KR102669339B1 - Gas Insulated Switchgear Overload trip device for DC motor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 GIS DC모터용 과부하 트립장치에 관한 것으로서, DC모터에 흐르는 전류를 변류기를 통해 감지하고, 전류값과 정한시를 정해진 크기로 증감하여 관리함으로써, 예상치 못한 뇌전이나 과전류로 부터 DC모터와 전원공급부를 안정적으로 보호할 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to an overload trip device for a GIS DC motor, which detects the current flowing in the DC motor through a current transformer and manages the current value and fixed time by increasing or decreasing it to a predetermined size, thereby protecting the DC motor from unexpected lightning or overcurrent. It has the effect of stably protecting the power supply.
Description
본 발명은 GIS DC모터용 과부하 트립장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가스 절연형 DC모터에 공급되는 부하전류를 감지하고, 상기 부하전류가 사전 설정치를 초과한 경우 DC모터가 보호되도록 릴레이를 트립하는 제어신호를 송출하는 마이콤이 구비됨으로써, GIS DC모터를 안정적으로 운용할 수 있는 GIS DC모터용 과부하 트립장치에 관한 것이다.The present invention relates to an overload trip device for a GIS DC motor. More specifically, it detects the load current supplied to a gas-insulated DC motor and trips a relay to protect the DC motor when the load current exceeds a preset value. This relates to an overload trip device for a GIS DC motor that can stably operate the GIS DC motor by being equipped with a microcomputer that transmits a control signal.
일반적으로 모터의 고장원인으로 배선의 단선, 개폐기 또는 보호기의 이상에 의한 회로 조건에 의해 발생하거나, 운전시에 발생되는 과부하, 고빈도 시동 등에 의해 발생되곤 한다. 이러한 고장원인 중 특히 과부하 운전에 의한 모터 손상을 방지하기 위한 장치로서 과부하 트립장치가 많이 사용되곤 한다.In general, motor failures are caused by circuit conditions such as disconnection of wiring, abnormalities in switches or protectors, or by overload that occurs during operation, high frequency starting, etc. Among these failure causes, an overload trip device is often used as a device to prevent motor damage caused by overload operation.
이러한 트립장치는 트립 방법에 따라 열동전자식, 완전전자식, 전자식의 3종류로 구분되고, 열동전자식은 바이메탈과 전자석을 이용하는 방법이고, 완전전자식은 Oil Dash pot의 전자석의 힘으로 트립을 실행하는 방법이며, 전자식은 각 상에 흐르는 전류를 CT(Current Transformer)에서 감지하며, AC전원인 경우 정류회로에 전파정류된 후 실효값 변환회로에서 변환된 후 최대전류의 상이 선택되며, 과전류 또는 대전류가 부하에 흐르면 최대전류와 시한회로의 신호에 따라 개폐장치를 여자하여 개폐시키는 방법이다.These trip devices are divided into three types according to the tripping method: thermal electronic, fully electronic, and electronic. The thermal electronic type uses a bimetal and an electromagnet, and the fully electronic type uses the power of the electromagnet of the Oil Dash pot to execute the trip. In the electronic method, the current flowing in each phase is detected by a CT (Current Transformer). In the case of AC power, after full-wave rectification in the rectifier circuit and conversion in the effective value conversion circuit, the phase with the maximum current is selected, and overcurrent or large current is selected. This is a method of opening and closing the switch by exciting it according to the maximum current and the signal of the time circuit when it flows through the load.
최근에는 주변 온도에 의해 작동점 변화가 심한 열동전자식 또는 완전전자식보다 전자식 트립방법이 주로 사용되곤 한다.Recently, the electronic trip method is mainly used rather than the thermal electronic or fully electronic type, whose operating point changes significantly depending on the surrounding temperature.
이와 관련된 종래기술로 한국등록특허 제10-0184349호(1998.12.18.)에는 모터보호용 과부하 릴레이가 개시되었다.As a related prior art, an overload relay for motor protection was disclosed in Korean Patent No. 10-0184349 (December 18, 1998).
상기 종래기술은 모터를 과부하 또는 과전류로부터 보호함에 있어서, MCU(U1)의 입력측에 변류기(CT1,CT2 또는 임의 수)와 저항(R23,R24)를 각기 병열로하여 OP암프(U2A,U2B)의 반전 입력단자에 연결되고, 상기한 입력 단자에 저항(R8,R11)과 콘덴서(C7,C8)로 되는 노이즈필터가 설치되며, 상기한 OP암프(U2A,U2B)의 출력은 다이오드(D1)를 통해 비교기(U2C)(U2D)의 입력측에 연결하고, 상기 비교기의 출력은 상기한 MCU(U1)의 11, 12번 입력단자에 연결되며, 상기한 MCU(U1)의 13, 14, 15번 출력측과 접지사이에 가변저항(VR1,VR2,VR3)이 연결되어 OT와 부하 및 자동 리세트를 조정하도록되고, 상기한 MCU(U1)의 출력측에 발광 다이오드(LED1,LED2) 및 트립 릴레이(RL1,RL2)를 연결하여서 되는 것을 특징으로 한다.In the prior art, in protecting the motor from overload or overcurrent, a current transformer (CT1, CT2 or any number) and a resistor (R23, R24) are arranged in parallel on the input side of the MCU (U1) to operate the OP amps (U2A, U2B). It is connected to the inverting input terminal, and a noise filter consisting of resistors (R8, R11) and condensers (C7, C8) is installed at the input terminal, and the output of the OP amplifier (U2A, U2B) is connected to the diode (D1). It is connected to the input side of the comparator (U2C) (U2D), and the output of the comparator is connected to the input terminals 11 and 12 of the MCU (U1), and the output side 13, 14, and 15 of the MCU (U1) Variable resistors (VR1, VR2, VR3) are connected between and ground to adjust OT, load, and automatic reset, and light emitting diodes (LED1, LED2) and trip relays (RL1, It is characterized by connecting RL2).
