KR101022536B1

KR101022536B1 - Line Commutation Type Fault Current Limiter

Info

Publication number: KR101022536B1
Application number: KR1020080107344A
Authority: KR
Inventors: 현옥배; 김혜림; 임성우
Original assignee: 한국전력공사
Priority date: 2008-10-30
Filing date: 2008-10-30
Publication date: 2011-03-16
Also published as: KR20100048258A

Abstract

본 발명은 제조 및 유지 비용을 줄일 수 있고, 고장 전류 자체 에너지로 차단 스위치를 동작시켜 한류 성능을 향상시킬 수 있으며, 고장 전류 발생 후 1/2주기 동안에도 주 회로에 잔류하는 전류를 한류시켜 부하를 보호할 수 있는 선로 변경식 한류기에 관한 것이다.The present invention can reduce the manufacturing and maintenance costs, improve the current-limiting performance by operating the disconnect switch with the fault current self energy, load current by limiting the current remaining in the main circuit even during 1/2 cycle after the fault current occurs It is related to a line changeable current limiter that can protect the.

이를 위해 주 회로에 전기적으로 연결된 고장 전류 감지부, 상기 고장 전류 감지부에 전기적으로 연결되어 상기 주 회로에 전기적으로 연결되어 고장 전류 인가시 퀀치(quench)되는 한류용 초전도체, 상기 고장 전류 감지부에 전기적으로 연결되어 상기 고장 전류의 인가시, 상기 고장 전류 감지부에 병렬로 바이패스 경로를 형성하는 선로 변경 스위치 및 상기 바이패스 경로에 전기적으로 연결되어 상기 고장 전류를 한류하는 한류부를 포함하고, 상기 고장 전류 감지부는 상기 고장 전류의 발생시 상기 고장 전류를 상기 바이패스 경로로 우회시키는 선로 변경식 한류기가 개시된다.To this end, a fault current sensing unit electrically connected to a main circuit, a fault current superconductor electrically connected to the fault current sensing unit, electrically connected to the main circuit, and quenched when a fault current is applied, and the fault current sensing unit A line change switch electrically connected to the bypass current to form a bypass path in parallel with the fault current sensing unit, and a current limiter electrically connected to the bypass path to limit the fault current; The fault current detecting unit starts a line change type fault current limiter which bypasses the fault current to the bypass path when the fault current is generated.

선로 변경, 한류기, 고장 전류, 제너 다이오드, 고속 스위치, 차단 스위치 Line change, fault current limiter, fault current, zener diode, fast switch, disconnect switch

Description

Line Commutation Type Fault Current Limiter

본 발명은 선로 변경식 한류기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제조 및 유지 비용을 줄일 수 있고, 고장 전류 자체 에너지로 차단 스위치를 동작시켜 한류 성능을 향상시킬 수 있으며, 고장 전류 발생 후 1/2주기 동안에도 주 회로에 잔류하는 전류를 한류시켜 부하를 보호할 수 있는 선로 변경식 한류기에 관한 것이다.The present invention relates to a line-changing fault current limiter, and more particularly, to reduce manufacturing and maintenance costs, and to operate the cutoff switch with the fault current self energy to improve the fault current performance, and 1/2 cycle after the fault current is generated. It also relates to a line-changeable fault current limiter that can protect the load by limiting the current remaining in the main circuit during the circuit.

선로 변경식 한류기에서 가장 중요한 요소는 고장 감지와 차단 스위치 구동 방식으로서, 외부 고장 감지 장치를 구비하여 고장을 감지하고, 차단 스위치 구동 장치를 동작시켜 차단 스위치를 개방하여 선로를 변경하는 방법이 사용된다. 그런데 이러한 방법은 외부 고장 장치 및 차단 스위치 구동 장치라는 별도의 구성을 더 구비하여야 하며, 차단 스위치의 구동을 위해서는 외부의 에너지가 필요하고, 대전류용 반도체 스위치 및 대용량 에너지 저장 장치가 요구되어 제도 단가가 높아지게 되는 문제점이 있다.The most important element of the line change-limiting fault current limiter is the fault detection and disconnect switch driving method, which is equipped with an external fault detection device to detect a fault, and operates a disconnect switch driving device to open the disconnect switch to change the line. do. However, such a method should be provided with separate components such as an external failure device and a disconnect switch driving device. An external energy is required to drive the disconnect switch, and a large current semiconductor switch and a large capacity energy storage device are required. There is a problem that becomes high.

이러한 문제를 개선하기 위해, 별도의 차단 스위치 구동부 없이 고장 전류 에너지 그 자체를 사용하여 차단 스위치를 동작시키는 방법이 사용되고 있다. 그런데 고장 전류가 발생한 후, 차단 스위치가 동작하여 주 회로가 차단됨에도 불구하고, 아크 발생에 의해 주 회로에 전류가 상당 부분 유지된다. 그리고 이에 따라 교류 전류의 아크가 소멸되는 영점에 이르기까지 1/2주기 동안 전류가 차단 스위치를 통해 흐르게 된다. 따라서, 고장 전류의 발생 후 1/2주기 동안 불완전한 한류가 이루어지게 되며, 결과적으로 그 기간동안 고장 전류가 전력선에 방치되어 부하에 영향을 미칠 수 있게되는 문제점이 있다.In order to solve this problem, a method of operating the disconnect switch using the fault current energy itself without a separate disconnect switch driver is used. However, even after the fault current is generated, although the cutoff switch is operated to cut off the main circuit, a large part of the current is maintained in the main circuit due to the arc generation. Accordingly, the current flows through the cutoff switch for 1/2 cycle until the arc of the AC current disappears. Therefore, an incomplete current limit is made during the 1/2 cycle after the occurrence of the fault current, and as a result, there is a problem that the fault current is left on the power line and affects the load during the period.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 제조 및 유지 비용을 줄일 수 있고, 고장 전류 자체 에너지로 차단 스위치를 동작시켜 한류 성능을 향상시킬 수 있으며, 고장 전류 발생 후 1/2주기 동안에도 주 회로에 잔류하는 전류를 한류시켜 부하를 보호할 수 있는 선로 변경식 한류기를 제공함에 있다.The present invention is to overcome the above-mentioned conventional problems, an object of the present invention can reduce the manufacturing and maintenance costs, improve the current-limit performance by operating the cutoff switch with the fault current itself energy, after the fault current is generated It is to provide a line changeable fault current limiter that can protect the load by limiting the current remaining in the main circuit even during a 1/2 cycle.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 선로 변경식 한류기는 주 회로에 전기적으로 연결된 고장 전류 감지부; 상기 고장 전류 감지부에 전기적으로 연결되어 상기 주 회로에 전기적으로 연결되어 고장 전류 인가시 퀀치(quench)되는 한류용 초전도체; 상기 고장 전류 감지부에 전기적으로 연결되어 상기 고장 전류의 인가시, 상기 고장 전류 감지부에 병렬로 바이패스 경로를 형성하는 선로 변경 스위치; 및 상기 바이패스 경로에 전기적으로 연결되어 상기 고장 전류를 한류하는 한류부를 포함하고, 상기 고장 전류 감지부는 상기 고장 전류의 발생시 상기 고장 전류를 상기 바이패스 경로로 우회시킬 수 있다.In order to achieve the above object, the line change type fault current limiter according to the present invention includes a fault current sensing unit electrically connected to a main circuit; A current-conducting superconductor electrically connected to the fault current sensing unit and electrically connected to the main circuit to quench when a fault current is applied; A line change switch electrically connected to the fault current sensing unit to form a bypass path in parallel to the fault current sensing unit when the fault current is applied; And a fault current unit electrically connected to the bypass path to limit the fault current, wherein the fault current detector may bypass the fault current to the bypass path when the fault current is generated.

