KR102377523B1

KR102377523B1 - 휴대용 차단기 시험기

Info

Publication number: KR102377523B1
Application number: KR1020210110359A
Authority: KR
Inventors: 윤상현; 한홍석; 김병한; 고정윤
Original assignee: 주식회사 프로컴시스템
Priority date: 2021-08-20
Filing date: 2021-08-20
Publication date: 2022-03-23

Abstract

본 실시 예에 따른 휴대용 차단기 시험기에 관한 것으로, 차단기의 주접촉자, 보조접촉자, 개폐코일 및 주접촉자 기구에 접속하여 전압/전류 및 그 주변 환경을 측정하는 차단기 측정부; 차단기 측정부의 측정 결과를 이용하여 차단기의 특성과 이상 유무를 판단하는 측정 결과 판단부; 및 각 부의 동작 제어를 위한 신호 입력과, 측정과 판단 결과를 출력 및 송출하는 입출력부를 포함하는 휴대용 차단기 시험기 제공한다.

Description

휴대용 차단기 시험기{Portable Circuit Breaker Tester}

본 발명은 휴대용 차단기 시험기에 관한 것으로, 전력계통 차단기의 전기적, 기계적 동작 특성을 시험하는 휴대 가능한 차단기 시험기를 제공한다.

차단기는 전력공급의 개폐조작 및 전력계통 사고시에 안전하게 전력계통을 차단 또는 투입하기 위한 전력계통 장치이다. 따라서, 차단기가 정상동작을 하지 않을 경우에는 고가의 장비에 손상이 가는 것은 물론 큰 인명사고로 까지 이어질 수 있는 문제가 있다. 차단기에 관한 시험을 통해 차단기의 정상동작여부를 확인하는 것이 필요하다.

차단기 시험 장치는 차단기의 동작 특성을 시험하는 장비로 이를 제작하거나 사용하는 중전기 제작업체, 전력사업자 및 전력 수용가에서 보유하여야 하는 필수적인 장비이다.

기존의 차단기 시험 장치는 측정절차가 번거롭고, 많은 측정시간이 요구된다. 그리고, 판독 및 계산상의 오차로 인해 안정도와 신뢰도 유지가 어려운 단점이 있다.

(특허 문헌 1) 한국공개특허공보 제10-2007-0119222호

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 단순화와 이동 가능성을 구비하면서도, 개폐동작시간의 측정은 물론이고, 3상 동작 시간 측정이 가능하고, 접촉저항과 절연저항의 측정이 가능하고, 접촉자행정 측정이 가능할 뿐만 아니라, 주변 환경에 따른 오차 보정이 가능하고, 디지털화된 신호 처리로 인해 자동 특성 검출은 물론, 이의 이력 관리 및 전송 등이 가능하고, 유지보수의 편이성이 향상되고, 원거리 검출 및 측정이 가능할수 있는 휴대용 차단기 시험기를 제공한다.

본 발명에 따른 차단기의 주접촉자, 보조접촉자, 개폐코일 및 주접촉자 기구에 접속하여 전압/전류 및 그 주변 환경을 측정하는 차단기 측정부와, 차단기 측정부의 측정 결과를 이용하여 차단기의 특성과 이상 유무를 판단하는 측정 결과 판단부 및 각 부의 동작 제어를 위한 신호 입력과, 측정과 판단 결과를 출력 및 송출하는 입출력부를 포함하는 휴대용 차단기 시험기를 제공한다.

상기 차단기 측정부는 주접촉자에 전압 및 전류를 인가하여 개폐동작시간, 3상 동작시간, 접촉저항, 차단우선 특성 및 고속 재폐로 특성을 측정하는 주접촉자 측정부와, 보조 접촉자의 접점 검출을 통해 개폐동작시간을 측정하는 보조 접촉자 측정부와, 개폐 코일에 전압 및 전류를 인가하여 동작전류, 동작전압 및 최소 동작전압을 측정하는 개폐코일 측정부와, 전류 검출을 통해 주 접촉자의 행정을 측정하는 행정 측정부와, 절연저항 측정을 위한 절연저항 측정부와, 측정 오차 보정을 위한 환경 요인을 측정하는 환경 측정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 주접촉자 측정부는 3채널의 전류 검출 요소와 1채널의 전압 검출 요소를 포함하고, 보조 접촉자 측정부는 2채널의 접점검출요소를 포함하고, 개폐코일 측정부는 1채널의 전류검출요소와 1채널의 전압 검출 요소를 포함하고, 행정 측정부는 1채널의 전류검출요소를 포함하고, 절연저항 측정부는 고전압 발생을 위한 고전압 발생 요소와 1채널의 전류 검출 요소 그리고, 1채널의 전압검출 요소를 포함하고, 환경 측정부는 차단기 시험기 주변의 온도와 습도를 측정하기 위한 요소를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 측정 결과 판단부는 차단기 측정부로 부터 측정 결과를 제공 받는 측정 결과 입력부와, 측정 결과로 부터 차단기의 계폐동작 시간을 판단하는 계폐동작 시간 판단부와, 각 상의 동작 시간차를 이용하여 3상 동작 시간을 판단하는 3상 동작 시간 판단부와, 측정 결과로 부터 접촉 저항을 결정하는 접촉 저항 판단부와, 측정 결과를 통해 개폐 코일의 동작전류, 동작 전압 및 최소 동작 전압을 판단하는 개폐 코일 판단부와, 측정 결과로 부터 차단기의 주 접촉자의 행정을 판단하는 주 접촉자 행정 판단부와, 측정 결과를 통해 차단 우선 특성과 고속재폐로 특성의 시험 결과를 판단하는 특성 시험 판단부와, 상기 각부와, 차단기 측정부 및 입출력부의 동작을 제어하고, 판단결과를 이용하여 차단기의 이상 유무를 판단하는 동작 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 3상 동작 시간 판단부는 전압강하 및 전류를 3채널의 전류와 1채널의 전압을 검출하고, 개폐시점을 특정하고, 각 상의 주 접촉자의 동작 시간의 차를 계산하여 3상 동작 시간을 측정하는 것을 특징으로 한다.

