KR102287066B1 - 접점 개폐시 스위칭 아크의 발생을 방지하는 태양광 인버터 시스템 - Google Patents

접점 개폐시 스위칭 아크의 발생을 방지하는 태양광 인버터 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 날씨와 같은 외부 환경이나, 태양광 패널과 계통의 상태에 따라 태양광 인버터와 계통을 연결/분리하는 스위치의 스위칭시 발생하는 아크와 서지 전압의 발생을 차단함으로써, 태양광 인버터의 내구성을 향상시키고, 태양광 발전기의 운전 중단을 방지할 수 있으며, 태양광 발전기에 연결된 각종 전자기기 및 통신기기의 손상/오동작의 발생을 방지할 수 있는 태양광 인버터 시스템에 관한 것으로, 태양광 인버터, 상기 태양광 인버터와 계통을 서로 분리하거나 연결하며, 서로 병렬로 연결되는 전자접촉기(Magnetic Contact)와 무접점 릴레이(Solid State Relay)를 포함하는 스위칭부, 및 외부에서 구동신호를 수신하면, 상기 무접점 릴레이와 상기 전자접촉기를 각각 순차적으로 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

접점 개폐시 스위칭 아크의 발생을 방지하는 태양광 인버터 시스템{Solar inverter system preventing the switching arc whe opening and closing contacts}
본 발명은 태양광 발전기에 사용되는 인버터에 관한 것으로, 보다 상세히는 태양광 인버터의 동작여부에 따라 인버터와 계통사이를 분리하는 스위치의 개폐시 스위칭 아크의 발생을 방지할 수 있는 태양광 인버터 시스템에 관한 것이다.
20세기 말부터 인한 환경오염 및 지구온난화의 심각성 등으로 인한 신재생 에너지원의 개발 및 수요가 증가해 왔고, 특히 최근 파리 협정에 의해 온실가스 감축은 반드시 지켜야 되는 국제법적 효력을 갖게 되어, 기술개발 요구와 수요가 급속히 증가되고 있다. 이에 따라, 현대의 에너지자원에 대한 문제는 국가 안보문제와 직결되며 이산화탄소 배출 저감에 대한 의지 및 기술이 국가 경쟁력으로 인식되고 있다.
일반적으로 태양광 발전기는 태양광을 입력받아 직류 전력을 생성하는 태양광 모듈과 상기 태양광 모듈로부터 직류 전력을 입력받아 계통 전력으로 변환하는 인버터를 포함하여 구성될 수 있다. 상술한 인버터에는 날씨와 계통 전력의 상황에 따라 인버터와 계통 전력 사이를 서로 분리하는 스위치가 포함된다. 이러한 스위치는 전도 손실이 적고, 상대적으로 저렴한 전자접촉기(MC, Magnetic Contact)를 사용하는데, 전자접촉기는 하루에도 수차례 ON/OFF된다. 상술한 전자접촉기는 전류를 차단하는 OFF동작시 아크 및 서지가 발생하는 단점이 있고, 이때 발생한 아크 로 인해 전자접촉기의 접점이 융착되거나 접촉 불량이 발생하여, 유지보수 비용 및 태양광 발전기의 운전 중단에 따른 손실이 발생하는 등의 문제점이 있었다. 또한, 접점에서 발생하는 개폐 서지는 고조파를 발생시켜, 다른 전자기기과 통신기기의 손상을 발생시키거나, 오작동을 발생시킬 수 있는 등의 문제점이 있었다.
한국 공개특허공보 제10-2017-0056094호("태양광 발전 장치", 공개일 2017.05.23.)
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 본 발명에 의한 접점 개폐시 스위칭 아크의 발생을 방지하는 태양광 인버터 시스템의 목적은, 날씨와 같은 외부 환경이나, 태양광 패널과 계통의 상태에 따라 인버터와 계통을 연결/분리하는 스위치의 스위칭시 발생하는 아크와 서지 전압의 발생을 차단함으로써, 태양광 인버터의 내구성을 향상시키고, 태양광 발전기의 운전 중단을 방지할 수 있으며, 태양광 발전기에 연결된 각종 전자기기 및 통신기기의 손상/오동작의 발생을 방지할 수 있는 태양광 인버터 시스템을 제공함에 있다.