여기서, 상기 고장 전류 감지부는 초전도체로 형성되어, 상기 고장 전류 인가시 퀀치(quench)될 수 있다.Here, the fault current detector may be formed of a superconductor, and may be quenched when the fault current is applied.

그리고 상기 고장 전류 감지부는 변류기를 통해 상기 주 회로에 전기적으로 연결된 고장 감지 장치; 및 상기 주 회로에 연결되고, 상기 고장 감지 장치의 신호를 인가받아 고장 전류 발생시 턴오프되어 상기 주회로의 전류를 차단하는 전력용 반도체 소자 스위치를 포함할 수 있다.The fault current detection unit may include: a fault detection device electrically connected to the main circuit through a current transformer; And a power semiconductor device switch connected to the main circuit and turned off when a fault current is generated by receiving a signal from the fault detection device to cut off the current of the main circuit.

또한, 상기 고장 전류 감지부는 상기 주 회로의 한류용 초전도체에 전기적으로 연결된 1차측 및 상기 1차측에 정합된 2차측으로 이루어진 커플드 인덕터; 및 상기 커플드 인덕터의 2차측에 전기적으로 연결된 제너 다이오드 스위치를 포함하고, 상기 제너 다이오드 스위치는 상기 선로 변경 스위치에 전기적으로 연결되어, 상기 제너 다이오드 스위치의 턴온시 상기 선로 변경 스위치가 상기 바이패스 경로를 형성할 수 있다.The fault current detecting unit may include a coupled inductor including a primary side electrically connected to the current-limiting superconductor of the main circuit and a secondary side matched to the primary side; And a Zener diode switch electrically connected to the secondary side of the coupled inductor, wherein the Zener diode switch is electrically connected to the line change switch such that the line change switch is turned on the bypass path when the Zener diode switch is turned on. Can be formed.

또한, 상기 제너 다이오드 스위치는 상기 커플드 인덕터의 2차측에 전기적으로 연결된 스너버 회로; 쌍을 이루면서 서로 역병렬로 형성되고, 애노드 전극과 캐소드 전극이 상기 스너버 회로와 병렬로 연결된 사이리스터; 쌍을 이루면서 형성되고, 각각 상기 사이리스터의 제어 전극에 캐소드 전극이 연결된 다이오드; 및 쌍을 이루면서 형성되고, 각각 상기 다이오드의 애노드 전극에 캐소드 전극이 연결되며, 상기 사이리스터의 애노드 전극에 캐소드 전극이 연결된 제너 다이오드를 포함할 수 있다.The zener diode switch may further include a snubber circuit electrically connected to the secondary side of the coupled inductor; A thyristor formed in pairs and in parallel with each other, and having an anode electrode and a cathode electrode connected in parallel with the snubber circuit; Diodes formed in pairs, and each having a cathode electrode connected to a control electrode of the thyristor; And a Zener diode formed in pairs, each having a cathode electrode connected to an anode electrode of the diode, and a cathode electrode connected to an anode electrode of the thyristor.

또한, 상기 선로 변경 스위치에 병렬로 연결되어, 기설정된 에너지 미만의 전류가 상기 제너 다이오드 스위치를 통과시 기설정된 시간 동안 에너지를 흡수하여 고장 신호를 판별하는 고장 검증 장치가 더 형성될 수 있다.In addition, a failure verification device may be further connected in parallel with the line change switch to absorb a energy for a predetermined time when a current of less than a predetermined energy passes through the zener diode switch to determine a failure signal.

또한, 상기 선로 변경 스위치는 상기 고장 전류 감지부와 직렬로 상기 주 회 로에 연결된 주 회로 스위치; 상기 고장 전류 감지부에 병렬로 연결된 구동 코일; 상기 주 회로 스위치에 기계적으로 연결되고, 상기 구동 코일로부터 이격되어 위치하여, 상기 구동 코일에 전류 인가시 상기 구동 코일의 자기력에 의해 상기 주 회로 스위치를 개방시키는 반발판; 및 상기 반발판에 기계적으로 연결되어, 상기 구동 코일에 전류 인가시 상기 고장 전류 감지부에 병렬로 형성된 상기 바이패스 경로를 단락시키는 한류 회로 스위치를 포함할 수 있다.The line change switch may further include a main circuit switch connected to the main circuit in series with the fault current sensing unit; A driving coil connected in parallel to the fault current sensing unit; A half foot plate mechanically connected to the main circuit switch and spaced apart from the drive coil to open the main circuit switch by a magnetic force of the drive coil when a current is applied to the drive coil; And a current-limiting circuit switch mechanically connected to the rebound plate to short-circuit the bypass path formed in parallel to the fault current sensing unit when a current is applied to the driving coil.

또한, 상기 한류용 초전도체는 상기 고장 전류 인가시 처음 1/2주기 시간 동안 퀀치(quench)되어 저항을 발생시키고 한류 동작을 수행할 수 있다.In addition, the current-limiting superconductor may be quenched for the first 1/2 cycle time when the fault current is applied to generate a resistance and perform the current-limiting operation.

상기와 같이 하여 본 발명에 의한 선로 변경식 한류기는 한류용 초전도체를 구비하여 고장 전류 한류를 위한 선로 변경시 아크 발생에 따라 주 회로상에 잔존하는 고장 전류를 한류함으로써, 고장 전류가 부하에 인가되는 것을 방지할 수 있다.As described above, the line-changeable fault current limiter according to the present invention includes a superconductor for current-limiting current, and fault current remaining on the main circuit according to arc generation when the line is changed for fault current-limiting, so that fault current is applied to the load. Can be prevented.

본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily practice the present invention.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 선로 변경식 한류기(100)의 구성을 설명하도록 한다.Hereinafter will be described the configuration of the line change-type fault current limiter 100 according to an embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선로 변경식 한류기(100)를 도시한 회로도이다. 1 is a circuit diagram illustrating a line change type fault current limiter 100 according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선로 변경식 한류기(100)는 고장 전류 감지부(110), 한류용 초전도체(120), 선로 변경 스위치(130), 한류부(140)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the line change type fault current limiter 100 according to an exemplary embodiment of the present invention includes a fault current detecting unit 110, a superconductor 120 for the current limit, a line change switch 130, and a current limiting unit 140. It includes.

