KR101451389B1 - 계기용 변류기 개방 상태 감시 및 보호 장치가 구비된 수배전반 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 계기용 변류기 개방 상태 감시 및 보호 장치가 구비된 수배전반에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는, 수배전반 내에 구비되는 계기용 변류기에 연결되어 변류기 2차측 개방을 실시간으로 모니터링하여 개방 감지시 이를 사용자에게 알림과 함께, 2차 단자를 단락시켜 변류기에 연결된 계기들을 능동적으로 보호할 수 있으며, 또한, 변류기 2차 단자 연결 선로 상에 접촉불량 등의 개방 위험이 있는 경우, 변류기 2차 단자의 개방을 방지하면서도 상기 변류기 2차 단자에 연결된 계전기가 정상동작 되도록 하여 수배전반 내에 돌발상황이나 이상상태 발생시 계전기의 기능을 정상적으로 수행할 수 있게 하고, 수배전반에 일반적으로 구비되는 차단기의 전원 차단 동작을 제어하여 수배전반 내에 이상상태 발생시 계기용 변류기나, 계기용 변류기 2차 단자 개방 감시 및 보호 장치까지 자체적으로 보호할 수 있으며, 계기용 변류기 2차 단자 개방 감시 및 보호 장치가 오작동하는 경우에도 계기용 변류기를 보호할 수 있는 계기용 변류기 개방 상태 감시 및 보호 장치가 구비된 수배전반에 관한 것으로,
본 발명에 따른 계기용 변류기 개방 상태 감시 및 보호 장치가 구비된 수배전반은, 외부전원을 입력받아 전기적으로 연결된 다수의 전자기기에 각각의 정격전원으로 변환하여 공급하고, 과전류나 과전압 발생시 전원을 차단하는 차단기(CB, Circuit Breaker)와 전력 계측을 위해 구비되는 계기용 변류기(CT, Current Transformer) 및 상기 계기용 변류기의 2차 단자 연결선로에 구비되는 계전기(Relay)를 포함하여 구성되며, 상기 계기용 변류기의 2차 단자 개방을 감시하고 보호하는 계기용 변류기 2차 단자 개방 감시 및 보호 장치가 구비된 수배전반에 있어서, 상기 계기용 변류기의 2차 단자의 전압값을 측정하는 2차단자 전압측정부; 사용자로부터 소정의 기준 전압값, 보호회로 지연시간, 단락 지연시간 및, 차단 지연시간을 각각 입력받으며, 상기 2차단자 전압측정부로부터 측정된 전압값을 입력받아 상기 측정 전압값이 상기 기준 전압값보다 높은 경우에 경보신호를 출력하고, 상기 측정 전압값이 상기 기준 전압값보다 높은 상태가 상기 입력받은 보호회로 지연시간 동안 지속되는 경우에 외부로 2차 보호회로 생성신호를 출력하며, 상기 2차 보호회로 생성신호를 외부로 출력한 후, 상기 측정 전압값이 상기 기준 전압값보다 높은 상태가 상기 입력받은 단락 지연시간 동안 지속되는 경우에 외부로 2차단자 개방신호를 출력하는 제어부; 상기 제어부로부터 2차 보호회로 생성신호를 입력받는 경우에, 상기 계기용 변류기의 2차 단자에 연결되는 회로를 상기 계전기만 전기적으로 연결시킨 폐회로로 형성하는 2차 보호회로 생성부; 상기 제어부로부터 2차단자 개방신호를 입력받아 상기 계기용 변류기의 2차 단자를 단락시키는 계기용 변류기 단락부; 사용자로부터 재설정 명령을 입력받아 상기 2차 보호회로 생성부의 상기 계전기만 연결시킨 폐회로 형성을 해제시키고, 상기 계기용 변류기 단락부의 단락을 해제시키는 재설정 버튼; 및, 상기 제어부로 전원을 공급하는 전원 공급부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 계기용 변류기 개방 상태 감시 및 보호 장치가 구비된 수배전반은, 외부전원을 입력받아 전기적으로 연결된 다수의 전자기기에 각각의 정격전원으로 변환하여 공급하고, 과전류나 과전압 발생시 전원을 차단하는 차단기(CB, Circuit Breaker)와 전력 계측을 위해 구비되는 계기용 변류기(CT, Current Transformer) 및 상기 계기용 변류기의 2차 단자 연결선로에 구비되는 계전기(Relay)를 포함하여 구성되며, 상기 계기용 변류기의 2차 단자 개방을 감시하고 보호하는 계기용 변류기 2차 단자 개방 감시 및 보호 장치가 구비된 수배전반에 있어서, 상기 계기용 변류기의 2차 단자의 전압값을 측정하는 2차단자 