KR102389344B1 - 오엘티씨 탭 절환기의 천이저항 접촉 패드 마모 감시 장치 - Google Patents

Abstract

본 실시예에 따른 오엘티씨 탭 절환기의 천이저항 접촉 패드 마모 감시 장치에 관한 것으로, 탭 절환을 위한 접촉 행정 동작시 접점부와 접촉하는 천이 저항부를 갖는 탭 절환기와, 탭 절환시 발생하는 신호를 측정하는 신호 측정부와, 측정된 신호를 이용하여 패드부를 갖는 천이 저항부를 진단하는 진단부와, 진단 결과를 표시하거나 외부에 통지하는 결과 통지부 및 상기 신호 측정부, 진단부 및 결과 통지부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 오엘티씨 탭 절환기의 천이저항 접촉 패드 마모 감시 장치를 제공한다.

Description

오엘티씨 탭 절환기의 천이저항 접촉 패드 마모 감시 장치{RESISTER CONNECTION PAD ABRASION MONITORING DEVICE FOR OLTC DIVERTER SWITCH}

본 발명은 오엘티씨 탭 절환기의 천이저항 접촉 패드 마모 감시 장치에 관한 것으로, OLTC(On Load Tap Changer) 천이 저항 접속부의 건전성을 파악할 수 있는 오엘티씨 탭 절환기의 천이저항 접촉 패드 마모 감시 장치를 제공한다.

일반적으로 변압기의 전압은 1차측 전압의 변동에 따라 변화되기때문에 1차 측의 전압 변화가 심한 경우 또는 부하의 종류에 따라 동일 변압기에 접속된 부하 또는 전력 수용가의 부하 설비에 큰 영향을 미친다. 만일, 전력 수용가에서 부하가 변화하여 전압 강하가 심해지면 전력계통에 큰 문제가 발생할 수 있다.

이에, 변압기는 전압의 변화에 능동적으로 대처하기 위해 변압기 부하시 탭 변환 장치인 OLTC를 채택하고 있다. 이러한 오엘티씨가 장착된 변압기는 무부하시 전압 조정기(No Load Tap Changer, NLTC)가 장착된 변압기와 달리 부하를 유지한 상태에서 장착된 탭을 변동시켜 2차측에 출력되는 전압을 일정하게 조정하여 급격한 전압 변화의 예방이 가능하다. 즉, 부하상태에서 전압의 변동에 따라 변압기 1차권선 변압비를 조정하여 2차 전압의 변동을 적게 할 수 있다.

탭 절환시 사용되는 오엘티씨의 주요장치는 탭선택기(Tap Selector)와 탭 절환기(Diverter Switch)를 포함한다. 탭 절환시 절차는 탭 선택기가 희망하는 탭에 기계적으로 접속하고, 탭 절환기가 동작하여 선택된 탭을 주통전회로와 전기적으로 연결시킨다.

1차측 권선의 탭 선택기가 다음 단계의 원하는 탭 위치로 옮겨간 후 탭 절환기가 동작하여 전기적 연결을 하는데, 탭 절환기가 동작할때 일시적으로 한 단계의 탭이 단락되면서 탭 전압에 의한 순환전류가 흐르게 된다. 이 순환전류의 크기를 제어하기 위해 탭 절환기는 천이 저항을 구비하게 된다.

하지만, 탭 절환기가 기계적으로 이동하며 접촉 행정 동작을 수행하기 때문에 접점 접촉부에 부착된 패드는 오엘티씨 동작시 발생하는 아크로 인해 마모가 발생하고, 이런 마모에 의해 천이 저항이 정상동작하지 못하여, 오엘티씨의 신뢰성을 하락시키는 문제가 발생하게 된다. 즉, 손상된 오엘티씨의 탭선택기는 순간적인 전압강하 등의 전기적 교란이 발생하게 되며 지속적인 아크 발생으로 변압기 화재는 물론 해당 수용가의 대형 정전 사태까지 이르게 된다.

물론, 오엘티씨의 탭절환기에 발생되는 전기적 교란을 측정하기 위하여 주기적으로 측정시험을 시행하게 되는데, 이때 일반적으로 오실로스코프 또는 기타 측정 장비를 이용하여 측정시험을 시행하게 된다. 이러한 측정 장비를 활용하여 점검하는 경우, 항시 점검인력을 동반해야 하며, 점검인력뿐만 아니라 측정 장비를 구비해야 하는 문제점과, 측정에 따른 시간이 과다 소요되는 문제점이 발생된다.

