KR101012559B1 - 개폐장치 배열체를 위한 그룹 보호 모듈 및 이러한 그룹보호 모듈을 갖는 개폐장치 배열체 - Google Patents

개폐장치 배열체를 위한 그룹 보호 모듈 및 이러한 그룹보호 모듈을 갖는 개폐장치 배열체 Download PDF

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Abstract

개폐장치 배열체(100)를 위한 그룹 보호 모듈(1)이 제공되고 이에 의해 로드 피더(2) 그룹을 보호하며, 각각의 로드 피더는 개별적인 로드(3)를 연결하기 또는 끊기하기 위한 접촉기(6)를 갖는다. 그룹 보호 모듈(1)은 단락 회로 보호를 제공하기 위한 회로 브레이커(4)를 갖고, 상기 회로 브레이커(4)는 로드 피더(2) 그룹을 연결하기 위해 그리고 전력 공급 시스템(10)으로의 연결을 위해 그룹 보호 모듈의 공급부 입력(11) 및 로드부 출력(12)에 연결된다. 그룹 보호 모듈(1)은 안전 평가 유닛(5)을 갖고, 개별적인 로드 피더(2)에 의해 탐지 가능한 상태 신호가 로드 피더(2)의 접촉기(6) 중 하나가 더 이상 비활성화될 수 없음을 나타낸다면 안전 평가 유닛을 통해 회로 브레이커(4)가 작동될 수 있다. 그룹 보호 모듈(1)은 구조적 유닛으로서 구현된다.

Description

개폐장치 배열체를 위한 그룹 보호 모듈 및 이러한 그룹 보호 모듈을 갖는 개폐장치 배열체 {GROUP PROTECTION MODULE FOR A SWITCHGEAR ARRANGEMENT AND SWITCHGEAR ARRANGEMENT HAVING SUCH A GROUP PROTECTION MODULE}
본 발명은 로드 피더, 특히 모터 스타터의 그룹을 보호하기 위한 개폐장치 배열체를 위한 그룹 보호 모듈에 관한 것이고, 각각의 로드 피더는 개별적인 로드를 온 또는 오프 스위치하기 위한 접촉기를 가지며, 상기 그룹 보호 모듈은 단락 회로 보호를 구현하기 위한 회로 브레이커를 갖는다. 회로 브레이커는 로드 피더의 그룹을 연결하기 위해 그리고 전력 공급 시스템으로의 연결을 위한 그룹 보호 모듈의 공급부 입력 및 로드부 출력에 연결된다. 그룹 보호 모듈은 안전 평가 유닛을 가지고, 개별적인 로드 피더에 의해 탐지 가능한 상태 신호가 로드 피더의 접촉기 중 하나가 더 이상 비활성화될 수 없다는 신호를 나타낸다면 안전 평가 유닛을 통해 회로 브레이커가 작동될 수 있다.
또한, 본 발명은 로드 피더, 특히 모터 스타터 그룹을 포함하는 개폐장치 배열체에 관한 것이고, 각각의 로드 피더는 특별한 로드를 온 또는 오프 스위치하기 위한 하나 이상의 접촉기를 갖는다. 개폐장치 배열체보다 단락 회로 보호를 제공 하기 위한 회로 브레이커가 선행하고, 각각의 회로 브레이커는 로드 피더를 연결하기 위한 로드부 출력 그리고 전력 공급 시스템으로의 연결을 위한 공급부 입력을 갖는다. 이 개폐장치 배열체는 안전 평가 기능을 갖고, 개별적인 로드 피더에 의해 탐지 가능한 상태 신호가 로드 피더의 접촉기 중 하나가 더 이상 비활성화될 수 없음을 나타낸다면 이 안전 평가 기능에 의해 회로 브레이커가 작동될 수 있다.
심사되지 않은 독일 특허 출원 DE 101 48 155 A1은 제어 버스를 통해 제어 소자와 소통하고 전력 공급 라인으로 연결된 모터 스타터를 모니터하기 위한 배열체를 개시한다. 각각의 모터 스타터는 모터 스타터를 통해 유동하는 전류를 측정하기 위한 측정 소자를 갖는다. 회로 브레이커가 전원 공급 라인에 제공되고, 회로 브레이커는 작동 소자에 지정되며, 이 작동 소자는 측정 전류에 의해 제어 버스를 통해 제어 소자에 의해 제어될 수 있다.
심사되지 않은 독일 특허 출원 DE 101 02 316 A1은 특히 접촉기와 같은 제 2 전기적 스위칭 소자 및 전자 작동 소자를 구비한 특히 회로 브레이커와 같은 제 1 전기적 스위칭 소자를 포함하는 모터 스타터 배열체를 개시한다. 이 스위칭 소자는 전력 소스로/전력소스로부터 적어도 1-상 로드를 연결하기 또는 끊기하기 위해 직렬로 연결된다. 제 1 및 제 2 스위칭 소자 사이에 이중 방향성 소통 수단이 제공되고, 제 1 스위칭 소자 및 소통 수단은 오버로드(overload)가 일어나면 제 1 스위칭 소자의 작동을 연기시키는 방식으로 구현되며, 이 시간 내에 제 2 스위칭 소 자는 소통 수단에 의해 끊어지고, 제 2 스위칭 소자가 끊어지지 않는다면 작동은 제 1 스위칭 소자에 의해 영향받는다.