전압측정부; 사용자로부터 소정의 기준 전압값, 보호회로 지연시간, 단락 지연시간 및, 차단 지연시간을 각각 입력받으며, 상기 2차단자 전압측정부로부터 측정된 전압값을 입력받아 상기 측정 전압값이 상기 기준 전압값보다 높은 경우에 경보신호를 출력하고, 상기 측정 전압값이 상기 기준 전압값보다 높은 상태가 상기 입력받은 보호회로 지연시간 동안 지속되는 경우에 외부로 2차 보호회로 생성신호를 출력하며, 상기 2차 보호회로 생성신호를 외부로 출력한 후, 상기 측정 전압값이 상기 기준 전압값보다 높은 상태가 상기 입력받은 단락 지연시간 동안 지속되는 경우에 외부로 2차단자 개방신호를 출력하는 제어부; 상기 제어부로부터 2차 보호회로 생성신호를 입력받는 경우에, 상기 계기용 변류기의 2차 단자에 연결되는 회로를 상기 계전기만 전기적으로 연결시킨 폐회로로 형성하는 2차 보호회로 생성부; 상기 제어부로부터 2차단자 개방신호를 입력받아 상기 계기용 변류기의 2차 단자를 단락시키는 계기용 변류기 단락부; 사용자로부터 재설정 명령을 입력받아 상기 2차 보호회로 생성부의 상기 계전기만 연결시킨 폐회로 형성을 해제시키고, 상기 계기용 변류기 단락부의 단락을 해제시키는 재설정 버튼; 및, 상기 제어부로 전원을 공급하는 전원 공급부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 계기용 변류기 개방 상태 감시 및 보호 장치가 구비된 수배전반에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는, 수배전반 내에 구비되는 계기용 변류기에 연결되어 변류기 2차측 개방을 실시간으로 모니터링하여 개방 감지시 이를 사용자에게 알림과 함께, 2차 단자를 단락시켜 변류기에 연결된 계기들을 능동적으로 보호할 수 있으며,
또한, 변류기 2차 단자 연결 선로 상에 접촉불량 등의 개방 위험이 있는 경우, 변류기 2차 단자의 개방을 방지하면서도 상기 변류기 2차 단자에 연결된 계전기가 정상동작 되도록 하여 수배전반 내에 돌발상황이나 이상상태 발생시 계전기의 기능을 정상적으로 수행할 수 있게 하고, 수배전반에 일반적으로 구비되는 차단기의 전원 차단 동작을 제어하여 수배전반 내에 이상상태 발생시 계기용 변류기나, 계기용 변류기 2차 단자 개방 감시 및 보호 장치까지 자체적으로 보호할 수 있으며, 계기용 변류기 2차 단자 개방 감시 및 보호 장치가 오작동하는 경우에도 계기용 변류기를 보호할 수 있는 계기용 변류기 개방 상태 감시 및 보호 장치가 구비된 수배전반에 관한 것이다.
일반적으로 고압의 외부전원을 공급받아 각각의 연결 전자기기가 요구하는 정격 전원으로 변환하여 공급하기 위해 스위치, 계기, 릴레이 등이 구비되는 수배전반이 공장, 빌딩, 병원, APT 단지 및 각종 산업 시설 등에 설치되고 있다.
이러한 수배전반 내에는 고압이 흐르는 전선과 기기들로 복잡한 구성을 이루고 있으며, 계기용 기기들을 위한 변류기(CT, Current Transformer)가 다수 구비된다. 변류기는 변압기의 일종으로서 교류의 큰 전류로부터 권선수에 비례하는 작은 전류를 얻음으로써 교류 전류계의 측정범위를 확대하기 위한 장치이다. 변류기는 변압기와 같은 철심에 권선수가 적은 1차 코일과 권선수가 많은 2차 코일을 감은 것인데, 2차 코일에는 전류계, 전력계 및 계전기 등을 연결하게 되며, 1차 코일 및 2차 코일에 흐르는 전류의 전류비는 1차 코일 및 2차 코일의 권선수에 반비례하게 된다. 변류기는 변압기와 달라서 2차측 단자를 단락(Short)하는 것은 안전하지만, 개방(Open)하는 것은 위험하며, 이것은 2차측 단자를 개방할 때 1차 전류가 모든 철심을 자화시킴으로써 철심이 포화되어 발열하게 되고, 이로 인해 코일의 손상, 변류기의 폭발 위험성 및 감전사고의 위험성이 있기 때문이다. 따라서, 변류기의 2차 코일에 연결된 전류계, 전력계 또는 계전기 등의 내·외부에서 전류회로가 개방되거나 기타 사유로 인해 변류기의 2차 코일이 개방(Open)될 경우, 이를 즉시 감지하여 개방상태의 차단, 즉 개방된 2차측 단자를 즉시 단락(Short)시킬 수 있는 기능을 가진 변류기 2차 개방 감시 및 보호 장치를 변류기 2차측에 연결하게 된다.
