KR101649703B1 - 직류 회로차단기의 접점 용착 감시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 직류 회로차단기 제품의 시험 중 접점 용착 현상 발생시 직류 회로차단기 제품의 폭발 및 화재 발생을 방지하여 안전성과 시험 신뢰성을 향상시킬 수 있는 직류 회로차단기의 접점 용착 감시장치를 제공하려는 것으로서, 본 발명에 따른 직류 회로차단기의 접점 용착 감시장치는, 상기 직류 회로차단기가 접속되는 회로의 전압을 검출하여 전압 검출 신호를 출력하는 전압 측정 수단; 상기 전압 측정 수단으로부터의 상기 전압 검출 신호에 따른 상기 회로의 검출 전압 값을 미리 설정된 기준 전압 값과 비교하고, 비교 결과에 따라서 타이머 제어신호를 출력하며, 상기 검출 전압 값이 상기 기준 전압 값보다 작은 상태의 지속 시간이 미리 결정된 시간보다 작지 않을 때 경보 제어신호를 출력하는 제어부; 상기 제어부로부터의 타이머 제어신호에 응답하여 동작을 개시하고 시간 종료시 타임 아웃(TIME OUT) 신호를 상기 제어부에 출력하는 적어도 하나의 타이머; 및 상기 제어부로부터의 경보 제어신호에 따라서 경보를 출력하는 경보수단;을 포함한다.

Description

직류 회로차단기의 접점 용착 감시장치{MONITORING APPARATUS OF CONTACT ADHESION FOR DC CIRCUIT BREAKER}
본 발명은 직류 회로차단기의 시험 장치에 관한 것으로서, 특히 직류 회로차단기의 접점 용착을 감시할 수 있는 직류 회로차단기의 접점 용착 감시장치에 관한 것이다.
도 1은 교류 회로차단기에 있어서 온(ON) 상태와 오프(OFF) 상태일 때 접점 상태, 전류 파형과 전압 파형 및 핸들(HANDLE)의 평면 상태를 각각 3단으로 표시한 도면으로서, 단 1에 도시된 바와 같이 온 상태에서는 접점이 접촉한 폐로(閉路) 상태이고, 오프 상태에서는 접점이 분리된 개로(開路) 상태이다.
단 2에 도시된 바와 같이 온 상태에서는 회로 상에서 측정되는 전압이 0(ZERO) 전압인 상태가 되고 회로 상에서 측정되는 전류는 교번하는 사인파형과 같은 교류 파형이 되며, 오프 상태에서는 회로 상 측정되는 전압이 교번하는 사인파형과 같은 교류 파형이고 전류는 회로가 차단된 상태이므로 0(ZERO)인 상태가 된다.
또한 단 3에 도시된 바와 같이 온 상태에서는 핸들의 평면 상태가 도면상 상방으로 이동한 상태이고 "ON"이란 표식이 노출되는 상태가 되며, 오프 상태에서는 핸들의 평면 상태가 도면상 하방으로 이동한 상태이고 "OFF"이란 표식이 노출되는 상태가 된다.
종래기술에 따른 교류 회로차단기 제품에 있어서 교류 전류는 영점(O점)이 존재하므로 차단이 용이하며 기계적인 차단이 성공하면 전기적인 차단도 거의 완벽하게 구현되는 특성이 있다.
또한 차단 여부는 상술한 바와 같이 핸들의 평면 외관 상태를 통해 육안으로도 용이하게 판단할 수 있다.
위와 같은 종래기술에 따른 교류 회로차단기 제품에 대해서 단락 시험 등 시험 중 자동적으로 분리되어야 할{소위 TRIP(트립) 동작을 해야할} 가동접점과 고정접점이 녹아 붙는 접점 용착 현상이 발생하여 단락 전류와 같은 사고 전류 통전에도 회로의 통전 상태가 지속되는 사고가 발생할 수 있다.
이러한 접점 용착 현상 발생시 교류 회로차단기 제품에 있어서는, 핸들의 위치로 트립 성공 여부를 확인하고 트립이 성공하지 않은 경우 시험 회로에 전원을 공급하는 주회로 차단기를 차단위치로 조작하여 시료인 교류 회로차단기 제품이 폭발하거나 화재가 발생하는 것을 용이하게 방지할 수 있다.
그러나 시험대상 회로차단기가 직류 회로에 적용되는 직류 회로차단기인 경우, 직류는 상기 영점이 없으므로 사고전류가 약화되는 시점이 없어 전류 차단도 어렵고 기계적인 차단(개폐기구가 트립 위치로 동작하는 것)이 성공해도 접점 간 아크 전류로 인해 전기적으로 완벽한 차단에 실패하기 쉬운 문제점이 있다.
