KR101580592B1 - 무정전 점검 및 교체 가능한 차단기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 무정전 테스트 및 교체 가능한 차단기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 주전력을 차단하지 않은 상태에서 차단기를 점검하거나 점검에 따라 오류 발생시 차단기를 교체가능한 무정전 점검 및 교체 가능한 차단기에 관한 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 무정전 점검 및 교체 가능한 차단기는 보호계전기와 연동되어 상기 전력계통의 전원을 단속하며 제1 투입스위치 및 제1 개방스위치가 구성되는 제1 차단부; 상기 보호계전기와 연동되어 상기 전력계통의 전력을 단속하며, 상기 제1 차단부와 병렬로 접속되고, 제2 투입스위치 및 제2 개방스위치가 구성되는 제2 차단부; 및 상기 제1 차단부 및 제2 차단부를 점검하기 위한 테스트버튼을 포함하는 차단기로 구성되며, 상기 테스트버튼의 온-동작에 따라 상기 제1 차단부 또는 제2 차단부 중에서 선택된 하나 이상의 차단부가 상기 전력 계통에 투입된 경우에만, 투입되지 못한 하나의 차단부에 대한 상기 개방스위치가 동작되도록 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

무정전 점검 및 교체 가능한 차단기{CIRCUIT BREAKER FOR UNINTERRUPTIBLE POWER TEST AND EXCHANGE}
본 발명은 무정전 점검 및 교체 가능한 차단기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 주전력을 차단하지 않은 상태에서 차단기를 점검하거나 점검에 따른 오류 발생시 차단기 교체가 가능한 무정전 점검 및 교체 가능한 차단기에 관한 것이다.
차단기는 전류를 개폐하면서 과부하, 단락 및 누전 등의 이상 상태에 대해 전기적 연결을 차단하여 안전을 유지하는 기능을 수행하는 것으로서, 차단기 종류에는 커버나이프 스위치, 배선용 차단기 및 누전 차단기 등이 있다.
차단기가 정상적인 동작을 수행하지 못하는 경우, 전력 설비의 손상 및 고장으로 이어져 전력을 안정적으로 공급할 수 없게 된다. 이에, 차단장치는 점검을 주기적으로 수행하도록 규정되어 있다.
차단기의 점검은, 누전 차단기의 경우 인위적인 누설전류를 발생시켜 트립코일을 동작시키는 것으로 전로를 차단하는 상태를 점검하며, 고압 대전류에서 사용되는 유입 차단기(OCB) 및 가스차단기(GCB) 등은 전력 계통에서 분리하여 점검이 이루어진다.
이때, 차단기의 점검은 배선측(부하측) 전류를 차단하고 차단기를 계통에서 분리한 후, 분리된 차단기를 점검하는 식으로 이루어지게 된다. 따라서 차단기를 점검하는 동안에는 배선측에 전력이 차단되는 문제점이 발생된다.
상기와 같은 문제점을 해소하고자 주전원을 차단하지 않고 차단기를 점검할 수 있는 기술로, 등록특허공보 제10-0990860호에 주전원을 차단하지 않고 점검이 가능한 누전 차단기 및 누전기능 점검방법이 개시되어 있다.
상기 종래의 누전 차단기는 트립코일과 누설전류 검출부 사이에서 정류회로의 출력단과 누설전류 검출부의 입력단에 설치되어 정상적인 누설전류와 인위적인 누설전류를 선택적으로 출력하여 누설전류 검출부에 인가하는 기능점검 스위칭 수단과; 상기 기능점검 스위칭 수단으로부터 트립 코일을 작동시킬 수 있는 충분한 기전력이 생기지 않도록 하는 공급전류 제한수단과; 및 누전차단기의 기능이 점검된 상태를 표시하는 작동상태 확인수단으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
그러나 상기의 기술은 이상 전류를 검출하는 누설전류 검출부의 점검에는 효과가 있으나 트립 코일의 동작여부를 점검할 수 없는 문제점이 발생된다.
또한, 차단기의 이상 동작에 따라 교체하는 경우에도 차단기가 전력 계통에서 분리된 후 교체되어야 하는 것으로, 차단기의 교체에 따라 주전원이 차단되는 단점이 있다.
