KR101200999B1 - 영상 고조파 필터 접속 제어 장치 - Google Patents

영상 고조파 필터 접속 제어 장치 Download PDF

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    • H02J3/01—Arrangements for reducing harmonics or ripples

Abstract

본 발명은 영상 고조파 필터 접속 제어 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 영상분이 기 설정된 임계치를 초과하는 경우에만 영상 고조파 필터를 상선(R, S, T 상)에 연결하는 것에 의해, 영상 고조파 필터에 의한 부하 증가 및 역률 저하를 방지할 수 있는 영상 고조파 필터 접속 제어 장치에 관한 것이다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 영상 고조파 필터 접속 제어 장치는 R, S, T 및 N 상 중 적어도 하나에서의 기 설정된 대역의 영상분을 산출하는 영상분 검출부; 및 상기 산출된 영상분이 기 설정된 범위를 초과한 경우에 한하여 영상 고조파 필터를 상기 R, S 및 T 상과 전기적으로 연결시키는 개폐 제어부를 포함한다.

Description

영상 고조파 필터 접속 제어 장치{APPARATUS FOR CONTROLLING A CONNECTION OF ZERO HARMONIC FILTER}
본 발명은 영상 고조파 필터 접속 제어 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 영상분이 기 설정된 임계치를 초과하는 경우에만 영상 고조파 필터를 상선(R, S, T 상)에 연결하는 것에 의해, 영상 고조파 필터에 의한 부하 증가 및 역률 저하를 방지할 수 있는 영상 고조파 필터 접속 제어 장치에 관한 것이다.
기기의 보급이 확대되면서 3상 4선식 배전 계통의 중성선 영상분 고조파 전류가 다양한 형태의 장애를 일으킨다. 비선형 부하인 UPS, 인버터, PC, 조명기기 등에서 발생하는 고조파는 전력계통으로 유입되어 전기기기의 오동작 및 수명 감소를 유발한다. 전력 계통에서의 고조파는 ⅰ) 기본 주파수의 (3n+1) 배수에 해당하는 주파수를 가지는 정상고조파 ⅱ) 기본 주파수의 (3n-1) 배수에 해당하는 주파수를 가지는 역상고조파 ⅲ) 기본 주파수의 (3n) 배수에 해당하는 주파수를 가지는 영상고조파가 있다. 이중 영상 고조파는 중성선에서 중첩되어, 3 배의 피크값을 가지게 된다. 특히, 영상 고조파는 중성선(N 상)으로 합성 중첩되는 특성으로 중성선 과열로 인한 화재를 유발할 수 있다. 특히, 소음 발생 기기의 철손 증가 등으로 전력 설비에 악영향을 미치게 된다. 따라서, 한전에서는 고조파 관리 기준(2010년 7월부터 발효)에 따라 고조파를 관리하고 있다. 따라서, 고조파 발생원 측에 영상 고조파 필터를 설치하여 영상 고조파를 저감시킨다. 영상분 고조파 필터는 크게 능동형, 수동형, 연가식으로 나눌 수 있다. 능동형은 부하전류의 고조파를 보상전류의 역고조파가 상쇄시키는 것에 의해 영상분 고조파를 제거할 수 있다. 수동형은 LC로 구성되고, 부하전류 중 고조파 성분을 흡수하는 것에 의해, 부하에 고조파 성분이 유입하는 것을 차단할 수 있다. 수동형은 고조파 성분의 제거시 별도의 외부 전원이 필요하지 않다는 점에서 능동형과 구별된다. 연가식 영상분 고조파 필터는 지그-재그 결선 변압기를 사용하여 영상분 전류를 필터 내부에서 순환시키는 것에 의해, 영상 고조파 성분을 제거할 수 있다. 연가식은 영상분 고조파의 필터링을 위해 별도의 전원을 사용하지 않는다는 점에서 광의의 수동형에 포함될 수 있다. 이하, 용어 “영상 고조파 필터”라 함은 광의의 수동형을 포함하는 것으로 한다. 이러한 영상 고조파 필터는 고조파 발생원인 부하에 가장 근접한 위치인 분전반에 설치되는 것이 바람직하다. 영상 고조파 필터는 영상 고조파 필터는 부하측에 설치되어 비선형 부하에 의해 발생하는 영상분 고조파를 제거할 수 있다. 이러한 영상 고조파 필터는 상시 상선에 연결된다. 상시로 연결되는 영상 고조파 필터는 저항 성분과 리액턴스 성분을 가진다. 즉, 상시로 연결되는 영상 고조파 필터는 또 하나의 부하로서 작용하게 된다.