따라서 직류 회로차단기의 시험 중 접점 용착 현상이 발생했을 때 직류 회로차단기 제품의 폭발이나 화재 발생을 방지하여 안전성과 시험 신뢰성을 제공할 수 있는 장치의 개발이 요구되고 있다.
따라서 본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해소하는 것으로서, 본 발명의 목적은 직류 회로차단기 제품의 시험 중 접점 용착 현상 발생시 직류 회로차단기 제품의 폭발 및 화재 발생을 방지하여 안전성과 시험 신뢰성을 향상시킬 수 있는 직류 회로차단기의 접점 용착 감시장치를 제공하는 것이다.
상기 본 발명의 목적은, 직류 회로차단기의 접점 용착 감시장치에 있어서,
상기 직류 회로차단기가 접속되는 회로의 전압을 검출하여 전압 검출 신호를 출력하는 전압 측정 수단;
상기 전압 측정 수단에 접속되고, 상기 전압 측정 수단으로부터의 상기 전압 검출 신호에 따른 상기 회로의 검출 전압 값을 미리 설정된 기준 전압 값과 비교하고, 비교 결과에 따라서 타이머 제어신호를 출력하며, 상기 검출 전압 값이 상기 기준 전압 값보다 작은 상태의 지속 시간이 미리 결정된 시간보다 작지 않을 때 경보 제어신호를 출력하는 제어부;
상기 제어부에 접속되며, 상기 제어부로부터의 타이머 제어신호에 응답하여 동작을 개시하고 시간 종료시 타임 아웃(TIME OUT) 신호를 상기 제어부에 출력하는 적어도 하나의 타이머; 및
상기 제어부로부터의 경보 제어신호에 따라서 경보를 출력하는 경보수단;을 포함하는 본 발명에 따른 직류 회로차단기의 접점 용착 감시장치를 제공함으로써 달성될 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 양상에 따라서, 상기 타이머는, 상기 검출 전압 값이 상기 기준 전압 값보다 작을 때, 상기 제어부로부터의 타이머 제어신호에 응답하여 동작을 개시하는 폐로 타이머 및 상기 검출 전압 값이 상기 기준 전압 값보다 작지 않을 때, 상기 제어부로부터의 타이머 제어신호에 응답하여 동작을 개시하는 개로 타이머를 포함한다.
본 발명의 바람직한 다른 일 양상에 따라서, 상기 미리 결정된 시간은, 상기 검출 전압 값이 상기 기준 전압 값보다 작을 때, 상기 제어부로부터의 타이머 제어신호에 응답하여 동작을 개시하는 폐로 타이머의 설정 시간이다.
본 발명의 바람직한 또 다른 일 양상에 따라서, 본 발명에 따른 직류 회로차단기의 접점 용착 감시장치는 상기 제어부가 상기 경보수단에 경보 제어신호를 출력하는 것을 중지하도록, 입력신호를 발생시켜 상기 제어부에 제공하는 리셋 스위치(RESET SWITCH)를 더 포함한다.
본 발명의 바람직한 또 다른 일 양상에 따라서, 본 발명에 따른 직류 회로차단기의 접점 용착 감시장치는, 상기 제어부가 상기 타이머에 타이머 제어신호를 출력할 때 연동하여 계수 값을 증가시키는 카운터(COUNTER)를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 또 다른 일 양상에 따라서, 상기 카운터는 계수 값을 표시하는 표시부가 외부로 노출되게 구성된다.