다수의 휴대용 차단기 시험기는 다수의 차단기와 전기적으로 연결되고, 차단기의 주접촉자, 조보접촉자, 개폐코일 및 주접촉자 행정 특성을 측정하는 다수의 차단기 측정부와, 상기 다수의 차단기 측정부의 측정 결과를 통해 각 차단기의 특성과 이상 유무를 판단하는 차단기 특성 판단부 및 상기 차단기 특성 판단부의 판단 결과를 이용하여 시험 대상 차단기들의 특성과 이상 유무를 확인하여 관리하는 관리 서버부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

전압전류 이용하여 차단기의 특성을 측정하는 제1 측정부와, 제1 측정부의 측정 결과를 이용하여 차단기의 전기적 특성 및 이상 유무를 판단하는 제1 판단부와, 영상과 음파를 이용하여 차단기이 이상 유무를 측정하는 제2 측정부와, 제2 측정부의 측정 결과를 이용하여 차단기의 물리적 특성 및 이상 유무를 판단하는 제2 판단부와, 각 부의 동작 제어를 위한 신호 입력과, 측정과 판단 결과를 출력 및 송출하는 입출력부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 판단부는 제1 측정부의 측정 결과를 이용하여 개폐 동작시간을 판단하는 개폐 동작 시간 판단부, 3상 동작시간 판단부, 접촉 저항 판단부, 개폐코일 판단부, 주 접촉자 행정 판단부, 특성 시험 판단부를 포함하고, 상기 제2 측정부는 차단기 외측을 촬영하는 제1 영상 촬영부와, 차단기의 내측을 촬영하는 제2 영상 촬영부와, 차단기의 동작 및 행정시 발생한 소리를 측정하는 음파 측정부를 포함하되, 상기 제2 판단부는 제2 측정부에 의해 촬영된 영상 정보들과 음파 정보를 제공 받고 이를 분리 저장하는 정보 입력부와, 입력된 영상 정보를 프레임 단위로 분리하고, 각 프레임별 크랙과 같은 이상 유무를 판단하는 영상 판단부와, 측정된 음파 정보를 바탕으로 동작 및 행정의 이상 유무를 판단하는 음성 판단부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 측정 결과와 판단 결과를 이용하여 시험 대상 차단기의 유지 보수 시기를 예측하는 유지보수 관리부를 더 포함하고, 상기 유지 보수 관리부는 차단기의 정상 동작 수행이 가능한 차단기 특성 값을 갖는 기준값 관리부와, 측정 결과와 판단 결과 그리고, 시험 대상 차단기의 설치 시기를 입력 받는 유지 보수 입력부와,기준 값과 측정 및 판단 결과 그리고, 차단기 설치 시기에 따른 특성 값을 대비하여 시험 대상 차단기의 열화 여부를 판단하는 유지 보수 판단부와, 유지 보수 판단 결과를 외부로 송출하는 유지보수 통신부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 본 발명은 단순화와 이동 가능성을 구비하면서도, 개폐동작시간의 측정은 물론이고, 3상 동작 시간 측정이 가능하다.

또한, 접촉자간의 접촉저항과 외함과의 절연저항의 측정이 가능하고, 접촉자행정 측정이 가능할 수 있다.

그리고, 주변 환경에 따른 오차 보정이 가능할 수 있다.

또한, 디지털화된 신호 처리로 인해 자동 특성 검출은 물론, 이의 이력 관리 및 전송 등이 가능하고, 유지보수의 편이성이 향상되고, 원거리 검출 및 측정이 가능할수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 휴대용 차단기 시험기를 설명하기 위한 블록 개념도이다.
도 2는 제1 실시 예에 따른 차단기 측정부의 블록도이다.
도 3은 제1 실시 예에 따른 측정 결과 판단부의 블록도이다.
도 4는 제1 실시 예에 따른 입출력부의 블록도이다.
도 5 본 발명의 제2 실시 예에 따른 휴대용 차단기 시험기를 설명하기 위한 블록 개념도이다.
도 6은 제2 실시 예에 따른 차단기 측정부의 블록도이다.
도 7은 제2 실시 예에 따른 차단기 특성 판단부의 블록도이다.
도 8는 제2 실시 예에 따른 관리서버의 블록도이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 휴대용 차단기 시험기를 설명하기 위한 블록 개념도이다.
도 10은 제3 실시 예에 따른 제2 측정부의 블록도이다.
도 11은 제3 실시 예에 따른에 따른 제2 판단부의 블록도이다.
도 12는 본 발명의 제4 실시 예에 따른 휴대용 차단기 시험기를 설명하기 위한 블록 개념도이다.
도 13은 제4 실시 예에 따른 유지보수 관리부의 블록도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

본 명세서에서의 구성부들에 대한 구분은 각 구성부가 담당하는 주기능별로 구분한 것에 불과함을 명확히 하고자 한다. 즉, 이하에서 설명할 2개 이상의 구성부가 하나의 구성부로 합쳐지거나 또는 하나의 구성부가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화되어 구비될 수도 있다. 그리고 이하에서 설명할 구성부 각각은 자신이 담당하는 주기능 이외에도 다른 구성부가 담당하는 기능 중 일부 또는 전부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성부 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성부에 의해 전담되어 수행될 수도 있음은 물론이다. 따라서, 본 명세서를 통해 설명되는 각 구성부들의 존재 여부는 기능적으로 해석 되어야 할 것이다. 이러한 이유로 본 발명의 휴대용 차단기 시험기의 구성부들의 구성은 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 한도 내에서 상이해질 수 있음을 명확히 밝혀둔다.