상기 고장 전류 감지부(110)는 주 회로의 경로에 직렬로 연결된다. 상기 고장 전류 감지부(110)는 상기 주 회로에 흐르는 전류를 감지하고 초기 저항을 발생시킨다. 따라서, 상기 주 회로에 고장 전류가 인가되면 상기 고장 전류 감지부(110)가 이를 감지하고, 초기 저항을 발생시켜 전류를 선로 변경 스위치(130)의 구동 코일(132)로 우회시킨다. 상기 고장 전류 감지부(110)는 이를 위해 상기 주 회로에 연결된 감지용 초전도체로서 이루어질 수 있다.The fault current detection unit 110 is connected in series to the path of the main circuit. The fault current detector 110 detects a current flowing in the main circuit and generates an initial resistance. Therefore, when a fault current is applied to the main circuit, the fault current detection unit 110 detects this, generates an initial resistance, and bypasses the current to the driving coil 132 of the line change switch 130. The fault current detecting unit 110 may be configured as a sensing superconductor connected to the main circuit for this purpose.

상기 한류용 초전도체(120)는 상기 고장 전류 감지부(110)에 전기적으로 연결되어 상기 주 회로에 직렬로 연결된다. 상기 한류용 초전도체(120)는 고장 전류가 발생하여 선로 변경 스위치(130)가 주 회로를 차단하였음에도 아크 소멸시까지 유지되는 고장 전류를 한류시킨다. 즉, 상기 선로 변경 스위치(130)가 주 회로를 차단하여도 아크가 발생하여 고장 전류가 주 회로에 잔류할 수 있는데 이 때, 상기 한류용 초전도체(120)는 상기 고장 전류에 의해 퀀치(quench)되어 저항을 발생시키고, 상기 저항을 통해 상기 고장 전류를 1/2주기 동안 한류시킨다. 또한, 상기 고장 전류의 1/2주기가 경과하여 영점이 도래하면, 상기 선로 변경 스위치(130)의 아크가 완전히 소호되어, 상기 고장 전류는 상기 한류부(140)로 완전히 선로 변경되고, 상기 한류부(140)에 의해 한류된다.The current-limiting superconductor 120 is electrically connected to the fault current sensing unit 110 and connected in series to the main circuit. The current-limiting superconductor 120 fault current fault current maintained until the arc extinction even when the line change switch 130 cuts off the main circuit due to a fault current. That is, even if the line change switch 130 cuts off the main circuit, an arc may occur and a fault current may remain in the main circuit. At this time, the current-limiting superconductor 120 is quenched by the fault current. To generate a resistance, through which the fault current is current-limited for half a cycle. In addition, when the zero point arrives after 1/2 cycle of the fault current has elapsed, the arc of the line change switch 130 is completely extinguished, and the fault current is completely changed to the current-limiting unit 140. The current is limited by the unit 140.

상기 선로 변경 스위치(130)는 정상시 상기 한류용 초전도체(120)에 전기적으로 연결된다. 또한, 상기 선로 변경 스위치(130)는 고장 전류 발생시 상기 한류용 초전도체(120)에 연결된 주 회로를 차단하고, 상기 한류부(140)에 연결되는 한류 회로를 연결시킨다. 즉, 상기 선로 변경 스위치(130)는 정상시와 고장 전류 발생시를 구분하여, 주 회로와 상기 한류부(140)에 따른 한류 경로를 개폐한다.The line change switch 130 is electrically connected to the current superconductor 120 for normal operation. In addition, the line change switch 130 cuts off the main circuit connected to the current-limiting superconductor 120 when a fault current occurs, and connects the current-limiting circuit connected to the current-limiting unit 140. That is, the line change switch 130 distinguishes between normal time and fault current generation, and opens and closes the current path along the main circuit and the current-limiting part 140.

상기 선로 변경 스위치(130)는 상기 한류용 초전도체(120)에 연결된 주 회로 스위치(131), 상기 고장 전류 감지부(110)와 병렬로 연결된 구동 코일(132), 상기 구동 코일(132)로부터 이격되어 위치한 반발판(133), 상기 반발판(133)에 기계적으로 연결된 한류 회로 스위치(134)를 포함하여 형성된다.The line change switch 130 is spaced apart from the main circuit switch 131 connected to the current-limiting superconductor 120, the drive coil 132 connected in parallel with the fault current sensing unit 110, and the drive coil 132. It is formed to include a rebound plate 133, the current-limit circuit switch 134 mechanically connected to the rebound plate (133).

상기 주 회로 스위치(131)는 상기 커플드 인덕터(311)에 연결되어 주 회로를 구성하며, b접점 상태(Normally turn-on)를 유지한다. 따라서, 정상시 상기 주 회로 스위치(131)가 닫혀서 상기 고장 전류 감지부(110), 한류용 초전도체(120) 및 상기 주 회로 스위치(131)를 통과한 전류가 부하까지 인가될 수 있다.The main circuit switch 131 is connected to the coupled inductor 311 to form a main circuit, and maintains a b contact state (Normally turn-on). Therefore, when the main circuit switch 131 is normally closed, the current passing through the fault current detecting unit 110, the current-limiting superconductor 120, and the main circuit switch 131 may be applied to the load.

상기 구동 코일(132)은 상기 고장 전류 감지부(110)와 병렬로 연결된다. 정 상시 상기 고장 전류 감지부(110)는 초전도 상태를 유지하고 있으므로, 저항을 갖는 상기 구동 코일(132)에는 전류가 흐르지 않는다. 그러나 고장 전류가 발생하여 상기 고장 전류 감지부(110)가 퀀치(quench)되면, 상기 고장 전류 감지부(110)에 병렬 연결된 상기 구동 코일(132)에도 전류가 흐르게 된다. 그 결과, 상기 전류를 통해 상기 구동 코일(132)의 주변에 자기력이 발생한다.The driving coil 132 is connected in parallel with the fault current detection unit 110. Since the fault current detector 110 maintains a superconducting state during normal operation, no current flows through the driving coil 132 having a resistance. However, when a fault current occurs and the fault current detector 110 is quenched, a current also flows in the driving coil 132 connected in parallel to the fault current detector 110. As a result, magnetic force is generated around the driving coil 132 through the current.

