KR101167448B1

KR101167448B1 - Current Detection apparatus using sensor

Info

Publication number: KR101167448B1
Application number: KR1020100129381A
Authority: KR
Inventors: 최원준; 박권배
Original assignee: 엘에스산전 주식회사
Priority date: 2010-12-16
Filing date: 2010-12-16
Publication date: 2012-07-19
Also published as: KR20120067797A

Abstract

본 발명은 센서를 이용한 전류 검출 장치에 관한 것이다.
본 발명의 전류 검출 장치는 CT 센서, CT 센서 출력 처리부, 로고스키 센서, 로고스키 센서 출력 처리부, 논리 게이트부, 제어부를 포함한다.
CT 센서 및 로고스키 센서는 비정상적인 전류를 검출하여 CT 센서 출력 처리부 및 로고스키 센서 출력 처리부에서 처리 및 비교하여 그 결과값을 논리 게이트부에 출력한다.
논리 게이트부는 CT 센서 출력 처리부 및 로고스키 센서 출력 처리부로부터 입력된 신호를 연산하여 제어부에 출력한다.
제어부는 논리 게이트의 출력 신호에 따라서 전원과 부하를 연결한 차단 스위치를 온, 오프 시킨다.
이와 같은 본 발명은 로고스키 코일 센서 및 CT 센서를 동시에 사용하여 이상 전류를 검출하고 검출된 이상 전류 처리를 아날로그로 함으로써 고장 여부의 판단 및 대처가 빠르며 로고스키 코일 센서 및 CT 센서의 두 가지 조건으로 고장 여부를 판단함으로 보다 정확한 판단을 할 수 있다는 장점을 가진다. The present invention relates to a current detection device using a sensor.
The current detecting device of the present invention includes a CT sensor, a CT sensor output processing unit, a Rogowski sensor, a Rogowski sensor output processing unit, a logic gate unit, and a control unit.
The CT sensor and Rogowski sensor detect an abnormal current, process and compare the CT sensor output processing unit and the Rogowski sensor output processing unit, and output the result value to the logic gate unit.
The logic gate unit calculates a signal input from the CT sensor output processor and the Rogowski sensor output processor and outputs the signal to the controller.
The controller turns on and off the cutoff switch connecting the power supply and the load according to the output signal of the logic gate.
The present invention, such as using the Rogowski coil sensor and CT sensor at the same time to detect the abnormal current and the detected abnormal current processing to analog, the determination and response of the failure is quick and the two conditions of the Rogowski coil sensor and CT sensor By judging whether there is a failure, it is possible to make a more accurate judgment.

Description

Current detection apparatus using sensor

본 발명은 센서를 이용한 전류 검출 장치에 관한 것으로, 특히 전류 차단기에 있어서 선로에 흐르는 비정상적인 전류를 CT(Current transfomer) 센서 및 로고스키 센서로 검출하여 전류 차단기를 동작시킬 수 있는, 센서를 이용한 전류 검출 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a current detection device using a sensor, and in particular, current detection using a sensor capable of operating a current breaker by detecting abnormal current flowing in a line in a current breaker with a CT (Current transfomer) sensor and a Rogowski sensor. Relates to a device.

일반적으로 전류를 측정하는 방법은 변류기(Current transformer), 분류기(Shunt), 홀 센서(Hall sensor) 또는 로고스키 센서(Rogowski sensor)를 이용하는 등 다양한 방법이 있다.In general, there are various methods of measuring current, such as using a current transformer, a shunt, a hall sensor, or a Rogowski sensor.

또한, 이상 전류 센싱에 가장 많이 사용되는 센서는 변류기(Current transformer) 및 로고스키 센서(Rogowski sensor)이다.In addition, the most commonly used sensors for abnormal current sensing are current transformers and Rogowski sensors.

변류기(Current transformer)는 포화 특성에 의하여 이상 전류량이 큰 것은 센싱하기가 곤란하며, 로고스키 센서(Rogowski sensor)는 큰 전류 측정은 용이하나 작은 정밀한 전류 측정은 불편하다.Current transformers are difficult to sense the large amount of abnormal current due to saturation characteristics, Rogowski sensor is easy to measure large current, but small small current measurement is inconvenient.