이러한 스위칭 배열체는 일반적으로 공지되어 있다.
안전 공학의 관점에서, 모듈의 안전-관련 스위칭 상태가 예를 들어 보조 접촉 스위치와 같은 스위치에 의해 탐지되고 모니터된다. 일정한 경우에 상태 신호 루프를 형성하기 위해 전기적으로 직렬로 모듈의 스위치를 연결하는 것이 허용 가능하다. 개별적인 모듈의 스위치가 이후 개방된다면, 전기적 공급은 중심적으로 가장 먼저 끊어질 수 있다. 종래 기술로부터, 수동적으로 스위치를 배선하는 것이 공지되어 있고, 특히 보조 접촉 스위치가 작동 로드 스위칭을 위해 접촉기에 장착된다. 이러한 접근은 시간 소모적이고 에러가 나기 쉽다. 또한, 일치 커넥터(mating connector)에 의해 함께 모듈을 플러그 함에 의해 상태 신호 루프가 자동적으로 연장될 수도 있다. 이러한 경우에, 마지막 모듈의 "개방" 접촉은 여전히 전기적으로 전도성을 갖는 방식으로 서로 연결되어야만 한다.
본 발명의 목적은 로드 피더를 위한 단순화된 모니터링 성능을 제공하는 로드 피더 그룹을 포함하는 개폐장치 배열체를 위한 그룹 보호 모듈을 구체화하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 이러한 종류의 그룹 보호 모듈을 포함하는 개폐장치 배열체를 구체화하는 것이다.
본 발명의 목적은 청구항 제 1 항에서 설명된 특징을 갖는 그룹 보호 모듈에 의해 이루어진다. 그룹 보호 모듈의 유리한 실시예는 종속항 제 2 항 내지 제 4 항에서 언급된다. 청구항 제 5 항은 로드 피더 그룹을 구비한 그룹 보호 모듈을 갖는 개폐장치 배열체를 설명한다. 종속항 제 6 항 내지 제 11 항은 개폐장치 배열체의 유리한 실시예를 설명한다.
본 발명에 따르면, 그룹 보호 모듈은 구조적 유닛으로서 구현된다. 이는 안전 평가 유닛에 연결된 제 1 및 제 2 루프 접촉을 갖는다. 두 개의 루프 접촉은 미리 제작된 제 1 커넥터의 구성 부품이다. 제 1 커넥터는 하우징의 외부로부터 접근 가능하고, 자동 상태 신호 루프를 만들기 위해 로드 피더의 제 2 커넥터는 그룹 보호 모듈의 제 1 커넥터와 상호 일치 가능하도록 구현된다. 상태 신호 루프가 차단된다면, 안전 평가 유닛이 작동한다.
본 발명의 특별한 장점은, 그룹 보호 모듈로 간단히 로드 피더를 플러그함(plugging)에 의해 부착된 로드 피더의 적어도 하나의 모니터링이 복잡한 설치 작업 없이 가능하다는 점이다. 추가적인 로드 피더가 나란히 접합 장착된다면, 모니터링 성능도 추가적인 로드 피더로 자동적으로 확장된다.
안전 평가 유닛은 지멘스에 의해 제작된 모듈형 안전 릴레이(modular safety relay)의 기능을 본질적으로 나타낸다. 이러한 종류의 안전 릴레이는 오더 번호 3TK28-xx-yyyyy로 지멘스로부터 구입 가능하고, 이 경우 "xx" 및 "yyyyy"는 안전 릴레이의 다양한 버젼을 지칭하는 숫자 및 문자 조합이다. 안전 평가 유닛은 중복 설계로 되는 것이 바람직하다. 연결 가능한 응급 OFF 버튼 또는 다른 스위치는 두 개의 채널 기초 상에서 신호를 보내는(interrogated) 것이 바람직하다. 또한, 안전 평가 유닛은 작동 유닛을 제어하기 위한 "안전" 출력을 갖는다. 작동 유닛은 예를 들어 솔레노이드 액츄에이팅 요소이고, 이는 전류 활성화가 존재 또는 부존재 하는 경우에 그룹 보호 모듈에 통합된 회로 브레이커의 브레이커 메커니즘 상에 작용한다. 안전 평가 유닛은 일반적으로 적어도 하나의 마이크로 제어기를 갖고, 이 마이크로 제어기는 공학적 안전 요구를 충족시키도록 적절하게 구체화된다. 또한, 적어도 하나의 마이크로 제어기는 내부 버스 시스템과의 데이터 교환을 위해 버스 인터페이스 유닛에 연결되고, 이 내부 버스 시스템을 통해 모듈은 DIN 레일로 연결된다. 버스 인터페이스 유닛은 적어도 하나의 마이크로 제어기에 일체화될 수 있다. 로드 피더로의 개방 명령에 불구하고 관련 접촉기가 폐쇄된 채로 남아 있다는 것이 버스 시스템을 통해 안전 평가 유닛으로 지시되어 지면, 안전 평가 유닛은 그룹 보호 모듈의 스위치를 개방하고, 이에 의해 로드 피더의 모든 접촉기를 위한 공급 전압을 중심적으로 끊는다. 예를 들어 24 VDC인 공급 전압은 DIN 레일에 유사하게 장착된 전력 공급 모듈에 의해 그룹 보호 모듈로 주입되는 것이 바람직하다.