따라서, 영상 고조파 필터는 부하 증가의 요인이 되며, 영상 고조파 필터가 가지는 부하에 의해 전기 요금이 증가하는 문제점이 있었다. 또한, 영상 고조파 필터는 L(인덕턴스)를 가지므로, 영상 고조파 필터에 의해 역률이 나빠지는 문제점이 있었다. 그리고, 대용량의 영상 고조파 필터의 경우, 이와 같은 문제점이 매우 가중되는 문제점이 있었다.
이에, 본 발명은 영상 고조파 필터에 의한 부하 증가 및 전기 요금의 증가를 최소화할 수 있는 영상 고조파 필터 접속 제어 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
그리고, 본 발명은 영상 고조파 필터에 의해 역률이 나빠지는 것을 최소화할 수 있는 영상 고조파 필터 접속 제어 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 대용량 영상 고조파 필터에 의한 부하 증가, 전기 요금의 증가 및 역률 저하를 최소화할 수 있는 영상 고조파 필터 접속 제어 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적들은 이하의 실시예에 대한 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 영상 고조파 필터 접속 제어 장치는 R, S, T 및 N 상 중 적어도 하나에서의 기 설정된 대역의 영상분을 산출하는 영상분 검출부; 및 상기 산출된 영상분이 기 설정된 범위를 초과한 경우에 한하여 영상 고조파 필터를 상기 R, S 및 T 상과 전기적으로 연결시키는 개폐 제어부를 포함한다.
여기서, 상기 R, S, T 상과 상기 영상 고조파 필터 사이에 위치하여 온/오프 동작을 수행하는 개폐부를 더 포함하고, 상기 개폐 제어부는 상기 개폐부를 온시키는 것에 의해, 상기 영상 고조파 필터를 상기 R, S 및 T 상과 전기적으로 연결시킬 수 있다.
그리고, 상기 개폐 제어부는 상기 영상 고조파 필터가 복수인 경우, 연결되는 영상 고조파 필터의 정격 용량이 합이 상기 영상분 이상이되 상기 영상분 과의 차가 최소가 되도록, 상기 복수의 영상 고조파 필터 중 적어도 하나를 상기 R, S, T 상에 연결시킬 수 있다.
또한, 상기, R, S, T 및 N 상 중 필터 보호 장치의 전원으로 사용되는 두 상 중 적어도 하나와 상기 필터 보호 장치를 연결하는 라인 상에 설치되는 개폐부를 더 포함하고, 상기 개폐 제어부는 상기 개폐부를 온/오프시키는 것에 의해, 상기 영상 고조파 필터를 상기 R, S 및 T 상과 전기적으로 연결 또는 분리시킬 수도 있다.
또한, 상기 개페 제어부는 필터 보호 장치에 제어 신호를 출력하는 것에 의해 상기 필터 보호 장치가 상기 영상 고조파 필터를 상기 R, S 및 T 상과 전기적으로 연결시킬 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 영상분을 검출하고 그 검출된 영상분이 임계치를 초과하는 경우에만 영상 고조파 필터를 R, S 및 T 상에 연결하는 것에 의해, 영상 고조파 필터에 의한 부하 증가, 전기 요금 증가, 역률 저하를 최소화시킬 수 있다.