상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 의한 접점 개폐시 스위칭 아크의 발생을 방지하는 태양광 인버터 시스템은, 태양광 인버터, 상기 태양광 인버터와 계통을 서로 분리하거나 연결하며, 서로 병렬로 연결되는 전자접촉기(Magnetic Contact)와 무접점 릴레이(Solid State Relay)를 포함하는 스위칭부 및 외부에서 구동신호를 수신하면, 상기 무접점 릴레이와 상기 전자접촉기를 각각 순차적으로 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어부는, 외부에서 턴 온 신호를 수신하면 개방상태의 상기 무접점 릴레이를 도통시키고, 개방상태의 상기 전자접촉기를 도통시킨 후, 상기 무접점 릴레이를 개방시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어부는, 외부에서 턴 오프 신호를 수신하면 개방상태의 상기 무접점 릴레이를 도통시키고, 도통상태의 상기 전자접촉기를 개방시킨 후, 상기 무접점 릴레이를 개방시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 태양광 인버터와 상기 스위칭부 사이에 설치되어 상기 태양광 인버터에서 입력되는 전류의 노이즈를 제거하는 필터부, 상기 필터부의 전압을 센싱하는 전압 센싱부 및 상기 계통의 전압을 센싱하는 계통 센싱부를 더 포함하며, 상기 제어부는, 외부에서 턴 온 신호를 수신하면, 상기 전압 센싱부에서 센싱된 전압과 상기 계통 센싱부에서 센싱된 전압이 동일할 때, 상기 무접점 릴레이와 상기 전자접촉기를 순차적으로 도통시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 태양광 인버터는 3상 인버터이고, 상기 필터부는 3상 결선된 커패시터를 포함하며, 상기 전압 센싱부는 3상 결선된 상기 커패시터 각각의 전압을 센싱하고, 상기 스위칭부는 상기 필터부의 상별로 연결된 세 쌍의 전자접촉기와 무접점 릴레이를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 커패시터는 3상 Y결선 커패시터이고, 상기 제어부는, 외부로부터 턴 온 신호를 받으면, 상기 전압 센싱부에서 센싱된 R상, S상, T상 각각의 커패시터의 전압이 상기 계통 센싱부에서 센싱된 R상, S상, T상의 전압과 동일할 때, 각 상에 연결된 상기 무접점 릴레이와 상기 전자접촉기를 순차적으로 도통시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 커패시터는 3상 델타 결선 커패시터이고, 상기 제어부는, 외부로부터 턴 온 신호를 받으면, 상기 3상 델타 결선 커패시터들 중 한 상의 델타 결선 커패시터에 연결된 상기 스위칭부를 제어해 해당 상을 도통시키고, 도통된 상을 기준으로 상기 전압 센싱부에서 센싱된 나머지 각각의 상의 선간전압이 도통된 상을 기준으로 상기 계통 센싱부에서 센싱된 나머지 상 각각의 선간전압과 동일할 때, 나머지 상에 연결된 상기 무접점 릴레이와 상기 전자접촉기를 순차적으로 도통시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 스위칭부는, 상기 무접점 릴레이와 직렬로 연결되고, 평상시에는 도통상태를 유지하며, 직렬로 연결된 상기 무접점 릴레이의 쇼트 고장 발생시 개방되는 보조접접 및 상기 보조접점이 개방될 때, 알람신호를 송신하는 알람부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 태양광 인버터의 상태 또는 상기 계통의 상태를 센싱하고 상황에 따라 상기 제어부에 구동신호를 송신하는 인버터 컨트롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같은 본 발명에 의한 접점 개폐시 스위칭 아크의 발생을 방지하는 태양광 인버터 시스템에 의하면, 스위칭부에서 서로 병렬로 연결되는 무접점 릴레이와 전자접촉기를 이용하여, 무접점 릴레이와 전자접촉기를 순차적으로 도통하고, 이후 무접점 릴레이를 개방함으로써, 기존 전자접촉기만을 사용해 스위칭했을 때 발생했던 아크와 서지 전압의 발생을 방지해, 본 발명에 의한 태양광 인버터 시스템이 적용된 태양광 발전 시스템의 내구성을 향상시키고, 지속적인 운전을 가능하게 할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명에 의하면, 제어부에서 필터부에 포함되는 커패시터의 전압과 계통의 전압이 서로 동일한 시점에 스위칭부에 포함되는 무접점 릴레이와 전자접촉기를 순차적으로 도통시키기 때문에, 돌입전류의 발생을 억제할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 의한 태양광 인버터 시스템을 포함하는 태양광 발전 시스템의 개략도.
