KR101020038B1 - Motor control board with electrical fault detection - Google Patents

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Abstract

모터 제어반에서 전기적인 이상현상 검출을 통하여 접촉불량 및 아크로 인한 전기화재의 징후를 사전에 조기 검출할 수 있도록 한 전기적 이상상태 감지기능을 구비한 모터 제어반이 개시된다.
개시된 전기적 이상상태 감지기능을 구비한 모터 제어반은,
모터로 공급되는 전원의 상태 값을 실시간으로 검출하는 검출기와; 상기 검출기에서 검출한 전원의 상태 값을 디지털화한 후 전원 상태 데이터로 변환하는 데이터 변환기와; 상기 데이터 변환기에서 변환한 전원 상태 데이터를 기반으로 전기적 접촉 불량 및 아크 검출을 위한 검출 알고리즘을 실행시켜 모터제어반의 전기적 접촉 불량 및 아크를 검출하고, 이상상태로 판단되면 이를 경보해주기 위한 경보 제어신호를 발생하고 상기 모터로 공급되는 전원의 차단을 제어하는 전기적 이상상태 검출장치를 구비한다.
Disclosed is a motor control panel having an electrical abnormal state detection function that enables early detection of an electrical fire due to a defective contact or an arc by detecting an electrical abnormality in a motor control panel.
Motor control panel having an electrical abnormal state detection function disclosed,
A detector for detecting a state value of power supplied to the motor in real time; A data converter for digitizing the state value of the power source detected by the detector and converting the power state data into power state data; Based on the power state data converted by the data converter, a detection algorithm for detecting an electrical contact failure and an arc is executed to detect an electrical contact failure and an arc of the motor control panel. And an electrical abnormal state detection device that generates and controls the interruption of power supplied to the motor.

Figure R1020100056067
Figure R1020100056067

Description

전기적 이상상태 감지기능을 구비한 모터 제어반{Motor controlling board for detecting electrical loose contact and arc}Motor control board for detecting electrical loose contact and arc

본 발명은 전기적 이상상태 감지기능을 구비한 모터(motor) 제어에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 모터 제어반에서 전기적인 이상현상 검출을 통하여 접촉불량 및 아크로 인한 전기화재의 징후를 사전에 조기 검출할 수 있도록 한 전기적 이상상태 감지기능을 구비한 모터 제어반에 관한 것이다.The present invention relates to a motor control having an electrical abnormal state detection function, and more particularly, it is possible to detect early signs of an electrical fire due to contact failure and arc through electrical abnormality detection in a motor control panel. The present invention relates to a motor control panel having an electrical abnormal state detection function.

일반적으로 알려진 국내의 화재 발생 현황을 보면 매년 3만 건 이상의 화재가 발생하고, 그 중 약 1/3 이상이 전기에 의한 화재로 알려져 있을 만큼 전기화재가 빈번한 실정이며, 특히 공장이나 대형 쇼핑몰과 같이 전력 사용량이 많은 곳에서 전기 화재가 발생할 경우에는 엄청난 재산 피해와 인명 피해가 초래하기 때문에 항상 화재 예방 시스템이 절실히 요구되어 왔다. 여기서 누전과 접촉불량 및 아크와 같은 전기적인 원인으로 발생하는 전기 화재는 약 65% 이상인 것으로 학계에 보고되고 있다.Generally speaking, more than 30,000 fires occur every year, and about one third of them are known as electric fires, and electrical fires are frequent, especially in factories and large shopping malls. When an electrical fire occurs in a place where power is intensive, a fire prevention system has always been urgently needed because of the enormous damage to property and the loss of life. Here, about 65% or more of electric fires generated by electrical causes such as short circuits, poor contact, and arcs have been reported to the academic community.

따라서 전력장치(특히, 수배전반)에서 누전과 접촉불량 및 아크 등을 조기에 검출하고, 아크 등을 차단하는 화재 예방 안전시스템이 절실히 요구되고 있는 실정이다.Therefore, there is an urgent need for a fire prevention safety system that detects short circuits, contact failures, arcs, and the like early in power devices (particularly, switchboards) and blocks arcs.