접촉기가 더 이상 개방되지 않음을 탐지하기 위해, 로드 피더는 전류 모니터링 회로를 각각 가질 수 있다. 마지막으로, 내부 버스 시스템을 통해 나타나는 접촉기가 더 이상 개방되지 않는 경우에, 안전 평가 유닛은 회로 브레이커가 작동하게 할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 그룹 보호 모듈은 DIN 레일로 접합 장착하기에 적절한 블록 형태의 하우징을 갖고, 이에 의해 추가적으로 설비를 단순화한다. 이는, 본 발명의 그룹 보호 모듈이 상호 데이터 교환을 위한 제어 모듈로 그리고 DIN 레일에 장착되는 것과 일반적으로 유사하게 전력 공급 모듈로 자동적으로 연결될 수 있음을 의미한다.
특히, 제 1 및 제 2 커넥터는, 로드 피더가 그룹 보호 모듈에 부착될 때 로드 피더의 제 2 커넥터 및 그룹 보호 모듈의 제 1 커넥터가 자동적으로 상호 일치하도록 배치되고, 이에 의해 유리하게 추가적으로 설비를 단순화시킨다.
일 실시예에 따르면, 안전 평가 유닛은 응급 또는 안전한 끊어짐 이후에만 차단을 위한 상태 신호 루프를 체크한다. 특히, 커넥터 접촉은 이러한 끊어짐 이후 퓨즈(fuse)되기 쉽다. 이러한 경우에, 재연결 시도 동안 상태 신호 루프의 모든 스위치가 여전히 폐쇄되어 있는지 체크된다. 이 스위치는 보조 접촉 스위치인 것이 바람직하고, 이 스위치는 개별적인 접촉기의 메인 접촉으로 포지티브하게 구동된다. 메인 접촉의 접촉기 중 적어도 하나가 퓨즈되면, 상응하는 보조 접촉 스위치가 개방된다.
또한, 본 발명의 목적은 본 발명에 따른 그룹 보호 모듈을 갖는 개폐장치 배열체에 의해 이루어진다.
(단일) 모듈로 단락 회로 보호 및 독립적인 로드 끊어짐 성능을 통합시킴에 의해, 이러한 종류의 개폐장치 배열체가 매우 치밀한 설계를 가진다. 또한, 각각의 인커밍-피더 접촉기를 분배하는 것이 가능하고, 이는 로드 피더의 그룹 끊어짐을 위한 제 2 독립적인 스위칭 포인트로서 일반적으로 제공된다. 또한, 상호연결 모듈은 유리하게 분배될 수 있다.
로드 피더 그룹은 DIN-레일을 모듈형 접합 장착을 가능하게 하도록 일반적으로 블록 형태이고, 이에 의해 추가적으로 설비를 단순화한다. 이는 로드 피더가 데이터 소통을 위한 제어 모듈로 그리고 전력 공급을 위해 DIN 레일로 장착되는 것과 일반적으로 유사하게 전력 공급 모듈로 자동적으로 연결되게 한다.
다른 실시예에서, 로드 피더는 각각 모듈 하우징, 스위치, 피드 접촉, 리턴 접촉, 제 1 및 제 2 전방 접촉, 스위칭 소자 그리고 제 1 및 제 2 액츄에이팅 요소를 갖는다. 스위치 및 스위칭 소자는 모듈 하우징에 배치된다. 피드 접촉 및 제 1 전방 접촉은 스위치를 통해 상호 연결되고, 리턴 접촉 및 제 2 전방 접촉은 직접 상호 연결된다. 피드 접촉, 리턴 접촉 및 제 1 액츄에이팅 요소는 제 2 미리 제작된 커넥터의 구성 부품이고, 전방 접촉 및 제 2 액츄에이팅 요소는 제 2 미리 제작된 커넥터의 구성 부품이다. 커넥터는 모듈 하우징의 외부로부터 접근 가능하고, 제 1 모듈형 로드 피더의 제 2 커넥터가 제 2 모듈형 로드 피더의 제 3 커넥터와 상호 일치 가능하도록 구체화된다. 이 커넥터들을 일치시킴에 의해, 제 2 로드 피더의 전방 접촉 중 하나는 각각의 경우에 제 1 로드 피더의 피드 접촉 및 리턴 접촉에 연결된다. 제 1 로드 피더의 제 1 액츄에이팅 요소는 제 2 로드 피더이 제 2 액츄에이팅 요소 상에 작용하고, 이에 의해 제 2 로드 피더의 스위칭 소자는 제 2 로드 피더의 제 1 전방 접촉으로부터 제 2 전방 접촉으로의 전류 경로를 차단한다.
본 발명의 특별한 장점은, 다른 로드 피더로 하나의 로드 피더를 단순히 플 러그함에 의해 본 발명에 따른 그룹 보호 모듈에 의해 모니터될 수 있는 자동의 자체 확장 상태 신호 루프를 제공할 수 있다는 점이다.
다른 실시예에 따르면, 스위칭 소자는 기계적 스위칭 소자로서 구현된다. 액츄에이팅 요소는 기계적 액츄에이팅 요소로서 구현된다.
대안적으로 스위칭 소자는 전자 스위칭 소자로서 구현될 수 있다. 액츄에이팅 요소는 전기적으로 상호 작용하는 접촉으로서 구현될 수 있다.