도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 제1실시예에 의한 태양광 인버터를 포함하는 태양광 발전 시스템의 일부분의 개략도.
도 3은 도 2의 부분 확대도.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 의한 태양광 인버터 시스템의 스위칭부에 포함되는 전자접촉기와 무접점 릴레이 각각의 스위칭 신호.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 의한 태양광 인버터 시스템의 필터부와 계통의 전압에 따른 스위칭 신호.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 의한 태양광 인버터 시스템의 부분 개략도.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 접점 개폐시 스위칭 아크의 발생을 방지하는 태양광 인버터 시스템(이하 태양광 인버터 시스템(의 바람직한 실시예에 관하여 상세히 설명한다.
[제1실시예]
도 1은 본 발명의 제1실시예에 의한 태양광 인버터 시스템(1000)을 포함하는 태양광 발전 시스템을 개략적으로 도시한 것이다.
본 발명의 제1실시예에 의한 태양광 인버터 시스템(1000)이 적용된 태양광 발전 시스템은, 태양광 패널(10)과 계통(20), 그리고 태양광 패널(10)과 계통(20) 사이에 위치하는 태양광 인버터 시스템(1000)을 포함할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 의한 태양광 인버터 시스템(1000)은, 태양광 패널(10)에서 입력되는 직류 전력을 입력받아 계통 전력으로 변환하는 역할을 한다. 태양광 인버터 시스템(1000)은 태양광 인버터(도번 미도시)를 포함할 수 있는데, 태양광 인버터(1000)는 상술한 바와 같은 동작을 위하여, 다수개의 절연 게이트 양극성 트랜지스터(Insulated gate bipolar transistor, IGBT)를 포함할 수 있다. 배경기술에서 설명했던 전자접촉기가 주로 사용되고, 태양광 인버터와 계통(20)을 서로 분리하는 스위치는 도 1에 도시되어 있지 않다. 그러나 해당 스위치의 턴 온 또는 턴 오프시 절연 게이트 양극성 트랜지스터는 스위칭하지 않고, DC링크의 전압이 계통전압보다 크기 때문에, 제1선(L1)을 기준으로 왼쪽은 무시하는 것이 가능하며, 이때 본 발명의 제1실시예에 의한 태양광 인버터 시스템(1000)은 도 2와 같이 도시될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 의한 태양광 인버터(1000)는 필터부(100), 스위칭부(200) 및 제어부(미도시)를 포함할 수 있다.
필터부(100)는 상술한 절연 게이트 양극성 트랜지스터에서 입력되는 전류의 노이즈를 제거하는 역할을 한다. 필터부(100)는 다양한 소자를 포함할 수 있으나, 본 발명에서 필터부(100)는 LC회로로 구현될 수 있다. 본 발명에서 필터부에 포함되는 소자들은 단상 또는 3상으로 결선될 수 있으며, 본 실시예에서 필터부(100)에 포함되는 인덕터와 커패시터는 3상 결선(Y결선)될 수 있다.