한편, 부하측의 설비 종류에 따라 상시 전력이 투입되어야 하는 경우도 발생된다. 예를 들어, 원자력 발전소 및 제련 공장 등에서는 상시 전력이 투입되어야 한다. 전력이 상시 투입되어야 하는 전력 계통에 설치된 차단기는 점검을 수행할 수 없게 된다. 즉, 상시 전력이 공급되어야 하는 전력계통에 설치된 차단기는 설치된 이후 차단기에 대한 교체 및 점검을 수행할 수 없을 뿐만 아니라, 기계적으로 고착되는 경우도 발생될 수 있다. 이러한 기계적인 고착은 차단기의 기능을 상실하게 되어 이상 전류에 대해 부하측을 보호하지 못하는 문제점이 발생된다.
KR 10-0990860 B1 2010. 10. 25.
본 발명은 상기 종래기술이 갖는 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명에서 해소하고자 하는 과제는, 무정전으로 차단기의 동작을 점검할 수 있으며, 필요시 무정전 상태에서 유지 보수가 가능한 차단기를 제공하는 데 있다.
또한, 차단기의 점검시 사용자의 조작 실수에 의해 전력 차단을 방지할 수 있는 무정전 점검 및 교체 가능한 차단기를 제공하는 데 있다.
상기의 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 무정전 점검 및 교체 가능한 차단기는 보호계전기와 연동되어 상기 전력계통의 전원을 단속하며 제1 투입스위치 및 제1 개방스위치가 구성되는 제1 차단부; 상기 보호계전기와 연동되어 상기 전력계통의 전력을 단속하며, 상기 제1 차단부와 병렬로 접속되고, 제2 투입스위치 및 제2 개방스위치가 구성되는 제2 차단부; 및 상기 제1 차단부 및 제2 차단부를 점검하기 위한 테스트버튼을 포함하는 차단기로 구성되며, 상기 테스트버튼의 온-동작에 따라 상기 제1 차단부 또는 제2 차단부 중에서 선택된 하나 이상의 차단부가 상기 전력 계통에 투입된 경우에만, 투입되지 못한 하나의 차단부에 대한 상기 개방스위치가 동작되도록 구성된 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제1 차단부 및 제2 차단부가 상기 전력 계통에 투입된 상태인 경우, 상기 테스트 버튼의 온-동작에 따라 상기 제1 차단부 또는 제2 차단부 중에서 하나의 개방스위치가 동작되면 다른 일측의 차단부에 구성된 개방스위치는 부동작 상태로 전환되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 차단부 및 제2 차단부는 교체 가능하도록 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 무정전 상태에서 차단기를 점검할 수 있으므로, 차단기의 점검시에도 부하에 전력을 지속적으로 공급할 수 있는 장점이 있다.
또한, 차단기의 이상 동작에 따른 오류 또는 수명에 따라 교체시에도 부하에 전력을 지속적으로 공급할 수 있으며, 이에 따라 차단기의 건전 상태를 유지할 수 있으므로, 수용가 측의 전력 기기를 안전하게 보호할 수 있는 장점이 있다.
아울러, 차단기의 조작시 사용자의 실수에 의한 부하측 정전을 최소화할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 무정전 점검 및 교체 가능한 차단기가 적용된 수전 설비의 단선 결선도.
도 2는 본 발명에 따른 무정전 점검 및 교체 가능한 차단기의 결선 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 무정전 점검 및 교체 가능한 차단기의 개요도를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명에 따른 무정전 점검 및 교체 가능한 차단기에서 차단부의 교체에 따른 개요도를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명에 따른 무정전 점검 및 교체 가능한 차단기에서 제1 차단부의 제어회로를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명에 따른 무정전 점검 및 교체 가능한 차단기에서 제2 차단부의 제어회로를 나타낸 도면.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명은 주전력을 차단하지 않은 상태에서 차단기를 점검하거나 점검에 따른 오류 발생시 차단기 교체가 가능한 무정전 점검 및 교체 가능한 차단기에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 무정전 점검 및 교체 가능한 차단기가 적용된 수전 설비의 단선 결선도이다.
첨부된 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 무정전 점검 및 교체 가능한 차단기(10)는 보호계전기(20)와 연계되어 상기 보호계전기에서 송출되는 신호에 따라 트립코일을 여자시킨다. 이때, 보호계전기는 과전류계전기(OCR), 지락계전기(GR), 접지과전류계전기(OCGR), 과전압지락계전기(OVGR), 과전압계전기(OVR) 및 부족전압계전기(UVR) 등이 있다.
도 2는 본 발명에 따른 무정전 점검 및 교체 가능한 차단기의 결선 구성도를 나타낸 것이다.
첨부된 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 무정전 점검 및 교체 가능한 차단기(10)는 제1 차단부(100), 제2 차단부(200) 및 테스트버튼(300)을 포함하여 구성된다.