상기 반발판(133)은 상기 구동 코일(132)로부터 이격되어 위치한다. 또한, 상기 반발판(133)에는 상기 주 회로 스위치(131) 및 한류 회로 스위치(134)가 기계적으로 연결되며, 전기적으로는 절연되어 있다. 결과적으로 상기 반발판(133)의 동작에 따라 상기 주 회로 스위치(131) 및 한류 회로 스위치(134)가 함께 기계적으로 움직이게 된다. 상기 반발판(133)은 고장 전류의 발생시 상기 구동 코일(132)의 주변에 발생한 자기력에 의해 상기 구동 코일(132)로부터 반발력을 받게 된다. 따라서, 상기 반발판(133)은 상기 구동 코일(132)로부터 멀어지게 된다. 따라서, 상기 반발판(133)이 상기 구동 코일(132)로부터 멀어지게 되면, 상기 구동 코일(132)과 연결된 상기 주 회로 스위치(131)는 개방되고, 상기 한류 회로 스위치(134)가 닫혀서 상기 바이패스 경로를 형성하게 된다.The rebound plate 133 is spaced apart from the drive coil 132. In addition, the main circuit switch 131 and the current-limiting circuit switch 134 are mechanically connected to the repelling plate 133, and are electrically insulated. As a result, the main circuit switch 131 and the current-limiting circuit switch 134 are mechanically moved together according to the operation of the reaction plate 133. The repulsive plate 133 receives a repulsive force from the drive coil 132 by a magnetic force generated around the drive coil 132 when a fault current is generated. Thus, the rebound plate 133 is separated from the drive coil 132. Therefore, when the rebound plate 133 is moved away from the driving coil 132, the main circuit switch 131 connected to the driving coil 132 is opened, and the current-limiting circuit switch 134 is closed so that the bypass It forms a pass path.

상기 한류 회로 스위치(134)는 상기 고장 전류 감지부(110)의 또다른 병렬 가지에 형성된다. 상기 한류 회로 스위치(134)는 a접점(normally turn-off) 상태를 갖는다. 따라서, 상기 한류 회로 스위치(134)는 개방된 상태를 유지한다. 그러나, 고장 전류가 인가되어 상기 반발판(133)이 상기 구동 코일(132)로부터 멀어지게 되면, 상기 한류 회로 스위치(134)가 닫히게 된다. 따라서, 상기 고장 전류 감지 부(110)의 병렬 가지는 단락 상태가 되므로, 상기 고장 전류 감지부(110)에 대한 바이패스 경로를 형성하게 된다. 그리고 이 때, 상기 주 회로 스위치(131)는 열려있기 때문에 상기 바이패스 경로를 통과한 전류는 상기 한류부(140)를 통과하게 되어, 한류된다.The current-limiting circuit switch 134 is formed on another parallel branch of the fault current detecting unit 110. The current-limit circuit switch 134 has a normally turn-off state. Thus, the current-limiting circuit switch 134 remains open. However, when a fault current is applied to move the rebound plate 133 away from the driving coil 132, the current-limit circuit switch 134 is closed. Accordingly, since the parallel branches of the fault current detecting unit 110 are short-circuited, a bypass path for the fault current detecting unit 110 is formed. At this time, since the main circuit switch 131 is open, the current passing through the bypass path passes through the current-limiting unit 140 and is current-limited.

상기 한류부(140)는 상기 한류 회로 스위치(134)와 직렬로 연결된다. 상기 주 회로 스위치(131)가 열리고 동시에 상기 한류 회로 스위치(134)가 닫히면, 상기 한류 회로 스위치(134)를 통과한 전류는 상기 한류부(140)에 흐르게 된다. 또한, 상기 한류부(140)는 전력 퓨즈, 저항, 리액터, 초전도체, 반도체 소자의 고장 전류를 제한할 수 있도록 임피던스를 갖는 소자 중에서 선택된 적어도 어느 하나로 형성된다. 따라서, 이 때 상기 한류부(140)는 상기 전류를 한가한다. 결국, 상기 한류부(140)는 상기 부하에 아크 발생에 따른 고장 전류가 인가되는 것을 방지하여, 상기 부하를 보호한다.The current-limiting unit 140 is connected in series with the current-limiting circuit switch 134. When the main circuit switch 131 is open and the current circuit switch 134 is closed at the same time, the current passing through the current circuit switch 134 flows to the current limiting unit 140. In addition, the current-limiting unit 140 is formed of at least one selected from among a power fuse, a resistor, a reactor, a superconductor, and an element having an impedance so as to limit the fault current of the semiconductor device. Therefore, at this time, the current-limiting unit 140 limits the current. As a result, the current-limiting unit 140 protects the load by preventing a fault current caused by an arc from being applied to the load.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선로 변경식 한류기(100)의 동작을 설명하기 위해 고장 전류 발생시 주 회로의 전류량을 도시한 것이다.2 is a diagram showing the amount of current in the main circuit when a fault current is generated to explain the operation of the line change type fault current limiter 100 according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선로 변경식 한류기(100)에서 한류용 초전도체(120)가 고장 전류가 발생한 시점으로부터 첫번째 주기(T1) 중에서 앞의 1/2 주기(T11)동안 한류 기능이 수행된다. 따라서, 상기 한류 전류는 최대 허용 전류를 넘지 않게 되며, 고장 전류가 전력선에 방치되어 부하에 인가되는 것이 방지된다. 또한, 상기 고장 전류가 발생한 시점으로부터 첫번째 주기(T1) 중에서 영점을 통과한 뒤의 1/2 주기(T12)부터는 한류 기능이 정상화된다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 선로 변경식 한류기(100)는 고장 전류가 발생한 순간부터 첫주기의 첫 1/2 주기부터 한류 기능을 수행하여, 전력선에 고장 전류가 방치되는 것을 방지한다.Referring to FIG. 2, the first half period T11 of the first period T1 from the time point at which the fault current occurs in the current-limiting superconductor 120 in the line changeable current limiter 100 according to the exemplary embodiment of the present invention. Current function is performed. Therefore, the current-limiting current does not exceed the maximum allowable current, and the fault current is prevented from being left on the power line and applied to the load. In addition, the current-limiting function is normalized from the 1/2 cycle T12 after the zero point is passed in the first cycle T1 from the time when the fault current occurs. Therefore, the line change type fault current limiter 100 according to an embodiment of the present invention performs a fault current function from the first 1/2 cycle of the first cycle from the moment when the fault current occurs, thereby preventing the fault current from being left in the power line. .

상기와 같이 하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 선로 변경식 한류기(100)는 한류용 초전도체(120)를 구비하고 선로 변경 스위치(130)를 구비함으로써, 고장 전류 발생으로 인해 선로 변경 스위치(130)가 선로를 변경하는 경우, 1/2 주기 동안 주 회로에 유도된 전류를 상기 한류용 초전도체(120)가 한류하도록 한다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 선로 변경식 한류기(100)는 고장 전류 발생 후 1/2 주기 동안 고장 전류가 전력선에 방치되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 한류용 초전도체(120)는 고장 전류 발생 후 1/2 주기 동안만 동작하기 때문에, 열발생이 줄어들어 초전도체만으로 이루어진 순수 저항형 한류기에 비해 초전도체의 양을 줄일 수 있으므로 그 제조 단가를 낮출 수 있다.As described above, the line change type fault current limiter 100 according to the exemplary embodiment of the present invention includes the current superconductor 120 and the line change switch 130, and thus, the line change switch ( When 130 changes the line, the current-limiting superconductor 120 current-limits the current induced in the main circuit for 1/2 cycle. Therefore, the line change type fault current limiter 100 according to an embodiment of the present invention can prevent the fault current from being left in the power line for 1/2 cycle after the fault current is generated. In addition, since the current-conducting superconductor 120 operates only for 1/2 cycle after the occurrence of the fault current, heat generation is reduced, so that the amount of the superconductor can be reduced compared to a pure resistance type current limiter composed of only the superconductor, thereby lowering the manufacturing cost. .