하지만, 이와 같은, 종래 변류기 2차 개방 감시 및 보호 장치는 변류기의 2차측을 단락시켜 2차측에 연결된 기타 계측기들의 파손을 방지할 수는 있으나, 2차측을 단락시킴으로써 계전기 등의 주요 전자기기들도 작동을 멈추게 되고, 이에 2차측을 단락시킨 동안에는 수배전반 내에 과전압이나 과전류 등의 이상상태가 발생한 경우라도 이를 사용자에게 알리거나 차단할 수 있는 방법이 없어 더 큰 대형 사고가 발생될 위험성이 있으며, 수배전반 내 과전압이나 과전압 등의 유입이나 발생으로 인한 1차 선로 상의 이상상태로부터, 변류기와, 변류기 2차 단자 개방 감시 및 보호 장치 자체를 보호하지 못하는 문제점이 있으며, 상기 변류기 2차 단자 개방 감시 및 보호 장치의 오작동으로 인한 변류기의 파손을 방지하지 못하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로, 계기용 변류기의 2차 단자의 전압을 실시간으로 모니터링하여 2차 단자가 개방될 우려가 있는 경우 사용자에게 알려 2차 단자가 완전 개방되기 전에 사용자가 예방조치를 취할 수 있도록 하고, 2차 단자가 완전 개방된 경우에는 2차 단자를 단락시켜 계기용 변류기를 보호할 수 있도록 함과 동시에,
변류기 2차 단자 연결 선로 상에 접촉불량 등의 개방 위험이 있는 경우, 변류기 2차 단자의 개방을 방지하면서도 상기 변류기 2차 단자에 연결된 계전기가 정상작동 되도록 하여 수배전반 내에 돌발상황이나 이상상태 발생시 계전기의 원 기능을 정상적으로 수행할 수 있도록 하며, 수배전반 내에 발생되는 써지(Surge), 과전압이나, 과전류 등의 영향으로 변류기나, 변류기 2차 단자 개방 감시 및 보호 장치가 파손되는 것을 방지할 수 있도록 하고, 변류기 2차 단자 개방 감시 및 보호 장치 자체의 고장이나 오작동에 따른 변류기의 파손을 사전에 예방할 수 있도록 한다.
상기 전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 형태에서는, 외부전원을 입력받아 전기적으로 연결된 다수의 전자기기에 각각의 정격전원으로 변환하여 공급하고, 과전류나 과전압 발생시 전원을 차단하는 차단기(CB, Circuit Breaker)와 전력 계측을 위해 구비되는 계기용 변류기(CT, Current Transformer) 및 상기 계기용 변류기의 2차 단자 연결선로에 구비되는 계전기(Relay)를 포함하여 구성되며, 상기 계기용 변류기의 2차 단자 개방을 감시하고 보호하는 계기용 변류기 2차 단자 개방 감시 및 보호 장치가 구비된 수배전반에 있어서, 상기 계기용 변류기의 2차 단자의 전압값을 측정하는 2차단자 전압측정부; 사용자로부터 소정의 기준 전압값, 보호회로 지연시간, 단락 지연시간 및, 차단 지연시간을 각각 입력받으며, 상기 2차단자 전압측정부로부터 측정된 전압값을 입력받아 상기 측정 전압값이 상기 기준 전압값보다 높은 경우에 경보신호를 출력하고, 상기 측정 전압값이 상기 기준 전압값보다 높은 상태가 상기 입력받은 보호회로 지연시간 동안 지속되는 경우에 외부로 2차 보호회로 생성신호를 출력하며, 상기 2차 보호회로 생성신호를 외부로 출력한 후, 상기 측정 전압값이 상기 기준 전압값보다 높은 상태가 상기 입력받은 단락 지연시간 동안 지속되는 경우에 외부로 2차단자 개방신호를 출력하는 제어부; 상기 제어부로부터 2차 보호회로 생성신호를 입력받는 경우에, 상기 계기용 변류기의 2차 단자에 연결되는 회로를 상기 계전기만 전기적으로 연결시킨 폐회로로 형성하는 2차 보호회로 생성부; 상기 제어부로부터 2차단자 개방신호를 입력받아 상기 계기용 변류기의 2차 단자를 단락시키는 계기용 변류기 단락부; 사용자로부터 재설정 명령을 입력받아 상기 2차 보호회로 생성부의 상기 계전기만 연결시킨 폐회로 형성을 해제시키고, 상기 계기용 변류기 단락부의 단락을 해제시키는 재설정 버튼; 및, 상기 제어부로 전원을 공급하는 전원 공급부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 계기용 변류기 개방 상태 감시 및 보호장치가 구비된 수배전반을 제공한다.