한편, 빌딩이나 공장 또는 아파트 등에 마련된 전기실에는 전력회사가 공급하는 고압 또는 특 고압 전기를 수전하여 각 수용가의 부하로 배전하는 폐쇄형 수배전반이 설치되어 있다. 폐쇄형 수배전반은 전력계통의 통전수순 및 전압에 따라 특고압반, 변압기반, 저압반, 모터제어반(MCC반, 전동기제어반), 분전반으로 구분되고, 특고압반은 통상적으로 고압수전반(LBS)과, 계기용 변압변류기반(MOF반), 계기용 변압기반(PT반), 특고압차단기반(VCB반) 등으로 구성된다.On the other hand, an electric room provided in a building, a factory, or an apartment is provided with a closed switchgear for receiving high or special high voltage electricity supplied by a power company and distributing it to the load of each customer. Closed switchgear is divided into special high voltage plate, transformer panel, low voltage plate, motor control panel (MCC panel, motor control panel), and distribution panel according to the power supply sequence and voltage of power system. It consists of transformer transformer current transformer (MOF panel), transformer transformer panel (PT panel), and special high voltage cut-off foundation (VCB panel).

여기서 모터제어반(MCC반)은, 중형 및 대형 기동장치 및 보호 장치의 집합체이며, 건축물 내 전원공급을 체계적으로 구성하고 있는 전기 설비로서 합리적이고 체계적인 전원분배장치로서의 역할을 할 수 있어야 하며, 각종 부하설비 장애시 파급을 방지하기 위하여 평상시 철저한 유지 관리가 필요하다.Here, the motor control panel (MCC panel) is a collection of medium and large starting devices and protection devices, and is an electrical facility that systematically constitutes a power supply in a building, and must act as a rational and systematic power distribution device, and loads In order to prevent the spread of equipment failures, thorough maintenance is usually required.

이러한 종래의 모터제어반은 옥내소화전 주 펌프 모터, 옥내 소화전 보조 펌프, 옥외 소화전 주 펌프, 옥외 소화전 보조 펌프, 스프링클러 주 펌프, 스프링클러 보조 펌프, 냉동기반 히터, 샤워장 온수 히터의 전동기(모터)에 연결되어, 전원 공급과 차단 동작을 하게 된다.Such a conventional motor control panel is connected to an indoor fire hydrant main pump motor, an indoor fire hydrant auxiliary pump, an outdoor fire hydrant main pump, an outdoor fire hydrant auxiliary pump, a sprinkler main pump, a sprinkler auxiliary pump, a refrigeration-based heater, and an electric motor (motor) of a shower hot water heater. Thus, power supply and shutdown operation are performed.

그러나 이러한 종래의 모터제어반은 모터 제어나 전원 공급 또는 전력 차단 동작에는 큰 문제가 없으나, 전기적인 이상상태(접촉불량 및 아크)를 검출하는 기능이 전혀 없어, 전기화재의 징후를 사전에 검출할 수 없는 단점이 있었다.However, such a conventional motor control panel does not have a big problem in motor control, power supply, or power cutoff operation, but has no function of detecting an electrical abnormal state (contact failure and arc), and thus it is possible to detect signs of an electric fire in advance. There were no drawbacks.

따라서 종래의 모터제어반은 전기화재의 징후를 사전에 검출할 수 없으므로, 전기적인 이상상태 발생으로 인한 대형 화재의 발생을 사전에 예방할 수 없는 단점이 있었다.
Therefore, the conventional motor control panel can not detect the signs of the electric fire in advance, there was a disadvantage that can not prevent the occurrence of a large fire due to the occurrence of an electrical abnormal condition.

이에 본 발명은 상기와 같은 전기로 인한 화재를 사전에 방지하기 위해서 제안된 것으로서,Accordingly, the present invention is proposed to prevent the fire caused by the electricity in advance,

본 발명이 해결하려는 과제는 모터 제어반에서 전기적인 이상현상 검출을 통하여 접촉불량 및 아크로 인한 전기화재의 징후를 사전에 조기 검출할 수 있도록 한 전기적 이상상태 감지기능을 구비한 모터 제어반을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in an effort to provide a motor control panel having an electrical abnormal state detection function that enables early detection of an electrical fire caused by contact failure and arc through electrical abnormality detection in a motor control panel. .