상기 제1 차단부(100)는 상기 보호계전기(20)와 연동되어 전력계통의 전원을 단속하며, 제1 투입스위치(110) 및 제1 개방스위치(120)가 포함되어 구성된다. 이때, 제1 투입스위치(110)는 투입코일(115, CC(Close Coil))과 연계되어 있으며, 제1 개방스위치(120)는 개방코일(125, TC(Trip Coil))과 연계되어 있다.
즉, 제1 투입스위치(110)의 동작에 따라 투입코일(115)이 여자되어 전로를 연결하는 것으로서 전력을 공급하며, 제1 개방스위치(120)의 동작에 따라 개방코일(125)이 여자되어 전로를 개방하는 것으로서 전력을 차단한다.
물론, 상기 개방코일(125)은 상기 보호계전기(20)에서 송출되는 신호에 의해서도 여자되어 전력을 차단한다.
또한, 제1 차단부(100)에는 상기 제1 차단부(100)를 통해 흐르는 전류를 검출하는 제1 전류계(150)가 설치된다. 이때, 상기 제1 전류계(150)는 변류기(CT)를 통해 설치될 수 있으며, 상기 제1 차단부(100)를 통해 흐르는 전류를 육안으로 확인하기 위한 것이다. 부연하면, 상기 제1 전류계(150)를 통해 전류의 통전 상태를 확인할 수 있다.
상기 제2 차단부(200)는 상기 보호계전기(20)와 연동되어 전력계통의 전원을 단속하며, 제2 투입스위치(210) 및 제2 개방스위치(220)가 포함되어 구성된다. 이때, 제2 투입스위치(210)는 투입코일(215, CC(Close Coil))과 연계되어 있으며, 제2 개방스위치(220)는 개방코일(225, TC(Trip Coil))과 연계되어 있다.
즉, 제2 투입스위치(110)의 동작에 따라 투입코일(215)이 여자되어 전로를 연결하는 것으로서 전력을 공급하며, 제2 개방스위치(220)의 동작에 따라 개방코일(225)이 여자되어 전로를 개방하는 것으로서 전력을 차단한다.
물론, 상기 개방코일(225)도 상기 보호계전기(20)에서 송출되는 신호에 의해서 여자되어 전력을 차단한다.
또한, 제2 차단부(200)에는 상기 제1 차단부(100)와 동일한 기능을 수행하는 제2 전류계(250)가 설치된다. 상기 제2 전류계(250)는 상기 제1 전류계(150)와 동일한 기능을 수행하는 것으로 상세한 설명은 생략한다.
여기서, 상기 제1 투입스위치(110)와 제1 개방스위치(120)는 동시에 동작되지 못하도록 인터록 장치로 연결되어 구성될 수 있다. 또는 상기 제1 투입스위치(110)와 제1 개방스위치(120)는 셀렉터스위치(Selector Switch)로 구성될 수 있다. 아울러, 제2 투입스위치(210)와 제2 개방스위치(220)도 동시에 동작되지 못하도록 인터록 장치로 연결되거나 셀렉터스위치로 구성될 수 있다.
상기 제1 차단부(100)와 제2 차단부(200)는 전력계통에 대하여 병렬로 연결되어 있으며, 정상운전 상태에서는 각각 독립되어 동작된다.
즉, 정상운전 상태에서 상기 제1 차단부(100)와 제2 차단부(200)는, 선택된 하나의 차단부가 전력계통에 투입되어 동작될 수 있으며, 필요시 상기 제1 차단부(100) 및 제2 차단부(200)가 동시에 전력계통에 투입될 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 차단부(100)가 단독으로 전력계통에 투입된 경우, 보호계전기(20)의 신호에 따라 상기 제1 차단부(100)의 개방코일(125)이 여자되어 전력을 차단한다. 상기 제1 차단부(100)와 제2 차단부(200)가 동시에 전력계통에 투입된 경우, 보호계전기(20)의 신호에 따라 상기 제1 차단부(100)의 개방코일(125)과 제2 차단부(200)의 개방코일(225)이 동시에 여자되어 전력을 차단한다.
정상운전 상태에서는 사용자의 조작(개방 및 투입 조작)에 따라 제1 차단부(100)와 제2 차단부(200)는 독립된 동작을 수행하게 된다. 그러나 무정전 상태에서 일측의 차단부를 점검하거나 교체 등의 보수 작업을 수행하기 위해서는, 적어도 하나의 차단부는 전력계통에 투입되어야 한다.
상기 테스트버튼(300)은 무정전 상태에서 상기 제1 차단부(100) 및 제2 차단부(200)를 점검하기 위한 기능을 수행하는 것이다.