그리고, 본 발명은 영상 고조파 필터가 복수인 경우, 연결되는 영상 고조파 필터의 정격 용량이 합이 영상분 이상이되 영상분 과의 차가 최소가 되도록, 복수의 영상 고조파 필터 중 적어도 하나를 R, S, T 상에 연결하는 것에 의해, 대용량 영상 고조파 설치 환경에서 영상 고조파 필터에 의한 부하 증가, 전기 요금의 증가 및 역률 저하를 최소화시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 영상 고조파 필터 접속 제어 장치의 설치 상태도를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 고조파 필터 접속 제어 장치의 설치 상태도를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 영상 고조파 필터 접속 제어 장치의 설치 상태도를 나타낸다.
도 4는 도 3의 필터 보호 장치의 구체적인 기능 블록도를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 영상 고조파 필터 접속 제어 장치의 설치 상태도를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 영상 고조파 필터 접속 제어 장치의 설치 상태도를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 영상 고조파 필터 접속 제어 장치의 설치 상태도를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 영상 고조파 필터 제어 장치의 제어 방법을 나타내는 플로우 차트이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명의 영상 고조파 필터 접속 제어 장치는 영상분을 검출하고 그 검출된 영상분이 임계치를 초과하는 경우에만 영상 고조파 필터를 R, S 및 T 상에 연결한다. 이에 의해, 영상 고조파 필터에 의한 부하 증가, 전기 요금 증가, 역률 저하가 최소화될 수 있다.
이하, 첨부된 도 1을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 영상 고조파 필터 접속 제어 장치(이하, “제어 장치”라 칭함)에 대하여 구체적으로 설명한다. 도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 영상 고조파 필터 접속 제어 장치의 설치 상태도를 나타낸다. 본 발명의 요지를 명확히 하기 위해 종래 기술에 대한 설명은 생략하거나 간단히 한다.
도 1을 참조하면, 영상 고조파 필터(100)는 R, S, T, N 상에 병렬로 연결될 수 있다. 여기서, R, S, T, N 상은 분전반(미도시) 내의 R, S, T, N 상일 수 있다. 영상 고조파 필터(100)는 주지된 바와 같이 지그재그 결선 변압기로 형성되며, 부하에서 발생한 고조파를 지그재그 결선 변압기를 통해 순환시키는 것에 의해 소멸시킬 수 있다.
제어 장치(1000)는 영상분 검출부(1200), 개폐 제어부(1300) 및 개폐부(1400)를 포함할 수 있다.
영상분 검출부(1200)는 CT(1100)를 사용하여 R, S, T 상의 전류를 계측할 수 있다. 도 1은 영상분 검출부(1200)가 R, S, T 상 모두로부터 전류를 검출하는 것으로 도시하였으나, R, S, T 및 N 상 중 적어도 하나로부터 전류를 검출하는 것이라면 본 발명의 영상분 검출부(1200)에 속할 수 있다. 영상분 검출부(1200)는 계측된 전류에서 영상분을 산출할 수 있다. 여기서, 영상분은 주지된 바와 같이, 계통 정격 주파수(예를 들어, 60 Hz)의 3 배수가 되는 고조파 성분일 수 있다. 즉, 영상분은 3 고조파, 6 고조파, 9 고조파, … 일 수 있다. 영상분 검출부(1200)는 FFT(Fast Fourier Transform)을 사용하여 영상분을 산출할 수 있다. 영상분 검출부(1200)는 기 설정된 대역의 영상분 만을 영상분으로 간주할 수 있다. 예를 들어, 3, 6, 9 고조파의 합 만을 영상분으로 간주할 수 있다. 설계자에 따라 영상분으로 간주되는 대역은 가변될 수 있다.
개폐 제어부(1300)는 영상분 검출부(1200)에 의해 산출된 영상분이 기 설정된 범위(임계치 또는 레벨)를 초과하는 경우, 개폐부(1400)를 온시키는 것에 의해, 영상 고조파 필터(100)를 R, S 및 T 상과 전기적으로 연결시킬 수 있다. 이와 달리, 개폐 제어부(1300)는 영상분 검출부(1200)에 의해 산출된 영상분이 기 설정된 범위(임계치 또는 레벨) 이하인 경우, 개폐부(1400)를 오프시키는 것에 의해, 영상 고조파 필터(100)를 R, S 및 T 상으로부터 전기적으로 분리시킬 수 있다. 여기서, 기 설정된 범위는 고조파 허용 기준에 따라 설계자에 의해 설정될 수 있다.