본 발명에 따른 계기용 변류기 개방 상태 감시 장치 및 보호 장치가 구비된 수배전반에 있어서, 상기 제어부는, 상기 2차단자 개방신호를 상기 계기용 변류기 단락부로 출력한 후, 상기 입력받은 차단 지연시간 동안 상기 재설정 버튼을 통해 사용자로부터 재설정 명령을 입력받지 못한 경우에 상기 차단기를 차단 동작시킬 수 있으며,
바람직하게는, 상기 제어부는, 상기 2차단자 개방신호를 상기 계기용 변류기 단락부로 출력한 후, 상기 입력받은 차단 지연시간 동안 상기 재설정 버튼을 통해 사용자로부터 재설정 명령을 입력받지 못해 상기 차단기를 차단 동작시킨 경우에는, 상기 재설정 버튼을 통해 사용자로부터 재설정 명령을 입력받는 경우에만 상기 차단기의 차단 동작을 해제시킬 수 있으며,
좀 더 바람직하게는, 수배전반 내부 및 외부에서 발생되는 이상전류를 대지로 제거하기 위한 접지선로; 및, 상기 접지선로의 전압값을 측정하는 접지선로 측정부;를 더 포함하여 구성되며, 상기 제어부는, 사용자로부터 소정의 접지 기준 전압값 및 접지경보 지연시간을 입력받고, 상기 접지선로 측정부에서 접지선로의 전압값을 입력받아 상기 접지선로의 전압값이 상기 접지 기준 전압값 보다 높은 경우에 경보신호를 출력하며, 상기 접지선로의 전압값이 상기 접지 기준 전압값 보다 높은 상태가 상기 접지경보 지연시간 동안 지속되는 경우에 상기 차단기를 차단 동작시킬 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로, 계기용 변류기의 2차 단자의 전압을 실시간으로 모니터링하여 2차 단자가 개방될 우려가 있는 경우 사용자에게 알려 2차 단자가 완전 개방되기 전에 사용자가 예방조치를 취할 수 있도록 하고, 2차 단자가 완전 개방된 경우에는 2차 단자를 단락시켜 계기용 변류기를 보호할 수 있음과 더불어,
변류기 2차 단자 연결 선로 상에 접촉불량 등의 개방 위험이 있는 경우, 변류기 2차 단자의 개방을 방지하면서도 상기 변류기 2차 단자에 연결된 계전기가 정상작동 되도록 하여 수배전반 내에 돌발상황이나 이상상태 발생시 계전기의 원 기능을 정상적으로 수행할 수 있게 하며, 수배전반 내에 발생되는 써지(Surge), 과전압이나, 과전류 등의 영향으로 변류기나, 변류기 2차 단자 개방 감시 및 보호 장치가 파손되는 것을 방지할 수 있고, 변류기 2차 단자 개방 감시 및 보호 장치 자체의 고장이나 오작동에 따른 변류기의 파손을 사전에 예방할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 형태에 따른 계기용 변류기 개방 상태 감시 및 보호 장치가 구비된 수배전반을 나타내는 블럭 선도; 및,
도 2는 본 발명의 다른 형태에 따른 계기용 변류기 개방 상태 감시 및 보호 장치가 구비된 수배전반을 나타내는 블럭 선도;이다.
도 2는 본 발명의 다른 형태에 따른 계기용 변류기 개방 상태 감시 및 보호 장치가 구비된 수배전반을 나타내는 블럭 선도;이다.
이하 상기 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예들을 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 부호가 사용되며, 이에 따른 부가적인 설명은 하기에서 생략된다.
도 1은 본 발명의 일 형태에 따른 계기용 변류기 개방 상태 감시 및 보호 장치가 구비된 수배전반을 나타내는 블럭선도로서,
본 발명에 따른 계기용 변류기 개방 상태 감시 및 보호 장치가 구비된 수배전반은, 도 1에 도시된 바와 같이, 크게, 2차단자 전압 측정부와, 사용자들로부터 소정의 설정값과 상기 2차단자 전압 측정부로부터 측정된 2차단자 전압값을 입력받아 외부로 2차 보호회로 생성신호와 2차단자 개방신호를 출력하며 일반적인 수배전반 내에 구비되는 차단기(CB, Circuit Breaker)의 차단동작을 제어하는 제어부와, 2차 보호회로 생성부와, 계기용 변류기 단락부 및, 사용자로부터 재설정 명령을 입력받는 재설정 버튼을 포함하여 구성되는 계기용 변류기 2차 단자 개방 감시 및 보호 장치가, 외부로부터 인입되거나 수배전반 내에서 발생되는 과전류나 과전압을 차단하기 위해 전원을 개폐시키는 차단기(CB, Circuit Breaker)와 전력계측을 위한 계기용 변류기(CT, Current Transformer) 및 상기 계기용 2차 단자 연결선로에 구비되는 계전기(Relay)를 포함하여 구성되는 통상의 수배전반에 구비되는 형태이다.
상기 2차단자 전압 측정부는, 도 1에 도시된 바와 같이, 수배전반의 메인 선로 상에 구비되어 상기 메인 선로(1차 선로) 상을 통전하는 교류의 큰 전류를 권선수에 비례하는 교류의 작은 전류로 변환시켜 2차 선로에 통전시키는 계기용 변류기(CT,Current Transformer)의 상기 2차 단자의 전압을 실시간으로 측정하며, 상기 측정된 변류기 2차 단자의 전압값을 상기 제어부로 전달하게 된다.
일반적으로 수배전반의 상기 메인 선로 상에는 수십 암페어에서 수천 암페어에 달하는 큰 전류가 흐르게되나 상기 계기용 변류기의 2차 선로에는 대부분 5 암페어의 작은 전류가 흐르게 되며, 상기 계기용 변류기를 통해 변환된 5 암페어의 작은 전류가 통전되는 상기 계기용 변류기 이하 2차 선로 상에는 계전기나, 전류계 또는, 전력계 등의 전자기기들이 연결되게 되며, 상기 2차단자 전압 측정부는 상기 전자기기들의 고장이나 접촉불량 등으로 인한 2차 선로의 전압값의 변동을 측정하여 상기 제어부로 출력하게 된다.