또한, 측정 장비를 이용하여 단순 반복적인 수작업을 동반함으로써, 측정값에 대한 신뢰도가 떨어지는 문제점이 있으며, 이에 대하여 수기록에 의한 트렌드 관리로 인력 및 시간 활용의 비생산적 요인이 발생되는 문제점이 있다.

(특허 문헌 1) 한국등록특허공보 제10-2235052호 (특허 문헌 2) 한국등록특허공보 제10-2128442호 (특허 문헌 3) 한국공기특허공보 제10-2014-0062863호

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 오엘티씨 탭 절환기의 모니터링을 통해 탭 절환기의 천이 저항 접속 패드 마모 정도를 판별하는 것이 가능하여 이의 열화 상태 및 정상 상태의 파악이 용이하게 가능하고, 감지 장치의 제공으로 인해 인력운영의 효율성을 극대화시키고, 트렌드 관리를 통한 이상 징후를 사전에 적출할 수 있으며, 측정치의 정확도 향상과 열화로 인한 고장을 예방하여 전력설비의 안정적 운용에 기여하고, 유지보수의 편이성이 향상되고, 원거리 검출 및 측정이 가능할수 있는 오엘티씨 탭 절환기의 천이저항 접촉 패드 마모 감시 장치를 제공한다.

본 발명에 따른 탭 절환을 위한 접촉 행정 동작시 접점부와 접촉하는 천이 저항부를 갖는 탭 절환기와, 탭 절환시 발생하는 전기적 신호를 측정하는 신호 측정부와, 측정된 전기적 신호를 이용하여 패드부를 갖는 천이 저항부를 진단하는 진단부와, 진단 결과를 표시하거나 외부에 통지하는 결과 통지부와, 상기 신호 측정부, 진단부 및 결과 통지부의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다.

상기 탭 절환기는 접점 개폐를 위한 가동자와 고정자를 포함하는 절환 개폐기와, 절환 개폐기에 구동력을 전달하는 구동부와, 접점의 개폐 중 폐회로를 이룬 두 탭간의 전위차에 의해 흐르는 순환전류를 제한하기 위한 천이 저항부를 포함하되, 상기 천이 저항부는 절환 개폐기의 접점과 접속을 위한 접점 접촉부와, 접점 접촉부에 접속되어 순환전류를 제한하는 저항과, 접점 접촉부에 탄성력을 제공하는 탄성부 그리고, 접점 접촉부에 부착된 패드부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 신호 측정부는 전압 변화를 측정하는 전압 측정부와, 전류 변화를 측정하는 전류 측정부와, 측정 결과를 송출하는 측정 출력부와 상기 각부가 수납된 몸체부를 포함하고, 상기 진단부는 신호 측정부의 전기적 측정 결과를 수신받는 결과 입력부와, 전기적 측정 결과를 바탕으로 패드부의 마모 여부를 판단하는 마모 판단부와, 판단 결과를 송출하는 진단 출력부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 마모 판단부는 측정 결과 값을 기준 값과 비교하여 패드부의 마모 여부를 판단하되, 기준 값은 정상 기준 값을 지칭하되, 패드부가 마모되지 않은 정상일때의 전기적 신호 값인 것을 특징으로 한다.

상기 신호 측정부는 탭 절환시 발생하는 천이 저항부의 열을 측정하는 열 측정부와, 천이 저항부 주변 환경을 측정하는 환경 측정부와, 측정 결과를 송출하는 측정 출력부와, 열 측정부를 천이 저항부에 고정시키는 고정부와 각 부를 수납하는 몸체부를 포함하고, 마모 판단부는 측정된 저항의 열 정보와 저장된 기준 열 정보를 바탕으로 마모 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.

상기 열 측정부는 천이 저항부의 저항에 밀착 고정되어 저항에서 발생되는 온도 및 열량을 측정하고, 상기 마모 판단부는 주변 환경 정보에 의한 주변 온도에 따른 보정을 시행하는 것을 특징으로 한다.

상기 마모 판단부는 제공된 열 정보를 바탕으로 천이 저항의 온도 변화 편차를 산출하고, 산출된 온도 변이 편차를 바탕으로 천이 저항에 흐르는 전류량을 측정하고, 산출된 전류량과 기준 전류량 간의 비교를 통해 패드부의 마모 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.