본 발명이 해결하려는 다른 과제는 모터 제어반에서 전기화재의 주요 원인이 되는 아크(ARC), 전기적 접촉 불량 등을 실시간으로 감시하여 전기적 이상 징후가 발견되면, 전기적 이상에 대한 진단 및 복구 조치를 신속히 취할 수 있도록 함으로써 전기 화재를 사전에 방지할 수 있도록 한 전기적 이상상태 감지기능을 구비한 모터 제어반을 제공하는 데 있다.
Another problem to be solved by the present invention is to monitor in real time the arc (ARC), electrical contact failure, etc., which is the main cause of the electric fire in the motor control panel, if a sign of an electrical abnormality is found, take a quick diagnosis and recovery measures for the electrical abnormality The present invention provides a motor control panel equipped with an electrical abnormality detection function to prevent electrical fires in advance.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 "전기적 이상상태 감지기능을 구비한 모터 제어반"은,"Motor control panel with an electrical abnormal state detection function" according to the present invention for solving the above problems,

모터로 공급되는 전원의 상태 값을 실시간으로 검출하는 검출기와; 상기 검출기에서 검출한 전원의 상태 값을 디지털화한 후 전원 상태 데이터로 변환하는 데이터 변환기와; 상기 데이터 변환기에서 변환한 전원 상태 데이터를 기반으로 모터제어반의 전기적 접촉 불량 및 아크 검출을 위한 검출 알고리즘을 실행시켜 모터제어반의 전기적 접촉 불량 및 아크를 검출하고, 이상상태로 판단되면 이를 경보해주기 위한 경보 제어신호를 발생하고 상기 모터에 공급되는 전원의 차단을 제어하는 전기적 이상상태 검출장치를 포함하는 전기적 이상상태 감지기능을 구비한 모터 제어반에 있어서,A detector for detecting a state value of power supplied to the motor in real time; A data converter for digitizing the state value of the power source detected by the detector and converting the power state data into power state data; Based on the power state data converted by the data converter, a detection algorithm for detecting an electrical contact failure and an arc of the motor control panel is executed to detect an electrical contact failure and an arc of the motor control panel, and an alarm for alarming when an abnormal state is determined. In the motor control panel having an electrical abnormal state detection function comprising an electrical abnormal state detection device for generating a control signal and controlling the interruption of the power supplied to the motor,

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상기 전기적 이상상태 검출장치는,The electrical abnormal state detection device,

상기 전원 상태 데이터를 저장하며, 모터 유형별로 정상상태의 파형에 대한 데이터가 저장된 메모리, 상기 저장한 전원 상태 데이터와 모터 유형별 정상상태의 파형을 기반으로 상기 전기적 접촉 불량 및 아크 검출을 위한 검출 알고리즘을 실행시켜 상기 모터의 이상상태 여부를 판단하는 디지털 신호 처리기(DSP)를 포함한다.
A detection algorithm for detecting the electrical contact failure and arc detection based on the memory in which the power state data is stored and the data of the steady state waveforms for each motor type are stored, and the stored power state data and the steady state waveforms for each motor type. A digital signal processor (DSP) is executed to determine whether the motor is in an abnormal state.

본 발명에 따르면, 모터 제어반의 이상현상 검출을 통하여 접촉불량 및 아크로 인한 전기화재의 징후를 사전에 조기 검출할 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, there is an advantage that early detection of an electrical fire due to a poor contact and an arc can be detected in advance by detecting an abnormal phenomenon of the motor control panel.

또한, 모터제어반에서 전기 선로 상에서 발생하는 아크 신호를 실시간으로 검출하여 아크 발생에 의한 전기선로 상의 화재 위험을 감시하고, 화재 위험이 있는 아크 발생의 경우에는 즉각적인 아크 진단 및 선로의 복구 조치를 취할 수 있도록 함으로써, 전기적 접촉불량이나 아크로 인한 전기 화재 발생을 사전에 방지할 수 있는 장점이 있다.
In addition, the motor control panel detects the arc signal generated on the electric line in real time to monitor the risk of fire on the electric line due to the arc generation, and in the event of an arc in the event of fire risk, immediate arc diagnosis and line recovery measures can be taken. By doing so, there is an advantage that can prevent the occurrence of electrical fire due to electrical contact failure or arc in advance.