상기 제어부는, 사용자로부터 수배전반의 메인 선로 상에 구비된 계기용 변류기의 2차 선로의 정상상태 하에서 나타나는 소정의 기준 전압값과 더불어, 소정의 보호회로 지연시간, 단락 지연시간 및, 차단 지연시간을 입력받게 되며, 상기 2차단자 전압 측정부로부터 측정된 상기 계기용 변류기 2차 단자 전압값을 입력받아 상기 측정된 전압값이 상기 사용자로부터 입력받은 기준 전압값보다 높은 경우에 계기용 변류기의 2차 선로나, 상기 2차 선로에 연결된 전자기기들 상에 접촉불량이 발생된 것으로 보고 즉시 이를 사용자에게 알리기 위한 경보신호를 출력하게 된다. 또한, 상기 측정 전압값이 상기 기준 전압값보다 높은 상태가 상기 사용자로부터 입력받은 보호회로 지연시간 동안 지속되는 경우에 외부로 2차 보호회로 생성신호를 출력하며, 상기 2차 보호회로 생성신호를 외부로 출력한 후, 상기 측정 전압값이 상기 기준 전압값보다 높은 상태가 상기 입력받은 단락 지연시간 동안 지속되는 경우에 외부로 2차단자 개방신호를 출력하게 된다.
종래 변류기 2차 단자 개방 감지 및 보호 장치에서는 변류기 2차측에 접촉불량 등에 의한 개방이 감지되는 경우에 즉시 변류기 2차측을 단락시킴으로써 상기 2차측에 연결 구비되는 계전기 등의 주요 전자기기들이 작동을 멈추게 되고, 이에 따라 2차측을 단락시킨 동안에는 수배전반 내에 과전압이나 과전류 등의 이상상태가 유입, 발생한 경우라도 이를 사용자에게 알리거나 차단할 수 있는 방법이 없어 더 큰 대형 사고가 발생될 위험성이 있었으나,
본 발명에 따른 계기용 변류기 개방 상태 감시 및 보호 장치가 구비된 수배전반을 구성하는 상기 2차 보호회로 생성부는, 상기 제어부로부터 2차 보호회로 생성신호를 입력받는 경우에 상기 계기용 변류기의 2차 단자에 연결되는 회로를 상기 계전기만 전기적으로 연결시킨 폐회로로 형성하여 변류기 2차 단자 연결 선로 상에 접촉불량 등의 개방 위험이 있는 경우, 변류기 2차 단자의 개방을 방지하면서도 상기 변류기 2차 단자에 연결된 계전기가 정상동작 되도록 하여 수배전반 내에 돌발상황이나 이상상태 발생시 계전기의 기능을 정상적으로 수행할 수 있어 종래 계전기 미동작에 따른 사고 발생을 방지할 수 있게 된다.
또한, 상기 2차 보호회로 생성부에서 상기 계기용 변류기의 2차 단자에 연결되는 회로를 상기 계전기만 전기적으로 연결시킨 폐회로로 형성시킨 후에도, 상기 측정 전압값이 상기 기준 전압값보다 높은 상태가 상기 입력받은 단락 지연시간 동안 지속되는 경우에는, 상기 계전기에 접촉불량 등의 2차 단자 개방의 원인이 있는 것으로 보고, 상기 제어부는 상기 계기용 변류기 단락부로 2차단자 개방신호를 출력하게 된다.
상기 계기용 변류기 단락부는, 상기 제어부로부터 2차단자 개방신호를 입력받는 경우에 상기 계기용 변류기의 2차 단자를 단락(Short)시키게 되며, 이에 따라 2차 선로 개방에 의해 발생 될 수 있는 상기 계기용 변류기 철심의 포화 발열이나, 변류기의 폭발사고 또는, 감전사고를 사전에 예방할 수 있게 된다.
상기 재설정 버튼은, 사용자로부터 재설정 명령을 받아 상기 2차 보호회로 생성부의 상기 계전기만 연결시킨 폐회로 형성을 해제시키고, 상기 계기용 변류기 단락부의 단락을 해제시키게 된다. 즉, 상기 계기용 변류기 단락부가 상기 제어부로부터 2차단자 개방신호를 입력받아 상기 계기용 변류기의 2차 단자를 단락(Short)시킨 경우에, 사용자는 상기 계기용 변류기 단락부가 2차 단자를 단락시킨 원인을 파악하고, 파악된 원인에 따라, 상기 계전기를 교환하는 등의 적절한 조치를 취한 후, 상기 재설정 버튼을 눌러 상기 계기용 변류기 단락부의 2차단자 단락을 해제시킴으로써, 안정적으로 상기 계기용 변류기와, 2차 선로 상에 구비되는 전자기기들을 운영할 수 있게 된다.
또한, 상기 전원 공급부는, 상기 제어부를 통해 본 발명에 따른 계기용 변류기 개방 상태 감시 및 보호 장치에 동작 전원을 공급하게 된다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 계기용 변류기 개방 상태 감시 및 보호 장치가 구비된 수배전반은, 상기 제어부가 상기 2차 단자 개방신호를 상기 계기용 변류기 단락부로 출력하여 상기 계기용 변류기 단락부가 2차 선로를 단락시킨 후, 상기 제어부에서 사용자로부터 입력받은 차단 지연시간 동안 상기 재설정 버튼을 통해 사용자로부터 재설정 명령을 입력받지 못한 경우에는, 상기 제어부가 통상 수배전반의 메인 선로 상에 구비되는 상기 차단기를 차단 동작시킴으로써, 계기용 변류기 2차 단자를 단락시키게 된 원인을 찾을 수 없어 후속 조치를 즉시 취할 수 없는 경우나, 상기 계기용 변류기 2차 단자 개방 감시 및 보호 장치가 오작동 한 경우 또는, 사용자가 장시간 부재 중으로 후속 조치를 즉시 취할 수 없는 경우 등의, 원인 미상의 이상상태로부터 상기 계기용 변류기나 계기용 변류기 2차 단자 개방 감시 및 보호 장치의 파손사고를 미연에 방지할 수 있도록 하고, 상기 계기용 변류기 2차 단자 개방 감시 및 보호 장치의 오작동 발생에 따른 추가적인 사고나 손실을 방지할 수 있도록 한다.