상기 로고스키 센서는 코일 타입의 전류 센서로서, 로고스키 센서는 균일하게 감은 코일의 한쪽 끝을 코일 내부로 관통시켜 제작되며, 전류에 의해 유기되는 유도 전압을 적절한 적분 회로를 통하여 적분함으로써 전류를 측정하게 된다.The Rogowski sensor is a coil type current sensor. The Rogowski sensor is manufactured by passing one end of a coil uniformly wound into the coil, and measures current by integrating an induced voltage induced by the current through an appropriate integrating circuit. Done.

이러한 일 예가 도 1에 도시된다.One such example is shown in FIG. 1.

도 1은 종래의 전류 차단기용 로고스키 센서를 이용한 전류 측정 장치를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a current measuring device using a Rogowski sensor for a conventional current circuit breaker.

로고스키 센서(20)는 선로에 흐르는 전류에 대하여 v = Mdi(t)/dt(여기서, M은 상호 인덕턴스이고, i는 선로에 흐르는 전류임)의 관계식에 의한 전압(v)을 유기한다. 상기 유기된 전압은 흐르는 전류의 미분 형태이므로 원 파형을 복원하기 위해 적분기(30)를 사용한다.Rogowski sensor 20 induces a voltage v according to the relation of v = Mdi (t) / dt (where M is mutual inductance and i is current flowing in the line) with respect to the current flowing in the line. Since the induced voltage is a derivative of the flowing current, the integrator 30 is used to restore the original waveform.

그리고, 신호 처리부(40)를 통해 디지털 회로에 알맞도록 진폭과 오프셋(Off-set)을 조정하는 신호 처리를 하게 되고, 신호 처리된 아날로그 신호는 ADC(50; Analog to Digital converter)를 통해 디지털 신호로 변환되어 마이크로프로세서(60; CPU 또는 DSP)로 입력된다.In addition, the signal processing unit 40 performs signal processing to adjust the amplitude and offset (Off-set) to suit the digital circuit, and the signal processed analog signal is a digital signal through the ADC (Analog to Digital converter) (50) Is converted into a microprocessor 60 (CPU or DSP).

마이크로프로세서(60)는 입력된 디지털 신호를 가공하여 적절한 처리 및 제어를 하게 된다.The microprocessor 60 processes the input digital signal to perform appropriate processing and control.

도 1의 전류 측정 장치가 과전류 계전기에 적용될 경우에는, 로고스키 센서(20)를 통해 검출한 전류가 과전류이면 소정의 차단기 제어부가 마이크로프로세서(60)의 제어에 따라 차단기의 차단 동작을 수행하여 선로와 부하를 보호하게 된다.When the current measuring device of FIG. 1 is applied to an overcurrent relay, if a current detected through the Rogowski sensor 20 is an overcurrent, a predetermined circuit breaker control unit performs a blocking operation of the circuit breaker according to the control of the microprocessor 60. And protect the load.