본 발명의 바람직한 또 다른 일 양상에 따라서, 상기 제어부는, 상기 검출 전압 값이 상기 기준 전압 값보다 작은 상태의 지속 시간이 미리 결정된 시간보다 작지 않을 때, 상기 직류 회로차단기가 접속되는 시험 회로에 전원을 공급하는 주회로(主回路) 차단기를 회로 차단 위치로 동작하도록 제어하는 차단 제어신호를 출력하게 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 직류 회로차단기의 접점 용착 감시장치는, 전압 측정 수단에 의해 검출한 검출 전압 값이 설정된 기준 전압 값보다 작은 상태의 지속 시간이 타이머에 설정된 시간보다 작지 않을 때 제어부가 경보 제어 신호를 출력하게 구성되어 있어서, 직류 회로차단기가 온 상태에서 단락전류와 같은 시험 전류 인가시 접점 용착이 발생했을 때 상기 타이머의 설정 시간 보다 길게 폐로 상태가 지속되는 것으로 접점 용착 상태를 결정하고, 이를 경보하여 시험 대상인 직류 회로차단기 제품의 폭발 및 화재 발생을 방지할 수 있고 안전성과 시험 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따른 직류 회로차단기의 접점 용착 감시장치에 있어서, 상기 타이머는, 상기 검출 전압 값이 상기 기준 전압 값보다 작을 때, 상기 제어부로부터의 타이머 제어신호에 응답하여 동작을 개시하는 폐로 타이머 및 상기 검출 전압 값이 상기 기준 전압 값보다 작지 않을 때, 상기 제어부로부터의 타이머 제어신호에 응답하여 동작을 개시하는 개로 타이머를 포함하므로, 폐로 타이머를 이용하여 시험 대상(시료) 직류 회로차단기의 접점 용착 여부를 감시할 수 있고 개로 타이머를 이용해서 시료 직류 회로차단기의 정상 개로 동작 여부를 감시할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따른 직류 회로차단기의 접점 용착 감시장치에 있어서, 상기 미리 결정된 시간은, 상기 검출 전압 값이 상기 기준 전압 값보다 작을 때, 상기 제어부로부터의 타이머 제어신호에 응답하여 동작을 개시하는 폐로 타이머의 설정 시간이므로, 폐로 타이머의 설정 시간이상으로 비정상적으로 검출 전압 값이 기준 전압 값보다 작은 경우는 접점 용착 상태로 결정할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 직류 회로차단기의 접점 용착 감시장치는 입력신호를 발생시켜 상기 제어부에 제공하는 리셋 스위치를 더 포함하므로, 사용자가 상기 리셋 스위치를 동작시켰을 때 상기 제어부가 상기 경보수단에 경보 제어신호를 출력하는 것을 중지함으로써, 접점 용착 상태에 대한 적절한 조치 예컨대 전원 공급의 중단과 같은 조치 후 경보 신호를 중지시켜 시험 준비 상태로 초기화할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 직류 회로차단기의 접점 용착 감시장치는, 상기 제어부가 상기 타이머에 타이머 제어신호를 출력할 때 연동하여 계수 값을 증가시키는 카운터(COUNTER)를 더 포함하므로, 타이머가 폐로 타이머 및 개로 타이머로 구성될 때 직류 회로차단기의 개로 또는 폐로 횟수를 카운트할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 직류 회로차단기의 접점 용착 감시장치에 있어서, 상기 카운터는 계수 값을 표시하는 표시부가 외부로 노출되게 구성되므로, 직류 회로차단기의 개로 또는 폐로 횟수를 접점 용착 감치 장치 외부에서 육안으로 확인할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 직류 회로차단기의 접점 용착 감시장치에 있어서, 상기 제어부는, 상기 검출 전압 값이 상기 기준 전압 값보다 작은 상태의 지속 시간이 미리 결정된 시간보다 작지 않을 때, 상기 직류 회로차단기가 접속되는 시험 회로에 전원을 공급하는 주회로(主回路) 차단기를 회로 차단 위치로 동작하도록 제어하여 시험 대상인 직류 회로차단기 제품의 폭발 및 화재 발생을 방지할 수 있고 안전성과 시험 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래기술에 따른 교류 회로차단기에 있어서 온(ON) 상태와 오프(OFF) 상태일 때 접점 상태, 전류 파형과 전압 파형 및 핸들의 평면 상태를 각각 3단으로 표시한 설명 도이고,
도 2는 본 발명에 따른 직류 회로차단기의 접점 용착 감시장치를 포함하는 회로 차단기의 시험 장치 구성을 보여주는 블록 도이며,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 직류 회로차단기의 접점 용착 감시장치에 대한 정면도이고,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 직류 회로차단기의 접점 용착 감시장치에 대한 후면 도이며,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 직류 회로차단기의 접점 용착 감시장치의 회로 구성을 보여주는 블록 도이고,
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 직류 회로차단기의 접점 용착 감시장치에 있어서 접점 용착이 없을 때 제어부의 입력신호 및 출력신호에 대한 파형 도이며,
도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 직류 회로차단기의 접점 용착 감시장치에 있어서 접점 용착이 발생했을 때 제어부의 입력신호 및 출력신호에 대한 파형 도이고,
도 8은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 직류 회로차단기의 접점 용착 감시장치의 제어 방법 및 동작을 보여주는 흐름 도이다.
상술한 본 발명의 목적과 이를 달성하는 본 발명의 구성 및 그의 작용효과는 첨부한 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 이하의 설명에 의해서 좀 더 명확히 이해될 수 있을 것이다.
먼저, 본 발명에 따른 직류 회로차단기의 접점 용착 감시장치를 포함하는 회로 차단기의 시험 장치 구성을 보여주는 블록 도인 도 2를 참조하여 회로 차단기의 시험 장치 구성을 설명한다.