특히, 제 1 로드 피더가 제 2 로드 피더에 부착될 때 제 1 로드 피더의 제 2 커넥터 및 제 2 로드 피더의 제 3 커넥터가 자동적으로 상호 일치되도록, 이 커넥터가 배치되고, 이에 의해 추가적으로 설비를 단순화시킨다.
마지막으로, 개폐장치 배열체는 제어 모듈을 갖고, 이 제어 모듈은 고차원 버스 시스템으로 연결하기 위한 터미널을 가지며, 내부 버스 시스템을 통해 그룹 보호 모듈의 제어 유닛으로 그리고 연결된 로드 피더의 각각의 제어 유닛으로 소통적으로 연결된다.
이는 예를 들어 고차원 버스 시스템에 연결된 프로세스 컴퓨터를 통해 개별적인 로드 피더의 접촉기가 적용과 관련된 방식으로 개별적으로 제어되는 것을 가능하게 한다. 반대로, 개별적인 로드 피더의 스위칭 상태는 프로세스 컴퓨터로 전송되고 신호를 보낼 수 있다. 고차원 버스 시스템은 예를 들어 프로피버스(Profibus) 또는 필드 버스(field bus)이다. 내부 버스 시스템은 예를 들어 백플레인 버스 또는 내부 버스이고, 이는 전력 공급 모듈, 그룹 보호 모듈 및 로드 피더와 같은 접합 장착되는 모듈형 하위 어셈블리를 통해 자체 확장된다.
도 1은 종래 기술에 따른 3개의 폴을 가진 개폐장치 배열체(100)를 도시한다. 모듈(4 및 9)을 제외하고, 도시된 모든 모듈(2, 5, 7, 18)은 예를 들어 DIN 레일로 접합 장착된다(butt mounted). 도 1의 우측 섹션에는 전력 공급 시스템(16)이 도시될 수 있고, 이 전력 공급 시스템에 회로 브레이커(circuit breaker; 4)가 연결되어 단락-회로 보호를 제공한다. 회로 브레이커(4)는 인커밍-피더 접촉기(incoming-feeder contactor; 9)를 뒤따르고, 차례로 도르 피더(2)의 그룹보다는 선행한다. 도 1의 예에서, 3개의 로드 피더(2)는 예를 들어 모터 스타터(motor starter)이고, 이 모터 스타터는 과전류 보호(17)를 포함한다. 여기에 연결된 로드(3)는 3상 전기 모터이다. 또한, 인커밍-피더 접촉기(9)는 연결 리드(19)를 통해 상호연결 모듈(18)로 연결된다. 상호연결 모듈은 로드 피더(2)의 각각의 스위치(21) 및 평가 유닛(5)에 배선되고, 이에 의해 인커밍-피더 접촉기(9)는 하나 이상의 스위치(21)가 개방된 경우에 작동될(tripped) 수 있다. 명확성을 위해, 상호연결 모듈(18)로의 스위치(21)의 배선은 도시되지 않았다. 스위치(21)는 직렬로 연결되는 것이 바람직하고, 이에 의해 상태 신호 루프를 형성한다.
도 1의 좌측에는 제어 모듈(7)이 도시된다. 이는 프로피버스(Profibus) 또는 필드 버스(field bus)와 같은 고차원 버스 시스템(higher-order bus system; 71)으로 연결하기 위해 이용된다. 또한, 제어 모듈(7)은 내부 버스 시스템(72)을 제공하고, 이 내부 버스 시스템은 모듈(2, 5, 7, 8) 사이에서 데이터 링크를 제공 한다. 따라서, 제어 모듈(7)은 고차원 버스 시스템(71)으로부터 내부 버스 시스템(72)으로 또는 그 반대로 데이터 트래픽(data traffic)을 전송한다.
폐쇄 푸쉬버튼(closing pushbutton; 51) 및 응급 정지 푸쉬버튼(52)은 일반적으로 안전 평가 유닛(5)에 연결된다. 안전 평가 유닛(5)은 두 개의 푸쉬버튼(51, 52)을 신뢰성 있게 탐지하기 위한 수단을 갖는다(자세하게 도시되지 아니함). 또한, 이는 예를 들어 모니터된 도어 또는 광 커튼의 안전 스위치의 개방 또는 응급 정지 푸쉬버튼(52)을 누른 이후에, 로드(3)가 안전하게 끊겼는지를 확인한다. 스위칭 배열체(100)의 재폐쇄 이후 폐쇄 푸쉬버튼(51)이 눌러진다면, 안전 평가 유닛(5)은 로드 피더(2)의 모든 스위치(21)가 여전히 폐쇄되어 있는지 확인한다. 그렇지 않다면, 안전 평가 유닛(5)은 인커밍-피더 접촉기(9)를 작동시킨다.
도 2는 종래 기술에 따른 다른 개폐장치 배열체를 도시한다. 도 2의 좌측 윗 섹션은 회로 브레이커(4)를 도시하고, 단락 회로의 경우에, 이는 전력 공급 시스템(16)으로부터 도시된 모터 스타터(2)를 끊는다. 회로 브레이커(4)는 작동 소자(35)에 의해 독립적으로 작동될 수 있다. 작동 소자는 버스 성능을 가진 ASi-안전 종속장치(36)와 개방을 위한 회로 브레이커(4)의 브레이커 메커니즘 상에 작용하는 작동 요소(37)를 갖는다. 두 개의 모터 스타터(2), 즉 ASi 종속장치(36) 및 제어 소자(38) 또는 버스 마스터는 ASi 버스(39)에 공동으로 연결된다.