즉, 상기 테스트버튼(300)은 온-동작에 따라 상기 제1 차단부(100) 또는 제2 차단부(200) 중에서 선택된 하나 이상의 차단부가 상기 전력 계통에 투입된 경우에만, 투입되지 못한 하나의 차단부에 대한 개방스위치가 동작될 수 있는 상태를 제공하는 기능을 수행한다.
이때, 상기 테스트버튼(300)은 푸쉬-푸쉬버튼으로 구성될 수 있으나, 셀렉터스위치 및 토글스위치 등으로도 구성될 수 있다.
상기 제1 차단부(100)와 제2 차단부(200)가 연계되어 동작되는 상기 테스트버튼(300)에 대한 설명은 후술하기로 한다.
도 3은 본 발명에 따른 무정전 점검 및 교체 가능한 차단기의 개요도를 나타낸 도면이며, 도 4는 본 발명에 따른 무정전 점검 및 교체 가능한 차단기에서 차단부의 교체에 따른 개요도를 나타낸 도면이다.
첨부된 도 3 및 도 4를 참조하면, 무정전 점검 및 교체 가능한 차단기(10)는 수전 전력선과 연결되는 수전전로(11)와 배전측 전력선과 연결되는 배전전로(12) 사이에 제1 차단부(100)와 제2 차단부(200)가 접속된다. 여기서, 제1 차단부(100)와 제2 차단부(200)는 병렬로 접속된다.
또한, 차단기(10)에는 개방에 따라 제1 차단부(100)를 인출하거나 인입할 수 있는 제1 도어(101) 및 제2 차단부(200)를 인출하거나 인입할 수 있는 제2 도어(102)가 구비된다.
제1 차단부(100)와 제2 차단부(200)는 서로 대칭관계에 있는 것으로, 제1 차단부(100)를 설명하는 것으로 제2 차단부(200)의 설명은 생략한다.
상기 제1 차단부(100)의 일측단은 각각 상기 수전전로(11)와 전기적으로 접속되는 원통형 구조로 이루어진다. 또한, 제1 차단부(100)의 타측단은 각각 상기 배전전로(12)와 전기적으로 접속되는 원통형 구조로 이루어진다.
이에, 첨부된 도 4의 (a)를 참조하면, 제1 도어(101)를 개방하고, 제1 차단부(100)를 인출하면, 상기 제1 차단부(100)의 일측단은 각각 상기 수전전로(11)로부터 인출되어 전력계통에서 분리되며, 제1 차단부(100)의 타측단도 각각 상기 배전전로(12)에서 인출되어 전력계통에서 분리된다.
반대로, 제1 차단부(100)를 제1 도어(101)를 개방한 상태에서 인입하면, 상기 제1 차단부(100)의 일측단은 각각 상기 수전전로(11)에서 인입되어 전력계통에 연결됨과 동시에 전기적 접속이 이루어지며, 제1 차단부(100)의 타측단도 각각 상기 배전전로(12)에서 인입되어 전력계통에 연결됨과 동시에 전기적 접속이 이루어진다.
마찬가지로, 첨부된 도 4의 (b)를 참조하면, 제2 차단부(200)도 인출에 의해서 상기 수전전로(11) 및 배전전로(12)에서 인출되어 전력계통에서 분리되며, 인입에 따라 상기 수전전로(11) 및 배전전로(12)에 연결되어 전력계통에 연결되면서 전기적 접속이 이루어진다.
즉, 제1 차단부(100) 및 제2 차단부(200)는 각각 제1 도어(101) 및 제2 도어(102)를 통해 교체가 가능하다. 물론, 상기 제1 차단부(100) 및 제2 차단부(200)는 인입에 따라 설치위치를 고정하거나 외부의 힘에 의해서 이탈되지 않도록 하는 고정수단이 구성될 수 있다.
설계 조건에 따라서, 상기 차단부의 양측단과 상기 양측단에 접속되는 전로(수전전로(11) 및 배전전로(12))는 서로 반대로 구성될 수 있으며, 상기 제1 도어(101) 및 제2 도어(102)는 하나의 도어로 구성될 수 있는 것으로서, 도시된 도면에 의해 본 발명의 권리범위가 한정되거나 축소되어서는 안 된다.
도 5는 본 발명에 따른 무정전 점검 및 교체 가능한 차단기에서 제1 차단부의 제어회로를 나타낸 도면이다.
첨부된 도 5를 참조하여 제1 차단부의 제어회로를 설명한다.