상기 신호 측정부는 탭 절환시 발생하는 소리를 측정하는 소리 측정부와, 측정 결과를 송출하는 측정 출력부와, 각부를 수납하는 몸체부를 포함하고, 상기 진단부는 신호 측정부의 측정된 소리 신호를 수신받는 결과 입력부와, 제공된 소리 신호에서 노이즈를 제거하는 노이즈 제거부와, 측정 결과를 바탕으로 패드부의 마모 여부를 판단하는 마모 판단부와, 판단 결과를 송출하는 진단 출력부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 본 발명은 오엘티씨 탭 절환기의 모니터링을 통해 탭 절환기의 천이 저항 접속 패드 마모 정도를 판별하는 것이 가능하여 이의 열화 상태 및 정상 상태의 파악이 용이하게 가능하고, 감지 장치의 제공으로 인해 인력운영의 효율성을 극대화시킬 수 있다.

또한, 패드부의 경향 관리를 통한 이상 징후를 사전에 적출하여 유지보수기간의 설정과 효과적인 교체 시기를 산정할 수 있다.

또한, 측정치의 정확도 향상과 열화로 인한 고장을 예방하여 전력설비의 안정적 운용에 기여하고, 유지보수의 편이성이 향상되고, 원거리 검출 및 측정이 가능할수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 오엘티씨 탭 절환기의 천이저항 접촉 패드 마모 감시 장치를 설명하기 위한 블록 개념도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 탭 절환기의 블록도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 천이 저항부의 블록도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 신호 측정부의 블록도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 진단부의 블록도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 결과 통지부의 블록도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 오엘티씨 탭 절환기의 천이 저항 접촉 패드 마모 감소 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 8은 다른 실시예에 따른 신호 측정부의 블록도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 오엘티씨 탭 절환기의 천이 저항 접촉 패드 마모 감소 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 10은 또 다른 실시예에 따른 신호 측정부의 블록도이다.
도 11은 또 다른 실시예에 따른 진단부의 블록도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 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 오엘티씨 탭 절환기의 천이저항 접촉 패드 마모 감시 장치의 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 오엘티씨 탭 절환기의 천이저항 접촉 패드 마모 감시 장치에 대하여 상세히 설명한다.

그러나 도면과 상세한 설명은 오엘티씨 탭 절환기의 천이저항 접촉 패드 마모 감시 장치 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 실시예들에 한정되는 것이 아니며 다양한 형태와 방법으로 구현될 수 있으며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 오엘티씨 탭 절환기의 천이저항 접촉 패드 마모 감시 장치를 설명하기 위한 블록 개념도이다.

도 2는 일 실시예에 따른 탭 절환기의 블록도이다. 도 3은 일 실시예에 따른 천이 저항부의 블록도이다. 도 4는 일 실시예에 따른 신호 측정부의 블록도이다. 도 5는 일 실시예에 따른 진단부의 블록도이다. 도 6은 일 실시예에 따른 결과 통지부의 블록도이다.

도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 오엘티씨 탭 절환기의 천이저항 접촉 패드 마모 감시 장치는 탭 절환을 위한 접촉 행정 동작시 접점부와 접촉하는 천이 저항부(130)를 갖는 탭 절환기(100)와, 탭 절환시 발생하는 전기적 신호를 측정하는 신호 측정부(200)와, 측정된 전기적 신호를 이용하여 패드부(134)를 갖는 천이 저항부(130)를 진단하는 진단부(300)와, 진단 결과를 표시하거나 외부에 통지하는 결과 통지부(400)와, 상기 신호 측정부(200), 진단부(300) 및 결과 통지부(400)의 동작을 제어하는 제어부(500)를 포함한다.

또한, 본 실시예의 오엘티씨는 탭 절환기 이외에 유격실, 탭 선택기, 자동전압조정부, 구동 장치, 활선여과기 및 보호 장치등을 더 포함하는 것이 효과적이다. 탭 절환기는 탭을 전환하기 위해 유증에서 사용중인 탭을 주 통전 회로에서 개방하고 동시에 탭 선택기에 의해 선택된 탭을 주 통전 회로에 연결하는 기능을 수행한다. 탭 절환기의 절연통 내면에는 고정 접점이 배열되고, 쉘 안에는 가동 접점이 쉘 내면의 고정 접점과 마주 바라보는 위치에 배열되어 있다. 접점은 평상시 부하 전류가 흐르기 위한 병렬 접점과 주 아크 접점 및 보조 아크 접점으로 구성될 수 있다.