그러나, 상술한 방법은 로고스키 코일의 출력 파형을 적분함에 따른 적분기 및 디지털 회로 사용으로 고장 여부를 고속으로 판단하기 위하여 전류 측정 장치의 샘플링 레이트 및 연산 속도를 높여야 함으로 비용의 증가를 초래한다는 문제가 있다.
However, the above-described method causes an increase in cost by increasing the sampling rate and calculation speed of the current measuring device in order to determine whether the failure is high by using an integrator and a digital circuit by integrating the output waveform of the Rogowski coil. have.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 로고스키 코일 센서 및 CT 센서를 동시에 사용하여 비정상적인 전류를 검출하고, 검출된 비정상적인 전류를 아날로그로 처리함으로써 검출 속도가 빠르고 또한 두 개의 센서를 동시에 사용하여 비정상적인 전류를 신뢰성 있게 검출할 수 있는 센서를 이용한 전류 검출 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
The present invention is to solve the problems described above, by using the Rogowski coil sensor and the CT sensor at the same time to detect abnormal current, and by processing the detected abnormal current in analog, the detection speed is fast and two sensors simultaneously It is an object of the present invention to provide a current detection device using a sensor that can reliably detect abnormal current by using.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 센서를 이용한 전류 검출 장치는 선로에 흐르는 전류를 검출하는 CT 센서; 상기 CT 센서에 인접하게 위치하여 상기 CT 센서를 통하여 흐르는 전류를 검출하는 로고스키 센서; 상기 CT 센서의 출력 신호를 정류 및 비교하여 결과값을 논리 게이트부에 출력하는 CT 센서 출력 처리부; 상기 로고스키 센서의 출력 신호를 정류 및 비교하여 결과값을 상기 논리 게이트부에 출력하는 로고스키 센서 출력 처리부; 상기 CT 센서 출력 처리부의 결과값과 상기 로고스키 센서 출력 처리부의 결과값을 연산한 신호를 제어부에 출력하는 논리 게이트부; 상기 논리 게이트부의 출력 신호에 따라서 차단 스위치를 온, 오프 동작시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the current detecting device using the sensor according to the present invention comprises a CT sensor for detecting a current flowing in the line; A Rogowski sensor positioned adjacent to the CT sensor and detecting a current flowing through the CT sensor; A CT sensor output processing unit for rectifying and comparing the output signal of the CT sensor and outputting a result value to a logic gate unit; A Rogowski sensor output processing unit for rectifying and comparing the output signal of the Rogowski sensor and outputting a result value to the logic gate unit; A logic gate unit configured to output a signal obtained by calculating a result value of the CT sensor output processor and a result value of the Rogowski sensor output processor to a controller; And a control unit for turning on and off the cutoff switch according to the output signal of the logic gate unit.

여기서, 상기 CT 센서 출력 처리부는 상기 CT 센서의 출력 신호를 맥류 전압으로 형성하는 제1 정류부; 상기 맥류 전압을 평탄한 직류 전압으로 형성하는 제1 평활부; 상기 직류 전압과 비교하기 위해 기준 전압을 형성하는 제1 기준 전압 설정부 및 상기 직류 전압과 상기 제1 기준 전압 설정부의 기준 전압를 비교하여 결과값을 출력하는 제1 비교부를 포함할 수 있다.The CT sensor output processor may include a first rectifier configured to form an output signal of the CT sensor as a pulse current voltage; A first smoothing part for forming the pulsed voltage into a flat DC voltage; The first reference voltage setting unit may form a reference voltage to compare the DC voltage, and the first comparison unit may compare the DC voltage with the reference voltage of the first reference voltage setting unit and output a result value.

또한, 상기 로고스키 센서 출력 처리부는 상기 로고스키 센서의 출력 신호를 맥류 전압으로 형성하는 제2 정류부; 상기 맥류 전압을 평탄한 직류 전압으로 형성하는 제2 평활부; 상기 직류 전압과 비교하기 위해 기준 전압을 형성하는 제2 기준 전압 설정부 및 상기 직류 전압과 상기 제2 기준 전압 설정부의 기준 전압를 비교하여 결과값을 출력하는 제2 비교부를 포함할 수 있다.The Rogowski sensor output processing unit may include: a second rectifying unit configured to form an output signal of the Rogowski sensor as a pulse current voltage; A second smoothing unit forming the pulsed voltage into a flat DC voltage; A second reference voltage setting unit forming a reference voltage to compare with the DC voltage and a second comparison unit for outputting a result value by comparing the reference voltage of the DC voltage and the second reference voltage setting unit.

또한, 상기 논리 게이트부는 AND 게이트이며, 상기 제1 비교부 및 제2 비교부의 출력 신호가 모두 하이 전압인 경우에 결과값인 하이 전압을 상기 제어부에 출력하여 상기 차단 스위치를 오프할 수 있다.The logic gate unit may be an AND gate, and when the output signals of the first comparator and the second comparator are both high voltages, the blocking switch may be turned off by outputting a high voltage that is a result value to the controller.

또한, 상기 제어부는 선로에 흐르는 전류가 CT 센서 처리부 및 로고스키 센서 처리부에서 설정된 기준 전압보다 큰 비정상적인 전류인 경우에 상기 차단 스위치를 오프하여 전원을 부하로부터 분리할 수 있다.
The controller may turn off the cutoff switch to disconnect the power from the load when the current flowing in the line is an abnormal current larger than the reference voltage set by the CT sensor processor and the Rogowski sensor processor.