상기 제1 차단부(100)의 제어회로는, 제1 개방스위치(120)의 동작에 따라 제1 차단부(100)의 개방코일(125)을 여자시키는 제1 개방접점a(121), 상기 제1 개방접점a(121)와 직렬 연결되며 상기 테스트버튼(300)의 온-동작에 따라 접점되는 테스트접점a(301), 상기 테스트접점a(301)와 직렬연결되며 상기 제2 투입스위치(210)의 동작에 따라 접점되는 제2 투입접점a(211), 상기 제2 개방스위치(220)의 동작에 따라 상기 제1 차단부(100)의 개방코일(125)을 여자시키는 제2 개방접점a(221), 상기 제2 개방접점a(221)와 직렬 연결되며 연속하여 2개 구비되되 상기 테스트버튼(300)의 온-동작에 따라 개방되는 테스트접점b(302) 및 상기 제1 개방접점a(121)와 테스트접점a(301) 사이 및 연속하여 2개 구비되는 테스트접점b(302) 사이를 연결하는 연결선(303)으로 이루어진다. 이때, 상기 제2 투입접점a(211)과 직렬로 제2 전류계(250)의 동작에 따라 접점되는 제2 전류신호접점a(251)가 구비된다.
또한, 보호계전기(20)에서 송출되는 신호에 의해서 상기 개방코일(125)을 여자시키는 보호계전기접점a(21)가 설치된다.
또한, 제1 투입스위치(110)의 동작에 의해서 투입코일(115)을 여자시키는 제1 투입접점a(111) 및 제1 투입접점a(111)과 병렬로 연결되며 제2 투입스위치(210)의 동작에 의해서 투입코일(115)을 여자시키는 제2 투입접점a(211)가 설치된다. 이때, 제2 투입접점a(211)에 직렬로 테스트접점b(302)가 설치된다.
또한, 상기 테스트접점a(301)와 상기 테스트접점b(302)는 인터록 장치로 연결된다.
상기와 같이 구성된 제1 차단부(100)의 제어회로에 대한 제어과정을 정상운전과 테스트운전으로 구분하여 설명한다.
1-1. 정상운전
정상운전에서는 테스트버튼(300)이 오프-동작된 상태이다.
이 경우, 제1 개방스위치(120)의 동작에 의해서 제1 개방접점a(121)가 연결되어 개방코일(125)이 여자된다. 또한, 보호계전기(20)의 동작에 따라 발생된 신호에 동작되는 보호계전기접점a(21)에 의해서도 개방코일(125)이 여자된다. 아울러, 제2 개방스위치(220)의 동작에 의해서 제2 개방접점a(221)가 연결되어 개방코일(125)이 여자된다.
또한, 제1 투입스위치(110)의 동작에 의해서 제1 투입접점a(111)가 연결되어 투입코일(115)이 여자되며, 제2 투입스위치(210)의 동작에 의해서 제2 투입접점a(211)가 연결되어 투입코일(115)이 여자된다.
즉, 개방스위치의 조작에 의해 개방코일이 여자되며, 투입스위치의 조작에 의해 투입코일이 여자된다.
1-2. 테스트운전
테스트운전에서는 테스트버튼(300)이 온-동작된 상태이다.
테스트버튼(300)이 온-동작되면, 테스트접점a(301)는 연결되며, 테스트접점a(301)와 인터록 장치로 연결된 테스트접점b(302)는 개방된다.
이에, 제1 개방스위치(120)의 동작에 의해서 제1 개방접점a(121)가 연결되어도 개방코일(125)은 여자되지 않는다. 또한, 제2 개방스위치(220)의 동작에 의해서 제2 개방접점a(221)가 연결되어도 개방코일(125)이 여자되지 않는다. 다만, 보호계전기(20)의 동작에 따라 발생된 신호에 동작되는 보호계전기접점a(21)에 의해서만 개방코일(125)이 여자된다.
이때, 제2 투입스위치(210)의 동작에 의해서 제2 투입접점a(211)가 연결되면, 제2 차단부(200)를 통해 전류가 흐를 수 있는 상태(통전 상태)로 전환되고, 제2 차단부(200)에 구비된 제2 전류계(250)가 동작되어 제2 전류신호접점a(251)가 연결된다.
이 상태에서는, 제1 개방스위치(120)의 동작에 의해서 제1 개방접점a(121)가 연결되면, 개방코일(125)은 여자된다.
즉, 테스트운전에서 제1 차단부(100)는 제2 차단부(200)가 전력계통에 투입되어 연결된 상태에서만 전로를 개방시킬 수 있는 조건이 만족된다.