이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 선로 변경식 한류기(200)의 구성을 설명하도록 한다.Hereinafter will be described the configuration of the line change-limiting limiter 200 according to another embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 선로 변경식 한류기(200)를 도시한 회로도이다. 앞선 실시예와 동일한 구성 및 동작을 갖는 부분에 대해서는 동일한 도 면 부호를 붙였으며, 이하에서는 앞선 실시예와의 차이점을 중심으로 설명하기로 한다. 3 is a circuit diagram illustrating a line change type fault current limiter 200 according to another embodiment of the present invention. Parts having the same configuration and operation as those of the previous embodiment are denoted by the same reference numerals, and hereinafter will be described based on differences from the previous embodiment.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 선로 변경식 한류기(200)는 고장 전류 감지부(210), 한류용 초전도체(120), 선로 변경 스위치(130), 한류부(140)를 포함한다.As shown in FIG. 3, the line change type fault current limiter 200 according to another exemplary embodiment of the present invention includes a fault current detecting unit 210, a superconductor 120 for the current limit, a line change switch 130, and a current limiting unit. 140).

상기 고장 전류 감지부(210)는 주 회로에 연결되어, 전류가 흐르는 경로를 형성한다. 상기 고장 전류 감지부(210)는 변류기(CT)와 한류용 초전도체(120)에 연결된 주 회로를 형성하는 전력용 반도체 소자 스위치(211), 상기 변류기(CT)에 연결되어 상기 전력용 반도체 소자 스위치(211)를 제어하는 고장 감지 장치(212)를 포함한다.The fault current detector 210 is connected to a main circuit to form a path through which a current flows. The fault current detecting unit 210 is a power semiconductor device switch 211 forming a main circuit connected to the current transformer CT and the current-conducting superconductor 120, the power semiconductor device switch is connected to the current transformer CT And a failure detection device 212 controlling 211.

상기 전력용 반도체 소자 스위치(211)는 상기 주 회로에 연결되어, 상기 주 회로에 흐르는 전류를 스위칭한다. 상기 전력용 반도체 소자 스위치(211)는 역병렬로 연결된 한쌍의 사이리스터로 형성될 수 있다. 상기 전력용 반도체 소자 스위치(211)의 각 사이리스터는 그 제어 전극이 상기 고장 감지 장치(212)에 연결된다. 따라서, 상기 전력용 반도체 소자 스위치(211)는 상기 고장 감지 장치(212)에 의해 주 회로의 개폐 동작을 수행한다. 또한, 고장 전류가 발생하여, 상기 고장 감지 장치(212)의 제어에 따라 상기 전력용 반도체 소자 스위치(211)가 턴오프되는 경우, 상기 선로 변경 스위치(130)의 구동 코일(132)로 전류가 인가되며, 결과적으로, 상기 주 회로 스위치(131)가 열리고, 상기 한류 회로 스위치(134)가 닫히게 되는 일 련의 동작들이 수행된다.The power semiconductor element switch 211 is connected to the main circuit to switch the current flowing in the main circuit. The power semiconductor device switch 211 may be formed of a pair of thyristors connected in anti-parallel. Each thyristor of the power semiconductor element switch 211 has a control electrode connected to the failure detection device 212. Therefore, the power semiconductor element switch 211 performs the opening and closing operation of the main circuit by the failure detection device 212. In addition, when a fault current occurs and the power semiconductor element switch 211 is turned off under the control of the fault detection device 212, a current flows to the driving coil 132 of the line change switch 130. Applied, and as a result, the main circuit switch 131 is opened and a series of operations are performed in which the current-limit circuit switch 134 is closed.

상기 고장 감지 장치(212)는 상기 변류기(CT)와 상기 전력용 반도체 소자 스위치(211)의 사이에 연결된다. 상기 고장 감지 장치(212)는 상기 전력용 반도체 소자 스위치(211)를 형성하는 사이리스터의 제어 전극에 연결된다. 상기 고장 감지 장치(212)는 상기 변류기(CT)로부터 고장 전류 발생에 대한 신호를 인가받아 상기 전력용 반도체 소자 스위치(211)의 동작을 제어한다. 즉, 상기 고장 감지 장치(212)는 정상시에 상기 반도체 소자 스위치(211)를 턴온시켜서 주 회로를 통해 전류가 흐르도록 하는 반면, 고장 전류 발생시 상기 반도체 소자 스위치(211)를 턴오프시켜 상기 반도체 소자 스위치(211)와 병렬로 연결된 구동 코일(132)로 전류가 인가되도록 한다. 따라서, 상기 선로 변경 스위치(130)의 주 회로 스위치(131)가 열리고, 상기 한류 회로 스위치(134)가 닫히는 동작이 수행된다.The failure detecting device 212 is connected between the current transformer CT and the power semiconductor element switch 211. The failure detection device 212 is connected to a control electrode of the thyristor forming the power semiconductor element switch 211. The failure detecting device 212 controls the operation of the power semiconductor device switch 211 by receiving a signal for generating a fault current from the current transformer CT. That is, the failure detecting device 212 turns on the semiconductor device switch 211 in a normal state so that current flows through the main circuit, while turning off the semiconductor device switch 211 when the fault current occurs. A current is applied to the driving coil 132 connected in parallel with the element switch 211. Accordingly, the main circuit switch 131 of the line change switch 130 is opened, and the current circuit switch 134 is closed.

상기와 같이 하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 선로 변경식 한류기(200)는 주 회로에 연결된 전력용 반도체 소자 스위치(211) 및 전력용 반도체 소자 스위치(211)의 제어 전극에 연결된 고장 감지 장치(212)를 구비하고, 고장 전류 발생시 능동 소자인 고장 감지 장치(122)를 통해 주 회로를 차단함으로써, 고장 전류가 한류될 수 있도록 한다. 따라서, 고장 전류 발생시 한류 기능의 신뢰성이 향상될 수 있다.As described above, the line change type fault current limiter 200 according to another embodiment of the present invention detects a failure connected to the power semiconductor element switch 211 connected to the main circuit and the control electrode of the power semiconductor element switch 211. The device 212 is provided, and when the fault current is generated, the main circuit is interrupted through the fault detection device 122 which is an active element so that the fault current can be limited. Therefore, the reliability of the current-limiting function can be improved when a fault current is generated.