이와 같은 본 발명은 로고스키 코일 센서 및 CT 센서를 동시에 사용하여 비정상적인 전류를 검출하고 검출된 비정상적인 전류를 아날로그로 처리함으로써 고장 여부의 판단 및 그에 따른 대처가 빠르며 또한 로고스키 코일 센서 및 CT 센서의 두 가지 출력 조건으로 고장 여부를 판단함으로 보다 정확한 판단을 할 수 있다는 장점을 가진다.
The present invention detects abnormal current by using Rogowski coil sensor and CT sensor at the same time and processes the detected abnormal current by analog, so that it is possible to quickly determine whether there is a failure and cope with it. It has the advantage that more accurate judgment can be made by judging whether there is a failure by output condition.

도 1은 종래의 전류 차단기용 로고스키 센서를 이용한 전류 측정 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 센서를 이용한 전류 검출 시스템을 도시한 도면이다.
도 3은 도 2에 따른 센서를 이용한 전류 검출 장치의 구성 블록을 도시한 도면이다.
도 4는 도 3에 따른 센서를 이용한 전류 검출 장치의 내부 회로를 도시한 도면의 일 실시 예이다.1 is a view showing a current measuring device using a Rogowski sensor for a conventional current circuit breaker.
2 is a diagram illustrating a current detection system using a sensor according to the present invention.
3 is a block diagram illustrating a configuration block of a current detection device using a sensor according to FIG. 2.
4 is a diagram illustrating an internal circuit of a current detection device using a sensor according to FIG. 3.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 센서를 이용한 전류 검출 시스템은 크게 제어부(140), 전류 검출 장치(100) 및 부하 저항(180)을 포함한다.As shown in FIG. 2, the current detection system using the sensor according to the present invention largely includes a controller 140, a current detection device 100, and a load resistor 180.

AC 전원(170)은 교류 전원 공급원으로 전압 범위는 약 ±110V~±5KV 이다.AC power source 170 is an AC power source, the voltage range is about ± 110V ~ ± 5KV.

배선 저항(160)은 AC 전원(170)으로부터 부하 저항(180)까지의 선로에 분포한 등가 직렬 저항으로 거의 무시할 수 있는 수준이다.The wiring resistance 160 is almost negligible as an equivalent series resistance distributed on the line from the AC power supply 170 to the load resistance 180.

부하(180)는 가정용 전등 또는 산업용 모터와 같은 전력 소모를 하는 제품으로 다수 개이다.The load 180 is a number of products that consume power, such as household lights or industrial motors.

차단 스위치(150)는 제어부(140)가 하이(High:5V) 출력 신호를 출력하면, 열려서(오프되어) 부하(180)로 AC 전원(170)이 공급되지 않는 반면에 제어부(140)가 로우(Low:0V) 출력 신호를 출력하면, 닫혀서(온되어) AC 전원은 부하(180)로 공급된다.When the control unit 140 outputs a high (5: V) output signal, the cutoff switch 150 is open (off) so that the AC power 170 is not supplied to the load 180 while the control unit 140 is low. When the (Low: 0V) output signal is output, it is closed (on) and AC power is supplied to the load 180.

차단 스위치(150)는 릴레이와 같은 전자 소자이며, 제어부(140)와 일체화될 수 있다..The cutoff switch 150 is an electronic device such as a relay and may be integrated with the controller 140.

이하에서는 전류 검출 장치(100)의 동작에 대하여 설명한다.Hereinafter, the operation of the current detection device 100 will be described.

전류 검출 장치(100)는 CT 센서(101), 로고스키 센서(102), CT 센서 출력 처리부(120), 로고스키 센서 출력 처리부(130) 및 논리 게이트부(110)로 구성된다.The current detecting device 100 includes a CT sensor 101, a Rogowski sensor 102, a CT sensor output processing unit 120, a Rogowski sensor output processing unit 130, and a logic gate unit 110.

CT 센서(101:Current transfomer) 및 로고스키 센서(102:Rogowski)는 전류를 검출하여 전압으로 변환하는 센서이며, 동일한 선로에 나란히 인접하여 설치된다.The CT sensor 101 (Current transfomer) and Rogowski sensor 102 (Rogowski) are sensors that detect a current and convert it into a voltage, and are adjacent to the same line in parallel with each other.