본 명세서에서, 제1 및 제2, 상부 및 하부 등의 관계적인 용어는, 그러한 엔티티 또는 액션 간의 실제 관계 또는 순서를 반드시 요구하거나 암시하지 않고 다른 엔티티나 액션과 하나의 엔티티 또는 액션을 구별하는 데에만 사용될 수 있다. 용어 "포함하다(comprises)", "포함하는(comprising)" 또는 그 다른 변형은, 구성요소의 리스트를 포함하는 프로세스, 방법, 제품, 또는 장치가 구성요소만을 포함하지 않지만 그러한 프로세스, 방법, 제품, 또는 장치에 명시적으로 열거되거나 내재되지 않은 다른 구성요소를 포함할 수 있도록, 비배타적인 포함물을 커버하도록 의도된다. "하나의 ~를 포함하다"로 진행되는 하나의 구성요소는, 더 이상의 제한없이, 구성요소를 포함하는 프로세스, 방법, 제품, 또는 장치 내에 부가적인 동일한 구성요소의 존재를 배제한다.

본 발명의 특장점 및 이를 구현하는 방법은 첨부된 도면들과 함께 휴대용 해충 퇴치기에 대하여 상세히 설명한다.

그러나 도면과 상세한 설명은 휴대용 차단기 시험기 분야의 관련 종사자들이 통상적으로 알 수 있는 구성 및 방법에 대하여는 간략하게 설명하거나 생략하였고 본 발명의 개시를 명확하게 이해하는데 필요한 부분으로 한정하였다. 따라서 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니며 다양한 형태와 방법으로 구현될 수 있으며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의된다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 휴대용 차단기 시험기를 설명하기 위한 블록 개념도이다. 도 2는 제1 실시 예에 따른 차단기 측정부의 블록도이다. 도 3은 제1 실시 예에 따른 측정 결과 판단부의 블록도이다. 도 4는 제1 실시 예에 따른 입출력부의 블록도이다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 본 실시 예에 따른 휴대용 차단기 시험기는 차단기(10)의 주접촉자, 보조접촉자, 개폐코일 및 주접촉자 기구에 접속하여 전압/전류 및 그 주변 환경을 측정하는 차단기 측정부(100)와, 차단기 측정부(100)의 측정 결과를 이용하여 차단기(10)의 특성과 이상 유무를 판단하는 측정 결과 판단부(200)와, 각 부의 동작 제어를 위한 신호 입력과 측정과 판단 결과를 출력 및 송출하는 입출력부(300)를 포함한다.

본 실시 예의 휴대용 차단기 시험기는 상기 각부를 수납하는 몸체(또는 하우징)를 더 포함하는 것이 효과적이다. 몸체에는 이동 가능한 손잡이가 추가되거나 별도의 이동 수단이 더 구비되는 것이 가능하다. 이동 수단으로는 바퀴등을 사용하는 것이 효과적이다. 그리고, 몸체는 이를 바닥에 고정할 별도의 고정 부재를 두고, 이 고정 부재를 평평한 바닥면에 고정시키는 것도 가능하다. 이때, 고정 부재로 몸체의 바닥면 영역에서 4측면에서 외측으로 연장 돌출되는 돌출핀을 사용하는 것이 가능하다. 따라서, 돌출핀을 몸체로 부터 돌출 연장시키고, 돌출부를 별도의 고정 수단으로 고정시켜 테스트 몸체를 고정하는 것이 가능하다. 이를 통해 포터블 형태의 시험기가 테스트 중에 흔들리지 않을 수 있다.

또한, 몸체에는 외부 전원을 인가받는 외부 전원 접속부(미도시)를 더 포함하는 것이 가능하다. 또한, 각부에서 테스트를 위한 시험 대상 차단기의 각 접점에 접속하기 위한 다수의 연결선을 더 포함하는 것이 가능한다.

차단기 측정부(100)는 주접촉자에 전압 및 전류를 인가하여 개폐동작시간, 3상 동작시간, 접촉저항, 차단우선 특성 및 고속 재폐로 특성을 측정하는 주접촉자 측정부(110)와, 보조 접촉자의 접점 검출을 통해 개폐동작시간을 측정하는 보조 접촉자 측정부(120)와, 개폐 코일에 전압 및 전류를 인가하여 동작전류, 동작전압 및 최소 동작전압을 측정하는 개폐코일 측정부(130)와, 전류 검출을 통해 주 접촉자의 행정을 측정하는 행정 측정부(140)와, 절연저항 측정을 위한 절연저항 측정부(150)와, 측정 오차 보정을 위한 환경 요인을 측정하는 환경 측정부(160)를 포함한다.

주접촉자 측정부(110)는 3채널의 전류 검출 요소와 1채널의 전압 검출 요소를 포함한다. 이를 통해 주접촉자 측정부(110)는 전압, 전류등의 전기량을 통해 시험 대상 차단기 주접촉자의 개폐 동작시간을 측정할 수 있다. 또한, 전압강하 및 전류를 3채널의 전류와 1채널의 전압을 검출하고, 개폐시점을 특정하고, 각 상의 주 접촉자의 동작 시간의 차를 계산하여 3상 동작 시간을 측정하는 것이 가능하다. 또한, 전기량을 통하여 주 접촉자의 접촉 저항을 측정할 수 있고, 차단 우선 특성과 고속재폐로 특성의 시험/측정이 가능하다.