도 1은 본 발명에 따른 전기적 이상상태 감지기능을 구비한 모터 제어용 배전반의 구성도.
도 2는 도 1의 전기적 이상상태 검출장치의 실시 예 구성도.
도 3a는 정상상태에서의 기동모터와 저항부하의 파형 그래프이고, 도 3b는 접촉불량 및 아크 발생시의 기동모터와 저항부하의 파형 그래프이다.
도 4a 내지 도 4f는 본 발명에 적용되는 퍼지 룰 테이블.
도 5는 본 발명에서 다면 평가법으로 모터제어반의 전기적 접촉불량 및 아크 검출을 판단한 것을 설명하기 위한 설명도.
1 is a configuration diagram of a motor control switchboard having an electrical abnormal state detection function according to the present invention.
2 is a configuration diagram of an embodiment of the electrical abnormal state detection device of FIG.
FIG. 3A is a waveform graph of a starting motor and a resistance load in a steady state, and FIG. 3B is a waveform graph of a starting motor and a resistance load at the time of contact failure and arc generation.
4a to 4f is a fuzzy rule table applied to the present invention.
5 is an explanatory diagram for explaining the determination of the electrical contact failure and arc detection of the motor control panel by the multi-faceted evaluation method in the present invention.

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.Hereinafter, described in detail with reference to the accompanying drawings a preferred embodiment of the present invention. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.

도 1은 본 발명에 따른 전기적 이상상태 감지기능을 구비한 모터 제어반의 구성을 보인 블록도로서, 검출기(101), 부하인 모터(150), 데이터 변환기(110), 전기적 이상상태 검출장치(120), 경보장치(130), 배전반 차단기(MCCB)(161), 마그네틱 스위치(M.G)(162), 과부하일 경우 자동으로 릴레이를 차단하기 위한 전자 과부하 릴레이(EOCR: Electronic Overload Relays)(163), 현장 조작반(LOP)(164), 원격 조작반(CRT)(166) 및 모터 제어 센터(MCC: MOTOR CONTROL CENTER)(165)로 구성된다.1 is a block diagram showing the configuration of a motor control panel having an electrical abnormal state detection function according to the present invention, the detector 101, the motor 150 as a load, the data converter 110, the electrical abnormal state detection device 120 ), Alarm device 130, switchboard circuit breaker (MCCB) (161), magnetic switch (MG) (162), Electronic Overload Relays (EOCR: Electronic Overload Relays) (163), to automatically cut off the relay in case of overload LOP 164, remote control panel (CRT) 166 and motor control center (MCC) 165.

여기서 배전반 차단기(161), 마그네틱 스위치(162), 전자 과부하 릴레이(163), 현장 조작반(164), 원격 조작반(166) 및 모터 제어 센터(165)의 상세 구성 및 동작은, 일반적인 모터 제어반의 구성 및 동작과 동일하므로, 이하 해당 부분의 구체적인 설명은 생략한다.The detailed configuration and operation of the switchgear breaker 161, the magnetic switch 162, the electronic overload relay 163, the field operation panel 164, the remote control panel 166 and the motor control center 165, the configuration of the general motor control panel And since the operation is the same, detailed description of the corresponding part will be omitted below.

검출기(101 ~ 103)는 부하인 모터(150)로 공급되는 삼상교류전원(R, S, T)의 전원 라인의 소정 위치에 장착되어, 각 상의 전류/전압을 검출하는 기능을 수행하는 것으로서, CT나 ZCT 및 PT를 이용하는 것이 바람직하다.The detectors 101 to 103 are mounted at predetermined positions of power supply lines of three-phase AC power supplies R, S, and T supplied to the motor 150 serving as a load, and detect a current / voltage of each phase. It is preferable to use CT, ZCT and PT.

데이터 변환기(110)는 상기 검출기(101 ~ 103)에서 검출한 전원의 상태 값을 디지털화한 후 전원 상태 데이터로 변환하는 기능을 수행하게 된다. 여기서 전원 상태 데이터는 요소별 전력품질 정보로서, 역률, 고조파, 과전류, 서지, swell 등의 정보를 의미한다.The data converter 110 performs a function of digitizing the state values of the power detected by the detectors 101 to 103 and converting them into power state data. Here, power state data is power quality information for each element, and means information such as power factor, harmonics, overcurrent, surge, and swell.