또한, 바람직하게는, 상기 제어부는, 상기 2차단자 개방신호를 상기 계기용 변류기 단락부로 출력한 후, 사용자로부터 입력받은 상기 차단 지연시간 동안 상기 재설정 버튼을 통해 사용자로부터 재설정 명령을 입력받지 못해 상기 차단기를 차단 동작 시킨 경우에는, 상기 재설정 버튼을 통해 사용자로부터 재설정 명령을 입력받는 경우에만 상기 차단기의 차단 동작을 해제시킬 수 있도록 함으로써, 통상적으로 수배전반에 과전류나 과전압 또는 써지(Surge) 등과 이상전류가 외부로부터 유입되거나 발생되어 상기 차단기가 차단 동작된 경우 이외에, 상기 전술한 바와 같이, 상기 제어부가 계기용 변류기 단락부를 통해 계기용 변류기 2차 단자를 단락시키고, 상기 차단 지연시간 동안 재설정 버튼을 통해 사용자 재설정 명령을 받지 못해 상기 차단기를 차단시킨 경우에는 원인 미상의 이상상태가 발생 된 것으로 판단하고, 상기 계기용 변류기나 계기용 변류기 2차 단자 개방 감시 및 보호 장치의 보호 및, 계기용 변류기 2차 단자 개방 감시 및 보호 장치의 오작동에 따른 추가적인 사고나 손실을 방지하기 위해, 상기 재설정 버튼을 통해 사용자로부터 상기 차단기 차단동작 원인 제거를 확인받은 후에만 상기 차단기의 차단 동작을 해제시키는 인터록(Interlock) 기능을 수행할 수 있도록 한다.
도 2는 본 발명의 다른 형태에 따른 계기용 변류기 개방 상태 감시 및 보호 장치가 구비된 수배전반을 나타내는 블럭 선도로서, 바람직하게는, 도 2에 도시된 바와 같이, 수배전반 내부 및 외부에서 발생되는 이상전류를 대지로 제거하기 위한 접지선로를 형성시키고, 상기 접지선로의 전압값을 측정하는 접지선로 측정부를 추가 구성시키며, 상기 제어부는 상기 접지선로 측정부로부터 측정된 접지선로의 전압값을 입력받고, 사용자로부터 수배전반의 정상상태에서 나타나는 소정의 접지 기준 전압값 및 접지경보 지연시간을 입력받아 상기 접지선로의 전압값이 상기 접지 기준 전압값보다 높은 경우에 경보신호를 출력하며, 상기 접지 선로의 전압값이 상기 접지 기준 전압값 보다 높은 상태가 상기 접지경보 지연시간 동안 지속되는 경우에 상기 차단기를 차단 동작시킬 수 있도록 함으로써, 외부전원에서 유입되는 과전류나 과전압, 써지(Surge) 등의 이상전류나 수배전반 내에서 발생되는 이상상태에 의한 상기 계기용 변류기 및 계기용 변류기 2차 단자 개방 감시 및 보호 장치의 파손이나 오작동을 사전에 예방할 수 있으며, 돌발적인 이상전류로부터 수배전반을 안전하게 보호할 수 있고, 수배전반을 항시 안정적으로 운영할 수 있게 된다.
바람직하게는, 상기 제어부가 2차단자 개방신호를 계기용 변류기 단락부로 출력한 후, 상기 입력받은 차단 지연시간 동안 상기 재설정 버튼을 통해 사용자로부터 재설정 명령을 입력받지 못한 경우에, 상기 제어부에서 곧바로 상기 차단기를 차단 동작시키는 것이 아니라, 상기 차단 지연시간 동안 재설정 명령을 입력받지 못하였다 하더라도 상기 접지선로 측정부에서 측정된 접지선로 전압값이 사용자로부터 입력받은 소정의 기준 전압값보다 높은 경우에만 상기 제어부에서 상기 차단기를 차단 동작시킴으로써, 상기 접지선로 측정부를 통해 수배전반 내에 이상상태가 발생 되었다고 판단되는 경우에만 수배전반의 1차 선로(메인 선로)에 구비되는 상기 차단기가 차단 동작하게 하여 차단기에 의한 차단 동작을 최소화시키고, 차단기의 차단 동작에 따른 정전사고를 줄일 수 있도록 한다.
