KR101517403B1 - Apparatus and method for controlling current - Google Patents
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Abstract
전류제어장치 및 방법이 개시된다. 차단기와 과전류 계전기를 포함하여, 복수의 일반부하와 적어도 하나 이상의 중요부하에 전류를 공급하는 시스템에서, 전류공급을 제어하는 본 발명의 방법은, 복수의 일반부하에 흐르는 전류를 감시하고, 과전류 계전기로부터 과전류 초과량을 포함하는 과전류 정보를 수신하여, 복수의 일반부하의 전류와 과전류 초과량을 바탕으로 복수의 일반부하 중 차단할 부하를 적어도 하나 이상 선택하여, 선택된 부하를 차단하는 제1제어신호를 복수의 일반부하에 각각 연결된 스위칭부로 전송할 수 있다. A current control device and method are disclosed. In a system for supplying current to a plurality of general loads and at least one or more critical loads, including a circuit breaker and an overcurrent relay, the method of the present invention for controlling the current supply includes monitoring currents flowing through a plurality of general loads, Based on the currents of the plurality of general loads and the overcurrent exceeding amount, a first control signal for interrupting the selected load by selecting at least one load to be shut down among a plurality of general loads To a switching unit respectively connected to a plurality of general loads.
Description
본 발명은 전류제어장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 차단기가 사용되는 선박용 시스템에서 이용하기 위한 전류제어장치 및 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a current control apparatus and method, and more particularly, to a current control apparatus and method for use in a marine system in which a breaker is used.
일반적으로, 차단기와 과전류 계전기는 선로 과부하가 발생할 때 화재를 방지하기 위해 선로를 차단하는 안정화 장치이다.Generally, circuit breakers and overcurrent relays are stabilizers that cut off the line to prevent fire when line overload occurs.
도 1은 종래의 차단기와 계전기의 동작을 설명하기 위한 시스템의 구성도이다.1 is a block diagram of a system for explaining the operation of a conventional circuit breaker and a relay.
도면에 도시된 바와 같이, 종래의 시스템은, 변압기(110)를 통과하여 부하(140, 150)로 전류가 공급되며, 그 사이의 경로에 차단기(120)와 계전기(130)가 설치된다.As shown in the drawing, the conventional system is supplied with current through the
계전기(130)는 선로의 전류를 검지하여, 과부하상태인 경우 차단기에 신호를 전달하고, 신호를 수신한 차단기(120)는 선로를 차단하여 과부하 및 사고상태의 위험을 방지한다. The
그러나, 위와 같은 종래의 시스템에서는, 중요부하(140)와 일반부하(150)의 구분없이 차단기(120)가 동작하므로, 모든 부하에서 정전을 경험하게 되는 문제점이 있다. 특히, 이러한 시스템이 선박에 사용되는 경우, 모든 부하에 공급되는 전류를 차단하게 되면 선박이 정지하게 되는 문제점이 있다.
However, in the above-described conventional system, since the
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 과전류로 인하여 차단기를 동작하기 전에 미리 선택한 부하를 차단하여 시스템의 전체 정전을 방지하기 위한 전류제어 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a current control apparatus and method for preventing a total power outage of a system by blocking a pre-selected load before operating the circuit breaker due to an overcurrent.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 전류제어장치는, 복수의 일반부하 및 적어도 하나 이상의 중요부하에 전류가 공급되는 선로를 차단하는 차단기; 선로에 공급되는 전류의 크기를 검출하여, 과전류가 발생한 경우 과전류 정보를 제어부에 전송하고, 상기 제어부의 제어에 의해 상기 차단기의 동작을 지시하는 과전류 계전기; 및 상기 과전류 계전기로부터 수신한 과전류 정보에 의해, 상기 복수의 일반부하 중 차단할 부하를 선택하는 상기 제어부를 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a current control apparatus comprising: a circuit breaker for blocking a line to which a current is supplied to a plurality of general loads and at least one or more important loads; An overcurrent relay for detecting the magnitude of the current supplied to the line and transmitting the overcurrent information to the control unit when an overcurrent occurs and for instructing the operation of the circuit breaker under the control of the control unit; And the controller for selecting a load to be disconnected from the plurality of general loads based on the overcurrent information received from the overcurrent relay.
본 발명의 일실시예에서, 상기 복수의 일반부하 각각에 공급되는 전류를 검출하는 복수의 검출부를 더 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the apparatus may further include a plurality of detectors for detecting a current supplied to each of the plurality of general loads.