두 개의 모터 스타터(2)는 각각 전력 공급 시스템(16)으로부터 전기 모터(3)의 연결을 끊어버리기 위한 접촉기(6)를 갖는다. 또한, 모터 스타터(2)는 각각 전 류 측정 소자(61)를 갖는다. 개별적인 모터 스타터(2)가 과전류를 탐지한다면, ASi 버스(39)를 통해 작동 소자(35)로 브레이크 명령을 발생시킨다. 이와 상응하게, 가정적으로 비활성화된 접촉기(6)에 불구하고, 로드(3)로의 전류 유동이 측정된다면, 브레이크 명령이 발생된다. 이는 접촉기(6)의 주요 접촉이 퓨징(fusing)에 의해 더 이상 개방될 수 없는 때에 주로 일어난다.
도 3은 본 발명에 따른 그룹 보호 모듈(1)을 구비한 개폐장치 배열체(100)의 예를 도시한다. 도시된 개폐장치 배열체(100)는 예를 들어 3개-폴 설계를 갖는다. 대안적으로 이는 단일-폴, 2개-폴 또는 3개-폴 이상의 설계를 가질 수 있다. 상기 개폐회로 배열체(100)는 도 1에서 도시된 개폐회로 배열체(100)와 유사한 형태이지만, 개별적인 회로 브레이커(4)와 인커밍-피더 접촉기(9)가 없다. 또한, 상호연결 모듈(18)이 존재하지 않는다. 차례로 로드 피더(2)는 예를 들어 모터 스타터이고, 로드(3)는 3상 전기 모터이다.
본 발명에 따르면, 스위치 배열체(100)는 로드 피더(2)를 보호하기 위한 그룹 보호 모듈(1)을 갖는다. 그룹 보호 모듈(1)은 단락 회로 보호를 수행하는 회로 브레이커(4)를 갖는다. 회로 브레키어(4)는 그룹 보호 모듈(1)의 로드부 출력(12) 및 공급부 입력(11)에 연결되고, 이들은 로드 피터(2)의 그룹을 연결하기 위한 그리고 전력 공급 시스템(16)을 연결하기 위한 구성 유닛으로서의 기능을 한다. 또한, 그룹 보호 모듈(1)은 안전 평가 유닛(5)을 가지고, 개별적인 로드 피더(2)에 의해 탐지 가능한 상태 메시지가 로드 피더(2)의 접촉기(6) 중 하나가 더 이상 비활성화되지 못한다는 신호를 보낸다면 안전 평가 유닛을 통해 회로 브레이커(4)가 작동될 수 있다.
상태 신호는 안전 평가 유닛에 의해 로드 피더(2)의 개별적인 스위치(21)의 스위칭 상태의 탐지 및 모니터링에 의해 영향받는다. 특히, 개별적인 스위치(21)는 로드 피더(2)의 개별적인 접촉기(6)의 주요 접촉에 의해 포지티브하게(positively) 구동되는 보조 접촉 스위치이다. 개별적인 스위치(21)는 하우징의 외부에 배치된 그룹 보호 모듈(1)의 터미널 패널(terminal panel; 53)로 배선될 수 있다. 안전 평가 유닛(5)이 예를 들어 테스트 전류를 주입함에 의해 또는 테스트 전압을 가함에 의해 하나 이상의 스위치(21)가 개방되어 있음을 탐지한다면, 상응하는 작동 신호가 안전 평가 유닛(5) 및 회로 브레이커(4) 사이에서 내부 연결 리드(상세하게 도시되지는 아니함)를 통해 피드 아웃될(fed out) 수 있다.
또한, 로드 피더(2) 뿐만 아니라 도시된 그룹 보호 모듈(1), 전력 공급 모듈(8) 및 제어 모듈(7)은 각각 DIN 레일로 접합 가능하게 장착되기 위한 블록-형태의 하우징(10) 또는 모듈 하우징(20)을 갖는다.
도 3의 예에서, 제어 모듈(7)은 고차원 버스 시스템(71) 및 내부 버스 시스템(72)으로 연결시키기 위한 터미널을 추가적으로 갖는다. 내부 버스 시스템은 적어도 그룹 보호 모듈(1) 및 연결된 로드 피더(2)를 소통적으로 링크하는데 이용된다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 직렬로 삽입된 로드 피더(2, 2')를 구비한 그룹 보호 모듈(1)의 예를 도시한다. 개별적인 모듈(2, 2')의 설계에 관해서, 제 1 모듈(2)의 설계가 자세하게 설명될 것이다. 제 2 모듈(2')은 본 발명의 과제와 관련되는 한 유사한 설계를 갖는다. 따라서, 제 2 모듈(2')의 요소에는 제 1 모듈(2)의 상응하는 요소와 동일한 참조 번호가 제공되고, 아포스트로피(apostrophe)가 붙는다.
도 4의 좌측 섹션은 그룹 보호 모듈(1)로 플러그된 제 2 로드 피더(2')를 도시한다. 제 1 로드 피더(2)는 제 2 로드 피더(2')에 플러그된다. 도시된 모듈(1, 2', 2)은, 서로 모듈을 플러그하는 것이 이후에 그룹 보호 모듈(1)에 의해 탐지되고 모니터될 수 있는 자동적으로 자체-설치되는 상태 신호 루프(50)를 만들도록 구현된다.