스위칭부(200)는 상술한 바와 같이, 태양광 패널(10)과 계통(20)을 서로 분리하거나 연결하는 역할을 한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 스위칭부(200)는 필터부(100)에 대응하여 3상 각각에 연결된 스위치를 포함할 수 있다. 보다 상세히 스위칭부(200)는 각각의 상별로 연결된 제1스위칭부(210), 제2스위칭부(220) 및 제3스위칭부(230)를 포함할 수 있다.
제1스위칭부(210), 제2스위칭부(220) 및 제3스위칭부(230) 각각은 서로 병렬로 연결되는 전자접촉기와 무접점 릴레이를 포함할 수 있다.
도 3은 제1스위칭부(210)만을 확대하여 도시한 것이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제1스위칭부(210)와 같이 단일의 스위칭부는 서로 병렬로 연결되는 전자접촉기(M)와 무접점 릴레이(S)를 포함할 수 있으며, 무접점 릴레이(S)와 직렬로 연결되는 보조접점(B)을 더 포함할 수 있다. 전자접촉기(MC, Magnetic Contact)는 전도 손실이 적고, 상대적으로 저렴한 가격에 구입이 가능하되, 반응속도가 느리고, 스위칭시 아크 및 서지가 발생하는 단점이 있고, 무접점 릴레이(SSR, Solid State Relay)는 반도체(TRIAC)를 사용한 스위치로, 제로 크로스 스위칭(Zero cross switching)을 통해 아크 및 서지 없이 스위칭이 가능하되, 통전시 발열로 인해 커다란 방열판을 부착해야하고, 상대적으로 비싼 단점이 있었다. 무접점 릴레이(S)와 전자접촉기(M)의 동작에 대해서는 후술하도록 하며, 보조접점(B)은 평상시에는 도통된 상태를 유지하다가, 보조접점(B)과 직렬로 연결된 무접점 릴레이(S)의 쇼트고장 발생시, 개방되어 추가적인 고장 또는 사고를 방지할 수 있다. 또한 본 발명은, 도면에는 도시되어 있지 않지만 보조접점(B)이 도통된 상태에서 개방된 상태로 전환될 때, 사용자에게 경고신호를 송신하는 알람부를 더 포함할 수 있다. 경고신호는 전자적인 신호일 수 있고, 청각, 시각, 촉각과 같은 다양한 방식을 이용한 신호일 수 있다. 또한, 도면에는 도시되어 있지 않지만, 스위칭부(200)와 계통(20) 사이에는 누전차단기(MCCB, Molded Case Circuit Breaker)가 설치될 수 있다.
제어부는 상술한 스위칭부(200)에 포함되는 각각의 전자접촉기와 무접점 릴레이를 제어한다. 제어부는 마이크로프로세서(Microprocessor, MCU)와 같은 장치로 구현될 수 있으며, 스위칭부(200)에 포함되는 각각의 전자접촉기와 무접점 릴레이로 제어신호를 송신할 수 있도록 결선될 수 있다.
이하, 접점 개폐시 아크발생과 서지 전압의 발생을 방지하는 스위칭부(200)의 동작에 대하여 설명한다. 도 4는 스위칭부(200)를 오프에서 온으로 변경하는 과정과, 온에서 오프로 변경하는 과정, 즉 스위칭이 이루어지는 과정에서 전자접촉기와 무접점 릴레이에 인가되는 신호를 도시한 것이다.
제어부는 외부로부터 구동신호를 수신할 수 있다. 이를 위해 본 발명은 제어부에 턴 온 신호를 송신하는 별도의 인버터 컨트롤러를 더 포함할 수 있다. 상기한 인버터 컨트롤러는 태양광 패널(10)에서 발전되는 직류 전류의 양, 계통(20)의 상태, 날씨정보 등을 고려하여, 제어부에 구동신호를 송신할 수 있다. 여기서 구동신호는 스위칭부(200)를 턴 온 시키라는 신호이거나, 스위칭부(200)를 턴 오프하라는 신호일 수 있다.