전기적 이상상태 검출장치(120)는 상기 데이터 변환기(110)에서 변환한 전원 상태 데이터를 기반으로 모터제어반의 전기적 접촉 불량 및 아크 검출을 위한 검출 알고리즘을 실행시켜 전기적 접촉 불량 및 아크를 검출하고, 이상상태로 판단되면 이를 경보해주기 위한 경보 제어신호를 발생하고, 필요에 따라 부하인 상기 모터(150)로 공급되는 전원의 차단을 제어하는 기능을 수행한다. 여기서 모터(150)로 공급되는 전원의 차단은 자동으로 수행하거나 관리자에 의한 수동 조작에 따라 전원을 차단할 수 있다.The electrical abnormal state detection device 120 detects an electrical contact failure and an arc by executing a detection algorithm for detecting electrical contact failure and arc of the motor control panel based on the power state data converted by the data converter 110. When it is determined that the state is generated an alarm control signal for alarming, and performs a function of controlling the interruption of the power supplied to the motor 150 as a load if necessary. Here, the power supply to the motor 150 may be cut off automatically or may be cut off by manual operation by an administrator.

이러한 전기적 이상상태 검출장치(120)는 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 전원 상태 데이터를 저장하며, 모터 유형별로 정상상태의 파형에 대한 데이터가 저장된 메모리(121), 상기 저장한 전원 상태 데이터와 정상상태의 파형을 기반으로 상기 전기적 접촉 불량 및 아크 검출을 위한 검출 알고리즘을 실행시켜 이상상태 여부를 판단하며, 그 판단 결과를 표시하거나 전원 상태 데이터의 표시와 이상상태 발생일 경우 경보 신호를 발생하는 디지털 신호 처리기(DSP)(122), 디지털 신호 처리기(122)에서 발생한 표시 신호에 따라 전력품질을 표시하기 위한 액정표시기(LCD)(123), 실시간 구동 클록을 제공해주는 실시간 클록(RTC) 발생기(124) 등을 포함하는 것이 바람직하다.As shown in FIG. 2, the electrical abnormal state detection device 120 stores the power state data, and stores the data about the waveform of the normal state for each motor type, and the stored power state data. Based on the waveform of the steady state, the detection algorithm for detecting the electrical contact failure and the arc is executed to determine whether there is an abnormal state, and to display the result of the determination or to generate an alarm signal when the power state data is displayed and when an abnormal state occurs. A digital signal processor (DSP) 122, a liquid crystal display (LCD) 123 for displaying power quality according to a display signal generated by the digital signal processor 122, and a real time clock (RTC) generator for providing a real time driving clock ( 124) and the like.

경보장치(130)는 상기 전기적 이상상태 검출장치(120)에서 발생한 경보신호에 대응하여 경보를 발생하거나 원격의 관리자 또는 관제시스템에 전기적 접촉불량 및 아크 검출을 통보해주는 기능을 수행한다.The alarm device 130 may generate an alarm in response to the alarm signal generated by the electrical abnormal state detection device 120 or notify a remote manager or control system of electric contact failure and arc detection.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 전기적 이상상태 감지기능을 구비한 모터 제어반의 동작을 첨부한 도면 도 1 내지 도 5를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to Figures 1 to 5 attached to the operation of the motor control panel having an electrical abnormal state detection function configured as described above in detail as follows.

먼저, 부하인 모터(150)에 배전반에서 공급되는 삼상교류전원(R, S, T)이 공급되면, 실시간으로 각 전원선로 상의 소정 위치에 장착된 검출기(101 ~ 103)에 의해 각 상의 전류가 검출되고, 이것이 데이터 변환기(110)에 전달된다.First, when the three-phase AC power (R, S, T) supplied from the switchboard is supplied to the motor 150 serving as a load, the current of each phase is detected by the detectors 101 to 103 mounted at predetermined positions on each power line in real time. Is detected and passed to data converter 110.

데이터 변환기(110)는 실시간으로 검출되는 각 상의 전압/전류 검출 값을 디지털 데이터 정보로 변환하고, 그 변환된 데이터를 기반으로 전력품질을 판단하기 위한 요소별 정보로 변환을 하여 전원 상태 데이터로 이상상태 검출장치(120)에 제공한다. 여기서 전력품질을 판단하기 위한 기본적인 요소별 정보는, 역률, 고조파 발생 여부, 과전류, 서지, 단선 여부, swell 등을 포함하며, 상기 각 상 별로 검출한 전류 및 전압을 토대로 기본적인 요소별 전력품질을 연산하는 방법은 공지의 전력 계측 방법에서 사용하는 방법을 그대로 적용하므로, 상세한 설명은 생략한다.The data converter 110 converts the voltage / current detection value of each phase detected in real time into digital data information, and converts it into element-specific information for determining power quality based on the converted data, thereby converting it into power state data. It is provided to the state detection apparatus 120. Here, the basic element information for determining the power quality includes power factor, harmonic occurrence, overcurrent, surge, disconnection, swell, etc., and calculates the basic element quality based on the current and voltage detected for each phase. Since the method to be used applies the method used by a well-known power measuring method as it is, detailed description is abbreviate | omitted.