이러한 목적을 위해, 그룹 보호 모듈(1)은 안전 평가 유닛(5)에 연결된 제 1 및 제 2 루프 접촉(14, 15)을 갖는다. 두 개의 루프 접촉(14, 15)은 미리 제작된 제 1 커넥터(13)의 구성요소의 부품이다. 제 1 커넥터(13)는 하우징(10)의 외부로부터 접근 가능하고, 로드 피더(2')의 제 2 커넥터932)가 그룹 보호 모듈(1)의 제 1 커넥터(13)와 상호 일치 가능하도록 구형되며, 이에 의해 상태 신호 루프(50)를 설정한다. 상태 신호 루프(50)가 차단되면, 안전 평가 유닛(5)이 작동한다. 특히, 안전 평가 유닛은 응급 또는 안전 끊어짐 이후에만 차단을 위한 상태 신호 루프(50)를 체크한다. 또한, 제 1 및 제 2 커넥터(13, 32')는 로드 피터(2')의 제 2 커넥터(32')와 그룹 보호 모듈(1)의 제 1 커넥터(13)가 로드 피더(2')가 그룹 보호 모듈(1)에 부착될 때 자동적으로 상호 일치하도록 배치된다.
제 1 로드 피더(2)는 모듈 하우징(20), 스위치(21), 피드 접촉(22), 리턴 접 촉(23), 제 1 및 제 2 전방 접촉(24, 25), 스위칭 소자(26) 및 제 1 및 제 2 액츄에이팅 소자(27, 28)를 갖는다. 스위치(21)는 로드 피더(2)의 개별적인 접촉기(6)의 보조 접촉 스위치인 것이 바람직하다. 스위치(21) 및 스위칭 소자(26)는 모듈 하우징(20)에 배치된다. 피드 접촉(22) 및 제 1 전방 접촉(first forwarding contact; 24)은 스위치(21)를 통해 연결된다. 또한, 리턴 접촉(23) 및 제 2 전방 접촉(25)은 직접 상호연결된다. 피드 접촉(22), 리턴 접촉(23) 및 제 1 액츄에이팅 요소(27)는 제 2 미리 제작된 커넥터(32)의 구성 부품이고, 전방 접촉(24, 25) 및 제 2 액츄에이팅 요소(28)는 제 3 미리 제작된 커넥터(33)의 구성 부품이다. 두 커넥터(32, 33)는 모듈 하우징(20) 외부로부터 접근 가능하고, 제 1 모듈형 로드 피더(2)의 제 2 커넥터(32)가 제 2 모듈형 로드 피더(2')의 제 3 커넥터(33')와 상호 일치 가능하도록 구현된다. 커넥터(32, 33')의 상호일치(intermating)는 제 2 로드 피더(2')의 전방 접촉(24', 25') 중 하나가 제 1 로드 피더(2)의 피드 접촉(22) 및 리턴 접촉(23)에 연결되게 하고, 제 1 로드 피더(2)의 제 1 액츄에이팅 요소(27)는 제 2 로드 피더(2')의 제 2 액츄에이팅 요소(28')에 작용하여 제 2 로드 피더(2')의 스위칭 소자(26')가 제 2 로드 피더(2')의 제 1 전방 접촉(24')으로부터 제 2 전방 접촉(25')으로의 전류 경로(29')를 차단한다.
도 4의 예에서, 좌측 로드 피더(2')의 스위칭 소자(26')는 제 2 액츄에이팅 요소(28')에 의해 개방된 것으로 보이고, 따라서 그룹 보호 모듈(1)에 의해 주입된 테스트 전류가 다음 로드 피더(2)로 유동하게 된다. 그러나, 우측 로드 피더(2)의 스위칭 소자(26)가 폐쇄되고, 다른 로드 피더(2)는 거기에 연결되지 아니한다. 따 라서, 테스트 전류는 그룹 보호 모듈(1)로 폐쇄 스위칭 소자(26)를 통해 되돌아오도록 유동할 수 있다.
로드 피더(2, 2')의 커넥터(32, 33')는, 제 1 로드 피더(2)가 제 2 로드 피더(2')에 부착될 때 제 1 로드 피더(2)의 제 2 커넥터(32) 및 제 2 로드 피터(2')의 제 3 커넥터(33')가 자동적으로 상호 일치하도록 배치되는 것이 바람직하다.
도 5는 예를 들어 단일 로드 피더(2)로 그룹 보호 모듈(1)을 연결하기 위한 커넥터(13, 32, 33)의 실시예를 도시한다. 스위칭 소자(26)는 기계적 스위칭 소자로서 구현된다. 액츄에이팅 요소(27, 28)는 기계적 액츄에이팅 요소로서 구현된다. 대안적으로, 스위칭 소자는 전자 스위칭 소자로서 구현될 수 있다. 액츄에이팅 요소는 대안적으로 전기적으로 상호작용하는 접촉으로서 구현될 수 있다.
