는 것을 방지하도록 구성되어 있다.

충전회로부(14)는 트랜지스터(Q1)의 전류통로를 통해 흐르는 전원 전류에 의하여 전압을 충전하게 되고, 상기 차단스위치(11)가 오픈될 경우, 즉 트랜지스터를 통해 전원전압이 공급되지 않을 경우 충전된 전압을 제1 저항(R1)을 통해 접지전압으로 방전하는 커패시터(C1)로 구성되어 있다.

전압팔로우회로부(15)는 오픈된 차단스위치(11)가 다시 클로즈되면, 충전회로부(14)의 커패시터(C1)에 남아 있는 전압의 크기를 마이크로프로세서(16)에 제공하도록 구성되어 있다.

마이크로프로세서(16)는 전류센서(12)를 통해 검출한 전류가 과전류시에 설정된 트립 지연시간동안 스위치부(13)를 제어하여 충전회로부(14)에 전원전압을 충전시킴과 아울러 설정된 트립 지연시간이 경과되면 트립코일(17)을 제어하여 차단스위치(11)를 오픈시키고, 일정시간 경과 후 전원이 다시 공급되면 충전회로부(14)에 남아있는 잔류전압을 계산하여 상기 잔류전압에 근거하여 선로상의 잔류열량을 추정하도록 구성되어 있다.

이와 같이 구성된 종래의 트립 제어방법은, 우선 마이크로프로세서(16)는 전류센서(12)를 통해 검출한 전류가 과전류일 경우에는 스위치부(13)를 제어하여 턴온시킨다. 이에 따라 전원단(VCC)의 전류는 스위치부(13)를 통해 충전회로부(14)의 커패시터(C1)로 흐르게 되고, 상기 커패시터(C1)는 제1 저항(R1)에 의하여 결정되는 시정수에 따라 충전을 시작하게 된다.

이어, 마이크로프로세서(16)는 설정된 트립 지연시간이 경과되면 트립코일(17)을 제어하여 차단스위치(11)를 오픈시키게 된다.

상기 차단스위치(11)가 오픈되면 전원전압(VCC)이 충전회로부(14)의 커패시터(C1)에 더이상 충전되지 않게 되고, 충전된 전압은 제1 저항(R1)을 통해 서서히 방전되기 시작한다.

한편, 차단기의 마이크로프로세서(16)는 전류센서(12)를 통해 획득한 전원을 이용하여 작동하게 되는 데, 부하로 공급되는 전류가 과전류이거나 누전 상태일 경우 마이크로프로세서(16)는 트립코일(17)을 통해 차단스위치(11)를 자동 오픈시킴에 따라 더이상 동작전원을 공급받을 수 없어 작동할 수 없게 된다.

이후, 사용자의 조작에 따라 차단스위치(11)가 클로즈되어 차단기에 다시 동작전원이 투입되면, 상기 마이크로프로세서(16)는 전류센서(12)를 통해 부하로 과전류가 유입되고 있는지를 체크하게 된다. 다시 과전류가 검출되면 마이크로프로세서(16)는 커패시터(C1)에 남아있는 전압을 전압팔로우회로부(15)를 통해 읽어 온다.

상기에서 읽은 값을 통해 마이크로프로세서(16)는 차단스위치(11)가 오픈(Open)된 이후의 경과시간을 계산한다. 그리고, 상기 계산된 경과시간에 따라 미리 저장된 데이터테이블에 기초하여 남아 있는 전압을 계산하고, 상기 계산된 잔류 전압을 근거로 현재 기기 및 선로상에 잔류된 열량을 판단한다.

이와 같이 동작하는 종래기술은 커패시터에 저장된 전압의 방전 곡선의 기울기를 계산하여 현재 남아 있는 전압과 경과시간 및 잔류열량을 산출해야 하므로, 정확한 잔류열량의 계산이 어렵고, 고가의 정밀한 부품을 사용해야 하므로 비용이 상승하는 문제점이 있었다.