본 실시예에 따른 오엘티씨의 탭 절환기(100)는 접점 개폐를 위한 가동자와 고정자를 포함하는 절환 개폐기(110)와, 절환 개폐기(110)에 구동력을 전달하는 구동부(120)와, 접점의 개폐 중 폐회로를 이룬 두 탭간의 전위차에 의해 흐르는 순환전류를 제한하기 위한 천이 저항부(130)를 포함한다. 물론 이에 한정되지 않고, 탭 절환기는 방전캡이나 다양한 지지판과 지지대를 구비하는 것이 가능하다.

여기서, 천이 저항부(130)는 절환 개폐기(110)의 접점과 접속을 위한 접점 접촉부(131)와, 접점 접촉부(131)에 접속되어 순환전류를 제한하는 저항(132)과, 접점 접촉부(131)에 탄성력을 제공하는 탄성부(133) 그리고, 접점 접촉부(131)에 부착된 패드부(134)를 포함한다.

본 실시예에서는 탭 절환기(100)에서 절환되는 양측 주접점과의 사이에 두개의 천이 접점을 운영하기 때문에 두개의 접점 접촉부(131)를 구비한다. 이를 통해 탭 절환시의 순간적인 단락을 방지하는 역할을 수행할 수 있다. 접점 접촉부(131)는 절환 개폐기(110)가 기계적으로 옮겨가며 접촉 행정 동작을 할때 필요하고, 각 접점 접촉부(131)에는 패드부(134)가 부착되어 있다.

패드부(134)는 소모품 형태로 교체가 가능한 구조를 갖고 있다. 이는 많은 오엘티씨 동작으로 인해 발생되는 아크로 인해 마모가 진행될 수 있기 때문이다. 따라서, 패드부(134)의 마모 최대 허용 치수는 약 3 내지 6mm이고, 이를 예측하여 교체를 수행하는 것이 가장 효과적이다. 즉, 패드부(134)의 마모가 심할 경우에는 접점들의 두께차가 발생하고, 이로인해 절환 개폐기(110)를 지속적으로 동작시킬 경우 동작 순서가 확보되지 못하여 오엘티씨와 변합기에 손상이 발생할 수 있기 때문이다.

본 실시예에서는 오엘티씨 탭 절환시 발생하는 전기적 신호를 측정하여 패드부(134)의 마모 정도를 판별하여 오엘티씨의 열화 상태와 정상 상태의 파악이 가능하다.

신호 측정부(200)는 전압 변화를 측정하는 전압 측정부(210)와, 전류 변화를 측정하는 전류 측정부(220)와, 측정 결과를 송출하는 측정 출력부(230)와 상기 각부가 수납된 몸체부(240)를 포함한다.

신호 측정부(200)는 제어부(500)의 동작 제어 명령에 따라 동작하여 접점 사이의 전압 또는 전류 값을 측정하는 것이 효과적이다. 물론, 이에 한정되지 않고, 전기적 신호를 측정할 수 있는 다양한 측정 장치를 더 포함하는 것이 가능하다. 또한, 전압 및 전류중 하나만을 측정하는 것도 가능하다.

이와 같이 측정된 전압 및 전류 값은 측정 출력부(230)를 통해 진단부(300)에 제공되는 것이 효과적이다.

신호 측정부(200)는 몸체부(240)를 포함하여 전압 측정부(210) 및 전류 측정부(220) 그리고, 측정 출력부(230)를 보호할 수 있다. 또한, 몸체부(240)를 탭 절환기(100)에 부착함으로 인해 지속적인 신호 측정이 가능하게 된다. 이를 통해 정기적인 유지보수 시기에만 전기적 신호의 측정이 가능한 것이 아니라 상시 즉, 일반적인 동작시에 전기적 신호 측정이 가능하게 되어 천이 저항부(130)의 이상 유무를 실시간으로 확인하는 것이 가능하여, 즉각적인 대응과 인력의 효율적인 운영이 가능할 수 있고, 사전에 이상 징후의 파악이 가능할 수 있게 된다.