도 5의 예에서, 제 1 커넥터(13)는 그룹 보호 모듈(1)의 하우징(10)의 리세스(30)로서 구현되는 잭(jack)이다. 두 개의 루프 접촉(14, 15)은 평면 접촉으로서 구현되고, 이 평면 접촉은 잭(13)에 상응하는 로드 피더(2)의 플러그(32)가 삽입될 때 상응하는 피드 및 리턴 접촉(22, 23)을 접촉한다. 플러그(32)는 로드 피더(2)의 외부 상의 돌출부(31)로서 구현된다. 제 1 액츄에이팅 요소(27)는 측방향 러그(lug)로서 플러그(32) 상에서 구현되는 것이 바람직하고, 플러그(32)가 로드 피더의 잭(33)에 삽입될 때(자세히 도시되지는 아니함) 이는 이동 가능한 대응부(28)를 편향시킨다(deflect). 상기 대응부(28)는 스위칭 소자(26)의 이동 가능한 접촉 상에 작용하고, 이에 의해 이를 개방시킨다.
또한, 그룹 보호 모듈(1)은 두 개의 루프 접촉(14, 15) 사이에 연결된 스위칭 소자를 가질 수 있다. 이후, 이는 추가적인 제 2 액츄에이팅 요소와 상호작용할 수 있고, 이에 의해 스위칭 소자는 로드 피더(2)가 삽입될 때 자동적으로 개방된다.
도 6은 예를 들어 단일 로드 피더(2)로 그룹 보호 모듈(1)을 연결하기 위한 커넥터(11, 32, 33)의 다른 실시예를 도시한다. 이러한 경우에, 커넥터(13, 32, 33)는 잭으로서 제 2 커넥터(32) 및 플러그로서 제 1 및 제 3 커넥터(13, 33)와 같이 반대 방식으로 구현된다.
본 발명 및 본 발명의 유리한 실시예는 이하의 도면을 참고하여 더욱 상세하게 설명될 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 개폐장치 배열체를 도시한다.
도 2는 종래 기술에 따른 다른 개폐장치 배열체를 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 그룹 보호 모듈을 구비한 개폐장치 배열체의 예를 도시한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 두 개의 로드 피더(load feeder)가 연속적으로 삽입된 그룹 보호 모듈의 예를 도시한다.
도 5는 예를 들어 단일 로드 피더에 그룹 보호 모듈을 연결하기 위한 메이팅 커넥터(mating connector)의 실시예를 도시한다.
도 6은 예를 들어 단일 로드 피더에 그룹 보호 모듈을 연결하기 위한 메이팅 커넥터의 다른 실시예를 도시한다.

Claims (11)

  1. 로드 피더(load feeder; 2) 그룹을 보호하기 위한 개폐장치 배열체(100)를 위한 그룹 보호 모듈로서,
    상기 로드 피더가 개별적인 로드(3)를 연결하거나 또는 끊기 위한 접촉기(contactor)를 각각 가지고, 상기 그룹 보호 모듈이 단락 회로 보호를 위한 회로 브레이커(circuit breaker; 4)를 가지며, 상기 회로 브레이커(4)가 상기 로드 피더(2) 그룹을 연결하기 위한 그리고 전력 공급 시스템(16)으로의 연결을 위한 상기 그룹 보호 모듈의 로드부 출력(load-side output; 12) 및 공급부 입력(11)에 연결되고,
    상기 그룹 보호 모듈이 안전 평가 유닛(5)을 가지고, 상기 개별적인 로드 피더(2)에 의해 탐지 가능한 상태 신호가 상기 로드 피더(2)의 상기 접촉기(6) 중 하나가 더 이상 비활성화될 수 없음을 나타낸다면, 상기 안전 평가 유닛(5)을 통해 상기 회로 브레이커(4)가 작동될 수 있으며,
    상기 그룹 보호 모듈이 구조적 유닛(constructional unit)으로서 구현되며 상기 안전 평가 유닛(5)에 연결된 제 1 및 제 2 루프 접촉(14, 15)을 가지고,
    상기 두 루프 접촉(14, 15)이 미리 제작된 제 1 커넥터(13)의 구성 부품이며,
    상기 제 1 커넥터(13)가 하우징(10)의 외부로부터 접근 가능하고, 자동 상태 신호 루프(50)를 설립하기 위해 상기 그룹 보호 모듈의 제 1 커넥터(13)와 로드 피 더(2)의 제 2 커넥터(32)가 상호 일치 가능하도록 상기 제 1 커넥터가 구현되고,
    상기 상태 신호 루프(50)가 차단되면 상기 안전 평가 유닛(5)이 작동하는 것을 특징으로 하는,
    로드 피더 그룹을 보호하기 위한 개폐장치 배열체를 위한 그룹 보호 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 그룹 보호 모듈이 DIN 레일로 접합 가능한 장착(buttable mounting)을 위한 블록 형태의 하우징(10)을 갖는 것을 특징으로 하는,
    로드 피더 그룹을 보호하기 위한 개폐장치 배열체를 위한 그룹 보호 모듈.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 로드 피더(2)가 상기 그룹 보호 모듈에 부착될 때 상기 로드 피더(2)의 제 2 커넥터(32) 및 상기 그룹 보호 모듈(1)의 제 1 커넥터(13)가 자동적으로 상호 일치되도록 상기 제 1 및 제 2 커넥터(13, 32)가 배치되는 것을 특징으로 하는,
    로드 피더 그룹을 보호하기 위한 개폐장치 배열체를 위한 그룹 보호 모듈.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 안전 평가 유닛(5)이 응급 또는 안전 끊어짐 이후에만 차단을 위한 상기 상태 신호 루프(50)를 체크하는 것을 특징으로 하는,
    로드 피더 그룹을 보호하기 위한 개폐장치 배열체를 위한 그룹 보호 모듈.