또한, 제1 투입스위치(110)의 동작에 의해서 제1 투입접점a(111)가 연결되어 투입코일(115)이 여자되나, 테스트접점b(302)가 개방된 상태이기 때문에 제2 투입스위치(210)의 동작은 무시된다.
도 6은 본 발명에 따른 무정전 점검 및 교체 가능한 차단기에서 제2 차단부의 제어회로를 나타낸 도면이다.
첨부된 도 6을 참조하여 제2 차단부의 제어회로를 설명한다.
상기 제2 차단부(200)의 제어회로는, 상기 제2 개방스위치(220)의 동작에 따라 상기 제2 차단부(200)의 개방코일(225)을 여자시키는 제2 개방접점a(221), 상기 제2 개방접점a(221)와 직렬 연결되며 상기 테스트버튼(300)의 온-동작에 따라 접점되는 테스트접점a(301), 상기 테스트접점a(301)와 직렬연결되며 상기 제1 개방스위치(120)의 동작에 따라 접점되는 제1 투입접점a(121), 상기 제1 개방스위치(120)의 동작에 따라 상기 제2 차단부(200)의 개방코일(225)을 여자시키는 제1 개방접점a(121), 상기 제1 개방접점a(121)와 직렬 연결되며 연속하여 2개 구비되되 상기 테스트버튼(300)의 온-동작에 따라 개방되는 테스트접점b(302) 및 상기 제2 개방접점a(221)와 테스트접점a(301) 사이 및 연속하여 2개 구비되는 테스트접점b(302) 사이를 연결하는 연결선(304)으로 이루어진다.
이때, 상기 제1 투입접점a(111)과 직렬로 제1 전류계(150)의 동작에 따라 접점되는 제1 전류신호접점a(151)가 구비된다.
또한, 보호계전기(20)에서 송출되는 신호에 의해서 상기 개방코일(225)을 여자시키는 보호계전기접점a(21)가 설치된다.
또한, 제2 투입스위치(210)의 동작에 의해서 투입코일(215)을 여자시키는 제2 투입접점a(211) 및 제2 투입접점a(211)와 병렬로 연결되며 제1 투입스위치(110)의 동작에 의해서 투입코일(215)을 여자시키는 제1 투입접점a(111)가 설치된다. 이때, 제1 투입접점a(111)에 직렬로 테스트접점 b(302)가 설치된다.
또한, 상기 테스트접점 a(301)와 상기 테스트접점 b(302)는 인터록 장치로 연결된다.
상기와 같이 구성된 제1 차단부(100)의 제어회로에 대한 제어과정을 정상운전과 테스트운전으로 구분하여 설명한다.
2-1. 정상운전
정상운전에서는 테스트버튼(300)이 오프-동작된 상태이다.
이 경우, 제1 차단부(100)와 제2 차단부(200)의 동작은 상기 1-1. 정상운전에 설명한 부분과 일맥상통하여 상세한 설명은 생략한다.
2-2. 테스트운전
테스트운전에서는 테스트버튼(300)이 온-동작된 상태이다.
테스트버튼(300)이 온-동작되면, 테스트접점a(301)는 연결되며, 테스트접점a(301)와 인터록 장치로 연결된 테스트접점b(302)는 개방된다.
이에, 제2 개방스위치(220)의 동작에 의해서 제2 개방접점a(221)가 연결되어도 개방코일(225)은 여자되지 않는다. 또한, 제1 개방스위치(120)의 동작에 의해서 제1 개방접점a(121)가 연결되어도 개방코일(225)이 여자되지 않는다. 다만, 보호계전기(20)의 동작에 따라 발생된 신호에 동작되는 보호계전기접점a(21)에 의해서만 개방코일(225)이 여자된다.
이때, 제1 투입스위치(110)의 동작에 의해서 제1 투입접점a(111)가 연결되면, 제1 차단부(100)를 통해 전류가 흐를 수 있는 상태(통전 상태)로 전환되고, 제1 차단부(100)에 구비된 제1 전류계(150)가 동작되어 제1 전류신호접점a(151)가 연결된다.
이 상태에서는, 제2 개방스위치(220)의 동작에 의해서 제2 개방접점a(221)가 연결되면, 개방코일(225)은 여자된다.
즉, 테스트운전에서 제2 차단부(200)는 제1 차단부(100)가 전력계통에 투입되어 연결된 상태에서만 전로를 개방시킬 수 있는 조건이 만족된다.
또한, 제2 투입스위치(210)의 동작에 의해서 제2 투입접점a(211)가 연결되어 투입코일(215)이 여자되나, 테스트접점b(302)가 개방된 상태이기 때문에 제1 투입스위치(110)의 동작은 무시된다.