제어부는 인버터 컨트롤러로부터 스위칭부(200)의 턴 온 신호를 수신하면, 무접점 릴레이로 제어신호를 송신하여, 도 4의 P1시점과 같이 개방된 무접점 릴레이를 먼저 도통시킬 수 있다. 무접점 릴레이는 반도체를 이용하기 때문에, 개방된 상태에서 도통된 상태로 변환될 때, 아크와 서지가 발생하지 않는다. 무접점 릴레이가 도통된 상태에서, 제어부는 전자접촉기로 제어신호를 송신하여, P2 시점과 같이 전자접촉기를 개방된 상태에서 도통된 상태로 변경한다. 이 경우, W1과 같은 소정 구간에서는 무접점 릴레이와 전자접촉기는 동시에 도통된 상태를 유지할 수 있다. 전자접촉기가 도통된 상태로 변경된 이후, 제어부는 무접점 릴레이에 제어신호를 송신하여, P3 시점과 같이 무접점 릴레이가 개방되도록 한다. 즉 W2 구간에서는 전자접촉기만 도통된 상태를 유지하도록 해, 무접점 릴레이가 장시간 도통되었을 때의 발열을 방지하도록 스위칭부(200)를 온 시켜, 태양광 인버터와 계통(20)을 서로 연결시킨다.
제어부는 인버터 컨트롤러로부터 스위칭부(200)의 턴 오프 신호를 수신하면, 무접점 릴레이로 제어신호를 송신하여, 도 4의 P4시점과 같이 개방된 무접점 릴레이를 도통시키고, 전자접촉기로 제어신호를 송신하여 P5시점과 같이 도통된 상태에서 개방된 상태로 변경하며, 이후 무접점 릴레이로 제어신호를 송신하여 P6시점과 같이 도통된 상태의 무접점 릴레이를 개방시켜, 스위칭부(200)를 오프시킴으로써 태양광 인버터와 계통(20)을 서로 분리한다.
상술한 바와 같은 스위칭부(200)를 온 또는 오프시키는 방법은, 스위칭 자체는 무접점 릴레이에서 이루어지게 하여 스위칭시 안전성(아크와 서지 전압 발생 방지)을 확보하면서, 무접점 릴레이는 단시간만 사용하고, 전자접촉기를 장시간 사용함으로써, 상대적으로 발열이 적은 전자접촉기의 장점을 취할 수 있다.
상술한 바와 같이, 스위칭부(200)에서 서로 병렬로 연결된 전자접촉기와 무접점 릴레이를 포함하는 하이브리드 스위치를 사용하여 태양광 인버터와 계통(20)을 연결 또는 분리하더라도, 태양광 인버터와 콘덴서에서는 커패시터의 잔류전하로 인해, 오프상태에서도 전압이 0이 아닐 수 있어, 스위칭부(200)의 턴 온시, 돌입전류가 생성되어 인버터나 주변 전자기기에 손상을 일으킬 수 있다. 이를 방지하기 위해, 본 발명의 제1실시예에 의한 태양광 인버터 시스템은 전압 센싱부와 계통 센싱부를 더 포함하고, 제어부는 전압 센싱부와 계통 센싱부에서 센싱되는 정보를 이용하여 스위칭부(200)를 제어할 수 있다.