  5. 로드 피더(2), 특히 모터 스타터(motor starter)의 그룹(2)을 구비한 개폐장치 배열체로서,
    상기 로드 피더(2)가 개별적인 로드(3)로 연결하거나 또는 끊기 위한 하나 이상의 접촉기(6)를 각각 가지고, 상기 개폐장치 배열체보다 단락-회로 보호를 제공하기 위한 회로 브레이커(4)가 선행하며, 상기 회로 브레이커(4)가 상기 로드 피더(2)로 연결하기 위한 로드부 출력(12) 및 전력 공급 시스템(10)으로 연결하기 위한 공급부 입력(11)을 가지고,
    상기 개폐장치 배열체가 안전 평가 기능(safety evaluation function)을 가지고, 상기 개별적인 로드 피더(2)에 의해 탐지 가능한 상태 신호가 상기 로드 피더(2)의 상기 접촉기(6) 중 하나가 더 이상 비활성화될 수 없음을 나타낸다면, 상기 안전 평가 기능을 통해 상기 회로 브레이커(4)가 작동될 수 있으며,
    상기 개폐장치 배열체가 제 4 항에 따른 그룹 보호 모듈(1)을 갖는 것을 특징으로 하는,
    개폐장치 배열체.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 로드 피더(2) 그룹이 DIN 레일로의 모듈형 접합 가능한 장착을 위해 블록 형태인 것을 특징으로 하는,
    개폐장치 배열체.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 로드 피더(2)가 모듈 하우징(20), 스위치(21), 피드 접촉(22), 리턴 접촉(return contact; 23), 제 1 및 제 2 전방 접촉(24, 25), 스위칭 소자(26) 및 제 1 및 제 2 액츄에이팅 요소(27, 28)를 각각 가지고,
    상기 스위치(21) 및 상기 스위칭 소자(26)가 상기 모듈 하우징(20)에 배치되며,
    상기 피드 접촉(22) 및 상기 제 1 전방 접촉(24)이 상기 스위치(21)를 통해 상호 연결되고, 상기 리턴 접촉(23) 및 상기 제 2 전방 접촉(25)이 직접 상호 연결되고,
    상기 피드 접촉(22), 상기 리턴 접촉(23) 및 상기 제 1 액츄에이팅 요소(27)가 제 2 미리 제작된 커넥터(32)의 구성 부품이고, 상기 전방 접촉(24, 25) 및 상기 제 2 액츄에이팅 요소(28)가 제 3 미리 제작된 커넥터(33)의 구성 부품이며,
    상기 커넥터(32, 33)가 상기 모듈 하우징(20) 외부로부터 접근 가능하고, 제 1 모듈형 로드 피더(2)의 상기 제 2 커넥터(32)가 제 2 모듈형 로드 피더(2')의 상게 제 3 커넥터(33')와 상호 일치 가능하도록 구현되며,
    상기 커넥터들(32, 33')의 상호 일치는 상기 제 2 로드 피더(2')의 상기 전방 접촉(24', 25') 중 하나가 상기 제 1 로드 피더(2)의 상기 피드 접촉(22) 및 상기 리턴 접촉(23)과 연결되도록 하고, 상기 제 1 로드 피더(2)의 상기 제 1 액츄에이팅 요소(27)가 상기 제 2 로드 피더(2')의 상기 제 2 액츄에이팅 요소(27') 상에 작용하여 상기 제 2 로드 피더(2')의 상기 스위칭 소자(26')가 상기 제 2 로드 피더(2')의 상기 제 1 전방 접촉(24')으로부터 상기 제 2 전방 접촉(25')으로의 전류 경로(29')를 차단하는 것을 특징으로 하는,
    개폐장치 배열체.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 스위칭 소자(26, 26')가 기계적 스위칭 소자로서 구현되고, 상기 액츄에이팅 요소(27, 27', 28, 28')가 기계적 액츄에이팅 요소로서 구현되는 것을 특징으로 하는,
    개폐장치 배열체.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 스위칭 소자(26, 26')가 전자 스위칭 소자로서 구현되고, 상기 액츄에이팅 요소(27, 27', 28, 28')가 전기적으로 상호작용하는 접촉으로서 구현되는 것을 특징으로 하는,
    개폐장치 배열체.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 로드 피더(2)가 상기 제 2 로드 피더(2')에 부착될 때 상기 제 1 로드 피더(2)의 상기 제 2 커넥터(32) 및 상기 제 2 로드 피더(2')의 상기 제 3 커넥터(33')가 자동적으로 상호 일치되도록 상기 커넥터(32, 33)가 배치되는,
    개폐장치 배열체.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 개폐장치 배열체가 고차원 버스 시스템(higher-order bus system; 71)으로의 연결을 위한 터미널을 갖는 제어 모듈(7)을 가지고,
    상기 제어 모듈(7)이 내부 버스 시스템(72)을 통해 상기 그룹 보호 모듈(1)의 제어 유닛으로 그리고 상기 연결된 로드 피더(2)의 각각의 제어 유닛으로 소통적으로 연결되는 것을 특징으로 하는,
    개폐장치 배열체.
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