본 실시예의 신호 측정부(200)가 저항 양단의 전압과 저항에 흐르는 전류를 측정하는 것이 가능하고, 이를 위해 몸체부(240)가 천이 저항부(130)의 인접 영역에 부착 고정되는 것이 효과적일 수 있다. 또한, 신호 측정부(200)의 몸체부(240)가 유격실의 외벽에 위치하는 것도 가능하다. 또한, OLTC 구동을 위한 자동 전압 조정기와 보호계전기가 위치한 컨트롤 패널에 신호 측정부(200)의 몸체부(240)가 위치하는 것이 가능하고, 이 경우 전압 측정부(210)와 전류 측정부(220)는 천이 저항부(130)와 접속을 위한 별도의 측정 배선을 포함하는 것이 효과적이다.

물론, 신호 측정부(200)의 전압 측정부(210)와 전류 측정부(220)로 IoT 센서를 사용하는 것이 가능하다. 이를 통해 신호 측정부(200)의 부착 및 고정 위치를 더욱 다양하게 할 수 있다.

진단부(300)는 신호 측정부(200)의 전기적 측정 결과를 수신받는 결과 입력부(310)와, 전기적 측정 결과를 바탕으로 패드부(134)의 마모 여부를 판단하는 마모 판단부(320)와, 판단 결과를 송출하는 진단 출력부(330)를 포함한다.

결과 입력부(310)는 신호 측정부(200)에서 제공된 전기적 측정 결과를 제공 받고, 이를 디지털화하여 저장한다. 저장된 측정 결과를 마모 판단부(320)에 제공한다.

마모 판단부(320)는 측정 결과 값을 기준 값과 비교하여 패드부(134)의 마모 여부를 판단한다. 이때, 기준 값은 정상 기준 값을 지칭하되, 패드부(134)가 마모되지 않은 정상일때의 전기적 신호 값을 지칭한다. 기준 값은 사용자 또는 관리자가 별도의 값을 지정하여 입력하는 것이 가능하다. 하지만, 이에 한정되지 않고, 패드부(134)를 교환하고 난 이후 초기 1~5회 구동시 발생된 전기적 신호 값의 평균을 기준 값으로 저장하는 것이 가능하다.

이때, 기준 값 대기 측정 결과 값이 ±5% 이내 범위인 경우에는 정상 동작으로 판단하고, ±5% 내지 ±15% 범위인 경우에는 패드부(134) 마모에 의한 점검 필요로 판단하고, ±15% 이상 범위 인경우에는 패드부(134) 교체 필요로 판단하는 것이 효과적이다. 물론, 비교 결과 값의 조정은 변압기 및 오엘티씨탭의 조건에 따라 다양하게 가변하는 것이 가능하다.

앞서 설명에서는 현재 동작시 발생한 전기적 신호를 이용하여 마모 여부의 판단이 가능함을 설명하였지만, 본 실시예는 이에 한정되지 않고, 단일 접점에서 측정된 이전 전기적 신호와 현재 전기적 신호의 차이 값을 제1 측정 결과 값으로 하여 패드부(134)의 마모 여부의 판단이 가능할 수 있다. 또한, 단일 접점이 아닌 복수 점점 간의 전기적 신호 차를 제2 측정 결과 값으로 하여 패드부(134)의 마모 여부의 판단이 가능할 수 있다. 즉, 회전하는 탭 절환기(100)의 일 접점에서의 측정 값과, 인접한 다른 점점에서의 측정 값을 비교하고, 이 비교 값을 그대로 사용하거나, 이를 기준 값과 비교하여 마모 여부의 판단이 가능하다. 이 경우, 동작 제어 명령에 따라 가변되는 전압, 전류량을 반영하여 진단부(300)에서 진단하는 것이 효과적이다.

또한, 진단부(300)는 전기적 측정 결과 및 마모 판단 결과를 바탕으로 패드부(134)의 유지 보수 시기를 판단하는 유지 보수 판단부를 더 포함하는 것이 효과적이다. 이때, 유지 보수 판단부는 빅데이터를 이용하여 유지 보수 및 교체 시기를 제안하는 것이 가능하고, 이를 위해 패드부(134)의 교체 시기 정보를 제공 받는 것이 효과적이다.

진단 출력부(330)는 결과 입력부(310)에 의해 입력된 측정 결과와 마모 판단부(320)에 의해 판단된 결과 값을 결과 통지부(400)에 전송한다.

결과 통지부(400)는 마모 판단부(320)의 판단 결과를 시각적으로 표시하는 표시부(410)와, 판단 결과 이상이 발생한 경우 알람 신호를 발생하는 알람부(420)와, 판단 결과를 외부로 송출하는 외부 통신부(430)를 포함하는 것이 효과적이다.