이하에서는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 선로 변경식 한류기(300)의 구 성을 설명하도록 한다.Hereinafter will be described the configuration of the line-change type limiter 300 according to another embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 선로 변경식 한류기(300)를 도시한 회로도이다. 도 5는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 선로 변경식 한류기(300)에 사용되는 제너 다이오드 스위치(312)를 상세하게 설명하기 위한 회로도이다.Figure 4 is a circuit diagram showing a line change type fault current limiter 300 according to another embodiment of the present invention. FIG. 5 is a circuit diagram illustrating in detail the Zener diode switch 312 used in the line change type fault current limiter 300 according to another embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 선로 변경식 한류기(300)는 고장 전류 감지부(310), 한류용 초전도체(120), 선로 변경 스위치(330), 한류부(140)를 포함한다. 또한, 상기 고장 전류 감지부(310)와 선로 변경 스위치(330)의 사이에는 고장 검증 장치(350)가 더 형성될 수 있다.Referring to FIG. 4, the line change type fault current limiter 300 according to another exemplary embodiment of the present invention includes a fault current detecting unit 310, a superconductor 120 for the current limit, a line change switch 330, and a current limiting unit 140. ). In addition, a failure verifying apparatus 350 may be further formed between the fault current detecting unit 310 and the line change switch 330.

상기 고장 전류 감지부(310)는 주 회로에 연결된 커플드 인덕터(311) 및 상기 커플드 인덕터(311)에 전기적으로 연결된 제너 다이오드 스위치(312)를 포함한다.The fault current detector 310 includes a coupled inductor 311 connected to a main circuit and a zener diode switch 312 electrically connected to the coupled inductor 311.

상기 커플드 인덕터(311)는 주 회로에 연결된다. 상기 커플드 인덕터(311)는 상기 주 회로에 연결된 1차측 및 상기 1차측에 정합된 2차측을 포함한다. 상기 커플드 인덕터(311)는 통상의 변압기로서 구성될 수 있다. 상기 1차측은 상기 주 회로에 직렬로 연결되어 상기 주 회로에 흐르는 전류의 경로를 형성한다. 상기 2차측은 상기 1차측에 기설정된 권선비를 가지면서 상기 1차측에 정합된다. 또한, 상기 2차측은 상기 1차측과 전기적으로 절연된다. 따라서, 상기 2차측의 양 단에는 상기 1차측의 양 단에 걸리는 전압에 비례한 전압이 형성된다. 결과적으로 상기 2차측에는 상기 1차측을 통해 상기 주 회로에 흐르는 전류에 비례한 전류가 형성될 수 있 다.The coupled inductor 311 is connected to the main circuit. The coupled inductor 311 includes a primary side connected to the main circuit and a secondary side matched to the primary side. The coupled inductor 311 may be configured as a conventional transformer. The primary side is connected in series with the main circuit to form a path of current flowing through the main circuit. The secondary side is matched to the primary side with a winding ratio preset to the primary side. In addition, the secondary side is electrically insulated from the primary side. Accordingly, voltages proportional to voltages applied to both ends of the primary side are formed at both ends of the secondary side. As a result, a current proportional to a current flowing in the main circuit through the primary side may be formed on the secondary side.

상기 제너 다이오드 스위치(312)는 상기 커플드 인덕터(311)의 2차측에 전기적으로 연결된다. 상기 제너 다이오드 스위치(312)는 상기 선로 변경 스위치(330)로 인가되는 전류의 흐름을 제어한다. 상기 제너 다이오드 스위치(312)는 정상시 턴오프 상태를 유지하며, 상기 커플드 인덕터(311)의 2차측에 기설정된 이상의 전류 인가시 턴온되어 상기 선로 변경 스위치(330)에 전류가 흐르도록 경로를 연결한다.The zener diode switch 312 is electrically connected to the secondary side of the coupled inductor 311. The zener diode switch 312 controls the flow of current applied to the line change switch 330. The zener diode switch 312 maintains a turn-off state during normal operation, and is turned on when a predetermined current is applied to the secondary side of the coupled inductor 311 so that a current flows through the line change switch 330. Connect.

상기 제너 다이오드 스위치(312)는 상기 커플드 인덕터(311)의 2차측과 상기 선로 변경 스위치(330)의 사이에 연결된 스너버(snubber), 쌍을 이루어 상기 스너버(snubber)에 역병렬로 연결된 사이리스터(S1, S2), 쌍을 이루어 상기 사이리스터(S1, S2)의 제어 전극에 연결된 다이오드(D1, D2), 쌍을 이루어 상기 다이오드(D1, D2)에 연결된 제너 다이오드(Z1, Z2)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제너 다이오드(Z1, Z2)와 상기 스너버(snubber)의 사이에는 저항(R1, R2)이 더 형성될 수 있다.The zener diode switch 312 is a pair of snubbers connected between the secondary side of the coupled inductor 311 and the line change switch 330, and is connected in anti-parallel to the snubbers in pairs. Thyristors S1 and S2, paired with diodes D1 and D2 connected to the control electrodes of the thyristors S1 and S2, and paired with Zener diodes Z1 and Z2 connected to the diodes D1 and D2. can do. In addition, resistors R1 and R2 may be further formed between the zener diodes Z1 and Z2 and the snubber.

상기 스너버(snubber)는 상기 커플드 인덕터(311)의 2차측과 상기 선로 변경 스위치(330)의 사이에 직렬로 연결된다. 상기 스너버(snubber)는 상기 커플드 인덕터(311)의 전류 흐름이 변화함에 따라 상기 커플드 인덕터(311)의 2차측에 과전압이 인가되는 것을 방지함으로써, 이에 따른 노이즈(Noise) 및 오동작을 방지한다. 이를 위해 상기 스너버(snubber)는 커패시터(C)와 저항(R)으로 이루어진 RC 스너버가 사용될 수 있다. 다만, 상기 스너버(snubber)의 종류로서 본 발명의 내용을 한 정하는 것은 아니다.The snubber is connected in series between the secondary side of the coupled inductor 311 and the line change switch 330. The snubber prevents overvoltage from being applied to the secondary side of the coupled inductor 311 as the current flow of the coupled inductor 311 changes, thereby preventing noise and malfunction. do. To this end, the snubber RC snubber consisting of a capacitor (C) and a resistor (R) may be used. However, the content of the present invention is not limited to the kind of snubber.