전기적 이상상태 검출장치(120)는 제공되는 전원 상태 데이터를 메모리(121)에 저장하고, 디지털 신호 처리기(122)에서 상기 메모리(121)에 기저장된 전기적 접촉 불량 및 아크 검출을 위한 검출 알고리즘을 실행시켜 전기적 접촉불량 및 아크를 검출하게 된다. 여기서 전기적 접촉 불량 및 아크 검출을 위한 검출 알고리즘은, 상기 전원 상태 데이터와 모터 유형별로 저장된 정상상태에서의 파형을 기반으로 전력품질을 연산하여 추출하고, 그 추출한 전력품질 요소별로 변화량을 분석하여 일정량 이상 변화된 경우 그 변화량에 대한 퍼지 룰 테이블을 적용하여 전기적 접촉불량 및 아크 발생 여부를 검출하게 된다.The electrical abnormal state detection device 120 stores the supplied power state data in the memory 121 and executes a detection algorithm for detecting electrical contact failure and arc previously stored in the memory 121 in the digital signal processor 122. Detects electrical contact failure and arc. Here, the detection algorithm for detecting electrical contact failure and arc is calculated by extracting power quality based on the power state data and the waveform in the steady state stored for each motor type, and analyzing the amount of change by the extracted power quality elements. In the case of a change, a fuzzy rule table for the amount of change is applied to detect an electrical contact failure and an arc.

여기서 요소별 전력 품질의 변화량은 다수의 전력품질 중 어느 하나의 요소에 대한 품질 변화가 발생하여도 전력품질에 변화가 발생한 것으로 판단을 한다.Here, the amount of change in power quality for each element is determined to be a change in power quality even if a change in quality occurs for any one of a plurality of power quality.

도 3a는 접촉불량 및 아크가 발생하지 않은 경우, 기동모터와 저항부하의 파형을 도시한 그래프이고, 도 3b는 접촉불량 및 아크 발생시 기동모터와 저항부하의 파형을 도시한 그래프이다.3A is a graph illustrating waveforms of a starting motor and a resistance load when no contact failure and an arc occur, and FIG. 3B is a graph showing waveforms of a starting motor and resistance load when contact failure and an arc occur.

따라서 이상상태의 전압/전류 파형과 접촉불량 또는 아크 발생시의 전압/전류 파형이 상이하게 되므로, 이러한 전압/전류 파형을 이용하게 되면, 전력 품질의 변화 여부를 용이하게 알 수 있다. 요소별 전력품질의 변화를 판단하기 위한 가장 용이한 방법 중의 하나가 이전 상태의 요소별 전력품질과 현 상태의 요소별 전력품질을 비교하여 그 차이로 전력품질의 변화 여부를 판단하는 것이다.Therefore, the voltage / current waveform in the abnormal state and the voltage / current waveform at the time of contact failure or arc generation are different. Therefore, when the voltage / current waveform is used, it is easy to know whether the power quality is changed. One of the easiest ways to determine the change in power quality of each element is to compare the power quality of each element of the previous state and the power quality of each element of the current state to determine whether the power quality has changed.

다음으로, 전력품질에 변화가 발생하지 않거나 전력품질에 변화가 발생하였으나 그 변화량이 아주 미세한 경우에는 정상상태로 판단을 하고, 이와는 달리 전력품질에 변화가 발생하였으며, 그 변화량이 정상상태로 판단하기 위한 범주를 넘어선 경우에는 이상상태로 판단을 하고, 변화량에 대한 퍼지 룰 테이블을 적용한다.Next, if there is no change in power quality or a change in power quality occurs, but the amount of change is very small, it is judged to be in a normal state.In contrast, a change in power quality has occurred, and the amount of change is determined to be normal. In case of exceeding the criteria, the judgment is made as an abnormal state, and the fuzzy rule table for the amount of change is applied.