표시부(410)는 별도의 표시 장치를 사용할 수도 있고, LED와 같은 광 표시 장치를 사용하는 것이 효과적이다. 이를 통해 마모 정도를 시각적으로 표시하여 패드부(134)의 교체 시기를 알려줄 수 있다.

알람부(420)는 마모 판단부(320)의 판단 결과 패드부(134) 교체가 필요한 경우 시청각적인 신호를 발생하여 쉽게 사용자 또는 관리자가 패드부(134)의 교체 시기를 알도록 할 수 있다.

외부 통신부(430)는 측정 결과 및 판단 결과를 관리자 서버나 장치에 제공하여 관리자가 패드의 마모 여부나 교체 시기를 확인하는 것이 가능하다.

제어부(500)는 상술한 각부의 동작을 제거하거나, 외부로 부터 별도의 제어 신호를 제공 받는 것이 가능하다. 또한, 별도 전원부를 통해 전원을 제공 받아 진단부(300) 및 결과 통지부(400) 등을 동작시키는 것이 바람직하다.

본 실시예의 제어부(500)는 자동 전압 조정부의 신호에 따라 제어 신호를 발생하되, 자동 전압 조정부에 의해 탭 절환기(100)가 가동함을 인지하게 되고, 이때, 동작 제어 명령을 통해 신호 측정부(200), 진단부(300) 및 결과 통지부(400)를 활성화 시키는 것이 효과적이다.

본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않고, 다양한 다른 실시예와 변형예가 가능하다.

하기에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 오엘티씨 탭 절환기의 천이저항 접촉 패드 마모 감시 장치에 관하여 설명한다. 후술되는 설명의 기술 중 상술한 설명과 중복되는 설명은 생략한다. 또한, 후술되는 설명의 기술은 상술한 실시예에 적용 가능하다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 오엘티씨 탭 절환기의 천이 저항 접촉 패드 마모 감소 장치를 설명하기 위한 블록도이다.

도 8은 다른 실시예에 따른 신호 측정부의 블록도이다.

도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 오엘티씨 탭 절환기의 천이 저항 접촉 패드 마모 감소 장치는 천이 저항부(130)를 갖는 탭 절환기(100)와, 탭 절환시 발생하는 열적 신호를 측정하는 신호 측정부(200)와, 측정된 열적 신호를 이용하여 패드부(134)를 갖는 천이 저항부(130)를 진단하는 진단부(300)와, 진단 결과를 표시하거나 외부에 통지하는 결과 통지부(400)와 각부의 동작을 제어하는 제어부(500)를 포함한다.

여기서, 신호 측정부(200)는 탭 절환시 발생하는 천이 저항부(130)의 열을 측정하는 열 측정부(210a)와, 천이 저항부(100) 주변 환경을 측정하는 환경 측정부(210b)와, 측정 결과를 송출하는 측정 출력부(230)와, 열 측정부(210a)를 천이 저항부(130)에 고정시키는 고정부(250)와 각 부를 수납하는 몸체부(240)를 포함한다.

열 측정부(210a)는 천이 저항부(130)의 저항에 밀착 고정되어 저항에서 발생되는 온도 및 열량을 측정하는 것이 효과적이다. 이를 통해 개폐 중 폐회로를 이룬 두 탭 간의 전위차에 의한 순환 전류가 천이 저항부에 인가되고, 이로인해 천이 저항부(130)의 저항(132)에 열이 발생하게 된다. 이에 열 측정부(210a)는 저항(132)에서 발생된 열을 측정하고, 그 열을 이용하여 진단부(300)의 마모 판단부(320)에서 마모 여부를 판단하는 것이 가능하다.

고정부(250)는 열 측정부(210a)와 저항 사이에 위치하여 저항의 전기적 특성을 변화시키지 않으면서 저항에서 발생된 열이 빠르게 열 측정부(210a)에 제공되도록 고정하는 것이 효과적이다. 이를 위해 별도의 열 패드 또는 열 접착제로 고정부(250)를 사용하는 것이 가능할 수 있다.

진단부(300)의 결과 입력부(310)는 신호 측정부(200)에서 측정된 저항의 열 정보와 주변 환경 정보를 입력 받고, 이를 마모 판단부(320)에 제공한다.

마모 판단부(320)는 측정된 저항의 열 정보와 저장된 기준 열 정보를 바탕으로 마모 여부를 판단한다. 이때, 주변 환경 정보에 의한 주변 온도에 따라 보정을 시행하여 정확한 측정이 가능할 수 있다.