또한, 충전회로부의 커패시터가 전원이 차단된 상태에서 최대 30분까지도 유지되어야 하기 때문에 상당히 큰 커패시터와 저항값을 가지는 부피가 큰 부품을 사용해야 하므로 제조단가가 상승하는 문제점이 있다.

또한, 일단 충전된 회로를 전류가 감소하여 방전시켜야 하는 경우에는 별도의 부품이 추가되는 등 회로가 복잡해지게 되어 하드웨어 및 소프트웨어적으로 제어가 불편하고 복잡해지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 전원 차단시에도 동작하는 열량관리부를 통해 열량관련 데이터를 관리하고, 과전류 발생시에 열량관리부에 저장된 열량값과 경과시간을 이용하여 현재 선로에 남아있는 잔류열량을 분석하여 차단기의 트립 지연시간을 가변 결정함으로써, 현재의 부하계통에 잔류된 열량 상태에 따라 차단스위치를 신속하게 제어하여 연속적인 과전류로 인한 선로의 충격과 부하의 손상을 줄일 수 있는 차단기의 트립 제어장치 및 방법을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 트립 제어장치는, 외부 전원이 부하로 공급되는 전류통로에 설치되어 트립코일에 의해 부하로 공급되는 전원을 차단하는 차단스위치; 상기 차단스위치의 후단에 설치되어 부하로 공급되는 전류를 감지하는 전류센서; 외부로부터 전달된 열량데이터를 열량데이터가 전달된 시각과 매칭하여 저장하되 전원 차단시 배터리로부터 공급되는 전원을 제공받아 저장된 데이터를 유지하며, 외부 요청에 따라 저장된 열량데이터와 열량데이터가 전달된 시각 및 현재 시각을 포함한 열량관련 데이터를 전달하는 열량관리부; 및 상기 전류센서에서 입력된 전류가 과전류일 경우에는 설정된 트립 지연시간동안 과전류로 인한 부하계통의 열량을 계산한 후 계산된 열량데이터를 열량관리부로 전달함과 아울러 부하로 공급되는 전원이 차단되도록 트립코일을 제어하고, 전원이 재공급된 후 다시 과전류가 검출되면 열량관리부에 저장된 열량관련 데이터를 통해 잔류열량을 계산하고 계산된 잔류열량에 근거하여 트립 지연시간을 결정하는 마이크로프로세서;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 차단기는 전류센서를 통해 동작전원을 제공받아 작동하는 저전압 차단기인 것을 특징으로 한다.

상기 열량관리부는, 상기 마이크로프로세서로부터 전달된 열량데이터와 열량데이터가 전달된 시각을 저장하는 메모리; 및 상기 마이크로프로세서에서 전달된 열량데이터와 열량데이터가 전달된 시각을 체크하여 메모리에 저장함과 아울러 마이크로프로세서의 열량관련 데이터의 요청시 메모리에 저장된 열량데이터 및 열량데이터가 전달된 시각과 현재 시각을 체크하여 전달하는 시간제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 열량데이터가 전달된 시각은 대략 마이크로프로세서의 동작전원이 제거된 시각과 동일하고, 현재 시각은 대략 과전류가 2차로 검출된 시각과 동일한 것을 특징으로 한다.

상기 마이크로프로세서는 계산된 열량데이터가 설정값 이상일 경우에는 부하로 공급되는 전원이 차단되도록 트립코일을 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 트립 제어방법은, 마이크로프로세서가 전류센서를 통해 검출한 전류가 과전류일 경우에는 설정된 트립 지연시간동안 과전류로 인한 부하계통의 열량을 계산하는 단계; 상기 계산된 열량데이터가 열량관리부에 저장되도록 제어하고, 계산된 열량데이터가 설정값 이상이면 트립코일을 제어하여 부하로 공급되는 전원을 차단하는 단계; 상기 전원이 차단되면, 열량관리부는 배터리로부터 인가되는 전원에 따라 저장된 열량데이터와 열량데이터가 전달된 시각에 대한 정보를 유지하는 단계; 상기 차단된 전원이 재공급된 후 다시 과전류가 검출되면, 마이크로프로세서는 열량관리부로부터 열량관련 데이터를 제공받아 부하계통의 잔류열량을 계산하는 단계; 및 상기 계산된 잔류열량에 근거하여 설정된 트립 지연시간을 가변 결정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 전원이 차단되면, 마이크로프로세서로 공급되는 전원도 차단되는 것을 특징으로 한다.