도 2에서 볼 수 있는 바와 같이 회로 차단기의 시험 장치는 직류 시험 전원(130), 주 회로 차단기(110), 시료인 직류 회로 차단기(120), 부하(140) 및 접점 용착 감시 장치(100)를 포함하게 구성된다.
시험 장치에는 미 도시되었지만 시험 장치를 총괄 감시하고 제어할 수 있는 감시 및 제어 프로그램이 탑재된 서버 컴퓨터(컴퓨터 본체 및 모니터 포함)가 추가로 포함될 수 있다.
직류 시험 전원(130)은 시험대상(시료)인 직류 회로 차단기(120)에 직류 시험 전력을 제공하는 수단으로서 실시 예에 따라서 단락 발전기로 구성될 수 있다.
주 회로 차단기(110)는 직류 시험 전원(130)과 시험대상(시료)인 직류 회로 차단기(120) 사이에 설치되어 직류 시험 전원(130)으로부터의 직류 전력을 시험대상(시료)인 직류 회로 차단기(120)에 공급하거나 공급을 차단하게 동작할 수 있으며, 특히 전력 공급을 차단하는 트립 위치로의 동작은 본 발명에 따른 접점 용착 감시 장치(100)로부터의 차단 제어 신호(트립 제어 신호)에 의해 제어될 수 있다.
직류 회로 차단기(120)는 시험 대상 즉 시료로서, 본 시험 장치의 직류 전력회로에 접속되게 설치될 수 있다. 직류 회로 차단기(120)는 전원 측 단자가 주 회로 차단기(110) 측 직류 전력회로에 접속되고 부하 측 단자가 부하(140) 측 직류 전력회로에 접속될 수 있다.
직류 회로 차단기(120)의 온 상태(온 위치, 일명 폐로 위치) 또는 오프 상태(일명 개로 위치)는 직류 회로 차단기(120)에 구비되는 미 도시한 핸들의 수동 조작에 의해서 성취될 수도 있지만, 예컨대 시험 작업을 종합 감시하고 제어하기 위한 상기 서버 컴퓨터로부터의 개폐 제어신호와 모터 및 모터의 회전출력을 전후방향의 동력으로 전환하여 상기 핸들에 전달하는 동력전달 기구에 의해 자동으로 전동에 의해 성취될 수 있다.
부하(140)는 직류 회로 차단기(120)의 부하 측 단자에 접속될 수 있으며, 예컨대 모의 저항으로 구성될 수 있다.
접점 용착 감시 장치(100)는 직류 회로 차단기(120)가 접속되는 상기 직류 전력회로(시험 회로)의 전압을 검출하기 위해서 예컨대 주 회로 차단기(110)와 직류 회로 차단기(120) 사이의 상기 직류 전력회로(시험 회로)의 양극(+) 선로와 음극(-) 선로에 접속될 수 있다.
접점 용착 감시 장치(100)는 주 회로 차단기(110)의 차단 제어를 위해서 차단 제어 신호의 출력 신호 선을 통해 주 회로 차단기(110)에 전기적으로 접속될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 직류 회로차단기의 접점 용착 감시장치의 보다 상세한 구성과 동작에 대해서 도 3 내지 도 8을 참조하여 설명한다.
접점 용착 감시 장치(100)는 전압 측정 수단(11), 제어부(10), 폐로 타이머(12), 개로 타이머(13), 카운터(14) 및 경보 수단(15)을 포함한다.
전압 측정 수단(11)은 상기 직류 회로차단기(120)가 접속되는 직류 전력회로(시험 회로)의 전압을 검출하여 전압 검출 신호를 출력하는 수단으로서, 바람직한 일 실시 예에 따라서 전압 미터(Voltage Meter, 일명 디지털 스위치 미터 릴레이)로 구성될 수 있으며, 다른 실시 예에 따라서 전압 변성기(Potential Transformer) 등으로 구성될 수 있다.
전압 측정 수단(11)을 전압 미터로 구성하는 경우 전압을 측정한 전압 검출 신호를 출력 가능할 뿐 아니라 눈금과 지침 또는 디지털 디스플레이를 부속하여 구비하기 때문에 별도의 표시장치가 불필요하게 측정 전압을 해당 부속 표시부를 통해 이를 표시할 수 있는 잇점이 있다.
전압 측정 수단(11)은 도 4에 도시된 바와 같이 접점 용착 감시 장치(100)의 후면에 마련된 직류 전압 입력단자(18)를 통해 시료 직류 회로 차단기(120)의 전원 단자 측에 접속되는 양극과 음극의 직류 전력회로에 전기적으로 접속될 수 있다(도 2 참조).
또한 전압 측정 수단(11)은 도 5를 참조할 수 있는 바와 같이 전압 검출 신호를 제공하기 위해서 제어부(10)에 접속된다.