예를 들어, 측정된 저항의 열 정보가 초기 23도에서 점차 증가하여 최대 45도 까지 상승하였다가 일정 시간 이후에 23도로 하강한 경우, 최대 온도와 이의 유지 시간을 측정 정보로 하여, 기 저장된 기준 열 정보인 최대 온도 범위와 유지 시간 범위 내에 있는 경우에는 정상으로 판단하고, 기준 열 정보보다 5% 범위 내인 경우에 도 정상으로 판단하는 반면 5% 이상에서 15% 아래인 경우에는 주의여부로 판단하고, 15% 이상 아래인 경우에는 패드부(134) 교체로 판단한다.

물론, 온도는 주변의 온도에 따라 변화될 수 있기 때문에 본 실시예의 기준 열 정보는 주변 온도에 따른 기준 열 정보 값이 저장되고, 이를 바탕으로 측정 결과와의 비교가 가능하다. 그리고, 이에 한정되지 않고, 주변 온도 값 만큼의 가중치를 부여하는 것도 가능하다.

또한, 마모 판단부(320)는 제공된 열 정보를 바탕으로 천이 저항의 온도 변화 편차를 산출하고, 산출된 온도 변이 편차를 바탕으로 천이 저항에 흐르는 전류량을 측정하는 것이 가능하다. 이를 통해 산출된 전류량과 기준 전류량 간의 비교를 통해 패드부(134)의 마모 여부를 판단하는 것이 가능하다.

하기에서는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 오엘티씨 탭 절환기의 천이저항 접촉 패드 마모 감시 장치에 관하여 설명한다. 후술되는 설명의 기술 중 상술한 설명과 중복되는 설명은 생략한다. 또한, 후술되는 설명의 기술은 상술한 실시예에 적용 가능하다.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 오엘티씨 탭 절환기의 천이 저항 접촉 패드 마모 감소 장치를 설명하기 위한 블록도이다.

도 10은 또 다른 실시예에 따른 신호 측정부의 블록도이다. 도 11은 또 다른 실시예에 따른 진단부의 블록도이다.

도 9 내지 도 11에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 오엘티씨 탭 절환기의 천이 저항 접촉 패드 마모 감소 장치는 천이 저항부(130)를 갖는 탭 절환기(100)와, 탭 절환시 발생하는 소리 신호를 측정하는 신호 측정부(200)와, 측정된 소리 신호를 이용하여 패드부(134)를 갖는 천이 저항부(130)를 진단하는 진단부(300)와, 진단 결과를 표시하거나 외부에 통지하는 결과 통지부(400)와 각부의 동작을 제어하는 제어부(500)를 포함한다.

여기서, 신호 측정부(200)는 탭 절환시 발생하는 소리를 측정하는 소리 측정부(210c)와, 측정 결과를 송출하는 측정 출력부(230)와, 각부를 수납하는 몸체부(240)를 포함한다.

소리 측정부(210c)는 탭 절환시 접점간의 접촉에 의해 발생하는 소리를 측정할 수 있는 다양한 센서를 사용하는 것이 효과적이다. 이는 접점은 물리적 접촉이기 때문에 물리적 소리가 발생하고, 그 소리는 패드부(134)의 마모는 물론, 이물질 침투 등에 의해 변화될 수 있다. 본 실시예에서는 이와 같은 소리 측정을 통해 패드부의 마모와 이상을 진단부(300)를 통해 판단하는 것이 가능하다.

진단부(300)는 결과 입력부(310)를 통해 신호 측정부(200)에서 측정된 소리 신호를 제공 받고, 제공된 소리 신호에서 노이즈를 제거하는 노이즈 제거부(340)를 더 구비하는 것이 효과적이다. 노이즈 제거를 통해 마모 판단부(320)가 더욱 정확한 판단을 할 수 있다.

이때, 노이즈가 제거된 소리 정보를 마모 판단부(320)에 제공되고, 패드부(134)의 마모 및 이상 발생 여부를 판단하게 된다. 이때, 앞선 실시예에서 설명한 바와 같이 기준 소리 값(정보)를 바탕으로 측정되고 노이즈가 제거된 소리 정보를 비교하여 판단하는 것이 효과적이다. 이때, 소리의 세기와 파장과 진폭등의 다양한 요소의 비교가 가능하다.