보조 접촉자 측정부(120)는 2채널의 접점검출요소를 포함하고, 이를 통해 시험 대상 차단기 보조 접촉자의 개폐 동작시간의 측정이 가능하다.

개폐코일 측정부(130)는 1채널의 전류검출요소와 1채널의 전압 검출 요소를 포함하고, 이를 통하여 시험 대상 차단기 개폐코일의 동작 전류와 동작 전압 그리고, 최소동작전압의 측정이 가능하다. 또한, 차단기(10)의 개폐 스위칭을 위한 릴레이 출력 요소의 측정이 가능할 수 있다.

행정 측정부(140)는 1채널의 전류검출요소를 포함하고, 이를 통해 시험 대상 차단기(10)의 기계적 동작특성 즉, 주 접촉자의 행정(motion)의 측정이 가능하다.

절연저항 측정부(150)는 고전압 발생을 위한 고전압 발생 요소와 1채널의 전류 검출 요소 그리고, 1채널의 전압검출 요소를 포함한다. 이를 통해 시험대상 차단기(10)의 주 접촉자 상호 및 주접촉자와 외함 즉, 하우징(몸체)간의 절연저항의 측정이 가능하다.

환경 측정부(160)는 차단기 시험기 주변의 온도와 습도를 측정하기 위한 요소를 포함하고, 이를 통해 온도와 습도와 같은 외부 환경에 의한 측정 오차를 보정하는 것이 가능하다.

본 실시 예에서는 상술한 차단기 측정부(100)의 측정 결과를 이용하여 각 특성을 판단하고, 이로부터 이상유무를 판단하는 측정 결과 판단부(200)를 구비한다.

측정 결과 판단부(200)는 차단기 측정부(100)로 부터 측정 결과를 제공 받는 측정 결과 입력부(210)와, 측정 결과로부터 차단기(10)의 계폐동작 시간을 판단하는 계폐동작 시간 판단부(220)와, 각 상의 동작 시간차를 이용하여 3상 동작 시간을 판단하는 3상 동작 시간 판단부(230)와, 측정 결과로 부터 접촉 저항을 결정하는 접촉 저항 판단부(240)와, 측정 결과를 통해 개폐 코일의 동작전류, 동작 전압 및 최소 동작 전압을 판단하는 개폐 코일 판단부(250)와, 측정 결과로 부터 차단기의 주 접촉자의 행정을 판단하는 주 접촉자 행정 판단부(260)와, 측정 결과를 통해 차단 우선 특성과 고속재폐로 특성의 시험 결과를 판단하는 특성 시험 판단부(270)와, 상기 각부와, 차단기 측정부(100) 및 입출력부(300)의 동작을 제어하고, 판단결과를 이용하여 차단기의 이상 유무를 판단하는 동작 제어부(280)를 포함한다.

측정 결과 입력부(210)는 차단기 측정부(100)로 부터의 측정 결과 신호를 제공 받고, 이를 디지털화 한다. 이때, 전압 전류와 같은 전기량 등의 측정 신호를 디지털 정보로 변환시키는 것이 효과적이다. 물론, 일부 차단기 측정부(100) 내의 측정부들이 디지털화된 정보를 제공하는 것이 가능하다. 이때, 측정부(100)가 IoT센서와 같은 기능과 동작을 수행하는 것이 가능하다.

개폐동작 시간 판단부(220)는 전압, 전류의 순시 결과를 이용하여 개폐 동작 시간을 판단하고, 접촉 저항 판단부(240)도 인가 전압, 전류와 측정 전압 전류를 이용하여 접촉 저항을 판단한다. 그리고, 3상 동작 시간 판단부(230)는 각상의 동작 시간차 결과를 이용하여 3상 동작 시간을 판단하는 것이 효과적이다. 개폐코일 판단부(250)도 전압과 전류를 이용하여 측정된 차단기의 동작 전류와 동작 전압, 최소 동작 전압을 판단할 수 있고, 주 접촉자 행정 판단부(260)도 전류를 이용하여 행정의 정상 여부를 판단할 수 있다.

동작 제어부(280)는 입출력부(300)에 의해 사용자 또는 관리자로 부터 입력된 제어신호에 따라 동작하여 각 부의 동작을 제어하고, 측정 결과 판단부(200)의 각 부분의 판단 결과 값을 종합하고, 이를 입출력부(300)에 제공하는 것도 가능하다.

또한, 동작 제어부(280)는 기준 값을 바탕으로 측정 결과 판단부(200)의 각 판단부들의 판단 결과 값과 비교하여 차단기(10)의 정상 동작 여부의 판단이 가능하다.

입출력부(300)는 사용자 또는 관리자로 부터 동작관련 신호를 입력받는 명령 입력부(310)와, 측정 결과 판단부(200)의 판단 결과를 화면에 표시하는 화면 표시부(320)와, 측정 결과를 외부로 송출하는 결과 송출부(330)와, 측정 결과 및 판단 결과를 저장 관리하는 이력 관리부(340)를 포함한다.

또한, 도시되지 않았지만, 입출력부(300)는 외부 전원과 접속하여 차단기 측정부(100) 및 측정 결과 판단부(200)에 전원을 인가하는 전원부를 더 구비할 수 있다. 물론, 전원부는 별도의 구성으로 분리 제작될 수도 있다.