상기 마이크로프로세서는 열량데이터가 열량관리부에 저장된 경과시간을 계산하여 잔류열량을 획득하거나 열량데이터가 열량관리부에 저장된 경과시간을 계산한 후 미리 저장된 기준테이블을 통해 상기 열량데이터와 경과시간에 대응되는 값을 검색하여 잔류열량을 획득하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 트립 제어방법은, RTC소자와 같은 열량관리부를 이용하여 과전류시 선로와 부하의 열량과 경과 시간에 대한 데이터를 시뮬레이션함으로써, 잔류 열량을 더욱 정밀하게 측정하여 기존의 아날로그 소자로 구현할 때 발생하는 오차를 최소화할 수 있고, 회로를 간단하게 하여 연속적으로 발생하는 과전류 고장 상황에 더욱 신뢰성 있고, 정확한 동작을 달성할 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 차단기의 트립 제어장치를 나타낸 회로도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차단기의 트립 제어장치를 나타낸 블록도이다.

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 차단기의 트립 제어과정을 나타낸 흐름도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

100: 차단기 110: 차단스위치

130: 전류센서 150: 열량관리부

151: 시간제어부 155: 메모리

160: 배터리 170: 마이크로프로세서

190: 트립코일

이하에서는, 본 발명에 따른 차단기의 트립 제어장치 및 그 방법에 대한 바람직한 실시예를 도 2 내지 도 3b를 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 차단기의 트립 제어장치를 나타낸 블록도로서, 차단기(100)는 차단스위치(110), 전류센서(130), 열량관리부(150), 마이크로프로세서(170) 및 트립코일(190)을 포함한 트립 제어장치로 이루어져 있다.

차단스위치(110)는 외부 전원이 부하로 공급되는 선로에 설치되어 트립코일(190)에 의해 부하로 공급되는 전원을 차단하도록 구성되어 있다.

전류센서(130)는 상기 차단스위치(110)와 부하 사이의 선로에 설치되어 부하로 공급되는 전류를 감지하도록 구성되어 있다. 아울러, 상기 전류센서(130)는 부하로 공급되는 전류를 감지하기도 하지만, 선로로부터 차단기의 동작전원을 획득하여 공급하기도 한다.

열량관리부(150)는 마이크로프로세서(170)로부터 전달된 열량데이터를 열량데이터가 전달된 시각과 매칭하여 저장하되 전원 차단시 배터리(160)로부터 공급되는 전원을 제공받아 저장된 데이터를 유지하며, 마이크로프로세서(170)의 요청에 따라 저장된 열량데이터와 열량데이터가 전달된 시각 및 현재 시각을 포함한 열량관련 데이터를 마이크로프로세서(170)로 전달하도록 구성되어 있다. 상기 열량관리부(150)는 통상의 RTC(Real Time Counter)소자를 이용하여 구성할 수 있다.

상기 열량관리부(150)는 메모리(155)와 시간제어부(151)를 포함하여 구성되어 있는 데, 메모리(155)는 마이크로프로세서(170)로부터 전달된 열량데이터와 열량데이터가 전달된 시각을 저장하도록 구성되어 있고, 시간제어부(151)는 마이크로프로세서(170)에서 전달된 열량데이터와 열량데이터가 전달된 시각을 체크하여 메모리(155)에 저장함과 아울러 마이크로프로세서(170)의 열량관련 데이터의 요청시 메모리(155)에 저장된 열량데이터 및 열량데이터가 전달된 시각과 현재 시각을 체크하여 전달하도록 구성되어 있다.