본 발명의 일실시예에서, 상기 제어부는, 상기 복수의 검출부로부터 수신한 정보와 과전류 초과량을 바탕으로 차단할 부하를 선택할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the control section can select a load to be blocked based on the information received from the plurality of detection sections and the over-current excess amount.
본 발명의 일실시예에서, 상기 복수의 일반부하에 연결되는 선로에 각각 배치되어, 상기 제어부의 제어에 따라, 선택된 부하로 연결되는 선로를 온오프하는 복수의 스위칭부를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the control unit may further include a plurality of switching units disposed on the lines connected to the plurality of general loads, respectively, for turning on / off lines connected to the selected load under the control of the control unit.
본 발명의 일실시예에서, 상기 제어부는, 차단할 부하여 연결된 상기 스위칭부가 오프하도록 제어할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the control unit may control the switching unit connected to be blocked to be turned off.
본 발명의 일실시예에서, 상기 제어부는, 픽업지연시간을 도과하여 선택된 부하가 차단되도록 제어할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the controller may control the picked-up delay time so as to block the selected load.
본 발명의 일실시예에서, 상기 과전류 계전기와 상기 제어부는, 소정 통신방식에 의해 연결되어 정보를 송수신할 수 있다.
In one embodiment of the present invention, the overcurrent relay and the control unit are connected by a predetermined communication method to transmit and receive information.
또한, 상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해, 차단기와 과전류 계전기를 포함하여, 복수의 일반부하와 적어도 하나 이상의 중요부하에 전류를 공급하는 시스템에서, 전류공급을 제어하는 본 발명의 방법은, 상기 복수의 일반부하에 흐르는 전류를 감시하는 단계; 상기 과전류 계전기로부터 과전류 초과량을 포함하는 과전류 정보를 수신하는 단계; 상기 복수의 일반부하의 전류와 상기 과전류 초과량을 바탕으로 상기 복수의 일반부하 중 차단할 부하를 적어도 하나 이상 선택하는 단계; 및 선택된 부하를 차단하는 제1제어신호를 상기 복수의 일반부하에 각각 연결된 스위칭부로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of controlling current supply in a system for supplying current to a plurality of general loads and at least one or more important loads, including a circuit breaker and an overcurrent relay, Monitoring a current flowing through the plurality of general loads; Receiving over-current information including an over-current excess amount from the over-current relay; Selecting at least one load among the plurality of general loads based on the currents of the plurality of general loads and the overcurrent excess amount; And transmitting a first control signal blocking the selected load to a switching unit connected to each of the plurality of general loads.
본 발명의 일실시예에서, 상기 복수의 일반부하의 전류의 합이 상기 과전류 초과량보다 작은 경우, 상기 차단기를 동작하도록 하는 제2제어신호를 상기 과전류 계전기로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the method may further comprise transmitting a second control signal to the overcurrent relay to cause the circuit breaker to operate if the sum of the currents of the plurality of normal loads is less than the overcurrent excess amount .
본 발명의 일실시예에서, 상기 스위칭부로 전송하는 단계는, 픽업 지연시간이 도과한 후, 상기 제1제어신호를 상기 복수의 일반부하에 각각 연결된 스위칭부로 전송할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the step of transmitting to the switching unit may transmit the first control signal to the switching unit respectively connected to the plurality of general loads, after the pickup delay time has passed.
본 발명의 일실시예에서, 상기 스위칭부로 전송하는 단계는, 선택된 부하 중 전류가 큰 순서대로 차단되도록 상기 제1제어신호를 상기 복수의 일반부하에 각각 연결된 스위칭부로 전송할 수 있다.
In one embodiment of the present invention, the step of transmitting to the switching unit may transmit the first control signal to the switching unit, which is connected to each of the plurality of general loads, so that the current among the selected loads is cut off in a descending order.
상기와 같은 본 발명은, 과부하시 계전기 동작으로 인한 전체 시스템의 정전을 방지하도록 하는 효과가 있다.
As described above, the present invention has an effect of preventing power failure of the entire system due to the relay operation in the event of an overload.
도 1은 종래의 차단기와 계전기의 동작을 설명하기 위한 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전류제어장치를 설명하기 위한 구성도이다.
도 3은 본 발명의 전류제어방법을 설명하기 위한 일실시예 흐름도이다.1 is a block diagram of a system for explaining the operation of a conventional circuit breaker and a relay.