좀 더 상세하게 본 발명에 따른 계기용 변류기 개방 상태 감시 및 보호 장치가 구비된 수배전반의 작동을 설명하면, 먼저 사용자는 수배전반 내 메인 선로(1차 선로) 상에 설치되는 계기용 변류기와 관련된 데이터, 즉 정상동작 상태에서의 상기 계기용 변류기 2차 단자 선로 상의 기준 전압값, 보호회로 지연시간, 단락 지연시간 및, 차단 지연시간을 입력하여 초기 가동을 설정하게 되며, 2차단자 전압측정부에서는 실시간으로 상기 계기용 변류기의 2차 단자에 연결되는 2차 선로 상의 전압값을 상기 제어부로 출력하게 되고, 상기 제어부는 상기 2차단자 전압측정부로부터 입력받은 측정 전압값을 사용자로부터 입력받은 기준 전압값과 비교하여 측정 전압값이 기준 전압값보다 큰 경우에 초기 접촉불량이 발생되는 것으로 보고 사용자에게 경보알람을 하게 되며, 사용자로부터 입력받은 보호회로 지연시간 동안 상기와 같은 접촉불량 상태가 지속되는 경우에는 변류기 2차 단자가 개방될 우려가 있거나 개방된 것으로 보고 계기용 변류기의 개방에 따른 포화 파손을 방지함과 함께, 상기 계기용 변류기 2차 단자에 연결된 계전기가 정상 동작될 수 있도록 상기 2차 보호회로 생성부는 변류기 2차 단자에 연결되는 회로로 상기 계전기만 연결시킨 폐회로를 형성하게 된다.
상기 2차 보호회로가 생성된 후에도, 상기 단락 지연시간 동안 상기와 같은 접촉불량 상태가 지속되는 경우에는 2차 보호회로를 구성하는 계전기가 불량인 것으로 보고, 계기용 변류기의 개방에 따른 포화 파손을 방지하기 위해 상기 제어부는 즉시 상기 계기용 변류기 단락부로 2차단자 개방신호를 보내 상기 계기용 변류기의 2차 단자를 단락(Short) 시키게 되며, 상기 제어부의 2차단자 개방신호에 따라 2차 단자가 단락된 경우에, 사용자는 계전기를 교환함과 함께 접촉불량 등의 계기용 변류기의 2차 단자를 단락시킨 원인을 찾아서 이를 제거 후, 상기 재설정버튼을 눌러 상기 2차 보호회로 생성부의 계전기만의 폐회로 생성을 해제시키고, 계기용 변류기 단락부의 단락 동작을 해제시킴으로써, 상기 계기용 변류기의 2차 선로가 다시 정상 통전하게 된다.
특히, 본 발명에 따른 계기용 변류기 개방 상태 감시 및 보호 장치가 구비된 수배전반은, 상기 제어부에서 2차단자 개방신호를 상기 계기용 단락부로 출력하여 2차 단자를 단락시킨 후, 초기 설치시 사용자로부터 입력받은 차단 지연시간 동안 상기 재설정 버튼을 통해 사용자로부터 재설정 명령을 입력받지 못한 때에는, 통상의 수배전반 내에 메인 선로 상에 구비되는 상기 차단기를 차단 동작시킴으로써, 계기용 변류기 2차 단자를 단락시키게 된 원인을 찾을 수 없어 후속 조치를 즉시 취할 수 없는 경우나, 상기 계기용 변류기 2차 단자 개방 감시 및 보호 장치가 오작동 한 경우 또는, 사용자가 장시간 부재 중으로 후속 조치를 즉시 취할 수 없는 경우 등의, 원인 미상의 이상상태로부터 상기 계기용 변류기나 계기용 변류기 2차 단자 개방 감시 및 보호 장치의 파손사고를 예방할 수 있고, 상기 계기용 변류기 2차 단자 개방 감시 및 보호 장치의 오작동 발생에 따른 추가적인 사고나 손실을 방지할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 2차단자 개방신호를 상기 계기용 변류기 단락부로 출력한 후, 사용자로부터 입력받은 상기 차단 지연시간 동안 상기 재설정 버튼을 통해 사용자로부터 재설정 명령을 입력받지 못해 상기 차단기를 차단 동작 시킨 경우에는, 상기 재설정 버튼을 통해 사용자로부터 재설정 명령을 입력받는 경우에만 상기 차단기의 차단 동작을 해제시킬 수 있도록 함으로써, 상기 차단 지연시간 동안 사용자로부터 재설정 명령을 받지 못해 상기 차단기를 차단 동작시킨 경우에는 원인 미상의 이상상태가 발생 된 것으로 간주하고, 상기 재설정 버튼을 통해 사용자로부터 상기 차단기 차단동작 원인 제거를 확인받은 후에만 상기 차단기의 차단 동작을 해제시키는 인터록(Interlock) 기능을 수행하여 상기 계기용 변류기나 계기용 변류기 2차 단자 개방 감시 및 보호 장치의 보호 및, 계기용 변류기 2차 단자 개방 감시 및 보호 장치의 오작동에 따른 추가적인 사고나 손실을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 계기용 개방 상태 감시 및 보호 장치가 구비된 수배전반에서는, 수배전반 내부 및 외부에서 발생되는 이상전류를 대지로 제거하기 위한 접지선로의 전압값을 접지선로 측정부에서 실시간으로 상기 제어부로 출력하게 되며, 상기 제어부는 상기 측정된 접지선로의 전압값과, 사용자로부터 수배전반의 정상상태에서 나타나는 소정의 접지 기준 전압값을 비교하여 상기 접지선로의 전압값이 상기 접지 기준 전압값보다 높은 경우에 경보신호를 출력하여 사용자에게 수배전반 내에 이상상태가 발생 되었음을 알리고, 또한, 상기 접지 선로의 전압값이 상기 접지 기준 전압값 보다 높은 상태가 초기 설치시 사용자로부터 입력받은 접지경보 지연시간 동안 지속되는 경우에 상기 차단기를 차단 동작시킴으로써, 외부전원에서 유입되는 과전류나 과전압, 써지(Surge) 등의 이상전류나 수배전반 내에서 발생되는 이상상태에 의한 상기 계기용 변류기 및 계기용 변류기 2차 단자 개방 감시 및 보호 장치의 파손이나 오작동을 사전에 예방할 수 있으며, 돌발적인 이상전류로부터 수배전반을 안전하게 보호할 수 있게 된다.