아울러, 상기 시간제어부(151)는 소정의 크리스탈 발진기를 통해 발생되는 클록신호를 이용하여 시간을 계산 및 획득하게 된다.

마이크로프로세서(170)는 상기 전류센서(130)를 통해 검출한 전류가 과전류일 경우에는 미리 설정된 트립 지연시간동안 과전류로 인한 부하계통의 열량을 누적 계산한 후 계산된 열량데이터를 열량관리부(150)로 전달함과 아울러 계산된 열량데이터가 설정값 이상일 경우에는 부하로 공급되는 전원이 차단되도록 트립코일(190)을 제어한다. 상기 마이크로프로세서(170)는 전류센서(130)를 통해 동작전원을 제공받음에 따라 차단스위치(110)가 오픈되어 전원이 차단되면, 전류센서(130)를 통해 동작전원을 공급받을 수 없어 작동할 수 없게 된다.

그리고, 마이크로프로세서(170)는 전류센서(130)를 통해 외부 전원이 재공급되면 전류센서(130)를 통해 전류를 다시 검출하게 되고, 과전류가 다시 검출되면 열량관리부(150)에 저장된 열량관련 데이터를 통해 부하계통의 잔류열량을 계산하고 계산된 잔류열량에 근거하여 설정된 트립 지연시간을 가변 결정하도록 구성되어 있다.

상기에서 마이크로프로세서(170)는 열량데이터의 경과시간을 체크하여 잔류열량을 계산하게 되며, 잔류열량이 많을수록 트립 지연시간을 짧게 설정한다. 상기 잔류열량이 많다는 것은 이전의 과전류 등으로 인해 부하계통이 아직 과열 상태인 것이므로 평상(잔류열량이 Zero인 때)의 트립 지연시간보다 빨리 트립코일(190)을 제어하여 차단스위치(110)를 오픈시킴에 따라 부하계통을 보호하기 위함이다.

상기에서 열량관리부(150)는 마이크로프로세서(170)의 요청에 따라 열량관련 데이터를 전달하게 되는 데, 상기 열량관련 데이터는 열량데이터와 열량데이터가 전달된 시각 및 현재 시각을 포함하게 된다.

상기에서 마이크로프로세서(170)가 열량관리부(150)로 열량데이터를 전달한 시각은 대략 마이크로프로세서(170)의 동작전원이 제거된 시각과 동일하고, 열량관리부(150)가 마이크로프로세서(170)로 전달한 현재 시각은 대략 과전류가 2차로 검출된 시각과 동일하다.

한편, 상기 마이크로프로세서(170)는 트립 지연시간동안 계산한 부하계통의 열량데이터가 설정값 이상일 경우에만 트립코일(190)을 제어하여 차단스위치(110)를 오픈시키게 된다. 물론, 트립 지연시간동안 계산한 부하계통의 열량데이터가 설정값 이하일 경우에는 차단스위치(110)를 오픈시키지 않는다.

또한, 상기에서 설명의 편의상 마이크로프로세서(170)는 과전류가 유입될 경우 열량데이터를 계산하여 열량관리부(150)에 저장하는 것으로 기재하였으나, 상기 전류센서(130)를 통해 검출한 전류가 미리 설정된 과전류를 초과하지 않더라도 주기적으로 열량데이터를 계산하여 열량관리부(150)에 열량을 저장하는 것이 바람직하다. 이는 정격전류의 110% 이상을 과전류라고 한다면, 정격전류에 근접한 90% 내지 109%의 범위도 부하나 선로의 열화를 초래하므로 주기적으로 저장할 필요가 있다.

본 발명에 의한 트립 제어장치(100)는 전류센서(130)나 전류센서에 내장된 전류유도체를 통해 동작 전원을 제공받는 차단기에 적용할 수 있으며, 특히 저전압 차단기에 적용하면 유용하다.