제어부(10)는 도 5를 참조할 수 있는 바와 같이 상기 전압 측정 수단(11)에 접속되고, 상기 전압 측정 수단(11)으로부터의 상기 전압 검출 신호에 따른 상기 회로(직류 전력회로 또는 일명 시험회로)의 검출 전압 값을 미리 설정된 기준 전압 값과 비교한다.
여기서 미리 설정되는 상기 기준 전압 값은 상기 직류 회로차단기(120)의 온 상태(폐로 상태) 또는 트립 상태(오프 상태 또는 개로 상태)를 결정하기 위한 기준 값이다. 상기 직류 회로차단기(120)가 온 상태(폐로 상태)이면 상기 전압 검출 신호에 따른 검출 전압 값이 0(ZERO)이 되고, 상기 직류 회로차단기(120)가 오프 상태(트립 상태 또는 개로 상태)이면 상기 전압 검출 신호에 따른 검출 전압 값이 직류 시험 전원(도 2의 부호 130 참조)의 출력 직류 전압 값이 된다. 따라서 상기 기준 전압 값은 0보다 크고 상기 직류 시험 전원(130)의 출력 직류 전압 값보다 작은 값 중 시험자가 선택하여 미리 설정해둘 수 있는 값이다. 이러한 설정은 시험을 감시하고 종합 제어할 수 있는 상기 서버 컴퓨터를 통해서 수행될 수 있다.
제어부(10)는 비교 결과에 따라서 타이머 제어신호를 출력한다. 특히 제어부(10)는 전압 측정 수단(11)으로부터 제공된 검출 전압 신호에 따른 검출 전압 값이 설정 기준 전압보다 작으면 폐로 타이머(12)를 턴 온(TURN ON) 시키는 제어신호를 폐로 타이머(12)에 출력하며, 전압 측정 수단(11)으로부터 제공된 검출 전압 신호에 따른 검출 전압 값이 미리 설정된 설정 기준 전압보다 크거나 같게 되면 개로 타이머(13)를 턴 온(TURN ON) 시키는 제어신호를 개로 타이머(13)에 출력한다.
또한 제어부(10)는 상기 검출 전압 값이 상기 기준 전압 값보다 작은 상태(상기 직류 회로 차단기가 폐로 상태인 것을 의미)의 지속 시간이 미리 결정된 시간(한계 폐로 시간, 도 7 참조)보다 작지 않을 때 경보 제어신호를 출력하게 구성된다.
여기서 상기 미리 결정된 시간(한계 폐로 시간)은, 바람직한 실시 예에 따라서 상기 검출 전압 값이 상기 기준 전압 값보다 작을 때, 상기 제어부(10)로부터의 제어신호에 응답하여 동작을 개시하여 타임 아웃까지의 시간인 폐로 타이머(12)의 설정 시간과 같거나 해당 설정 시간보다 미리 결정된 시간만큼 긴 시간일 수 있다.
또한 도 6 또는 도 7을 참조할 수 있는 바와 같이, 개로 타이머(13)의 타임 아웃까지의 설정시간과 같거나 해당 설정시간보다 미리 결정된 시간만큼 길게 한계 개로 시간이 설정될 수 있으며, 상기 한계 개로 시간과 같거나 상기 한계 개로 시간보다 긴 시간 동안 상기 검출 전압 값이 상기 기준 전압 값보다 작은 상태가 지속되면, 제어부(10)는 경보 제어신호를 출력하게 구성될 수 있다.
또한 바람직한 실시 예에 따라서, 제어부(10)는, 상기 검출 전압 값이 상기 기준 전압 값보다 작은 상태의 지속 시간이 미리 결정된 시간(한계 폐로 시간)보다 작지 않을 때, 상기 직류 회로차단기(120)가 접속되는 시험 회로에 전원을 공급하는 주 회로(主 回路) 차단기(110)를 회로 차단 위치(일명 트립 위치)로 동작하도록 제어하는 차단 제어신호를 출력하게 구성될 수 있다. 실시 예에 따라서 제어부(10)는, 상기 검출 전압 값이 상기 기준 전압 값보다 작은 상태의 지속 시간이 미리 결정된 시간(한계 폐로 시간)보다 작지 않을 때, 상기 직류 회로차단기(120)가 접속되는 시험 회로에 전원을 공급하는 주 회로(主 回路) 차단기(110)를 회로 차단 위치(일명 트립 위치)로 동작하도록 제어하는 차단 제어신호를 출력하도록 처리 동작을 정의하고 제공하는 처리 프로그램을 미 도시의 저장수단에 저장하고 읽어와서 실행할 수 있다.