명령 입력부(310)는 장치 몸체에 형성된 다수의 입력 버튼을 포함하거나, 별도의 입력창으로 구성될 수 있다. 물론, 결과 송출부(330)에 의한 외부 통신을 통해 명령을 제공 받는 것도 가능하다. 명령 입력부(310)는 사용자로 부터 명령을 입력 받고, 이를 해석 및 분석하여 다양한 형태의 제어 명령들을 각부에 제공하는 것이 가능하다.

화면 표시부(320)는 차단기 측정부(100)의 측정 결과를 표시하거나, 이의 결과를 판단한 측정 결과 판단부(200)의 판단 결과를 화면상에 표시하는 다수의 표시 장치를 구비하는 것이 효과적이다. 화면 표시부(320)에 명령 입력부(310)가 더 구비되는 것이 가능하다. 이때, 화면 표시부(320)로 터치 패널을 사용하는 것이 효과적이다. 이를 통해 화면 표시부(320)에 다수의 명령이 표시되고, 사용자가 이를 터치하여 명령을 입력하는 것이 가능하다.

결과 송출부(330)는 명령 입력부(310)의 제어 명령에 따라 측정 결과 판단부(200)의 판단 결과를 화면 표시부(320)에 제공하여 이를 표시하거 하는 것이 가능하고, 판단 결과를 외부 관리 서버나 관리자 단말에 제공하는 것이 가능하다. 또한, 이상이 발생한 경우 이상 발생을 알리는 것도 가능하다. 이를 위해 결과 송출부(330)는 유/무선 통신이 가능한 통신부를 구비하고, 알람 발생을 위한 별도의 알람 발생부를 더 구비하는 것이 효과적이다. 물론, 이상 발생을 화면 표시부로 표시하는 것도 가능하지만, 청각적 또는 촉각/시각적인 알람 발생을 통해 사용자 또는 관리자가 이를 인지하도록 하는 것도 가능하다.

이력 관리부(340)는 차단기 측정부(100)의 측정 결과는 물론, 측정 결과 판단부(200)의 판단 결과를 시기별로 저장하고, 이를 결과 송출부(330)를 통해 외부로 송출하는 것이 가능하다.

본 발명은 상술한 실시 예에 한정되지 않고, 다양한 다른 실시 예와 변형예가 가능하다.

하기에서는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 휴대용 차단기 시험기에 관하여 설명한다. 후술되는 설명의 기술 중 상술한 설명과 중복되는 설명은 생략한다. 또한, 후술되는 설명의 기술은 상술한 실시 예에 적용 가능하다.

도 5 본 발명의 제2 실시 예에 따른 휴대용 차단기 시험기를 설명하기 위한 블록 개념도이다. 도 6은 제2 실시 예에 따른 차단기 측정부의 블록도이다. 도 7은 제2 실시 예에 따른 차단기 특성 판단부의 블록도이다. 도 9는 제2 실시 예에 따른 관리서버의 블록도이다.

도 5 내지 도 9에 도시된 바와 같이 본 실시 예에 따른 휴대용 차단기 시험기는 다수의 차단기(10)와 전기적으로 연결되고, 차단기의 주접촉자, 조보접촉자, 개폐코일 및 주접촉자 행정 특성을 측정하는 다수의 차단기 측정부(1000)와, 다수의 차단기 측정부(1000)의 측정 결과를 통해 각 차단기의 특성과 이상 유무를 판단하는 차단기 특성 판단부(2000)와, 차단기 특성 판단부(2000)의 판단 결과를 이용하여 시험 대상 차단기들의 특성과 이상 유무를 확인하여 관리하는 관리 서버부(3000)를 포함한다.

다수의 차단기 측정부(1000) 각각은 관리 서버부(3000)의 측정 신호를 입력받는 신호 입력부(1100)와, 주접촉자, 보조 접촉자, 개폐코일 및 행정을 측정하는 차단기 측정부(1200)와, 외부와 통신을 수행하는 측정 통신부(1300)를 포함한다.

여기서, 측정 통신부(1300)는 관리 서버부(3000)와 통신을 통해 제어 및 동작 신호를 제공 받아 신호 입력부(1100) 및 차단기 측정부(1200)의 동작을 제어한다. 또한, 측정 통신부(1300)는 차단기 측정부(1200)에 의해 측정된 정보를 차단기 특성 판단부(2000)와 관리서버(3000)에 제공한다. 이를 위한 측정 통신부(1300)는 차단기 측정부(1200) 각각의 특성 측정을 위한 측정부에 IoT 센서의 일부 형태로 일체화되어 측정된 정보를 제공하는 것이 가능하다. 물론, 측정 통신부(1300)는 유/무선 통신이 가능한 다양한 통신 기기를 사용하는 것이 효과적이다.

본 실시 예에서는 다수의 차단기 측정부(1000) 각각에 측정 통신부(1300)를 구비하고 있기 때문에, 각각의 차단기 측정부(1000) 내의 측정 통신부(1300)에는 각기 고유 번호 또는 인식을 위한 인식 정보를 구비하고 있는 것이 효과적이다. 따라서, 통신을 수행할때, 이 고유번호 또는 인식 정보를 추가로 인입시켜 통신을 진행하는 것이 효과적이다. 이를 통해 다수의 측정 대상 차단기의 구별 및 특정이 가능할 수 있게 된다.

차단기 특성 판단부(2000)는 차단기 측정부(1000)를 통해 측정된 정보를 제공받는 측정신호 입력부(2100)와, 측정된 정보를 바탕으로 시험 대상 차단기 각각의 주접촉자, 보조 접촉자, 개폐코일 및 주접촉자의 행정 특성과 이상 유무를 판단하는 특성 판단부(2200)와, 특성 판단부(2200)의 판단 결과를 관리서버(3000)에 제공하는 판단 통신부(2300)를 포함한다.