보다 상세히, 전압 센싱부는 필터부(100)에 포함되는 커패시터의 전압을 센싱하며, 계통 센싱부는 계통(20)의 전압을 센싱한다. 제어부는 전압 센싱부에서 센싱된 필터부(100)의 전압과, 계통 센싱부에서 센싱된 계통(20)의 전압이 동일할 때 스위칭부(200)에 제어신호를 인가하여 스위칭부(200)를 턴 온 시킨다. 스위칭부(200)가 제어부로부터 제어신호를 수신하면, 스위칭부(200)는 도 4에 도시된 바와 같이, 무접점 릴레이 도통, 전자접촉기 도통, 무접점 릴레이 개방과 같은 순서로 동작한다. 필터부(100)와 계통(20)이 도 2에 도시된 바와 같이 3상 Y결선일 경우, 제어부는 R상, T상, S상 각각에 포함되는 커패시터의 전압이 계통(20)의 R상, T상, S상의 전압과 동일할 때, 각각의 상에 연결된 스위치부에 제어신호를 송신하며, 이 과정은 도 5에 도시되어 있다. 도 5에서 점선은 계통(20)의 R상, T상, S상 각각의 전압을 의미하며, 실선은 필터부(100)에 포함되는 R상, T상, S상 각각에 연결된 커패시터의 전압을 의미한다. 초기에 필터부(100)의 R상, T상, S상 각각에 연결된 커패시터의 전압은 일정치를 유지하나, 제어부로부터 입력신호(트리거신호)를 수신한 시점 이후에는 필터부(100)의 R상, T상, S상 각각의 커패시터의 전압과 계통(20)의 R상, T상, S상 각각의 전압과 동일한 시점에서 스위칭부(200)가 턴 온 되기 때문에, 돌입전류를 억제하는 것을 확인할 수 있다.
[제2실시예]
도 6은 본 발명의 제2실시예에 의한 태양광 인버터 시스템(2000)의 일부분을 개략적으로 도시한 것이다.
도 6에 도시된 부분은 도 2에 도시된 본 발명의 제1실시예에 의한 태양광 인버터 시스템(1000)의 일부분에 대응된다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 의한 태양광 인버터 시스템(2000)은, 앞서 설명한 본 발명의 제1실시예에 의한 태양광 인버터 시스템(1000)과 달리, 필터부(100)에 포함되는 커패시터들이 3상 델타 결선된고, 스위칭부(200)의 구성이 일부 다르고, 그 외의 구성은 동일하다. 따라서 이하 본 발명의 제2실시예에 의한 태양광 인버터 시스템의 구성들 중, 본 발명의 제1실시예에 의한 태양광 인버터 시스템과 차이점을 보이는 부분에 대해서만 설명하고, 설명하지 않는 나머지는 제1실시예와 제2실시예가 서로 동일한 것으로 간주한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 필터부(100)에 포함되는 커패시터들이 델타 결선됨에 따라, T상에 연결된 제3스위칭부(230)는 단일의 스위치만을 포함할 수 있다. 제3스위칭부(230)에 포함되는 어떠한 스위치라도 관계없으나, 본 실시예에서는 기계식 접점 스위치가 사용될 수 있다.
제어부가 상기 인버터 컨트롤러로부터 구동신호로 턴 온 신호를 수신하면, 제어부는 제3스위칭부(230)에 제어신호를 송신하여, 3상 중 하나의 상인 T상에 연결된 제3스위칭부(230)를 턴 온 시킨다. 3상 델타 결선은 3상 중 하나의 상만 연결되더라도 아무런 동작이 일어나지 않는다. 이후, 제어부는 T상을 기준으로 S상의 커패시터와 계통(20)의 선간전압이 서로 일치하는 시점에 S상에 연결된 스위칭부에 제어신호를 송신하고, 마찬가지로 T상을 기준으로 R상의 커패시터와 계통(20)의 선간전압이 서로 일치하는 시점에 R상에 연결된 스위칭부에 제어신호를 송신하여, S상과 R상 각각을 연결시킬 수 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
1000 : 제1실시예에 의한 태양광 인버터 시스템
2000 : 제2실시예에 의한 태양광 인버터 시스템
10 : 태양광 패널
20 : 계통
100 : 필터부
200 : 스위칭부
210 : 제1스위칭부
220 : 제2스위칭부
230 : 제3스위칭부
L1 : 제1선
S : 무접점 릴레이
T : 전자접촉기
B : 보조접점

Claims (9)

  1. 태양광 인버터;