또한, 상기 제1 차단부(100) 및 제2 차단부(200)가 상기 전력계통에 투입된 상태인 경우, 상기 테스트버튼(300)의 온-동작에 따라 상기 제1 차단부 또는 제2 차단부 중에서 하나의 개방스위치가 동작되면, 다른 일측의 차단부에 구성된 개방스위치는 부동작 상태로 전환된다.
상기의 과정을 첨부된 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한다.
제1 차단부(100)와 제2 차단부(200)가 전력계통에 모두 투입된 상태에서, 테스트버튼(300)을 온-동작시키는 경우, 테스트접점a(301)는 접점되며, 테스트접점b(302)는 개방된다. 이와 같은 상태에서, 제1 차단부(100)의 제1 개방스위치(120)를 동작하면, 제1 개방접점a(121)가 접점되어 제1 차단부(100)의 개방코일(125)이 여자된다. 이에, 도 6의 제1 투입접점a(111)가 개방되어 제2 개방접점a(221)는 부동작 상태로 전환된다. 즉, 제2 개방스위치(220)의 동작이 무시된다.
반대로, 제1 차단부(100)와 제2 차단부(200)가 전력계통에 모두 투입된 상태에서, 테스트버튼(300)을 온-동작시키는 경우, 테스트접점a(301)는 접점되며, 테스트접점b(302)는 개방된다. 이와 같은 상태에서, 제2 차단부(200)의 제2 개방스위치(220)를 동작하면, 제2 개방접점a(221)가 접점되어 제2 차단부(200)의 개방코일(225)이 여자된다. 이에, 도 5의 제2 투입접점a(211)가 개방되어 제1 개방접점a(121)는 부동작 상태로 전환된다. 즉, 제1 개방스위치(120)의 동작이 무시된다.
본 발명에 의하면, 무정전 상태에서 차단기를 점검할 수 있으므로, 차단기의 점검시에도 부하에 지속적인 전력을 공급할 수 있으며, 차단기의 이상 동작에 따른 오류 또는 수명에 따라 교체시에도 부하에 전력을 지속적으로 공급할 수 있는 장점이 있다. 아울러, 차단기의 테스트운전시 사용자의 실수에 의한 부하측 정전을 최소화할 수 있는 장점이 있다.
이에 더하여, 본 발명에 따른 무정전 점검 및 교체 가능한 차단기는 유입 차기(OCB), 진공 차단기(VCB) 및 가스 차단기(GCB) 등의 수배전반에 설치되는 차단기에 적용가능할 뿐만 아니라, 누전 차단기(ELB) 및 배선용 차단기(NFB, MCCB)를 포함하는 저압용 차단기에도 적용할 수 있는 장점이 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미치는 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능하다.
10: 차단기 11: 송전전로
12: 배전전로 20: 보호계전기
21: 보호계전기접점a 100: 제1 차단부
101: 제1 도어 102: 제2 도어
110: 제1 투입스위치 111: 제1 투입접점a
115: 투입코일 120: 제1 개방스위치
121: 제1 개방접점a 125: 개방코일
150: 제1 전류계 151: 제1 전류신호접점a
200: 제2 차단부 210: 제2 투입스위치
211: 제2 투입접점a 215: 투입코일
220: 제2 개방스위치 221: 제2 개방접점a
225: 개방코일 250: 제2 전류계
251: 제2 전류신호접점b 300: 테스트버튼
301: 테스트접점a 302: 테스트접점b
303, 304: 연결선

Claims (3)

  1. 보호계전기(20)와 연동되어 전력계통의 전원을 단속하며 제1 투입스위치(110) 및 제1 개방스위치(120)가 구성되는 제1 차단부(100);
    상기 보호계전기(20)와 연동되어 상기 전력계통의 전력을 단속하며, 상기 제1 차단부(100)와 병렬로 접속되고, 제2 투입스위치(210) 및 제2 개방스위치(220)가 구성되는 제2 차단부(200); 및
    상기 제1 차단부(100) 및 제2 차단부(200)를 점검하기 위한 테스트버튼(300);
    을 포함하는 차단기로 구성되며,
    상기 테스트버튼(300)의 온-동작에 따라 상기 제1 차단부(100) 또는 제2 차단부(200) 중에서 선택된 하나 이상의 차단부가 상기 전력 계통에 투입된 경우에만, 투입되지 못한 하나의 차단부에 대한 상기 개방스위치가 동작되도록 구성되고,
    상기 제1 차단부의 제어회로는,
    상기 제1 개방스위치(120)의 동작에 따라 제1 차단부의 개방코일(125)을 여자시키는 제1 개방접점a(121);