여기서, 판단 통신부(2300)는 차단기 측정부(1000)로 부터 측정 정보를 제공 받아 이를 측정 신호 입력부(2100)에 제공한다. 그리고, 특성 판단부(2200)의 판단 결과를 관리 서버(3000)에 제공하는 것이 효과적이다. 판단 통신부(2300)는 유/무선 통신을 수행하되, 다수의 차단기 측정부(1000)와는 각기 무선 통신을 통해 정보를 주고 받고, 관리서버(3000)와는 유선 통신을 수행하는 것이 효과적이다. 이는 차단기 측정부(1000)는 시험 대상 차단기가 있는 위치에 따라 다양한 영역에 설치되기 때문에 유선으로 통신을 수행하는 것이 어렵다. 하지만, 관리 서버(300)는 고정된 영역에 있기 때문에 유선으로 통신을 하는 것이 바람직하다. 물론, 차단기 특성 판단부(2000)도 고정된 경우에는 모두 유선으로 통신하는 것도 가능하다. 차단기 특성 판단부(2000)가 이동가능한 포터블일 경우에는 모두 무선 통신을 하는 것이 바람직하다.

관리 서버(3000)는 차단기 측정부(1000)를 제어하기 위한 동작 제어 모듈(3100)과, 관리자로 부터 제어 명령을 입력받고, 측정 결과와 판단 결과를 출력하는 입출력부(3200)와, 각 데이터와 정보를 저장하는 이력 관리부(3300)와, 차단기 측정부(1000)와 차단기 특성 판단부(2000)와 통신을 위한 서버 통신부(3000)를 포함한다.

상술한 구성을 통해 본 실시 예의 휴대용 차단기 시험기는 다수의 차단기(10)를 동시에 측정이 가능할 수 있다. 또한, 차단기 측정부(1000)를 IoT 센서화하고, 별도로 시험 대상 차단기 주변에 부착가능하도록 단순화시켜 측정 작업의 효율성을 향상시킬 수 있다. 그리고, 다수의 차단기(10)를 하나의 차단기 특성 판단부(2000)로 판단함으로 인해 전체 시스템 및 시험 장치의 기능을 단순화하고, 소형화가 가능할 수 있다.

또한, 본 발명은 상술한 실시 예들에 한정되지 않고, 다양한 다른 실시 예와 변형예가 가능하다.

하기에서는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 휴대용 차단기 시험기에 관하여 설명한다. 후술되는 설명의 기술 중 상술한 설명과 중복되는 설명은 생략한다. 또한, 후술되는 설명의 기술은 상술한 실시 예에 적용 가능하다.

도 9는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 휴대용 차단기 시험기를 설명하기 위한 블록 개념도이다. 도 10은 제3 실시 예에 따른 제2 측정부의 블록도이다. 도 11은 제3 실시 예에 따른에 따른 제2 판단부의 블록도이다.

도 9 내지 도 11에 도시된 바와 같이 본 실시 예에 따른 휴대용 차단기 시험기는 전압전류를 이용하여 차단기(10)의 특성을 측정하는 제1 측정부(400)와, 제1 측정부(400)의 측정 결과를 이용하여 차단기의 전기적 특성 및 이상 유무를 판단하는 제1 판단부(500)와, 영상과 음파를 이용하여 차단기의 이상 유무를 측정하는 제2 측정부(600)와, 제2 측정부(600)의 측정 결과를 이용하여 차단기의 물리적 특성 및 이상 유무를 판단하는 제2 판단부(700)와, 각 부의 동작 제어를 위한 신호 입력과 측정과 판단 결과를 출력 및 송출하는 입출력부(800)를 포함한다.

제1 측정부(400)는 전압 전류를 이용하여 주접촉자를 측정하는 주 접촉자 측정부, 보조 접촉자 측정부, 개폐코일 측정부, 행정 측정부, 절연저항 측정부 및 환경 측정부를 포한한다.

제1 판단부(500)는 제1 측정부(400)의 측정 결과를 이용하여 개폐 동작시간을 판단하는 개폐 동작 시간 판단부, 3상 동작시간 판단부, 접촉 저항 판단부, 개폐코일 판단부, 주 접촉자 행정 판단부, 특성 시험 판단부를 포함한다.

본 실시 예에서는 제2 측정부(600)를 통해 차단기(10)를 촬영하고, 시험 및 측정 도중 발생한 소리(음파)를 측정하는 것이 가능하다.

제2 측정부(600)는 차단기(10) 외측을 촬영하는 제1 영상 촬영부(610)와, 차단기의 내측을 촬영하는 제2 영상 촬영부(620)와, 차단기의 동작 및 행정시 발생한 소리를 측정하는 음파 측정부(630)를 포함한다.

제1 영상 촬영부(610)로 영상 촬영이 가능한 다양한 카메라를 사용하는 것이 효과적이고, 본 실시 예에서는 CCD 카메라를 사용하는 것이 효과적이다. 제1 영상 촬영부(610)는 차단기 외측에 회전가능하게 장착되고, 카메라가 회전하면서 차단기 전체 영역을 촬영하는 것이 효과적이다. 회전의 효율성을 위해 제1 영상 촬영부(610)는 무선 통신 기능과 내부 배터리를 포함하여 독자적인 이동이 가능한 것이 효과적이다.

제2 영상 촬영부(620)로는 금속 성분의 투시가 가능한 다양한 투시카메라를 사용하되, 본 실시 예에서는 x선 카메라를 사용하는 것이 효과적이다. 이를 통해 차단기 내측에 관하여 비파괴 영상 측정이 가능하게 될 수 있다.