개폐부(1400)는 개폐 제어부(1300)의 제어에 따라 온/오프 동작을 수행할 수 있다. 개폐부(1400)는 반도체 스위칭 소자, 릴레이 등으로 구현될 수 있다. 스위칭 기능을 수행할 수 있는 한 본 발명이 개폐부(1400)를 제한하지는 않는다. 개폐부(1400)는 R, S, T 상과 영상 고조파 필터(100)를 연결하는 라인 상에 설치되어, 온/오프 동작을 수행하는 것에 의해, 영상 고조파 필터(100)를 R, S, T 상과 전기적으로 연결/분리시킬 수 있다.
위와 같은 개폐 제어부(1300)의 제어 동작은 기 설정된 주기로 수행될 수 있다.
이하, 첨부된 도 2를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 제어 장치에 대하여 설명한다. 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 고조파 필터 접속 제어 장치의 설치 상태도를 나타낸다. 앞서 설명된 사항과 중복되는 사항에 대한 설명은 생략하거나 간단히 한다.
도 2를 참조하면, 영상 고조파 필터가 복수 개로 설치될 수 있다. 예를 들어, 하나의 분전반 내에 정격 용량이 10 A인 영상 고조파 필터(100a), 30 A인 영상 고조파 필터(100b), 60 A인 영상 고조파 필터(100c)가 설치될 수 있다. 복수 개의 영상 고조파 필터는 부하측 고조파 진단 결과에 따라 설계자에 의해 임의로 조합될 수 있다. 예를 들어, 부하 패턴에 따라, 20 A 내의 영상분과 50 A 내의 영상분이 자주 검출되는 경우, 정격 용량이 22 A와 55 A인 영상 고조파 필터가 설치될 수 있다.
각각의 영상 고조파 필터(100a, 100b, 100c)와 R, S 및 T 상과의 사이에 개폐부(2400a, 2400b, 2400c)가 설치될 수 있다.
그리고, 개폐 제어부(2300)는 연결되는 영상 고조파 필터의 정격 용량이 합이 영상분 이상이되 영상분 과의 차가 최소가 되도록, 복수의 영상 고조파 필터 중 적어도 하나를 R, S, T 상에 연결시킬 수 있다. 예를 들어, 영상분 검출부(2200)에 의해 산출된 영상분이 20A이고, 3 개의 영상 고조파 필터 각각의 정격 용량이 5A, 22A, 50A인 경우, 정격 용량이 22A인 영상 고조파 필터 만이 R, S 및 T 상과 연결될 수 있다. 이와 달리, 영상분 검출부(2200)에 의해 산출된 영상분이 53A인 경우, 정격 용량이 5A인 영상 고조파 필터와 정격 용량이 50A인 영상 고조파 필터 만이 R, S 및 T 상과 연결될 수 있다. 이와 같이, 영상분 고조파 필터를 복수 개로 조합하여 설치하고, 영상 고조파 필터의 정격 용량이 합이 영상분 이상이되 영상분 과의 차가 최소가 되도록, 복수의 영상 고조파 필터 중 적어도 하나를 R, S, T 상에 연결시키는 것에 의해, 대용량의 영상 고조파 필터에 의한 부하 증가, 전기 요금 증가, 역률 저하가 최소화될 수 있다. 예를 들어, 정격 용량 100 A의 대용량 영상 고조파 필터 1 개가 설치된 경우 10A의 영상분에 대해 정격 용량 100 A의 대용량 영상 고조파 필터가 연결되는 것에 의해, 대용량의 영상 고조파 필터에 의한 부하 증가, 전기 요금 증가, 역률 저하가 가중될 수 있다. 다만, 본 발명에서와 같이, 정격 용량 20A, 30A, 50A의 영상 고조파 필터의 조합으로 설치된 경우, 10A의 영상분에 대해 정격 용량 20A인 영상 고조파 필터 만이 연결되는 것에 의해, 영상 고조파 필터에 의한 부하 증가, 전기 요금 증가, 역률 저하가 최소화될 수 있다.