상기 사이리스터(S1, S2)는 상기 스너버(snubber)에 쌍을 이루어 역병렬로 연결된다. 상기 사이리스터(S1, S2)는 각각 상기 스너버(snubber)의 양단에 애노드 전극 및 캐소드 전극이 연결된다. 또한, 상기 사이리스터(S1, S2)의 제어 전극에는 상기 다이오드(D1, D2)의 캐소드 전극이 각각 연결되어, 제어 신호를 인가하게 된다. 상기 제어 신호에 의해 상기 사이리스터(S1, S2)가 턴온되면, 상기 선로 변경 스위치(330)에 인가되는 전류의 많은 부분이 상기 사이리스터(S1, S2)를 통해 흐르게 된다.The thyristors S1 and S2 are paired to the snubbers and connected in anti-parallel. An anode electrode and a cathode electrode are respectively connected to the thyristors S1 and S2 at both ends of the snubber. In addition, cathode electrodes of the diodes D1 and D2 are connected to the control electrodes of the thyristors S1 and S2, respectively, to apply a control signal. When the thyristors S1 and S2 are turned on by the control signal, a large part of the current applied to the line change switch 330 flows through the thyristors S1 and S2.

상기 다이오드(D1, D2)는 상기 사이리스터(S1, S2)의 제어 전극에 각각 연결된다. 상기 다이오드(D1, D2)는 상기 제너 다이오드(Z1, Z2)와 역으로 위치하여, 상기 제너 다이오드(Z1, Z2)의 순방향으로 흐르는 전류를 차단한다. 따라서, 상기 다이오드(D1, D2)는 상기 제너 다이오드(Z1, Z2)의 역방향으로 흐르는 전류만 통과시킴으로써, 상기 제너 다이오드(Z1, Z2)에 걸린 항복 전압 이상의 전압에 따른 전류만을 통과시킨다. 결과적으로, 상기 다이오드(D1, D2)에 의해 과전류가 흐르는 경우에만, 상기 사이리스터(S1, S2)가 턴온되어, 이후 상기 한류부(140)가 동작할 수 있게 된다. 또한, 상기 다이오드(D1, D2)에 인가되는 교류 전압의 극성에 따라 상부에 위치한 다이오드(D1)와 하부에 위치한 다이오드(D2)가 상보적으로 턴온된다. 또한, 이에 따라 상기 다이오드(D1, D2)에 연결된 상기 사이리스터(S1, S2)도 역시 상보적으로 턴온된다.The diodes D1 and D2 are connected to control electrodes of the thyristors S1 and S2, respectively. The diodes D1 and D2 are positioned opposite to the zener diodes Z1 and Z2 to block currents flowing in the forward direction of the zener diodes Z1 and Z2. Accordingly, the diodes D1 and D2 pass only current flowing in the opposite directions of the zener diodes Z1 and Z2, thereby allowing only currents corresponding to voltages above the breakdown voltage applied to the zener diodes Z1 and Z2 to pass. As a result, only when the overcurrent flows through the diodes D1 and D2, the thyristors S1 and S2 are turned on so that the current-limiting unit 140 can operate. In addition, according to the polarity of the AC voltage applied to the diode (D1, D2), the diode D1 located above and the diode D2 located below are complementarily turned on. In addition, the thyristors S1 and S2 connected to the diodes D1 and D2 are thus also complementarily turned on.

상기 제너 다이오드(Z1, Z2)는 상기 다이오드(D1, D2)와 역으로 연결된다. 상기 제너 다이오드(Z1, Z2)의 애노드 전극은 상기 다이오드(D1, D2)의 애노드 전극에 연결되며, 상기 제너 다이오드(Z1, Z2)의 캐소드 전극은 상기 저항(R1, R2)을 통해 상기 스너버(snubber)에 연결된다. 따라서, 상기 제너 다이오드(Z1, Z2)의 순방향으로의 전류는 상기 다이오드(D1, D2)에 의해 차단되므로, 상기 제너 다이오드(Z1, Z2)의 역방향으로 항복 전압 이상의 전압이 인가되는 경우, 상기 제너 다이오드(Z1, Z2)에 전류가 흐르게 된다. 또한, 상기 제너 다이오드(Z1, Z2) 역시 상기 다이오드(D1, D2)의 턴온에 따라 상부에 위치한 제너 다이오드(Z1) 및 하부에 위치한 제너 다이오드(Z2)가 상보적으로 턴온된다.The zener diodes Z1 and Z2 are connected in reverse with the diodes D1 and D2. The anode electrodes of the zener diodes Z1 and Z2 are connected to the anode electrodes of the diodes D1 and D2, and the cathode electrodes of the zener diodes Z1 and Z2 are connected to the snubber through the resistors R1 and R2. connected to (snubber). Therefore, since the current in the forward direction of the zener diodes Z1 and Z2 is blocked by the diodes D1 and D2, when a voltage equal to or higher than the breakdown voltage is applied in the opposite direction of the zener diodes Z1 and Z2, the zener Current flows through the diodes Z1 and Z2. In addition, the zener diodes Z1 and Z2 are also complementary to the zener diode Z1 located above and the zener diode Z2 located below the diodes according to the turn-on of the diodes D1 and D2.

상기 저항(R1,R2)은 상기 제너 다이오드(Z1, Z2)와 스너버(snubber)의 사이에 연결된다. 상기 저항(R1, R2)는 상기 제너 다이오드(Z1, Z2) 및 다이오드(D1, D2)를 급변하는 전압 및 전류로부터 보호한다.The resistors R1 and R2 are connected between the zener diodes Z1 and Z2 and a snubber. The resistors R1 and R2 protect the zener diodes Z1 and Z2 and the diodes D1 and D2 from rapidly changing voltages and currents.

상기 선로 변경 스위치(330)는 상기 제너 다이오드 스위치(312)에 전기적으로 연결된다. 상기 선로 변경 스위치(330)는 정상시 상기 주 회로를 연결시켜서 전류가 흐르도록 한다. 또한, 상기 선로 변경 스위치(330)는 고장 전류 인가시 상기 주 회로를 차단하고, 상기 한류부(140)에 고장 전류를 인가하여 한류되도록 한다.The line change switch 330 is electrically connected to the zener diode switch 312. The line change switch 330 connects the main circuit in normal state so that a current flows. In addition, the line change switch 330 cuts off the main circuit when a fault current is applied, and applies a fault current to the current-limiting unit 140 so as to limit current.

상기 선로 변경 스위치(330)는 상기 커플드 인덕터(311)에 연결된 주 회로 스위치(131), 상기 제너 다이오드 스위치(312)에 연결된 구동 코일(332), 상기 구동 코일(332)로부터 이격되어 위치한 반발판(133), 상기 반발판(133)에 기계적으로 연결된 한류 회로 스위치(134)를 포함하여 형성된다.The line change switch 330 is spaced apart from the main circuit switch 131 connected to the coupled inductor 311, the drive coil 332 connected to the zener diode switch 312, and the drive coil 332. The plate 133 is formed to include a current-limiting circuit switch 134 mechanically connected to the rebound plate 133.