이와 같이 구성된 트립 제어장치의 제반 작동과정을 도 3a 및 도 3b의 플로우챠트를 이용하여 살펴보고자 한다.

먼저, 차단기(100)는 전류센서(130) 측으로부터 동작전원을 제공받아 작동한다. 여기에서 전류센서(130)는 변류기(Current Transformer)나 로고스키(Rogowski) 및 분류기(Shunt) 등과 같은 센서로서 어느 것이나 무방하다.

이어, 차단기(100)의 마이크로프로세서(170)는 전류센서(130)를 통해 부하로 공급되는 전류를 검출하고, 검출된 전류가 과전류인지를 판단하게 된다(S1).

상기에서 검출된 전류가 과전류일 경우, 마이크로프로세서(170)는 미리 설정된 트립 지연시간동안 선로와 부하계통에서 발생되는 과전류에 따른 열량을 누적하여 계산하게 된다(S2). 상기 열량(Q)은 트립 지연시간동안 전류(I)의 지속시간(T; second)을 계산(Q = I² × T)하여 획득한다.

이어, 마이크로프로세서(170)는 트립 지연시간이 경과되면, 계산된 열량데이터를 열량관리부(150)로 전달함과 아울러 계산된 열량데이터가 미리 설정된 기준값을 초과하였는지를 판단하게 된다(S3).

이어, 트립 지연시간이 경과되고 열량데이터가 기준값을 초과하게 되면, 마이크로프로세서(170)는 트립코일(190)을 제어하여 차단스위치(110)가 오픈되도록 함으로써, 부하로 공급되는 전원을 차단하게 된다(S4). 상기 차단스위치(110)가 오픈되면 마이크로프로세서(170)는 전류센서(130)를 통해 동작전원을 공급받지 못하여 작동을 할 수 없는 상태가 된다.

한편, 열량관리부(150)의 시간제어부(151)는 마이크로프로세서(170)로부터 전달된 열량데이터를 제공받고, 열량데이터가 전달된 시각을 체크하여 열량데이터와 열량데이터가 전달된 시각을 메모리(155)에 저장하게 된다(S5).

이어, 상기 차단스위치(110)의 오픈에 따라 동작전원이 차단되면, 열량관리부(150)는 보조전원공급수단인 배터리(160)로부터 인가되는 전원을 공급받아 메모리(155)에 저장된 열량데이터와 열량데이터가 전달된 시각에 대한 정보를 유지하게 된다(S6). 상기 열량관리부(150)는 평상시에는 전류센서(130)를 통해 공급되는 전원을 제공받아 작동하지만, 전원이 차단되면 자동으로 배터리(160)의 전원이 열량관리부(150)로 공급되도록 구성되어 있다.

이후, 사용자의 조치에 따라 차단스위치(110)가 다시 클로즈되면, 차단기의 마이크로프로세서(170)는 전류센서(130) 측으로부터 동작전원을 제공받아 작동하게 된다. 물론, 열량관리부(150)도 자동적으로 전류센서(130) 측으로부터 동작전원을 제공받아 작동하게 된다.

이어, 차단기의 마이크로프로세서(170)는 전류센서(130)를 통해 부하로 공급되는 전류를 다시 검출하고, 검출된 전류가 과전류인지를 판단하게 된다(S7).

상기에서 검출된 전류가 과전류일 경우, 마이크로프로세서(170)는 열량관리부(150)로 저장된 열량관련 데이터의 전달을 요청하게 된다(S8).

이에 따라 열량관리부(150)의 시간제어부(151)는 메모리(155)에 저장된 열량데이터와 열량이 전달된 시각 및 현재 시각을 체크하여 마이크로프로세서(170)로 전달하게 된다(S9).

이어, 마이크로프로세서(170)는 열량관리부(150)로부터 열량데이터와, 열량데이터가 전달된 시각 및 현재 시각을 포함한 열량관련 데이터를 제공받아 선로와 부하계통의 잔류열량을 계산하게 된다(S10). 상기 잔류열량은 열량데이터가 전달된 시각 및 현재 시각을 통해 열량데이터의 저장 경과시간을 계산하여 획득하게 된다.