CT 센서 출력 처리부(120)는 제1 정류부(122), 제1 평활부(123), 제1 기준 전압값 설정부(124) 및 제1 비교부(125)를 포함하고, 로고스키 센서 출력 처리부(130)는 제2 정류부(132), 제2 평활부(133), 제2 기준 전압값 설정부(134) 및 제2 비교부(135)를 포함한다.The CT sensor output processing unit 120 includes a first rectifying unit 122, a first smoothing unit 123, a first reference voltage value setting unit 124, and a first comparing unit 125, and a logoski sensor output processing unit. 130 includes a second rectifying unit 132, a second smoothing unit 133, a second reference voltage value setting unit 134, and a second comparing unit 135.

AC 전원(170)이 정상적인 전류를 부하(180)에 공급하는 경우에 대해서 살펴본다.The case where the AC power supply 170 supplies a normal current to the load 180 will be described.

우선, 차단 스위치(150)가 닫히고, 정상적인 전류가 부하(180)에 공급된다.First, the cutoff switch 150 is closed and a normal current is supplied to the load 180.

정상적인 교류 전류는 CT 센서(101) 및 로고스키 센서(102)를 통하여 교류 전압으로 변환된다.
The normal alternating current is converted into alternating voltage through the CT sensor 101 and Rogowski sensor 102.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 센서를 이용한 전류 검출 장치(100)의 구성 블록은 CT 센서(101), CT 센서 출력 처리부(120), 로고스키 센서(102), 로고스키 센서 출력 처리부(130) 및 논리 게이트부(110)를 포함한다.As shown in FIG. 3, the configuration block of the current detection apparatus 100 using the sensor according to the embodiment of the present invention includes a CT sensor 101, a CT sensor output processing unit 120, a Rogowski sensor 102, and a logo. The ski sensor output processor 130 and the logic gate unit 110 are included.

CT 센서(101)에서 변환된 교류 전압은 제1 정류부(122)에 인가된다.The AC voltage converted by the CT sensor 101 is applied to the first rectifier 122.

인가된 교류 전압은 다이오드(D1,D2,D3,D4)를 통하여 전파 정류되고 저항(R1)을 통하여 커패시터(C1,C2) 및 저항(R2)으로 이루어진 제1 평활부(123)에 공급된다.The applied AC voltage is full-wave rectified through the diodes D1, D2, D3, and D4, and is supplied to the first smoothing part 123 including the capacitors C1 and C2 and the resistor R2 through the resistor R1.

제1 정류부(122)는 입력된 교류 전원을 맥류 파형으로 만드는 역할을 한다.The first rectifier 122 serves to make the input AC power into a pulse wave waveform.

제1 평활부(123)는 제1 정류부(122)로부터 출력된 맥류 전압을 평탄한 직류 전압으로 만들기 위해 필터링 하는 역할을 한다.The first smoothing unit 123 functions to filter the pulse voltage output from the first rectifying unit 122 to a flat DC voltage.

제1 비교부(125)는 제1 기준 전압값 설정부(124)의 기준 전압(ZD1의 전압)과 평활부(123)의 상기 직류 전압을 비교하여 결과값을 논리 게이트부(110)에 출력한다.The first comparison unit 125 compares the reference voltage of the first reference voltage value setting unit 124 (the voltage of ZD1) with the DC voltage of the smoothing unit 123 and outputs a result value to the logic gate unit 110. do.

제1 기준 전압값 설정부(124)는 저항(R3) 및 제너 다이오드(ZD1)로 구성되고, 제너 다이오드(ZD1)의 제너 전압은 제1 비교부(125)의 (-)입력 단자에 비교를 위한 상기 기준 전압으로 설정된다.The first reference voltage value setting unit 124 includes a resistor R3 and a zener diode ZD1, and the zener voltage of the zener diode ZD1 is compared to the negative input terminal of the first comparator 125. Is set to the reference voltage.