2 is a block diagram illustrating a current control device according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart of an embodiment for explaining the current control method of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전류제어장치를 설명하기 위한 구성도이다.2 is a block diagram illustrating a current control device according to an embodiment of the present invention.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예의 장치는, 차단기(20), 과전류 계전기(30) 및 제어부(40)를 포함하며, 변압기(10)에 의해 공급되는 전류가 중요부하(70) 및 일반부하(81 내지 88)에 공급되며, 이때 공급되는 전류를 제어하기 위한 것이다. The apparatus of one embodiment of the present invention includes a
또한, 본 발명의 일실시예의 장치는, 각 일반부하(81~88)에 공급되는 전류를 검출하여 제어부(40)에 공급하기 위한 복수의 검출부(50)와 제어부(40)의 제어에 의해 일반부하(81~88) 각각에 공급되는 전류를 스위칭하기 위한 복수의 스위칭부(60)를 포함한다.The apparatus of the embodiment of the present invention further includes a plurality of
본 발명의 일실시예에서, 중요부하(70)는 하나가 도시되어 있으며, 일반부하(81~88)는 8개가 도시되어 있으나, 이는 예시적인 것으로서, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 다양한 수의 중요부하(70) 및 일반부하(81~88)가 사용될 수 있다. In one embodiment of the present invention, one of the
변압기(10)는 입력되는 전력을 부하(70, 81~88)에 공급하기 적합한 전류로 변환하여 선로에 공급한다.The
차단기(20)는 부하(70, 81~88)에 전류를 공급하는 선로에 제공되며, 과전류 계전기(30)에 의해 선로를 차단할 수 있다.The
과전류 계전기(30)는 변압기(10)를 통해 선로에 공급되는 전류의 크기를 검출하여, 선로에 흐르는 전류가 과부하 상태인지, 또는 일반 부하상태인지를 결정하고, 과전류가 발생한 경우, 픽업(pick-up)정보를 제어부(40)에 전달할 수 있다. 픽업정보란, 과전류가 발생하였다는 것을 알리는 정보를 말한다. 또한, 과전류 계전기(30)는 과전류가 발생한 경우, 과전류 초과량과 계전예상 지연시간 및 픽업 지연시간을 결정하여, 이를 제어부(40)에 전달한다.The
과전류 계전기(30)와 제어부(40)는 소정 통신방식에 의해 연결되어 있을 수 있다. 예를 들어, 과전류 계전기(30)와 제어부(40)는 무선 또는 유선으로 연결될 수 있다. 이와 같이 과전류 계전기(30)와 제어부(40)는 소정 통신방식에 의해 연결되어, 실시간으로 정보를 송수신할 수 있다.The
제어부(40)는, 과전류 계전기(30)로부터 픽업정보, 과전류 초과량 및 계전예상 지연시간을 포함하는 정보를 수신하여, 이를 바탕으로 차단할 부하를 선택하여, 해당 부하를 차단할 수 있다. 다만, 제어부(30)는 과전류 초과량이 전체 부하전류의 합을 초과하는 경우에는 차단기(20)가 동작하도록 하는 신호를 과전류 계전기(30)로 다시 전송하여, 과전류 계전기(30)가 차단기(20)가 작동하도록 할 수 있다.The
제어부(40)는, 복수의 일반부하(81~88)에 제공되는 전류를 검출부(50)로부터 수신하고, 과전류 초과량을 바탕으로 차단할 부하를 선택할 수 있다. 이하, 도면을 참조로 제어부(40)의 동작을 설명하기로 한다.