물론, 마이크로프로세서(170)는 열량데이터가 열량관리부(150)에 저장된 경과시간을 계산한 후 미리 저장된 기준테이블을 통해 상기 열량데이터와 경과시간에 대응되는 값을 검색하여 잔류열량을 획득할 수도 있다.

마이크로프로세서(170)는 이와 같이 잔류열량을 획득하고, 잔류열량이 많을수록 트립 지연시간을 짧게 설정한다. 이는 선로와 부하계통이 이전의 과전류 등으로 인하여 아직 과열 상태이므로 트립 지연시간을 평상때(잔류열량이 제로(Zero)일 때)보다 짧게 설정, 즉 신속하게 차단스위치(110)를 오픈시킴에 따라 부하계통의 열화나 파손을 보호하기 위함이다.

이어, 마이크로프로세서(170)는 상기에서 계산된 잔류열량에 근거하여 설정된 트립 지연시간을 가변 결정하게 된다(S11).

한편, 마이크로프로세서(170)는 상기에서 결정된 트립 지연시간동안 선로와 부하계통에서 발생되는 과전류에 따른 열량을 계산하게 된다(S12).

이어, 마이크로프로세서(170)는 트립 지연시간이 경과되면, 계산된 열량데이터를 열량관리부(150)로 전달함과 아울러 계산된 열량데이터가 미리 설정된 기준값을 초과하였는지를 판단하게 된다(S13).

이어, 트립 지연시간이 경과되고 열량데이터가 기준값을 초과함에 따라 마이크로프로세서(170)는 트립코일(190)을 제어하여 차단스위치(110)가 오픈되도록 함으로써, 부하로 공급되는 전원을 차단하게 된다(S14).

한편, 열량관리부(150)의 시간제어부(151)는 마이크로프로세서(170)로부터 전달된 열량데이터를 제공받고, 열량데이터가 전달된 시각을 체크하여 열량데이터와 열량데이터가 전달된 시각을 메모리(155)에 저장하게 된다.

이어, 상기 차단스위치(110)의 오픈에 따라 동작전원이 차단되면, 열량관리부(150)는 배터리(160)로부터 인가되는 전원을 공급받아 메모리(155)에 저장된 열량데이터와 열량데이터가 전달된 시각에 대한 정보를 유지하게 된다(S15).

이후, 차단된 전원이 재공급된 후 다시 과전류가 검출되면, 마이크로프로세서(170)는 열량관리부(150)로부터 열량관련 데이터를 제공받아 부하계통의 잔류열량을 계산하게 되고, 계산된 잔류열량에 근거하여 설정된 트립 지연시간을 가변 결정하는 과정을 반복 수행하게 된다(S7∼S15).

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 트립 제어방법은, RTC소자와 같은 열량관리부를 이용하여 과전류시 선로와 부하의 열량과 경과 시간에 대한 데이터를 시뮬레이션함으로써, 잔류 열량을 더욱 정밀하게 측정하여 정확한 트립 동작을 수행할 수 있다.

이상에서는 대표적인 실시 예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시 예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다.

그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims

외부 전원이 부하로 공급되는 전류통로에 설치되어 트립코일에 의해 부하로 공급되는 전원을 차단하는 차단스위치;

상기 차단스위치의 후단에 설치되어 부하로 공급되는 전류를 감지하는 전류센서;

외부로부터 전달된 열량데이터를 열량데이터가 전달된 시각과 매칭하여 저장하되 전원 차단시 배터리로부터 공급되는 전원을 제공받아 저장된 데이터를 유지하며, 외부 요청에 따라 저장된 열량데이터와 열량데이터가 전달된 시각 및 현재 시각을 포함한 열량관련 데이터를 전달하는 열량관리부; 및

