KR100972008B1 - 이중전원 계통방식에서 절환시간을 최소화한 고속도 전원선택 차단기 - Google Patents

이중전원 계통방식에서 절환시간을 최소화한 고속도 전원선택 차단기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동부하전환기에 관한 것으로서, 주전원의 전압상태를 감지하여 일정 크기 이상의 외란이 발생하면 예비전원을 투입하는 투입신호를 발생시키고 차단되는 주전원 차단부와, 주전원 차단부로부터 제공받은 투입신호에 의해 예비전원이 투입되도록 동작하며 예비전원의 전압상태를 감지하여 일정 크기 이상의 외란이 발생하면 주전원을 투입하는 투입신호를 발생시키고 차단되는 예비전원 차단부를 포함한다. 이에 의해, 주전원에서 예비전원으로 절체되는 시간을 획기적으로 감소시킴으로써, 전기 사용자는 정전을 느끼지 못하고 계속적으로 전기를 사용하는 것이 가능하다. 또한, 부하측에 고장발생시 자동차단할 수 있으며, 고객 구내 점검시 개폐기능, 원격감시제어 및 조작도 가능하다. 뿐만 아니라, 종래에 비해 간단한 구성과 저렴한 비용으로 구비가 가능하다.
주전원, 예비전원, 부하, 절체, 자동부하전환, 차단기, 진공 차단기, 전원선택