    상기 제1 개방접점a(121)와 직렬 연결되며 상기 테스트버튼(300)의 온-동작에 따라 접점되는 테스트접점a(301);
    상기 테스트접점a(301)와 직렬연결되며 상기 제2 투입스위치(210)의 동작에 따라 접점되는 제2 투입접점a(211);
    상기 제2 개방스위치(220)의 동작에 따라 상기 제1 차단부의 개방코일(125)을 여자시키는 제2 개방접점a(221);
    상기 제2 개방접점a(221)와 직렬 연결되며 연속하여 2개 구비되되 상기 테스트버튼(300)의 온-동작에 따라 개방되는 테스트접점b(302);
    상기 제1 개방접점a(121)와 테스트접점a(301) 사이 및 연속하여 2개 구비되는 테스트접점b(302) 사이를 연결하는 연결선(303);
    상기 제2 투입접점a(211)과 직렬로 제2 전류계(250)의 동작에 따라 접점되는 제2 전류신호접점a(251);
    상기 보호계전기(20)에서 송출되는 신호에 의해서 상기 제1 차단부의 개방코일(125)을 여자시키는 보호계전기접점a(21);
    상기 제1 투입스위치(110)의 동작에 의해서 제1 차단부의 투입코일(115)을 여자시키는 제1 투입접점a(111);
    상기 제1 투입접점a(111)과 병렬로 연결되며 제2 투입스위치(210)의 동작에 의해서 상기 제1 차단부의 투입코일(115)을 여자시키는 제2 투입접점a(211);
    상기 제2 투입접점a(211)에 직렬로 테스트접점b(302); 및
    상기 테스트접점a(301)와 상기 테스트접점b(302)를 연결하는 인터록 장치
    로 구성되며,
    상기 제 2 차단부의 제어회로는,
    상기 제2 개방스위치(220)의 동작에 따라 제2 차단부의 개방코일(225)을 여자시키는 제2 개방접점a(221);
    상기 제2 개방접점a(221)와 직렬 연결되며 상기 테스트버튼(300)의 온-동작에 따라 접점되는 테스트접점a(301);
    상기 테스트접점a(301)와 직렬연결되며 상기 제1 개방스위치(120)의 동작에 따라 접점되는 제1 투입접점a(121);
    상기 제1 개방스위치(120)의 동작에 따라 상기 제2 차단부의 개방코일(225)을 여자시키는 제1 개방접점a(121);
    상기 제1 개방접점a(121)와 직렬 연결되며 연속하여 2개 구비되되 상기 테스트버튼(300)의 온-동작에 따라 개방되는 테스트접점b(302);
    상기 제2 개방접점a(221)와 테스트접점a(301) 사이 및 연속하여 2개 구비되는 테스트접점b(302) 사이를 연결하는 연결선(304);
    상기 제1 투입접점a(111)과 직렬로 제1 전류계(150)의 동작에 따라 접점되는 제1 전류신호접점a(151);
    상기 보호계전기(20)에서 송출되는 신호에 의해서 상기 제2 차단부의 개방코일(225)을 여자시키는 보호계전기접점a(21);
    상기 제2 투입스위치(210)의 동작에 의해서 상기 제2 차단부의 투입코일(215)을 여자시키는 제2 투입접점a(211);
    상기 제2 투입접점a(211)와 병렬로 연결되며 상기 제1 투입스위치(110)의 동작에 의해서 상기 제2 차단부의 투입코일(215)을 여자시키는 제1 투입접점a(111);
    상기 제1 투입접점a(111)에 직렬로 설치되는 테스트접점 b(302); 및
    상기 테스트접점 a(301)와 상기 테스트접점 b(302)을 연결하는 인터록 장치;
    로 구성되는 것을 특징으로 하는 무정전 점검 및 교체 가능한 차단기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 차단부 및 제2 차단부가 상기 전력 계통에 투입된 상태인 경우, 상기 테스트버튼의 온-동작에 따라 상기 제1 차단부 또는 제2 차단부 중에서 하나의 개방스위치가 동작되면 다른 일측의 차단부에 구성된 개방스위치는 부동작 상태로 전환되는 것을 특징으로 하는 무정전 점검 및 교체 가능한 차단기.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 차단부 및 제2 차단부는 교체 가능하도록 구성된 것을 특징으로 하는 무정전 점검 및 교체 가능한 차단기.
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