상기 전류센서에서 입력된 전류가 과전류일 경우에는 설정된 트립 지연시간동안 과전류로 인한 부하계통의 열량을 계산한 후 계산된 열량데이터를 열량관리부로 전달함과 아울러 부하로 공급되는 전원이 차단되도록 트립코일을 제어하고, 전원이 재공급된 후 다시 과전류가 검출되면 열량관리부에 저장된 열량관련 데이터를 통해 잔류열량을 계산하고 계산된 잔류열량에 근거하여 트립 지연시간을 결정하는 마이크로프로세서;를 포함하는 차단기의 트립 제어장치.
청구항 1에 있어서,

상기 차단기는 전류센서를 통해 동작전원을 제공받아 작동하는 저전압 차단기인 것을 특징으로 하는 차단기의 트립 제어장치.
청구항 1에 있어서, 상기 열량관리부는,

상기 마이크로프로세서로부터 전달된 열량데이터와 열량데이터가 전달된 시각을 저장하는 메모리; 및

상기 마이크로프로세서에서 전달된 열량데이터와 열량데이터가 전달된 시각을 체크하여 메모리에 저장함과 아울러 마이크로프로세서의 열량관련 데이터의 요청시 메모리에 저장된 열량데이터 및 열량데이터가 전달된 시각과 현재 시각을 체크하여 전달하는 시간제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차단기의 트립 제어장치.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,

상기 열량데이터가 전달된 시각은 마이크로프로세서의 동작전원이 제거된 시각과 동일하고, 현재 시각은 과전류가 2차로 검출된 시각과 동일한 것을 특징으로 하는 차단기의 트립 제어장치.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,

상기 마이크로프로세서는 열량데이터의 경과시간을 계산하여 잔류열량을 획득하는 것을 특징으로 하는 차단기의 트립 제어장치.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,

상기 마이크로프로세서는 계산된 열량데이터가 설정값 이상일 경우에는 부하로 공급되는 전원이 차단되도록 트립코일을 제어하는 것을 특징으로 하는 차단기의 트립 제어장치.
마이크로프로세서가 전류센서를 통해 검출한 전류가 과전류일 경우에는 설정된 트립 지연시간동안 과전류로 인한 부하계통의 열량을 계산하는 단계;

상기 계산된 열량데이터가 열량관리부에 저장되도록 제어하고, 계산된 열량데이터가 설정값 이상이면 트립코일을 제어하여 부하로 공급되는 전원을 차단하는 단계;

상기 전원이 차단되면, 열량관리부는 배터리로부터 인가되는 전원에 따라 저장된 열량데이터와 열량데이터가 전달된 시각에 대한 정보를 유지하는 단계;

상기 차단된 전원이 재공급된 후 다시 과전류가 검출되면, 마이크로프로세서는 열량관리부로부터 열량관련 데이터를 제공받아 부하계통의 잔류열량을 계산하는 단계; 및

상기 계산된 잔류열량에 근거하여 설정된 트립 지연시간을 가변 결정하는 단계;를 포함하는 차단기의 트립 제어방법.
청구항 7에 있어서,

상기 전원이 차단되면, 마이크로프로세서로 공급되는 전원도 차단되는 것을 특징으로 하는 차단기의 트립 제어방법.
청구항 7에 있어서,

상기 열량관련 데이터는 열량데이터와, 열량데이터가 전달된 시각 및 현재 시각을 포함하는 것을 특징으로 하는 차단기의 트립 제어방법.
청구항 7 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,

상기 마이크로프로세서는 열량데이터가 열량관리부에 저장된 경과시간을 계산하여 잔류열량을 획득하는 것을 특징으로 하는 차단기의 트립 제어방법.
청구항 7 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,

상기 마이크로프로세서는 열량데이터가 열량관리부에 저장된 경과시간을 계산한 후 미리 저장된 기준테이블을 통해 상기 열량데이터와 경과시간에 대응되는 값을 검색하여 잔류열량을 획득하는 것을 특징으로 하는 차단기의 트립 제어방법.