Description

이중전원 계통방식에서 절환시간을 최소화한 고속도 전원선택 차단기{HSSB : Hi-speed Source Selection Breakers for Distribution Line}
본 발명은 고속도 전원선택 차단기에 관한 것으로서, 주전원과 예비전원을 고속도로 절체할 수 있도록 하는 고속도 전원선택 차단기에 관한 고속도 전원선택 차단기에 관한 것이다.
본 발명과 유사한 기기로 사용되고 있는 자동부하전환 개폐기(ALTS:Automatic Load Transfer Switch)는, 공공기관, 병원, 인텔리전트 빌딩, 전산센터, 군사시설 등에 설치되어 이중전원을 확보하여 주고, 주전원의 정전시 예비전원으로 자동전환시킴으로써, 안정적인 전원이 공급되도록 한다.
이러한 자동부하전환 개폐기는 주전원 정전시 또는 주전원이 예비전원으로 자동전환시켜 수용가가 안정된 전원을 공급받도록 하는 기기이다.
그런데 종래의 ALTS(10)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 기계적인 인터락을 사용하기 때문에, 주전원의 고장시 예비전원으로 절체되는 시간을 단축시키는데 한계가 있다. 즉, 주전원에서 예비전원으로 절체되는 시간 약 10 사이클 동안 부하에 전원이 공급되지 않기 때문에 순간적인 정전이 발생하며, 완벽한 무정전 공급이 불 가능하다는 단점이 있다.
본 발명의 목적은 주전원의 전원파형을 감시하다가 전력품질이 저하되는 경우 이를 검출하여 예비전원으로 전환하되 전환시간을 단축시킴으로써, 부하측은 정전을 경험하지 못하도록 하는 고속도 전원선택 차단기를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 주전원의 전압상태를 감지하여 일정 크기 이상의 외란이 발생하면 예비전원을 투입하는 투입신호를 발생시키고 차단되는 주전원 차단부; 및, 상기 주전원 차단부로부터 제공받은 투입신호에 의해 예비전원이 투입되도록 동작하며, 상기 예비전원의 전압상태를 감지하여 일정 크기 이상의 외란이 발생하면 상기 주전원을 투입하는 투입신호를 발생시키고 차단되는 예비전원 차단부를 포함하되, 변전소의 주차단기가 차단될 것으로 예상하고 상기 예비전원 차단부에서 투입신호를 발생시킨후, 예비전원이 투입되기 1사이클 이전에 상기 주전원 차단부를 개방시키도록 하는 것인 고속도 전원선택 차단기에 의해 달성될 수 있다.
상기 주전원 차단부와 상기 예비전원 차단부는 병렬연결되며, 상기 주전원 차단부와 예비전원 차단부의 상기 부하측 단부에 설치되어 상기 부하로부터 제공되는 외란에 의해 개방되는 부하측 차단부를 포함할 수 있다.
상기 주전원 차단부, 예비전원 차단부는, 차단기 및 개폐기 중 하나를 사용하고 부하측 차단부는 차단기를 사용할 수 있다.
본 발명에 의한 이러한 고속도 전원선택 차단기는 주전원에서 예비전원으로 전환되는 시간을 획기적으로 감소시킴으로써, 전기사용자는 정전을 경험하지 못한 다. 또한, 부하측에 고장발생시 고장전류을 차단시켜 전원측 파급을 방지할 수 있으며, 부하측 점검시 개폐기능, 원격감시제어 및 조작도 가능하다. 뿐만 아니라, 종래에 비해 간단한 구성과 저렴한 비용으로 구비가 가능하다.
이와 같은 본 발명을 첨부도면에 의거하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술하는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으며, 이에 따라 각 용어의 의미는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 할 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 고속도 전원선택 차단기의 개략적 구성도이다.
본 고속도 전원선택 차단기(HSSB: Hi-speed Source Selection Breakers for Distribution Line)(100)로서, 주전원 차단부(110), 예비전원 차단부(120), 부하측 차단부(130)를 포함한다.
주전원 차단부(110)는 주전원과 부하를 연결하는 주전원 라인에 설치되며, 주전원의 전원파형을 감시한다. 주전원 차단부(110)는 주전원의 전원파형에 일정 범위 이상의 외란이 검출되면, 변전소의 주차단기가 차단될 것으로 예상하고 예비전원 차단부(120)에 투입신호를 발생시킨후 예비전원이 투입되기 1사이클 이전에 주전원차단부를 개방시킨다. 즉 주전원 차단부(110)가 개방되고 예비전원 차단부(120)가 투입되는데 제공되는 시간은 1사이클 이내가 된다. 그리하여 기존의 ALTS가 절체되는 시간이 약 10 사이클인데 비해 획기적인 시간 단축이 가능하다.
예비전원 차단부(120)는 주전원 차단부로부터 제공받은 신호에 의해 투입 동작하며 예비전원 투입에 의해 예비전원이 주전원으로 바뀐 경우에도 동일한 원리로 동작이 가능하다. 따라서 주전원 차단부(110)와 예비전원 차단부(120)가 동시에 투입되거나 개방되지 아니하므로 인터락(Interlock) 기능을 갖고 있으나 이 인터락 기능은 필요시 해제도 가능하다.
이러한 주전원 차단부(110)와 예비전원 차단부(120)는 전압를 감지하고 투입 또는 개방 신호를 발생시킬 수 있는 릴레이면 어느 것이나 사용할 수 있다. 예를 들어 주전원 차단부(110)와 예비전원 차단부(120)는 차단기 및 개폐기 등을 사용할 수 있다.
이러한 주전원 차단부(110)와 예비전원 차단부(120)는, 상호 병렬로 연결되며, 주전원 차단부(110)와 예비전원 차단부(120)의 부하를 향한 단부에는 부하측 차단부(130)가 장착되어 있다. 부하측 차단부(130)는 부하측에서 이상 전류가 검출되면 부하측을 개방시킴으로써 부하측 고장에 의해 과전류 과전압 등의 외란이 발생하면 부하를 자동차단하여 전원측으로 파급을 방지하게 된다. 이러한 부하측 차단부는 부하측 고장전류를 자동차단하기 위해 개폐기가 아닌 차단기를 사용하여야 한다.
이러한 고속도 전원선택 차단기(100)는, 기존에 기계적 인터락을 사용하는 ATLS에 비해 주전원에서 예비전원으로 절체되는 시간을 획기적으로 감소시킬 수 있다. 또한, 부하측에 고장발생시 고장을 차단할 수 있도록 한다. 뿐만 아니라 고객 구내 점검시 개폐기능을 가지며, 원격감시제어 및 조작도 가능하다.
한편, 종래에는 이중전원의 구성시, 다회로 개폐기 2대와 ALTS 1대가 필요하였으나, 본 고속도 전원선택 차단기(100)는 주전원 차단부(110), 예비전원 차단부(120), 부하측 차단부(130)를 하나의 기기내에 설치하여 1대로 구성가능하다.
도 1은 종래의 자동부하전환 개폐기의 개략적 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 고속도 전원선택 차단기의 개략적 구성도이다.
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞
100 : 고속도 전원선택 차단기 110 : 주전원 차단부
120 : 예비전원 차단부 130 : 부하측 차단부

Claims (3)

  1. 주전원의 전압상태를 감지하여 일정 크기 이상의 외란이 발생하면 예비전원을 투입하는 투입신호를 발생시키고 차단되는 주전원 차단부; 및, 상기 주전원 차단부로부터 제공받은 투입신호에 의해 예비전원이 투입되도록 동작하며, 상기 예비전원의 전압상태를 감지하여 일정 크기 이상의 외란이 발생하면 상기 주전원을 투입하는 투입신호를 발생시키고 차단되는 예비전원 차단부를 포함하되,
    변전소의 주차단기가 차단될 것으로 예상하고 상기 예비전원 차단부에서 투입신호를 발생시킨후, 예비전원이 투입되기 1사이클 이전에 상기 주전원 차단부를 개방시키도록 하는 것인 고속도 전원선택 차단기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 주전원 차단부와 상기 예비전원 차단부는 병렬연결되며, 부하측 단부에 설치될 경우, 상기 부하로부터 제공되는 외란에 의해 개방되는 부하측 차단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 고속도 전원선택 차단기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 주전원 차단부와 예비전원 차단부는, 차단기 및 개폐기 중 하나를 사용하고, 상기 부하측 차단부는 차단기를 사용하는 것을 특징으로 하는 고속도 전원선택 차단기.
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