상기 구동 코일(332)은 상기 제너 다이오드 스위치(312)와 상기 커플드 인덕터(311)의 2차측의 사이에 연결된다. 정상시 상기 제너 다이오드 스위치(312)가 턴오프되어 있으므로, 상기 구동 코일(332)에는 전류가 흐르지 않는다. 그러나 고장 전류가 발생하여 상기 제너 다이오드 스위치(312)가 턴온되면, 상기 커플드 인덕터(311)의 2차측으로부터 상기 제너 다이오드 스위치(312)를 통과한 전류가 상기 구동 코일(332)에도 흐르게 된다. 그 결과, 상기 전류를 통해 상기 구동 코일(332)의 주변에 자기력이 발생한다.The drive coil 332 is connected between the zener diode switch 312 and the secondary side of the coupled inductor 311. Since the zener diode switch 312 is turned off in normal state, no current flows in the driving coil 332. However, when a fault current occurs and the zener diode switch 312 is turned on, a current passing through the zener diode switch 312 from the secondary side of the coupled inductor 311 also flows in the driving coil 332. As a result, magnetic force is generated around the driving coil 332 through the current.

상기 고장 검증 장치(350)는 상기 커플드 인덕터(311) 및 제너 다이오드 스위치(312)의 사이에 상기 선로 변경 스위치(140)와 병렬로 연결된다. 상기 고장 검증 장치(350)는 고장 전류의 발생 여부를 판단한다. 즉, 상기 제너 다이오드 스위치(312)는 상기 커플드 인덕터(311)의 2차측에 인가된 전압에 의해 동작하기 때문에, 고장 전류 이외의 원인으로 상기 제너 다이오드 스위치(312)가 턴온되는 경우가 발생할 수 있다. 상기 고장 검증 장치(350)는 기설정된 에너지 이하의 전류가 상기 제너 다이오드 스위치(312)를 통과할 때, 기설정된 시간동안 에너지를 흡수한다. 그리고 상기 고장 검증 장치(350)는 기설정된 시간 이후에도 전류가 계속 흐르는 경우 고장 전류로 판단하게 된다.The failure verification device 350 is connected in parallel with the line change switch 140 between the coupled inductor 311 and the zener diode switch 312. The failure verification device 350 determines whether a failure current is generated. That is, since the zener diode switch 312 is operated by the voltage applied to the secondary side of the coupled inductor 311, the zener diode switch 312 may be turned on for reasons other than a fault current. have. The failure verifying apparatus 350 absorbs energy for a predetermined time when a current having a predetermined energy or less passes through the zener diode switch 312. In addition, the failure verifying apparatus 350 determines that a failure current occurs when current continues to flow even after a preset time.

상기와 같이 하여, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 선로 변경식 한류기(300)는 주 회로에 고장 전류를 감지하는 장치로서 초전도체를 구비하는 대신, 커플드 인덕터(311)를 구비함으로써, 제조 단가를 낮출 수 있다.As described above, the line-changeable fault current limiter 300 according to another embodiment of the present invention is manufactured by providing a coupled inductor 311 as a device for detecting a fault current in the main circuit, instead of having a superconductor. The unit price can be lowered.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선로 변경식 한류기를 도시한 회로도이다.1 is a circuit diagram illustrating a line change type fault current limiter according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선로 변경식 한류기의 동작을 설명하기 위해 고장 전류 발생시 주 회로의 전류량을 도시한 것이다.2 is a diagram showing the amount of current in the main circuit when a fault current is generated to explain the operation of the line change type fault current limiter according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 선로 변경식 한류기를 도시한 회로도이다.3 is a circuit diagram illustrating a line change type fault current limiter according to another exemplary embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 선로 변경식 한류기를 도시한 회로도이다.Figure 4 is a circuit diagram showing a line change type fault current limiter according to another embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 선로 변경식 한류기에 사용되는 제너 다이오드 스위치를 상세하게 설명하기 위한 회로도이다.FIG. 5 is a circuit diagram illustrating in detail a Zener diode switch used in a line change type fault current limiter according to another embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

100, 200, 300; 본 발명에 따른 선로 변경식 한류기100, 200, 300; Line change type fault current limiter according to the present invention

110, 210, 310; 고장 전류 감지부 120; 한류용 초전도체110, 210, 310; A fault current detector 120; Korean Superconductor

130, 330; 선로 변경 스위치 140; 한류부130, 330; Line changeover switch 140; Korean Wave

Claims

A fault current detector electrically connected to the main circuit;

A current-conducting superconductor electrically connected to the fault current sensing unit, electrically connected to the main circuit, and quenched when a fault current is applied;

A line change switch electrically connected to the fault current sensing unit to connect the main circuit through the fault current sensing unit in normal state, and to connect a bypass path formed in parallel to the fault current sensing unit when the fault current is applied; And

And a fault current limiter electrically connected to the bypass path to limit the fault current.

The method of claim 1,

The fault current detecting unit is formed of a superconductor, the line change type fault current limiter, characterized in that the quench (quench) when the fault current is applied.

The method of claim 1,

The fault current detecting unit

A fault detection device electrically connected to the main circuit through a current transformer; And

And a power semiconductor device switch connected to the main circuit, the power semiconductor device switch being turned off when a fault current is generated by receiving a signal from the fault detection device to cut off the current of the main circuit.

The method of claim 1,

The fault current detecting unit

A coupled inductor comprising a primary side electrically connected to the current-limiting superconductor of the main circuit and a secondary side matched to the primary side; And

A zener diode switch electrically connected to the secondary side of the coupled inductor,

And the Zener diode switch is electrically connected to the line change switch, wherein the line change switch forms the bypass path when the Zener diode switch is turned on.

The method of claim 4, wherein

The zener diode switch

A snubber circuit electrically connected to the secondary side of the coupled inductor;

A thyristor formed in pairs and in parallel with each other, and having an anode electrode and a cathode electrode connected in parallel with the snubber circuit;

Diodes formed in pairs, and each having a cathode electrode connected to a control electrode of the thyristor; And

And a Zener diode formed in pairs, each of which includes a cathode electrode connected to an anode electrode of the diode, and a cathode electrode connected to an anode electrode of the thyristor.

The method of claim 4, wherein

The line change type is connected to the line change switch in parallel, and a failure verification device for absorbing energy for a predetermined time when a current below a predetermined energy passes through the zener diode switch to determine a failure signal is further provided. Current limiter.

The method of claim 1,

The line change switch is

A main circuit switch connected to the main circuit in series with the fault current sensing unit;

A driving coil connected in parallel to the fault current sensing unit;

A half foot plate mechanically connected to the main circuit switch and spaced apart from the drive coil to open the main circuit switch by a magnetic force of the drive coil when a current is applied to the drive coil; And

And a current-limiting circuit switch mechanically connected to the diaphragm to short-circuit the bypass path formed in parallel to the fault current sensing unit when a current is applied to the driving coil.

The method of claim 1,

The current-limiting superconductor is quenched for the first 1/2 cycle time when the fault current is applied to generate a resistance and perform a current-limiting current limiter.