또한 제어부(10)는 비교 회로 부와 신호 발생 부를 포함한 회로 부로 구성될 수 있고 연산 처리를 위한 프로그램을 저장하는 메모리와 연산 처리를 수행하는 중앙처리장치를 포함하는 마이크로 컴퓨터 또는 마이크로 프로세서를 포함하게 구성될 수 있다.
폐로 타이머(12)는 도 5에 도시된 바와 같이 제어부(10)에 접속되어, 제어부(10)의 제어신호에 응답하여 동작을 개시하고 시간 종료시 제 1 타임 아웃 신호를 출력한다. 도 6 또는 도 7을 참조할 수 있는 바와 같이, 제어부(10)는 전압 측정 수단(11)으로부터 제공된 검출 전압 신호의 파형이 설정 기준 전압보다 작게 되는 순간 폐로 타이머(12)를 턴 온(TURN ON) 시키는 제어신호를 폐로 타이머(12)에 출력하며, 폐로 타이머(12)는 해당 제어신호에 응답하여 설정된 시간 경과를 측정하기 시작하고 설정된 시간이 종료되면 상기 제 1 타임 아웃 신호를 제어부(10)에 출력한다. 여기서 제 1 타임 아웃 신호는 설정 시간 동안 폐로 타이머(12)로부터 출력되던 구형파 신호의 출력이 없어지는 것으로 이루어질 수 있다.
도 6 및 도 7에 있어서 세로 방향은 전압을 나타내며 가로축은 시간을 나타낸다.
폐로 타이머(12)는 예컨대 직류 단락 시험 전류를 시료 직류 회로차단기(120)에 인가했을 때 정상 제품의 직류 회로차단기(120)가 견딜 수 있는 설정 시간을 설정할 수 있는 타이머이다.
개로 타이머(13)는 도 5에 도시된 제어부(10)의 제어신호에 응답하여 동작을 개시하고 시간 종료시 제 2 타임 아웃 신호를 출력한다.
도 6 또는 도 7을 참조할 수 있는 바와 같이, 제어부(10)는 전압 측정 수단(11)으로부터 제공된 검출 전압 신호의 파형이 미리 설정된 설정 기준 전압보다 크거나 같게 되는 순간 개로 타이머(13)를 턴 온(TURN ON) 시키는 제어신호를 개로 타이머(13)에 출력하며, 개로 타이머(13)는 해당 제어신호에 응답하여 설정된 시간 경과를 측정하기 시작하고 설정된 시간이 종료되면 상기 제 2 타임 아웃 신호를 제어부(10)에 출력한다. 여기서 제 2 타임 아웃 신호는 설정 시간 동안 개로 타이머(13)로부터 출력되던 구형파 신호의 출력이 없어지는 것으로 이루어질 수 있다.
카운터(14)는 상기 제어부(10)가 상기 개로 타이머(13)에 제어신호를 출력할 때 상기 제어신호에 응답하여 계수 값을 증가시키게 동작한다.
도 3을 참조할 수 있는 바와 같이, 상기 카운터(14)는 계수 값을 표시하는 표시부가 접점 용착 감시 장치(100)의 외부로 노출되게 구성된다. 따라서, 시험자는 카운터(14)가 표시하는 계수 값에 의해서 시료 직류 회로차단기(120)의 회로 차단 동작 회수를 육안으로 확인할 수 있다.
또한 카운터(14)의 계수 값은 시료 직류 회로차단기(120)의 회로 차단 동작 회수를 나타내는 데이터로서 제어부(10)에 전송되고, 제어부(10)는 미 도시한 시험 총괄 감시 및 제어용 상기 서버 컴퓨터에 해당 데이터를 전송하게 구성될 수 있다. 구체적으로 제어부(10)에 탑재된 처리 프로그램과 미 도시의 통신 부 또는 신호 출력 부와 신호 선 또는 통신매체를 통해 해당 데이터가 상기 서버 컴퓨터에 전송되는 것으로 이루어질 수 있다.
경보 수단(15)은 상기 제어부(10)에 접속되어 상기 제어부(10)로부터의 경보 제어신호에 따라서 경보를 출력하는 수단이다. 경보 수단(15)은 부저(buzzer), 경보 램프(alarm lamp), 점멸하는 발광다이오드 등으로 구성될 수 있다.
바람직한 실시 예에 따라서 경보 수단(15)은 리셋 스위치(15-1)와 일체로 구성될 수 있다.
경보 수단(15) 이외에 제어부(10)의 경보 제어신호를 접점 용착 감시 장치(100)의 외부 상기 서버 컴퓨터와 같은 감시 수단에 전송하기 위해서, 접점 용착 감시 장치(100)는 도 4에 도시된 바와 같이 경보 출력 단자(17)를 더 포함할 수 있으며, 경보 출력 단자(17)는 제어부(10)에 통신 회로 부를 통해서 또는 직접적으로 전기적으로 접속되어 제어부(10)로부터 상기 경보 제어신호를 수신하고 외부의 감시 수단으로 해당 경보 제어신호를 전송할 수 있다.