여기서, 정상적인 전류인 경우에 제1 비교부(125)의 (+)입력 단자의 센서의 전압이 (-)입력 단자의 기준 전압이 보다 항상 작게 설정되어 제1 비교부(125)의 출력 신호는 로우 전압(OV)이 된다.Here, in the case of normal current, the voltage of the sensor of the (+) input terminal of the first comparator 125 is always set smaller than the reference voltage of the (−) input terminal so that the output signal of the first comparator 125 is It becomes the low voltage OV.

마찬가지로, 로고스키 센서 출력 처리부(130)는 제2 정류부(132), 제2 평활부(133), 제2 기준 전압값 설정부(134) 및 제2 비교부(135)를 포함한다.
Similarly, the Rogowski sensor output processing unit 130 includes a second rectifying unit 132, a second smoothing unit 133, a second reference voltage value setting unit 134, and a second comparing unit 135.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 전류 검출 장치의 내부 회로를 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating an internal circuit of the current detection device according to an embodiment of the present invention.

제1 정류부(122)는 다이오드(D1 내지 D4) 및 저항(R1)으로 구성되고, 제1 평활부(123)는 커패시터(C1,C2) 및 저항(R2)으로 구성되고, 제1 기준 전압값 설정부(124)는 제너 다이오드(ZD1) 및 저항(R3)으로 구성된다.The first rectifier 122 includes diodes D1 to D4 and a resistor R1, and the first smoother 123 includes capacitors C1 and C2 and a resistor R2, and includes a first reference voltage value. The setting unit 124 includes a zener diode ZD1 and a resistor R3.

또한, 제2 정류부(132)는 다이오드(D5 내지 D8) 및 저항(R3)으로 구성되고, 제2 평활부(133)는 커패시터(C3,C4) 및 저항(R4)으로 구성되고, 제2 기준 전압값 설정부(134)는 제너 다이오드(ZD2) 및 저항(R5)으로 구성된다.In addition, the second rectifying unit 132 is composed of diodes D5 to D8 and a resistor R3, and the second smoothing unit 133 is composed of capacitors C3 and C4 and a resistor R4. The voltage value setting unit 134 includes a zener diode ZD2 and a resistor R5.

로고스키 센서 출력 처리부(130)는 내부 회로 구성 및 기능에 있어서 CT 센서 출력 처리부(120)와 동일하며, 단지 로고스키 센서(102)의 출력 신호 파형의 전압 진폭 및 위상이 CT 센서(101)와 다름으로 제너 다이오드(ZD2)의 제너 전압값, 저항(R4) 및 커패시터(C3,C4)의 값이 다를 수 있다.Rogowski sensor output processing unit 130 is the same as the CT sensor output processing unit 120 in the internal circuit configuration and function, only the voltage amplitude and phase of the output signal waveform of Rogowski sensor 102 and the CT sensor 101 As a result, the zener voltage value of the zener diode ZD2, the values of the resistors R4 and the capacitors C3 and C4 may be different.

정상적인 전류인 경우에 제2 비교부(135)의 (+)입력 단자의 센서 전압이 (-)입력 단자의 제너 다이오드(ZD2)의 기준 전압이 보다 항상 작게 설정되어 제2 비교부(135)의 출력 신호는 로우 전압(0V)이 된다.In the case of the normal current, the sensor voltage of the positive input terminal of the second comparator 135 is always set to be smaller than the reference voltage of the zener diode ZD2 of the negative input terminal. The output signal becomes a low voltage (0V).

따라서 논리 게이트부(110)는 AND 논리 게이트로 제1 비교부(125)의 출력 신호인 0V와 제2 비교부(135)의 출력 신호인 0V를 입력받고 AND 연산을 하여 0V의 출력 신호를 제어부(140)에 출력한다.Therefore, the logic gate unit 110 receives 0V, the output signal of the first comparator 125 and 0V, the output signal of the second comparator 135 as an AND logic gate, and performs an AND operation to control the 0V output signal. Output to 140.

제어부(140)는 논리 게이트부(110)로부터 출력된 OV를 이용하여 차단 스위치(150)를 계속 닫고 있는다.
The controller 140 continues to close the cutoff switch 150 using the OV output from the logic gate unit 110.

반대로 비정상적인 전류가 부하(180)에 공급되는 경우를 살펴본다.On the contrary, the case where abnormal current is supplied to the load 180 will be described.