음파 측정부(630)로는 다양한 음파를 수집하는 센서를 사용하는 것이 효과적이다. 물론, 마이크를 이용한 센서를 사용하는 것이 가능하다. 이를 통해 차단기 동작 및 행정시 발생하는 소리를 수집하는 것이 가능하다.

제2 판단부(700)는 제2 측정부(600)에 의해 촬영된 영상 정보들과 음파 정보를 제공 받고 이를 분리 저장하는 정보 입력부(710)와, 입력된 영상 정보를 프레임 단위로 분리하고, 각 프레임별 크랙과 같은 이상 유무를 판단하는 영상 판단부(720)와, 측정된 음파 정보를 바탕으로 동작 및 행정의 이상 유무를 판단하는 음성 판단부(730)를 포함한다.

여기서, 영상 판단부(720)와 음성 판단부(730)는 각기 제공된 영상 및 음성에서 노이즈를 제거하고, 노이즈가 제거된 측정 정보와 저장된 기준 정보를 비교하여 차이가 있는지 여부를 판단하되, 전체 대비 차이가 1~15% 범위에서 발생한 경우에는 정상으로 판단하고, 16~30% 범위에서 발생한 경우에는 주의로 판단하고, 30% 이상 발생한 경우에는 점검 필요로 하고 50% 이상 발생한 경우에는 이상발생으로 판단한다. 그리고, 이와 같이 판단된 결과는 입출력부에 보내지고, 입출력부(800)에서는 이를 사용자 또는 관리자에게 통지하는 것이 가능하다.

이를 통해, 차단기의 주접촉자 또는 보조 접촉자의 물리적 크랙 발생 또는 휨 발생등의 측정이 가능하게 된다.

본 실시 예의 입출력부(800)는 명령 입력부, 화면 표시부, 결과 송출부 및 이력 관리부는 물론, 동작 제어부를 더 포함하는 것이 효과적이다. 동작 제어부를 입출력부에 구비함으로 인해 2개의 판단부의 제어가 하나의 장치나 기기로 가능할 수 있게 된다.

도 12는 본 발명의 제4 실시 예에 따른 휴대용 차단기 시험기를 설명하기 위한 블록 개념도이다. 도 13은 제4 실시 예에 따른 유지보수 관리부의 블록도이다.

도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이 차단기(10)를 측정하는 차단기 측정부(100)와, 측정 결과를 이용하여 차단기 측성 및 이상 유무를 판단하는 측정 결과 판단부(200)와, 측정 결과와 판단 결과를 이용하여 시험 대상 차단기의 유지 보수 시기를 예측하는 유지보수 관리부(900)와, 각 부의 동작 제어를 위한 신호 입력과 측정 결과를 출력 및 송출하는 입출력부(300)를 포함한다.

상기 유지 보수 관리부(900)는 차단기의 정상 동작 수행이 가능한 차단기 특성 값을 갖는 기준값 관리부(910)와, 측정 결과와 판단 결과 그리고, 시험 대상 차단기의 설치 시기를 입력 받는 유지 보수 입력부(920)와,기준 값과 측정 및 판단 결과 그리고, 차단기 설치 시기에 따른 특성 값을 대비하여 시험 대상 차단기의 열화 여부를 판단하는 유지 보수 판단부(930)와, 유지 보수 판단 결과를 외부로 송출하는 유지보수 통신부(940)를 포함하는 것이 효과적이다.

본 실시 예의 유지 보수 관리부(900)를 통해 시험 대상 차단기(10)의 동작 특성과 측정 정확도는 물론, 열화 여부를 판단하여 적절한 시기에 차단기를 유지보수 하거나 교체하도록 제안하는 것이 가능하고, 이를 통해 차단기의 사용연한을 확인할 수 있는 것도 가능하다. 유지 보수 관리부(900)의 데이터는 이력 관리부(340)에 저장되는 것이 효과적이다.

본 발명은 상술한 실시 예 이외에도 다양한 변형예가 가능하다.

또한, 측정 결과 판단부는 환경 보정부를 더 포함할 수 있다. 이를 통해 차단기 측정부를 통해 측정된 환경 정보를 바탕으로 이로 인행 오차 값을 산출하고, 산출된 오차 값을 동작 제어부에 제공하여 측정 결과 판단부의 각 부의 판단 값을 조정하도록 하는 것이 가능하다. 이는 동일 조건에서 테스트를 진행하더라도 주변의 온도와 습도에 따라 그 측정 값이 변화될 수 있고, 이러한 오차를 보정하지 않는 경우에는 정확한 측정 값의 산출이 어려운 단점이 있다. 이에 본 변형예에서의 환경 보정부는 환경 표준 기준 값을 저장하고, 이 표준 기준 값을 바탕으로 측정된 환경 정보가 변화되었을 경우에 이에 해당하는 보정 값(오차값)을 산출하는 것이 효과적이다.

상기에서 설명한 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시 예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시 예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명은 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

100: 차단기 측정부 110: 주접촉자 측정부
120: 보조 접촉자 측정부 130: 개폐코일 측정부
140: 행정 측정부 150: 절연저항 측정부
160: 환경 측정부 200: 측정 결과 판단부
210: 측정 결과 입력부 220: 개폐동작 시간 판단부
230: 3상 동작 시간 판단부 240: 접촉 저항 판단부
250: 개폐코일 판단부 260: 주 접촉자 행정 판단부
270: 특성 시험 판단부 280: 동작 제어부
300: 입출력부 400: 제1 측정부
500: 제1 판단부 600: 제2 측정부
700: 제2 판단부 800: 입출력부
900: 유지보수 관리부 1000: 차단기 측정부
2000: 차단기 특성 판단부 3000: 관리서버