접점 용착 감시 장치(100)는 리셋 스위치(15-1)를 더 포함할 수 있다.
리셋 스위치(15-1)는, 상기 제어부(10)가 상기 경보수단(15)에 경보 제어신호를 출력하는 것을 중지하도록, 경보 제어신호의 중지를 요청하는 입력신호를 발생시켜 상기 제어부(10)에 제공하는 수단으로서 마련될 수 있다.
바람직한 실시 예에 따라서 경보 수단(15)과 리셋 스위치(15-1)는 각각 표시 램프와 누름 버튼 스위치로 구성될 수 있으며 일체로 구성될 수 있다.
도 4에서 부호 16은 접점 용착 감시 장치(100)의 구동 전원을 공급하기 위한 상용 교류 전원을 접속하기 위한 교류 전원 입력단자를 지시하며, 바람직한 실시 예에 따라서 교류 전원 입력단자(16)을 통해서 입력되는 교류 전원의 전압은 교류 220볼트(V)일 수 있다. 접점 용착 감시 장치(100)는 미 도시하였지만 도시한 회로 구성부외에 회로 구성 부에 미리 결정된 직류 전원 전압을 공급하기 위해서 상기 교류 전원을 정류하기 위한 정류 회로와 전압을 강하시키기 위한 변압기 등의 구성부를 더 포함할 수 있다.
한편, 상술한 바와 같이 구성되는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 직류 회로차단기의 접점 용착 감시장치의 동작 및 작용효과에 대해서 도 8을 주로 참조하고 도 2 내지 도 7을 보조적으로 참조하여 설명한다.
먼저, 단계 S1에서, 제어부(10)는 상기 전압 측정 수단(11)으로부터의 상기 전압 검출 신호에 따른 상기 회로(직류 전력회로 또는 일명 시험회로)의 검출 전압 값을 수신하여 읽는다.
다음 단계 S2로 진행하여, 제어부(10)는 상기 전압 검출 신호에 따른 상기 회로의 검출 전압 값을 미리 설정된 상기 기준 전압 값과 비교한다.
단계 S2에서 검출 전압 값이 상기 기준 전압 값보다 작다면, 단계 S3로 진행하여, 제어부(10)는 폐로 타이머(12)를 턴 온시키는 제어신호를 폐로 타이머(12)에 출력한다.
다음, 단계 S4로 진행하여, 제어부(10)는 검출 전압 값이 상기 기준 전압 값보다 작은 상태가 유지되는 시간을 폐로 타이머(12)로부터 타임 아웃 신호를 수신하기까지의 시간과 비교한다.
단계 S4에서 검출 전압 값이 상기 기준 전압 값보다 작은 상태가 유지되는 시간이 폐로 타이머(12)로부터 타임 아웃 신호를 수신하기까지의 시간보다 작지 않다면, 제어부(10)는 단계 S3로 진행하여 해당 상태가 정상적 폐로 유지시간을 초과한 것으로 시료 직류 회로차단기(120)의 접점이 용착된 상태인 것으로 결정하고 경보 수단(15)에 경보 제어신호를 출력하여 경보 동작시킨다. 이때, 제어부(10)는 미 도시한 통신 회로 부 및 경보 출력 단자(17)를 통해서 외부의 감시 수단(예컨대 상기 감시용 서버 컴퓨터)으로 해당 경보 제어신호를 전송할 수도 있다.
또한, 바람직한 실시 예에 따라서, 이후 단계 S6로 진행하여, 제어부(10)는 직류 회로차단기(120)가 접속되는 시험 회로에 전원을 공급하는 주 회로차단기(110)를 회로 차단 위치(일명 트립 위치)로 동작하도록 제어하는 차단 제어신호를 출력할 수 있다.
한편, 단계 S2에서 검출 전압 값이 상기 기준 전압 값보다 크거나 같다면, 단계 S3-1로 진행하여, 제어부(10)는 해당 상태가 직류 회로차단기(120)가 트립 상태(오프 상태)인 것으로 결정하고, 개로 타이머(13)를 턴 온시키는 타이머 제어신호를 개로 타이머(13)에 출력한다. 동시에 제어부(10)는 타이머 제어신호를 카운터(14)의 작동신호로서 카운터(14)에 출력하고, 카운터(14)는 해당 타이머 제어신호에 응답하여 계수 값을 하나 증가시켜 현재까지 시료 직류 회로차단기(120)의 트립 회수를 계수하고 표시할 수 있다.