The
도 3은 본 발명의 전류제어방법을 설명하기 위한 일실시예 흐름도로서, 도 2의 제어부(40)에서의 제어를 나타낸 것이다.FIG. 3 is a flow chart of an embodiment for explaining the current control method of the present invention, and shows control in the
본 발명의 일실시예의 제어부(40)는 검출부(50)를 통해 일반부하의 전류를 감시하고 있다(도시되지 않음).The
이후, 도면에 도시된 바와 같이, 제어부(40)는 과전류 계전기(30)로부터 과전류 정보를 수신할 수 있다(S31). 과전류 정보는, 과전류 제어기(30)가 선호를 감시하여 얻는 정보를 말하는 것으로, 픽업정보, 픽업 지연시간, 과전류 초과량 및 계전예상 지연시간을 포함할 수 있다.Thereafter, as shown in the figure, the
다만, 픽업 지연시간은 과전류 계전기(30)가 제어부(40)로 전송할 수도 있고, 또는 설정에 의해 미리 지정되어 있을 수도 있다. 설정에 의해 미리 지정되어 있는 경우에는, 과전류 정보는, 픽업정보, 과전류 초과량 및 계전예상 지연시간을 포함하게 된다. However, the pickup delay time may be transmitted to the
이때, 계전예상 지연시간은 계전기(30)의 동작 지연시간과 비교하여, 그보다 빠르게 선택된 부하가 차단되어야 하는 시간이다. In this case, the estimated delay time is a time required to cut off the load selected faster than the delay time of the
제어부(40)는 각각의 일반부하(81~88)에 흐르는 전류를 확인하여, 과전류 초과량이 전체 일반부하 전류의 합보다 큰 경우에는(S32), 차단기(20)를 동작하여야 한다는 신호(차단기 동작신호)를 과전류 계전기(20)에 전송하여(S33), 과전류 계전기(30) 픽업을 해지시켜 차단기(20)가 동작하여 선로가 차단되도록 할 수 있다. 과전류 초과량이 전체 일반부하 전류의 합보다 큰 경우에는 일반부하를 선택하는 것에 의미가 없으며, 중요부하(70)의 보호를 위해 차단기(20)를 동작하여야 한다.The
그러나, 전체 일반부하전류의 합이 초과량보다 크지 않은 경우에는, 수신한 과전류 초과량을 바탕으로 차단할 일반부하를 선택할 수 있다(S34). 이때, 차단할 일반부하는 적어도 하나 이상일 수 있다. However, if the sum of all the normal load currents is not larger than the excess amount, a general load to be blocked based on the received overcurrent excess amount can be selected (S34). At this time, there may be at least one general unit to be blocked.
이후, 제어부(40)는 선택된 일반부하의 전류의 합이 과부하 초과량보다 작은 경우에는(S35), 다시 차단할 부하를 선택하고(S34), 선택된 일반부하의 전류의 합이 과부하 초과량보다 큰 경우에는, 픽업 지연시간이 기다려(S36), 선택된 부하를 차단하는 제어신호를 스위칭부(60)에 전송하여(S37), 과전류 계전기(30)의 픽업을 해지시켜 차단동작을 예방할 수 있다. 제어신호를 수신한 스위칭부(60)는 해당 선로를 오프하여, 해당 부하에 전류가 흐르는 것을 차단할 수 있다. Then, when the sum of the currents of the selected general loads is smaller than the overload excess amount (S35), the
픽업 지연시간을 기다리는 이유는, 과전류 계전기(30)가 픽업이 픽업 지연시간 이내에 해지되는 것을 확인하기 위함이다. The reason for waiting for the pickup delay time is that the
이때, 제어부(40)는 소모되는 전류가 큰 순서에 따라 전류를 차단할 수 있을 것이다. At this time, the
또한, 이때 제어부(40)는 선택된 부하를 차단하는 경우, 계전예상 지연시간보다 빠르게 차단하도록 하는 제어신호를 스위칭부(60)에 전송하여, 해당 부하로 연결되는 선로를 오프할 수 있다.At this time, when the selected load is blocked, the
이후 제어부(40)는 다시 과전류 제어부(30)와 통신하여 과전류 픽업과 관련한 정보를 수신할 수 있다.Then, the
이와 같이, 본 발명은, 과전류로 인하여 차단기 이하의 시스템에서 모든 부하가 정전이 시행되도록 하지 않고, 주요하지 않은 일반 부하를 선택하여 차단함으로써, 과전류 계전기의 동작을 막아 정전의 파급을 최소화할 수 있다.
As described above, according to the present invention, it is possible to minimize the spread of the power failure by blocking the operation of the overcurrent relay by selecting and blocking a non-essential general load without causing all loads in the system below the breaker due to the overcurrent, .
이와 같은 본 발명은, 과부하시 계전기 동작으로 인한 전체 시스템의 정전을 방지할 수 있다. The present invention can prevent a power failure of the entire system due to an operation of a relay during an overload.
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the following claims.