이하, 첨부된 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 또 다른 실시에에 따른 제어 장치에 대하여 설명한다. 도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 영상 고조파 필터 접속 제어 장치의 설치 상태도를 나타낸다. 도 4는 도 3의 필터 보호 장치의 구체적인 기능 블록도를 나타낸다. 앞서 설명된 사항과 중복되는 사항에 대한 설명은 생략하거나 간단히 한다.
도 3을 참조하면, R, S, T 상과 영상 고조파 필터(100) 사이에 필터 보호 장치(200)가 설치될 수 있다. 영상 고조파 필터(100)는 필터링을 수행하는 과정에서 과부하가 발생할 수 있다. 과부하에 의해 영상 고조파 필터(100)가 소손되는 것을 방지하기 위해, 필터 보호 장치(200)가 설치될 수 있다. 필터 보호 장치(200)는 영상 고조파 필터(100)의 온도를 검출하고, 그 검출된 온도에 기초하여 영상 고조파 필터(100)를 R, S, T 상으로부터 선택적으로 분리시킬 수 있다. 또한, 필터 보호 장치(200)는 역상 또는 결상을 모니터링하는 기능을 추가로 가지로 역상 또는 결상인 경우 영상 고조파 필터(100)를 R, S, T 상으로부터 분리시킬 수도 있다. 이와 같은 필터 보호 장치(200)는 전원부(210), 제어부(220), 스위칭부(230)를 포함할 수 있다. 여기서, 전원부(210)는 R, S, T, N 상 중 두 상 간의 전압을 전원으로 사용할 수 있다. 도 3은 그 예로서, 전원부(210)가 R과 S 상 간 전압을 전원으로 사용하는 경우를 도시하였다. 제어부(220)는 전원부(210)로부터 동작 전원을 공급받고, 상술한 바와 같이, 영상 고조파 필터 상의 온도, 결상 여부, 역상 여부에 따라 스위칭부(230)를 온/오프 시키는 것에 의해 영상 고조파 필터(100)를 R, S, T 상으로부터 선택적으로 분리시킬 수 있다. 스위칭부(230)는 예를 들어, 릴레이 또는 반도체 스위칭 소자일 수 있다. 스위칭부(230)는 제어부(220)의 제어에 의해 여자 또는 도통되는 것에 의해, 영상 고조파 필터(100)를 R, S, T 상에 선택적으로 연결할 수 있다. 이와 같이, 필터 보호 장치(200)를 사용하는 경우라도, 영상 고조파 필터에 의한 부하 증가, 전기 요금 증가, 역률 저하와 같은 문제점은 존재할 수 있다. 필터 보호 장치(200)는 주지된 사항이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 3의 제어 장치(3000)은 앞서 본 바와 같이, 영상분 검출부(3200)에 의해 계측된 영상분에 따라 개폐 제어부(3300)가 선택적으로 개폐부(3400)를 온/오프시킬 수 있다. 다만, 도 3의 개폐부(3300)는 도 1 및 도 2에서의 개폐부(3300)와 설치 위치 면에서 상이하다. 개폐부(3300)는 R, S, T 및 N 상 중 필터 보호 장치(200)의 전원으로 사용되는 두 상 중 적어도 하나와 필터 보호 장치(200)를 연결하는 라인 상에 설치될 수 있다. 도 3은 그 예시로서 개폐부(3300)가 R 상과 영상 고조파 필터(100) 사이에 설치된 것을 도시하였다. 이와 같은 구조에서, 개폐 제어부(3300)는 영상분이 기 설정된 범위를 초과하면, 개폐부(3300)를 온시킬 수 있다. 이와 달리, 개폐 제어부(3300)는 영상분이 기 설정된 범위 미만이면, 개폐부(3300)를 오프시킬 수 있다. 개폐부(3300)부가 온 상태이면, 필터 보호 장치(200)에 의해 영상 고조파 필터(100)가 선택적으로 R, S, T 상에 연결될 수 있다. 