다음, 단계 S3-2로 진행하여, 제어부(10)는 개로 타이머(13)로부터 타임 아웃 신호를 수신했는지 검사한다.
개로 타이머(13)로부터 타임 아웃 신호를 수신했다면, 제어부(10)는 단계 S1으로 복귀하고, 타임 아웃 신호를 미 수신한 상태라면 단계 S3-2로 복귀하여 개로 타이머(13)로부터 타임 아웃 신호 수신을 대기한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 직류 회로차단기의 접점 용착 감시장치는, 전압 측정 수단에 의해 검출한 검출 전압 값이 설정된 기준 전압 값보다 작은 상태의 지속 시간이 미리 설정된 한계시간보다 작지 않을 때 제어부가 경보 제어 신호를 출력하게 구성되어 있어서, 직류 회로차단기가 온 상태에서 단락전류와 같은 시험 전류 인가시 접점 용착이 발생했을 때 상기 타이머의 설정 시간 보다 길게 폐로 상태가 지속되는 것으로 접점 용착 상태를 결정하고, 이를 경보하여 시험 대상인 직류 회로차단기 제품의 폭발 및 화재 발생을 방지할 수 있고 안전성과 시험 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
10: 제어부 11: 전압 측정 수단
12: 폐로 타이머 13: 개로 타이머
14: 카운터 15: 경보 수단
100: 접점 용착 감시 장치 110: 주 회로 차단기
120: 직류 회로 차단기 130: 직류 시험 전원

Claims (7)

  1. 직류 회로차단기의 접점 용착 감시장치에 있어서,
    상기 직류 회로차단기가 접속되는 회로의 전압을 검출하여 전압 검출 신호를 출력하는 전압 측정 수단;
    상기 전압 측정 수단에 접속되고, 상기 전압 검출 신호에 따른 상기 회로의 검출 전압 값을 미리 설정된 기준 전압 값과 비교하고, 비교 결과에 따라서 타이머 제어신호를 출력하며, 상기 직류 회로차단기가 폐로 상태인 것을 의미하는 상기 검출 전압 값이 상기 기준 전압 값보다 작은 상태의 지속 시간이 미리 결정된 시간보다 작지 않을 때 상기 직류 회로차단기의 접점이 용착된 상태인 것으로 결정하고 경보 제어신호를 출력하는 제어부;
    상기 제어부에 접속되며, 상기 제어부로부터의 타이머 제어신호에 응답하여 동작을 개시하고 시간 종료시 타임 아웃(TIME OUT) 신호를 상기 제어부에 출력하는 적어도 하나의 타이머; 및
    상기 제어부로부터의 경보 제어신호에 따라서 경보를 출력하는 경보수단;을 포함하는 직류 회로차단기의 접점 용착 감시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 타이머는,
    상기 검출 전압 값이 상기 기준 전압 값보다 작을 때, 상기 제어부로부터의 타이머 제어신호에 응답하여 동작을 개시하는 폐로 타이머; 및
    상기 검출 전압 값이 상기 기준 전압 값보다 작지 않을 때, 상기 제어부로부터의 타이머 제어신호에 응답하여 동작을 개시하는 개로 타이머;를 포함하는 것을 특징으로 하는 직류 회로차단기의 접점 용착 감시장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 미리 결정된 시간은,
    상기 검출 전압 값이 상기 기준 전압 값보다 작을 때, 상기 제어부로부터의 타이머 제어신호에 응답하여 동작을 개시하는 폐로 타이머의 설정 시간인 것을 특징으로 하는 직류 회로차단기의 접점 용착 감시장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부가 상기 경보수단에 경보 제어신호를 출력하는 것을 중지하도록, 입력신호를 발생시켜 상기 제어부에 제공하는 리셋 스위치(RESET SWITCH)를 더 포함하는 직류 회로차단기의 접점 용착 감시장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부가 상기 타이머에 타이머 제어신호를 출력할 때 상기 타이머 제어신호에 응답하여 계수 값을 증가시키는 카운터(COUNTER)를 더 포함하는 직류 회로차단기의 접점 용착 감시장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 카운터는 계수 값을 표시하는 표시부가 외부로 노출되게 구성된 것을 특징으로 하는 직류 회로차단기의 접점 용착 감시장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 검출 전압 값이 상기 기준 전압 값보다 작은 상태의 지속 시간이 미리 결정된 시간보다 작지 않을 때, 상기 직류 회로차단기가 접속되는 시험 회로에 전원을 공급하는 주 회로(主 回路) 차단기를 회로 차단 위치로 동작하도록 제어하는 차단 제어신호를 출력하게 구성되는 것을 특징으로 하는 직류 회로차단기의 접점 용착 감시장치.
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