상기 비정상적인 전류란 과부하 또는 부하(180) 근처의 선로 단락과 같은 경우에 발생하는 이상 전류 또는 고장 전류로 과도한 전류 흐름을 의미한다.The abnormal current refers to an excessive current flow due to an abnormal current or a fault current generated in the case of an overload or a line short circuit near the load 180.

차단 스위치(150)가 닫힌 상태에서 AC 전원(170)으로부터 비정상적인 전류가 CT 센서(101) 및 로고스키 센서(102)를 통하여 부하(180)로 흐른다.Abnormal current flows from the AC power supply 170 to the load 180 through the CT sensor 101 and Rogowski sensor 102 in the state where the cutoff switch 150 is closed.

상술한 바와 같이 CT 센서(101)는 비정상적인 전류에 비례한 교류 전압 파형을 검출하여 제1 정류부(122)에 출력한다.As described above, the CT sensor 101 detects an AC voltage waveform proportional to an abnormal current and outputs it to the first rectifying unit 122.

제1 정류부(122)는 상기 교류 전압 파형을 전파 정류하여 맥류 신호로 만들어 제1 평활부(123)에 출력한다.The first rectifying unit 122 full-wave rectifies the AC voltage waveform to form a pulse current signal and outputs the same to the first smoothing unit 123.

제1 평활부(123)는 맥류 신호를 노이즈가 제거된 평탄한 직류 전압으로 변환한다.The first smoothing unit 123 converts the pulse current signal into a flat DC voltage from which noise is removed.

제1 비교부(125)는 상기 직류 전압을 제1 기준 전압값 설정부(124)의 기준 전압(ZD1의 전압)과 비교한다.The first comparator 125 compares the DC voltage with the reference voltage ZD1 of the first reference voltage value setting unit 124.

여기서, 비정상적인 전류인 경우에 제1 비교부(125)의 (+)입력 단자의 센서 전압이 항상 기준 전압(ZD1의 전압)보다 크게 설정되어 제1 비교부(125)의 출력 신호는 하이 전압(5V)이 된다.Here, in the case of abnormal current, the sensor voltage of the (+) input terminal of the first comparator 125 is always set higher than the reference voltage (voltage of ZD1), so that the output signal of the first comparator 125 is a high voltage ( 5V).

또한, 로고스키 센서(102)의 출력 신호는 제2 정류부(132), 제2 평활부(133)를 통하여 제2 비교부(135)의 (+)입력 단자에 입력되고, 상기 제2 비교부(135)는 (-)입력 단자의 기준 전압인 제너 다이오드(ZD2)의 전압과 비교하여 하이 전압(5V)을 논리 게이트부(110)로 출력한다.In addition, the output signal of the Rogowski sensor 102 is input to the (+) input terminal of the second comparison unit 135 through the second rectifying unit 132, the second smoothing unit 133, the second comparison unit Reference numeral 135 outputs a high voltage 5V to the logic gate unit 110 compared with the voltage of the zener diode ZD2 which is a reference voltage of the negative input terminal.

비정상적인 전류인 경우에 제2 비교부(135)의 (+)입력 단자의 센서 전압이 항상 기준 전압(ZD2의 전압)보다 크게 설정되어 제2 비교부(135)의 출력 신호는 하이 전압(5V)이 된다.In case of abnormal current, the sensor voltage of the positive input terminal of the second comparator 135 is always set higher than the reference voltage (voltage of ZD2) so that the output signal of the second comparator 135 is a high voltage (5V). Becomes

논리 게이트부(110)는 AND 게이트로 제1 비교부(125)의 출력 신호인 5V와 제2 비교부(135)의 출력 신호인 5V를 입력받고 AND 연산을 하여 5V의 출력 신호를 제어부(140)에 출력한다.The logic gate unit 110 receives and outputs a 5V output signal of the first comparator 125 and a 5V output signal of the second comparator 135 as an AND gate, and performs an AND operation to control the output signal of 5V to the controller 140. )

제어부(140)는 논리 게이트부(110)로부터 5V의 출력 신호를 입력받아 차단 스위치(150)를 연다.The controller 140 receives a 5V output signal from the logic gate unit 110 and opens the cutoff switch 150.