이와 달리, 개폐부(3300)가 오프 상태이면 필터 보호 장치(200)에 공급되는 전원이 없으므로, 스위칭부(230)가 오프되는 것에 의해, 영상 고조파 필터는 R, S, T 상으로부터 전기적으로 분리될 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 R, S, T 및 N 상 중 필터 보호 장치(200)의 전원으로 사용되는 두 상 중 적어도 하나에 만 개폐기를 설치하고, 필터 보호 장치(200)와의 연계 동작에 의해, 영상 고조파 필터를 R, S 및 T 상으로부터 선택적으로 분리시킬 수 있다. 이와 같은 구조를 취하는 경우, 필터 보호 장치(200)의 구조를 변형시키지 않는 범위에서 기존 필터 보호 장치(200)가 치유하지 못하는 영상 고조파 필터에 의한 부하 증가, 전기 요금 증가, 역률 저하와 같은 문제점을 치유할 수 있다. 또한, 개폐부의 경우, 도 1 및 도 2에서는 각 상에 대응하는 3 개의 릴레이를 설치하여야 하나, 도 3의 경우 하나의 릴레이만 설치하면 족하다. 즉, 도 3의 실시예에 의하는 경우, 제어 장치(3000)의 단가를 감소시킬 수 있다.
도 3에 도시된 바와 달리, 필터 보호 장치의 전원으로 사용되는 상이 아닌 상과 필터 보호 장치를 연결하는 라인이 제어 장치를 통과하는 구조로 구현될 수도 있다. 또한, 개폐부의 구조가 도 1 및 도 2에서와 같이 R, S, T 상 모두에 대하여 대응되는 방식으로 설치될 수도 있다.
이하, 도 5를 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제어 장치에 대하여 설명한다. 도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 영상 고조파 필터 접속 제어 장치의 설치 상태도를 나타낸다. 앞서 설명된 사항과 중복되는 사항에 대한 설명은 생략하거나 간단히 한다.
도 5를 참조하면, 필터 보호 장치(200a)는 동작 전원으로서 상 전원을 사용하지 않을 수 있다. 이때, 전원부(210a)는 배터리 형태로 구현될 수 있다. 이와 같은 상황에서, 개폐 제어부(4300)는 영상분이 기 설정된 범위의 초과 여부에 따른 제어 신호를 필터 보호 장치(200a)로 출력하는 것에 의해, 선택적으로 스위칭부(230)를 온/오프시킬 수 있다. 예를 들어, 개폐 제어부(4300)는 영상분이 기 설정된 범위 미만이면 제어 신호를 필터 보호 장치(200a)로 출력하는 것에 의해, 스위칭부(230)가 오프되도록 할 수 있다. 제어 신호는 전원부(210a)로 직접 전달되어, 전원부(210a)가 전원을 공급하는 것을 중단되도록 할 수 있고, 제어 신호는 제어부(220a)로 전달되어 제어부(220a)가 스위칭부(230a)를 오프시키도록 할 수도 있고, 제어 신호는 스위칭부(230a)로 직접 전달되어, 스위칭부(230a)가 오프되도록 할 수도 있다. 즉, 도 5에서 필터 보호 장치(200a)는 개폐 제어부(4300)로부터 수신한 제어 신호에 따라 스위칭부(230a)가 온/오프 동작을 수행할 수 있는 한, 다양한 형태로 변형 설계될 수 있다.
이하, 이하, 도 6을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제어 장치에 대하여 설명한다. 도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 영상 고조파 필터 접속 제어 장치의 설치 상태도를 나타낸다. 앞서 설명된 사항과 중복되는 사항에 대한 설명은 생략하거나 간단히 한다.