물론, 본 발명은 상술한 실시예의 전기적, 열적 및 음성학적 특성을 모두 측정하여 패드부의 마모 여부를 판단하는 것도 가능하다.

또한, 상술한 설명의 신호 측정부가 탭 절환기에 부착되고, 나머지 진단부 노이즈 제거부 및 결과 통지부가 제어부와 일체화되어 별도의 공간에 장착되는 것이 가능하다. 이때, 신호 측정부와 진단부 즉, 제어부 간의 통신은 유/무선 통신을 수행할 수 있다. 또한, 복수의 탭 절환기에 다수의 신호 측정부가 부착되고, 하나의 제어부가 복수의 신호 측정부의 측정 신호를 제공 받아 복수의 탭 절환기의 패드부의 마모 여부를 확인하는 것이 가능할 수 있다.

상기에서 설명한 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 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 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

100: 탭 절환기 130: 천이 저항부
200: 신호 측정부 210: 전압 측정부
220: 전류 측정부 230: 측정 출력부
300: 진단부 310: 결과 입력부
320: 마모 판단부 330: 진단 출력부
340: 노이즈 제거부 400: 결과 통지부
500: 제어부

Claims (5)

1. 탭 절환을 위한 접촉 행정 동작시 접점부와 접촉하는 천이 저항부를 갖는 탭 절환기;
   탭 절환시 발생하는 신호를 측정하는 신호 측정부;
   측정된 신호를 이용하여 패드부를 갖는 천이 저항부를 진단하는 진단부;
   진단 결과를 표시하거나 외부에 통지하는 결과 통지부;
   상기 신호 측정부, 진단부 및 결과 통지부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하며,
   상기 탭 절환기는,
   접점 개폐를 위한 가동자와 고정자를 포함하는 절환 개폐기와, 절환 개폐기에 구동력을 전달하는 구동부와, 접점의 개폐 중 폐회로를 이룬 두 탭간의 전위차에 의해 흐르는 순환전류를 제한하기 위한 천이 저항부를 포함하되, 상기 천이 저항부는 절환 개폐기의 접점과 접속을 위한 접점 접촉부와, 접점 접촉부에 접속되어 순환전류를 제한하는 저항과, 접점 접촉부에 탄성력을 제공하는 탄성부 그리고, 접점 접촉부에 부착된 패드부를 포함하며,
   상기 신호 측정부는 탭 절환시 발생하는 천이 저항부의 열을 측정하는 열 측정부와, 천이 저항부 주변 환경을 측정하는 환경 측정부와, 측정 결과를 송출하는 측정 출력부와, 열 측정부를 천이 저항부에 고정시키는 고정부와 각 부를 수납하는 몸체부를 포함하고, 마모 판단부는 측정된 저항의 열 정보와 저장된 기준 열 정보를 바탕으로 마모 여부를 판단하며,
   상기 열 측정부는 천이 저항부의 저항에 밀착 고정되어 저항에서 발생되는 온도 및 열량을 측정하고, 상기 마모 판단부는 주변 환경 정보에 의한 주변 온도에 따른 보정을 시행하며,
   상기 마모 판단부는 제공된 열 정보를 바탕으로 천이 저항의 온도 변화 편차를 산출하고, 산출된 온도 변이 편차를 바탕으로 천이 저항에 흐르는 전류량을 측정하고, 산출된 전류량과 기준 전류량 간의 비교를 통해 패드부의 마모 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 오엘티씨 탭 절환기의 천이저항 접촉 패드 마모 감시 장치.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 신호 측정부는 전압 변화를 측정하는 전압 측정부와, 전류 변화를 측정하는 전류 측정부와, 측정 결과를 송출하는 측정 출력부와 각부가 수납된 몸체부를 포함하고,
   상기 진단부는 신호 측정부의 전기적 측정 결과를 수신받는 결과 입력부와, 전기적 측정 결과를 바탕으로 패드부의 마모 여부를 판단하는 마모 판단부와, 판단 결과를 송출하는 진단 출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 오엘티씨 탭 절환기의 천이저항 접촉 패드 마모 감시 장치.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 마모 판단부는 측정 결과 값을 기준 값과 비교하여 패드부의 마모 여부를 판단하되, 기준 값은 정상 기준 값을 지칭하되, 패드부가 마모되지 않은 정상일때의 전기적 신호 값인 것을 특징으로 하는 오엘티씨 탭 절환기의 천이저항 접촉 패드 마모 감시 장치.
   
5. 삭제

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