Claims

차단기의 주접촉자, 보조접촉자, 개폐코일 및 주접촉자 기구에 접속하여 전압/전류 및 그 주변 환경을 측정하는 차단기 측정부;
차단기 측정부의 측정 결과를 이용하여 차단기의 특성과 이상 유무를 판단하는 측정 결과 판단부; 및
각 부의 동작 제어를 위한 신호 입력과, 측정과 판단 결과를 출력 및 송출하는 입출력부를 포함하며,
전압전류 이용하여 차단기의 특성을 측정하는 제1 측정부와, 제1 측정부의 측정 결과를 이용하여 차단기의 전기적 특성 및 이상 유무를 판단하는 제1 판단부와, 영상과 음파를 이용하여 차단기의 이상 유무를 측정하는 제2 측정부와, 제2 측정부의 측정 결과를 이용하여 차단기의 물리적 특성 및 이상 유무를 판단하는 제2 판단부와, 각 부의 동작 제어를 위한 신호 입력과, 측정과 판단 결과를 출력 및 송출하는 입출력부를 포함하며,
상기 제1 판단부는 제1 측정부의 측정 결과를 이용하여 개폐 동작시간을 판단하는 개폐 동작 시간 판단부, 3상 동작시간 판단부, 접촉 저항 판단부, 개폐코일 판단부, 주 접촉자 행정 판단부, 특성 시험 판단부를 포함하고,
상기 제2 측정부는 차단기 외측을 촬영하는 제1 영상 촬영부와, 차단기의 내측을 촬영하는 제2 영상 촬영부와, 차단기의 동작 및 행정시 발생한 소리를 측정하는 음파 측정부를 포함하되,
상기 제2 판단부는 제2 측정부에 의해 촬영된 영상 정보들과 음파 정보를 제공 받고 이를 분리 저장하는 정보 입력부와, 입력된 영상 정보를 프레임 단위로 분리하고, 각 프레임별 크랙과 같은 이상 유무를 판단하는 영상 판단부와, 측정된 음파 정보를 바탕으로 동작 및 행정의 이상 유무를 판단하는 음성 판단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 차단기 시험기.
제1항에 있어서,
상기 차단기 측정부는 주접촉자에 전압 및 전류를 인가하여 개폐동작시간, 3상 동작시간, 접촉저항, 차단우선 특성 및 고속 재폐로 특성을 측정하는 주접촉자 측정부와, 보조 접촉자의 접점 검출을 통해 개폐동작시간을 측정하는 보조 접촉자 측정부와, 개폐 코일에 전압 및 전류를 인가하여 동작전류, 동작전압 및 최소 동작전압을 측정하는 개폐코일 측정부와, 전류 검출을 통해 주 접촉자의 행정을 측정하는 행정 측정부와, 절연저항 측정을 위한 절연저항 측정부와, 측정 오차 보정을 위한 환경 요인을 측정하는 환경 측정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 차단기 시험기.
제2항에 있어서,
상기 주접촉자 측정부는 3채널의 전류 검출 요소와 1채널의 전압 검출 요소를 포함하고, 보조 접촉자 측정부는 2채널의 접점검출요소를 포함하고, 개폐코일 측정부는 1채널의 전류검출요소와 1채널의 전압 검출 요소를 포함하고, 행정 측정부는 1채널의 전류검출요소를 포함하고, 절연저항 측정부는 고전압 발생을 위한 고전압 발생 요소와 1채널의 전류 검출 요소 그리고, 1채널의 전압검출 요소를 포함하고, 환경 측정부는 차단기 시험기 주변의 온도와 습도를 측정하기 위한 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 차단기 시험기.
제1항에 있어서,
상기 측정 결과 판단부는 차단기 측정부로 부터 측정 결과를 제공 받는 측정 결과 입력부와, 측정 결과로 부터 차단기의 계폐동작 시간을 판단하는 계폐동작 시간 판단부와, 각 상의 동작 시간차를 이용하여 3상 동작 시간을 판단하는 3상 동작 시간 판단부와, 측정 결과로 부터 접촉 저항을 결정하는 접촉 저항 판단부와, 측정 결과를 통해 개폐 코일의 동작전류, 동작 전압 및 최소 동작 전압을 판단하는 개폐 코일 판단부와, 측정 결과로 부터 차단기의 주 접촉자의 행정을 판단하는 주 접촉자 행정 판단부와, 측정 결과를 통해 차단 우선 특성과 고속재폐로 특성의 시험 결과를 판단하는 특성 시험 판단부와, 상기 각부와, 차단기 측정부 및 입출력부의 동작을 제어하고, 판단결과를 이용하여 차단기의 이상 유무를 판단하는 동작 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 차단기 시험기.
제4항에 있어서,
상기 3상 동작 시간 판단부는 전압강하 및 전류를 3채널의 전류와 1채널의 전압을 검출하고, 개폐시점을 특정하고, 각 상의 주 접촉자의 동작 시간의 차를 계산하여 3상 동작 시간을 측정하는 것을 특징으로 하는 휴대용 차단기 시험기.
제1항에 있어서,
다수의 휴대용 차단기 시험기는 다수의 차단기와 전기적으로 연결되고, 차단기의 주접촉자, 조보접촉자, 개폐코일 및 주접촉자 행정 특성을 측정하는 다수의 차단기 측정부;
상기 다수의 차단기 측정부의 측정 결과를 통해 각 차단기의 특성과 이상 유무를 판단하는 차단기 특성 판단부; 및
상기 차단기 특성 판단부의 판단 결과를 이용하여 시험 대상 차단기들의 특성과 이상 유무를 확인하여 관리하는 관리 서버부를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 차단기 시험기.