도 6을 참조하면, 도 2에서와 설명한 바와 같이, 부하측에 복수의 영상 고조파 필터(100a, 100b, 100c)가 설치될 수 있다. 그리고, 각각의 영상 고조파 필터와 R, S, T 상 사이에 필터 보호 장치(200a, 200b, 200c)가 설치될 수 있다. 도 6에서와 달리, 복수의 필터 보호 장치(200a, 200b, 200c)는 적어도 하나의 모듈로 제작될 수도 있다. 이와 달리, 적어도 하나의 영상 고조파 필터 측에는 필터 보호 장치가 설치되지 않을 수 있다. 이 경우, 도 1에서와 같은 개폐부(1400, 도 1 참조)가 그 영상 고조파 필터 측에 설치될 수 있다. 도 6과 같은 구조에서, 필터 보호 장치 각각이 R, S, T 및 N 상 중 필터 보호 장치의 전원으로 사용되는 두 상 중 적어도 하나와 필터 보호 장치를 연결하는 라인 상에 개폐부(5400a, 5400b, 5400c)가 설치될 수 있다. 그리고, 개폐 제어부(5300)는 앞서 도 2에서 설명한 바와 같이, 연결되는 영상 고조파 필터의 정격 용량이 합이 영상분 이상이되 영상분 과의 차가 최소가 되도록, 복수의 영상 고조파 필터 중 적어도 하나를 R, S, T 상에 연결시키도록 개폐부(5400a, 5400b, 5400c)의 온/오프 동작을 제어할 수 있다. 개폐부(5400a, 5400b, 5400c)의 온/오프 동작에 따른 필터 보호 장치에서의 스위칭 동작에 의해, 영상 고조파 필터가 R, S, T 상에 연결 또는 분리되는 사항은 앞서 도 4에서 본 바와 같다. 이와 달리, 영상분이 기 설정된 범위 미만이면, 모든 개폐부는 오프될 수 있다.
이하, 이하, 도 7을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제어 장치에 대하여 설명한다. 도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 영상 고조파 필터 접속 제어 장치의 설치 상태도를 나타낸다. 앞서 설명된 사항과 중복되는 사항에 대한 설명은 생략하거나 간단히 한다.
도 7을 참조하면, 도 6에서와 설명한 바와 같이, 부하측에 복수의 영상 고조파 필터(100a, 100b, 100c)가 설치될 수 있다. 그리고, 각각의 영상 고조파 필터와 R, S, T 상 사이에 필터 보호 장치(200a, 200b, 200c)가 설치될 수 있다.
그리고, 도 7과 같은 구조에서, 개폐 제어부(6200)는 앞서 도 5에서 설명한 바와 같이, 연결되는 영상 고조파 필터의 정격 용량이 합이 영상분 이상이되 영상분 과의 차가 최소가 되도록, 복수의 영상 고조파 필터 중 적어도 하나를 R, S, T 상에 연결시키도록 필터 보호 장치(200a, 200b, 200c)로 제어 신호를 출력할 수 있다. 도 5에서 설명한 바와 같이, 제어 신호를 수신한 필터 보호 장치(200a, 200b, 200c)는 수신한 제어 신호에 따라 선택적으로, 스위칭부를 온/오프시키는 것에 의해 영상 고조파 필터를 R, S, T 상과 연결 또는 분리시킬 수 있다. 이와 달리, 영상분이 기 설정된 범위 미만이면, 모든 영상 고조파 필터가 R, S, T 상으로부터 분리되도록, 복수의 필터 보호 장치로 제어 신호를 출력할 수 있다.
도 1 내지 도 7의 구조는 그대로 실시되거나, 또는 상호 결합하는 방식으로 실시될 수 있다. 예를 들어, 영상 고조파 필터가 두 개인 경우, 하나의 고조파 필터에 대하여 도 1의 구조가 적용되고, 다른 하나의 고조파 필터에 대하여는 도 3의 구조가 적용될 수 있다.