위에서 몇몇의 실시예가 예시적으로 설명되었음에도 불구하고, 본 발명이 이의 취지 및 범주에서 벗어남 없이 어려 다른 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다.
따라서, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아닌 예시적인 것으로 여겨져야 하며, 첨부된 청구항 및 이의 동등 범위 내의 모든 실시예는 본 발명의 범주 내에 포함된다.
1 : 수배전반 100 : 계기용 변류기 개방 상태 감시 및 보호장치
Claims (4)
- 외부전원을 입력받아 전기적으로 연결된 다수의 전자기기에 각각의 정격전원으로 변환하여 공급하고, 과전류나 과전압 발생시 전원을 차단하는 차단기(CB, Circuit Breaker)와 전력 계측을 위해 구비되는 계기용 변류기(CT, Current Transformer) 및 상기 계기용 변류기의 2차 단자 연결선로에 구비되는 계전기(Relay)를 포함하여 구성되며, 상기 계기용 변류기의 2차 단자 개방을 감시하고 보호하는 계기용 변류기 개방 상태 감시 및 보호 장치가 구비된 수배전반에 있어서,
상기 계기용 변류기의 2차 단자의 전압값을 측정하는 2차단자 전압측정부;
사용자로부터 소정의 기준 전압값, 보호회로 지연시간, 단락 지연시간 및, 차단 지연시간을 각각 입력받으며, 상기 2차단자 전압측정부로부터 측정된 전압값을 입력받아 상기 측정 전압값이 상기 기준 전압값보다 높은 경우에 경보신호를 출력하고, 상기 측정 전압값이 상기 기준 전압값보다 높은 상태가 상기 입력받은 보호회로 지연시간 동안 지속되는 경우에 외부로 2차 보호회로 생성신호를 출력하며, 상기 2차 보호회로 생성신호를 외부로 출력한 후, 상기 측정 전압값이 상기 기준 전압값보다 높은 상태가 상기 입력받은 단락 지연시간 동안 지속되는 경우에 외부로 2차단자 개방신호를 출력하는 제어부;
상기 제어부로부터 2차 보호회로 생성신호를 입력받는 경우에, 상기 계기용 변류기의 2차 단자에 연결되는 회로를 상기 계전기만 전기적으로 연결시킨 폐회로로 형성하는 2차 보호회로 생성부;
상기 제어부로부터 2차단자 개방신호를 입력받아 상기 계기용 변류기의 2차 단자를 단락시키는 계기용 변류기 단락부;
사용자로부터 재설정 명령을 입력받아, 상기 2차 보호회로 생성부의 상기 계전기만 연결시킨 폐회로 형성을 해제시키고, 상기 계기용 변류기 단락부의 단락을 해제시키는 재설정 버튼;
상기 제어부로 전원을 공급하는 전원 공급부;
수배전반 내부 및 외부에서 발생되는 이상전류를 대지로 제거하기 위한 접지선로; 및
상기 접지선로의 전압값을 측정하는 접지선로 측정부;를 포함하여 구성되며,
상기 제어부는,
사용자로부터 소정의 접지 기준 전압값 및 접지경보 지연시간을 입력받고, 상기 접지선로 측정부에서 접지선로의 전압값을 입력받아 상기 접지선로의 전압값이 상기 접지 기준 전압값 보다 높은 경우에 경보신호를 출력하며, 상기 접지선로의 전압값이 상기 접지 기준 전압값 보다 높은 상태가 상기 접지경보 지연시간 동안 지속되는 경우에 상기 차단기를 차단 동작시키는 것을 특징으로 하는 계기용 변류기 개방 상태 감시 및 보호 장치가 구비된 수배전반.
- 제 1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 2차단자 개방신호를 상기 계기용 변류기 단락부로 출력한 후, 상기 입력받은 차단 지연시간 동안 상기 재설정 버튼을 통해 사용자로부터 재설정 명령을 입력받지 못한 경우에 상기 차단기를 차단 동작시키는 것을 특징으로 하는 계기용 변류기 개방 상태 감시 및 보호 장치가 구비된 수배전반.
- 제 2항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 2차단자 개방신호를 상기 계기용 변류기 단락부로 출력한 후, 상기 입력받은 차단 지연시간 동안 상기 재설정 버튼을 통해 사용자로부터 재설정 명령을 입력받지 못해 상기 차단기를 차단 동작시킨 경우에는, 상기 재설정 버튼을 통해 사용자로부터 재설정 명령을 입력받는 경우에만 상기 차단기의 차단 동작을 해제시키는 것을 특징으로 하는 계기용 변류기 개방 상태 감시 및 보호 장치가 구비된 수배전반.
- 삭제
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