도 4a 내지 도 4f는 본 발명에서 구현한 퍼지 룰 테이블의 일 예를 도시한 것이다. 여기서 ZO는 1, PS는 2, PM은 4, PB는 6으로 설정하였으며, 검출전압(V)과 아크 판단의 기준이 되는 고조파의 전압 임계치(

Figure 112010061594842-pat00001
) 및 전압 THDE(
Figure 112010061594842-pat00002
)의 출현 여부, 검출전압과 아크 판단의 기준이 되는 전류 임계치(
Figure 112010061594842-pat00003
) 및 전류 THDE(
Figure 112010061594842-pat00004
)의 출현 여부, 전압 임계치와 전압 THDE와의 상관관계, 전류 임계치와 전류 THDE와의 상관관례를 고려하여 퍼지 룰 테이블을 구현하였다.4A to 4F illustrate an example of a fuzzy rule table implemented in the present invention. Here, ZO is set to 1, PS is set to 2, PM is set to 4, and PB is set to 6, and the voltage threshold value of the harmonics which is the reference for detecting voltage (V) and arc judgment (
Figure 112010061594842-pat00001
) And voltage THDE (
Figure 112010061594842-pat00002
), The current threshold that is the basis for the detection voltage and arc judgment (
Figure 112010061594842-pat00003
) And current THDE (
Figure 112010061594842-pat00004
Fuzzy rule table is implemented in consideration of the presence of), correlation between voltage threshold and voltage THDE, and correlation between current threshold and current THDE.

이렇게 구현된 퍼지 룰 테이블에 검출한 요소별 변화량을 대입하여 결과치를 산출하고, 이후 획득한 결과치를 도 5와 같은 다면 평가법을 이용하여 모터제어반의 접촉불량 또는 아크 발생 여부를 판단하게 된다.The result value is calculated by substituting the detected change amount for each element into the fuzzy rule table, and the obtained result value is determined by using the multi-faceted evaluation method as shown in FIG.

여기서 다면 평가법은 6개(Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ, Ⅳ, Ⅴ, Ⅵ)의 결과치가 10으로 표시되는 육각형 내에 존재하면 접촉불량 및 아크 발생으로 판단하지 않고, 이와는 달리 6개의 결과치가 도 5에 도시한 바와 같이 10으로 표시되는 육각형을 벗어난 경우에는 접촉불량 및 아크 발생으로 판단하게 된다. 도 5를 살펴보면, 6개의 결과치중 Ⅴ의 값이 다른 값에 비해 상대적으로 크거나, Ⅳ,Ⅴ,Ⅵ의 값은 정상적인데 Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ의 값이 기준 값을 초과한 경우 접촉불량 및 아크 발생으로 판단하는 것을 보인 것이다.Here, the multi-faceted evaluation method does not determine that contact failure and arcing occur when six result values (I, II, III, IV, V, VI) are in the hexagon represented by 10, whereas six result values are shown in FIG. As described above, in the case of being out of the hexagon represented by 10, it is judged as contact failure and arc generation. Referring to FIG. 5, if the value of V is larger than the other values, or the values of IV, V, VI are normal, and the values of I, II, III exceed the reference values, contact failure and arc Judging by the occurrence.

주지한 바와 같은 방법으로 일차 판단한 결과 접촉불량 또는 아크 발생으로 판단되면, 신뢰성을 위해 전기적 접촉불량 및 아크 발생을 판단하기 위해서 미리 실험에 의해 산출한 일정기간 이상 지속하는지를 확인한다. 이것은 전기적 접촉불량이나 아크가 순간적으로 발생한 후 다시 정상상태로 되돌아간 경우에는 부하인 터널램프에 장애를 발생하지 않기 때문에, 순간적인 접촉불량 및 아크 발생일 경우에는 경보를 발생하지 않기 위함이다. 여기서 본 발명에서는 일정기간(지속 시간)으로 전기적 접촉불량 및 아크 발생 여부를 재판단하였으나, 이러한 방법 이외에 발생하는 아크의 반복 회수를 이용하여 최종적인 전기적 접촉불량 및 아크 발생을 판단할 수도 있다.As a result of the primary determination by the known method, if it is determined that the contact failure or the arc is generated, it is checked whether the contact lasts for a predetermined period of time calculated in advance to determine the electrical contact failure and the arc generation for reliability. This is because the tunnel lamp, which is the load, does not cause an error when the electrical contact failure or the arc occurs momentarily and then returns to the normal state, so that an alarm does not occur when the contact failure or the arc occurs momentarily. Here, in the present invention, it was judged whether or not the electrical contact failure and arc generation for a certain period (duration time), it is also possible to determine the final electrical contact failure and arc generation by using the repeated number of arcs generated in addition to this method.