이하, 도 1 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 고조파 필터 제어 방법에 대하여 설명한다. 도 8은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 영상 고조파 필터 제어 장치의 제어 방법을 나타내는 플로우 차트이다. 앞서 설명된 사항과 중복되는 사항에 대한 설명은 생략하거나 간단히 한다. 이하의 설명에 의해 앞서 본 제어 장치의 동작이 보다 명확해질 수 있다.
도 8을 참조하면, 가장 먼저, 영상분 검출부에 의해 영상분이 산출될 수 있다(S81). 앞서 본 바와 같이 영상분은 기 설정된 대역 내의 영상 고조파를 기준으로 할 수 있다.
그리고, 개폐 제어부에 의해, 산출된 영상분이 기 설정된 범위를 초과하는지 여부가 판단될 수 있다(S82).
S82에서의 판단 결과, 영상분이 기 설정된 범위를 초과하면, 영상 고조파 필터를 R, S, T 상에 연결시킬 수 있다(S83). 연결 관련 구체적인 사항은 앞서 본 바와 같이, 제어 장치의 구조에 따라 상이할 수 있다.
S82에서의 판단 결과, 영상분이 기 설정된 범위 이하이면, 영상 고조파 필터를 R, S, T 상으로부터 분리시킬 수 있다(S84). 분리에 대한 구체적인 사항은 앞서 본 바와 같다.
S81 내지 S84는 기 설정된 주기로 수행될 수 있다.
상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
100: 영상 고조파 필터
1000, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000: 영상 고조파 필터 접속 제어 장치
1200, 2200, 3200, 4200, 5200, 6200: 영상분 검출부
1300, 2300, 3300, 4300, 5300, 6300: 개폐 제어부
1400, 2400, 3400, 4400, 5400, 6400: 개폐부
200: 필터 보호 장치

Claims (5)

  1. R, S, T 및 N 상 중 적어도 하나에서의 기 설정된 대역의 영상분을 산출하는 영상분 검출부; 및상기 산출된 영상분이 기 설정된 범위를 초과한 경우에 한하여 영상 고조파 필터를 상기 R, S 및 T 상과 전기적으로 연결시키고 상기 산출된 영상분이 기 설정된 범위 이하인 경우는 상기 영상 고조파 필터를 상기 R, S, T 상과 전기적으로 분리시키는 것에 의해 상기 산출된 영상분이 기 설정된 범위 이하인 경우 상기 영상 고조파 필터에 의한 부하 증가 및 역률 저하를 방지시키는 개폐제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 고조파 필터 접속 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 R, S, T 상과 상기 영상 고조파 필터 사이에 위치하여 온/오프 동작을 수행하는 개폐부를 더 포함하고,
    상기 개폐 제어부는 상기 개폐부를 온시키는 것에 의해, 상기 영상 고조파 필터를 상기 R, S 및 T 상과 전기적으로 연결시키는 것을 특징으로 하는 영상 고조파 필터 접속 제어 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 개폐 제어부는 상기 영상 고조파 필터가 복수인 경우, 연결되는 영상 고조파 필터의 정격 용량이 합이 상기 영상분 이상이되 상기 영상분 과의 차가 최소가 되도록, 상기 복수의 영상 고조파 필터 중 적어도 하나를 상기 R, S, T 상에 연결시키는 것을 특징으로 하는 영상 고조파 필터 접속 제어 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기, R, S, T 및 N 상 중 필터 보호 장치의 전원으로 사용되는 두 상 중 적어도 하나와 상기 필터 보호 장치를 연결하는 라인 상에 설치되는 개폐부를 더 포함하고,
    상기 개폐 제어부는 상기 개폐부를 온/오프시키는 것에 의해, 상기 영상 고조파 필터를 상기 R, S 및 T 상과 전기적으로 연결 또는 분리시키는 것을 특징으로 하는 영상 고조파 필터 접속 제어 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 개폐제어부는 필터 보호 장치에 제어신호를 출력하는 것에 의해 상기 필터 보호 장치가 상기 영상 고조파 필터를 상기 R, S 및 T 상과 전기적으로 연결시키도록 하는 것을 특징으로 하는 영상 고조파 필터 접속 제어 장치.
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