10: 변압기 20: 차단기
30: 과전류 계전기 40: 제어부
50: 검출부 60: 스위칭부
70, 81~88: 부하10: Transformer 20: Circuit breaker
30: overcurrent relay 40:
50: detecting section 60: switching section
70, 81 ~ 88: load
Claims (11)
선로에 공급되는 전류의 크기를 검출하여, 과전류가 발생한 경우 과전류 정보를 제어부에 전송하고, 상기 제어부의 제어에 의해 상기 차단기의 동작을 지시하는 과전류 계전기; 및
상기 과전류 계전기로부터 수신한 과전류 정보에 의해 상기 복수의 일반부하 중 차단할 부하를 선택하고, 픽업지연시간을 도과한 경우 선택된 부하가 차단되도록 제어하는 상기 제어부를 포함하는 전류제어장치.
A circuit breaker for blocking a line to which a current is supplied to a plurality of general loads and at least one or more important loads;
An overcurrent relay for detecting the magnitude of the current supplied to the line and transmitting the overcurrent information to the control unit when an overcurrent occurs and for instructing the operation of the circuit breaker under the control of the control unit; And
And a controller for selecting a load to be cut off among the plurality of general loads based on the overcurrent information received from the overcurrent relay and controlling the selected load to be cut off when the pickup delay time is exceeded.
상기 복수의 일반부하 각각에 공급되는 전류를 검출하는 복수의 검출부를 더 포함하는 전류제어장치.
The method according to claim 1,
Further comprising a plurality of detecting portions for detecting a current supplied to each of the plurality of general loads.
상기 복수의 검출부로부터 수신한 정보와 과전류 초과량을 바탕으로 차단할 부하를 선택하는 전류제어장치.
3. The apparatus of claim 2,
And selects a load to be cut off based on the information received from the plurality of detecting portions and the overcurrent excess amount.
상기 복수의 일반부하에 연결되는 선로에 각각 배치되어, 상기 제어부의 제어에 따라, 선택된 부하로 연결되는 선로를 온오프하는 복수의 스위칭부를 더 포함하는 전류제어장치.
The method according to claim 1,
And a plurality of switching units which are respectively disposed in the lines connected to the plurality of general loads and turn on and off the line connected to the selected load under the control of the control unit.
차단할 부하에 연결된 상기 스위칭부가 오프하도록 제어하는 전류제어장치.
5. The apparatus of claim 4,
And the switching unit connected to the load to be shut off is turned off.
소정 통신방식에 의해 연결되어 정보를 송수신하는 전류제어장치.
The overcurrent relay according to claim 1,
A current control device connected to and receiving information by a predetermined communication method.
상기 복수의 일반부하에 흐르는 전류를 감시하는 단계;
상기 과전류 계전기로부터 과전류 초과량을 포함하는 과전류 정보를 수신하는 단계;
상기 복수의 일반부하의 전류와 상기 과전류 초과량을 바탕으로 상기 복수의 일반부하 중 차단할 부하를 적어도 하나 이상 선택하는 단계; 및
선택된 부하를 차단하는 제1제어신호를 픽업지연시간이 도과한 후 상기 복수의 일반부하에 각각 연결된 스위칭부로 전송하는 단계를 포함하는 제어방법.
A method of controlling current supply in a system for supplying current to a plurality of general loads and at least one or more critical loads, including a breaker and an overcurrent relay,
Monitoring a current flowing through the plurality of general loads;
Receiving over-current information including an over-current excess amount from the over-current relay;
Selecting at least one load among the plurality of general loads based on the currents of the plurality of general loads and the overcurrent excess amount; And
And transmitting a first control signal blocking the selected load to a switching unit connected to each of the plurality of general loads after a pickup delay time has passed.
상기 복수의 일반부하의 전류의 합이 상기 과전류 초과량보다 작은 경우, 상기 차단기를 동작하도록 하는 제2제어신호를 상기 과전류 계전기로 전송하는 단계를 더 포함하는 제어방법.
9. The method of claim 8,
And sending a second control signal to operate the breaker to the overcurrent relay if the sum of the currents of the plurality of normal loads is less than the overcurrent exceeding amount.
선택된 부하 중 전류가 큰 순서대로 차단되도록 상기 제1제어신호를 상기 복수의 일반부하에 각각 연결된 스위칭부로 전송하는 제어방법. 9. The method of claim 8,
And the first control signal is transmitted to the switching units respectively connected to the plurality of general loads so that the current among the selected loads is blocked in descending order.
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2013
- 2013-09-06 KR KR1020130107602A patent/KR101517403B1/en active IP Right Grant
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