이후 최종적으로 전기적 접촉불량 및 아크 발생으로 판단되면, 전기적 접촉불량 및 아크 발생을 경보해주고, 동시에 모터(150)에 공급되는 전원을 자동으로 차단하여 전기적 접촉불량 및 아크가 전기 화재로 이어지는 것을 방지하도록 한다. 여기서 전기적 접촉불량 및 아크 발생을 경보해주는 방법은, 이상상태의 경보를 위한 경보 제어신호를 경보장치(130)에 전달하는 것으로 이루어진다. 경보장치(130)는 전달되는 경보 제어신호에 따라 시각적 또는 청각적으로 경보신호를 발생하게 되고, 통신장치(RS-485 통신모듈)를 통해 원격에 위치한 관리자나 관제시스템에 모터 제어반의 상태 정보를 제공해주는 것도 가능하다.Afterwards, if it is finally determined that the electrical contact failure and arc generation, to alert the electrical contact failure and arc generation, and at the same time to automatically cut off the power supplied to the motor 150 to prevent the electrical contact failure and arc to lead to an electrical fire. do. Here, the method for alarming the electrical contact failure and arc generation, consists of transmitting the alarm control signal for the alarm of the abnormal state to the alarm device (130). The alarm device 130 generates an alarm signal visually or audibly according to the alarm control signal transmitted, and transmits the status information of the motor control panel to a manager or control system located remotely through a communication device (RS-485 communication module). It is also possible to provide.

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.
The present invention is not limited to the above-described specific preferred embodiments, and various modifications can be made by any person having ordinary skill in the art without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Of course, such changes will fall within the scope of the claims.

101, 102, 103… 검출기
110… 데이터 변환기
120… 전기적 이상상태 검출장치
130… 경보장치
101, 102, 103... Detector
110 ... Data converter
120 ... Electrical abnormal state detection device
130... Alarm device

Claims (5)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 모터로 공급되는 전원의 상태 값을 실시간으로 검출하는 검출기와; 상기 검출기에서 검출한 전원의 상태 값을 디지털화한 후 전원 상태 데이터로 변환하는 데이터 변환기와; 상기 데이터 변환기에서 변환한 전원 상태 데이터를 기반으로 전기적 접촉 불량 및 아크 검출을 위한 검출 알고리즘을 실행시켜 모터제어반의 전기적 접촉 불량 및 아크를 검출하고, 이상상태로 판단되면 이를 경보해주기 위한 경보 제어신호를 발생하고 상기 모터로 공급되는 전원의 차단을 제어하는 전기적 이상상태 검출장치로 이루어져 접촉불량이나 아크와 같은 전기적 이상상태를 감지하기 위한 모터제어반에 있어서,
상기 전기적 이상상태 검출장치는,
상기 전원 상태 데이터를 저장하며, 모터 유형별로 정상상태의 파형에 대한 데이터가 저장된 메모리와,
상기 저장한 전원 상태 데이터와 모터 유형별 정상상태의 파형을 기반으로 상기 전기적 접촉 불량 및 아크 검출을 위한 검출 알고리즘을 실행시켜 모터의 이상상태 여부를 판단하는 디지털 신호 처리기(DSP)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기적 이상상태 감지기능을 구비한 모터제어반.
A detector for detecting a state value of power supplied to the motor in real time; A data converter for digitizing the state value of the power source detected by the detector and converting the power state data into power state data; Based on the power state data converted by the data converter, a detection algorithm for detecting an electrical contact failure and an arc is executed to detect an electrical contact failure and an arc of the motor control panel. In the motor control panel for generating an electrical abnormal state detection device that generates and controls the interruption of the power supplied to the motor, to detect an electrical abnormal state such as contact failure or arc,
The electrical abnormal state detection device,
A memory for storing the power state data and storing data on a waveform of a steady state for each motor type;
And a digital signal processor (DSP) for determining whether an abnormal state of the motor is performed by executing a detection algorithm for detecting electrical contact failure and arc based on the stored power state data and a waveform of a steady state for each motor type. Motor control panel with electrical abnormal state detection.
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