    상기 태양광 인버터와 계통을 서로 분리하거나 연결하며, 서로 병렬로 연결되는 전자접촉기(Magnetic Contact)와 무접점 릴레이(Solid State Relay)를 포함하는 스위칭부;
    외부에서 구동신호를 수신하면, 상기 무접점 릴레이와 상기 전자접촉기를 각각 순차적으로 제어하는 제어부;
    상기 태양광 인버터와 상기 스위칭부 사이에 설치되어 상기 태양광 인버터에서 입력되는 전류의 노이즈를 제거하는 필터부;
    상기 필터부의 전압을 센싱하는 전압 센싱부; 및
    상기 계통의 전압을 센싱하는 계통 센싱부;
    를 포함하고, 상기 제어부는, 외부에서 턴 온 신호를 수신하면, 상기 전압 센싱부에서 센싱된 전압과 상기 계통 센싱부에서 센싱된 전압이 동일할 때, 상기 무접점 릴레이와 상기 전자접촉기를 순차적으로 도통시키며,
    상기 태양광 인버터는 3상 인버터이고,
    상기 필터부는 3상 결선된 커패시터를 포함하며,
    상기 전압 센싱부는 3상 결선된 상기 커패시터 각각의 전압을 센싱하고,
    상기 스위칭부는 상기 필터부의 상별로 연결된 세 쌍의 전자접촉기와 무접점 릴레이를 포함하며,
    상기 커패시터는 3상 델타 결선 커패시터이고,
    상기 제어부는, 외부로부터 턴 온 신호를 받으면, 상기 3상 델타 결선 커패시터들 중 한 상의 델타 결선 커패시터에 연결된 상기 스위칭부를 제어해 해당 상을 도통시키고, 도통된 상을 기준으로 상기 전압 센싱부에서 센싱된 나머지 각각의 상의 선간전압이, 도통된 상을 기준으로 상기 계통 센싱부에서 센싱된 나머지 상 각각의 선간전압과 동일할 때, 나머지 상에 연결된 상기 무접점 릴레이와 상기 전자접촉기를 순차적으로 도통시키고,
    상기 스위칭부는,
    상기 무접점 릴레이와 직렬로 연결되고, 평상시에는 도통상태를 유지하며, 직렬로 연결된 상기 무접점 릴레이의 쇼트 고장 발생시 개방되는 보조접점; 및 상기 보조접점이 개방될 때, 알람신호를 송신하는 알람부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 접점 개폐시 스위칭 아크의 발생을 방지하는 태양광 인버터 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 외부에서 턴 온 신호를 수신하면 개방상태의 상기 무접점 릴레이를 도통시키고, 개방상태의 상기 전자접촉기를 도통시킨 후, 상기 무접점 릴레이를 개방시키는 것을 특징으로 하는 접점 개폐시 스위칭 아크의 발생을 방지하는 태양광 인버터 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 외부에서 턴 오프 신호를 수신하면 개방상태의 상기 무접점 릴레이를 도통시키고, 도통상태의 상기 전자접촉기를 개방시킨 후, 상기 무접점 릴레이를 개방시키는 것을 특징으로 하는 접점 개폐시 스위칭 아크의 발생을 방지하는 태양광 인버터 시스템.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 커패시터는 3상 Y결선 커패시터이고,
    상기 제어부는, 외부로부터 턴 온 신호를 받으면, 상기 전압 센싱부에서 센싱된 R상, S상, T상 각각의 커패시터의 전압이 상기 계통 센싱부에서 센싱된 R상, S상, T상의 전압과 동일할 때, 각 상에 연결된 상기 무접점 릴레이와 상기 전자접촉기를 순차적으로 도통시키는 것을 특징으로 하는 접점 개폐시 스위칭 아크의 발생을 방지하는 태양광 인버터 시스템.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 태양광 인버터의 상태 또는 상기 계통의 상태를 센싱하고 상황에 따라 상기 제어부에 구동신호를 송신하는 인버터 컨트롤러;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 접점 개폐시 스위칭 아크의 발생을 방지하는 태양광 인버터 시스템.
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KR20170056094A (ko) 2015-11-12 2017-05-23 현대일렉트릭앤에너지시스템(주) 태양광 발전 장치

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