본 발명은 CT 센서(101)와 로고스키 센서(102) 모두 비정상적인 전류를 검출(감지)하는 경우에 제어부(140)가 차단 스위치(150)를 열어서 AC 전원(170)으로부터 부하(180)를 분리하여 부하(180) 및 선로를 보호하는 반면에 CT 센서(101) 또는 로고스키 센서(102) 중에서 어느 하나가 비정상적인 전류를 감지하고 다른 하나는 정상적인 전류를 감지한 경우 또는 둘 다 정상적인 전류를 감지한 경우에 차단 스위치(150)를 닫아서 정상적으로 AC 전원(170)으로부터 부하(180)에 전원을 공급한다.According to the present invention, when both the CT sensor 101 and the Rogowski sensor 102 detect (detect) abnormal current, the control unit 140 opens the cutoff switch 150 to separate the load 180 from the AC power source 170. To protect the load 180 and the line, while either the CT sensor 101 or Rogowski sensor 102 detects abnormal current and the other detects normal current or both detects normal current. In this case, the cutoff switch 150 is closed to normally supply power to the load 180 from the AC power source 170.

제어부(140)는 논리 게이트부(110)의 출력 신호가 논리적으로 "1"인 경우에 차단 스위치(150)를 열고, "0"인 경우에 차단 스위치(150)를 닫는다.The controller 140 opens the cutoff switch 150 when the output signal of the logic gate unit 110 is logically "1", and closes the cutoff switch 150 when the output signal of the logic gate unit 110 is "0".

이때, 논리적으로 "1"인 출력 신호는 하이 전압(High voltage:5V) 이고, 논리적으로 "0"인 출력 신호는 로우 전압(Low voltage:0V)에 대응한다.
At this time, the logically "1" output signal is a high voltage (5V), and the logically "0" output signal corresponds to a low voltage (0V).

이상, 바람직한 실시 예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변경, 응용될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 다음의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
As mentioned above, the present invention has been described in detail through the preferred embodiments, but the present invention is not limited thereto, and it will be apparent to those skilled in the art that various changes and applications can be made without departing from the technical spirit of the present invention. Accordingly, the true scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of the same should be construed as being included in the scope of the present invention.

110 : 논리 게이트부
120 : CT 센서 출력 처리부
130 : 로고스키 센서 출력 처리부110: logic gate portion
120: CT sensor output processing unit
130: Rogowski sensor output processing unit

Claims

CT sensor for detecting the current flowing in the line;
A Rogowski sensor positioned adjacent to the CT sensor and detecting a current flowing through the CT sensor;
A CT sensor output processing unit for rectifying and comparing the output signal of the CT sensor and outputting a result value to a logic gate unit;
A Rogowski sensor output processing unit for rectifying and comparing the output signal of the Rogowski sensor and outputting a result value to the logic gate unit;
A logic gate unit configured to output a signal obtained by calculating a result value of the CT sensor output processor and a result value of the Rogowski sensor output processor to a controller;
And a control unit for turning on and off the cutoff switch according to the output signal of the logic gate unit.

The method of claim 1,
The CT sensor output processing unit may include a first rectifying unit configured to form an output signal of the CT sensor as a pulse current voltage, a first smoothing unit configured to form the pulse current voltage as a flat DC voltage, and a reference voltage to be compared with the DC voltage. A first reference voltage setting unit to be formed, and a first comparison unit configured to compare the DC voltage with a reference voltage of the first reference voltage setting unit and output a result value;
The Rogowski sensor output processing unit includes a second rectifying unit configured to form an output signal of the Rogowski sensor as a pulse current voltage, a second smoothing unit configured to form the pulse current voltage as a flat DC voltage, and a reference for comparing the DC voltage. And a second comparison unit configured to form a voltage, and a second comparison unit configured to compare the DC voltage with the reference voltage of the second reference voltage setting unit and output a result value.

delete

The method of claim 2,
The logic gate part is an AND gate, and when the output signals of the first comparator and the second comparator are both high voltages, a high voltage that is a result value is output to the controller to turn off the cutoff switch. Used current detection device.

The method of claim 4, wherein
And the controller disconnects the power supply from the load by turning off the cutoff switch when the current flowing in the line is an abnormal current larger than the reference voltage set by the CT sensor processor and the Rogowski sensor processor.