다만, 상기한 종래기술은 모터에 인입되는 전류의 크기를 직접적으로 표시할 수 없고, 이상전류 인입시 상한을 설정하는 픽업설정치를 따로 가변저항을 조절해야 하는 불편한 문제점이 있었다.However, the above-mentioned prior art had the inconvenient problem that the magnitude of the current flowing into the motor could not be directly displayed, and the variable resistance had to be adjusted separately to the pickup setting value that sets the upper limit when abnormal current is drawn.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로 본 발명의 목적은 가스절연형 DC모터에 낙뢰나 과전류가 유입됨을 감지하여 즉시 차단토록 소프웨어적으로 픽업전류, 픽업시간, 순시전류을 설정하여 사용이 편리하고, 사고원인이 된 부하를 디스플레이부에 표시하여 관리자가 신속하게 대처할 수 있는 GIS DC모터용 과부하 트립장치를 제공함에 있다.The present invention was created to solve the problems of the prior art as described above. The purpose of the present invention is to detect the inflow of lightning or overcurrent into a gas-insulated DC motor and immediately block it by detecting the pickup current, pickup time, and instantaneous current through software. We provide an overload trip device for GIS DC motors that is easy to set up and use, and displays the load that caused the accident on the display so that managers can respond quickly.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 GIS DC모터용 과부하 트립장치는 DC구동전원을 공급하는 전원공급부와; GIS DC모터에 흐르는 부하전류를 감지하고, 감지된 상기 부하전류를 전압으로 변환하여 전달하는 전류검출부와; 상기 전류검출부에서 입력된 전압값이 정상인지 판별하여 제어신호와 상태정보를 출력하는 마이콤과; 상기 마이콤에 저장되는 픽업전류, 픽업시간 및 순시전류의 임계치를 입력하는 택트스위치가 구비된 설정입력부와; 상기 마이콤에서 전송된 상태정보를 나타내는 FND와 LED가 구비된 디스플레이부와; 상기 마이콤의 제어신호에 따라 릴레이를 구동시키는 릴레이출력부;가 구비된 것을 특징으로 한다.An overload trip device for a GIS DC motor according to the present invention to achieve the above object includes a power supply unit that supplies DC driving power; A current detection unit that detects the load current flowing in the GIS DC motor, converts the detected load current into voltage, and transmits it; a microcomputer that determines whether the voltage value input from the current detection unit is normal and outputs a control signal and status information; a setting input unit equipped with a tact switch for inputting threshold values of pickup current, pickup time, and instantaneous current stored in the microcomputer; a display unit provided with an FND and an LED indicating status information transmitted from the microcomputer; It is characterized by being provided with a relay output unit that drives the relay according to the control signal from the microcomputer.
상기 전류검출부는 제1부하에 흐르는 부하전류를 검출하는 제1변류기와, 제2부하에 흐르는 부하전류를 검출하는 제2변류기가 구비된 것을 특징으로 한다.The current detection unit is characterized by being provided with a first current transformer that detects the load current flowing in the first load and a second current transformer that detects the load current flowing in the second load.
상기 마이콤은 상기 설정입력부에서 상기 픽업전류가 1.0 내지 5.0 A 값의 범위로 0.1 A 단위로 조정하고, 상기 픽업시간은 0.1 내지 10.0 Sec 값의 범위로 0.1 Sec 단위로 조정하며, 상기 순시전류는 3.0 내지 20.0 A 값의 범위로 0.5 A 단위로 조정하고, 상기 릴레이를 정한시로 구동되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.The microcom adjusts the pickup current in the range of 1.0 to 5.0 A in increments of 0.1 A through the setting input unit, the pickup time in increments of 0.1 Sec in the range of 0.1 to 10.0 Sec, and the instantaneous current is 3.0. It is characterized by adjusting the value in the range of 20.0 A to 20.0 A in increments of 0.5 A, and controlling the relay to be driven at a fixed time.
상기 상태정보는 상기 제1변류기와 제2변류기에서 감지된 부하전류 감지정보와, 상기 감지정보가 사전 설정된 픽업전류, 픽업시간을 초과했는지의 여부를 표시하는 초과정보와, 상기 초과정보에 따라 제어된 GIS DC모터의 트립과 픽업 상태를 표시하기 위한 트립정보가 포함된 것을 특징으로 한다.The status information includes load current detection information detected by the first and second current transformers, excess information indicating whether the detection information exceeds a preset pickup current and pickup time, and control according to the excess information. It is characterized by including trip information to display the trip and pickup status of the GIS DC motor.
상기 릴레이출력부는 상기 제어신호를 분기하여 알람에 공급하는 알람분기부가 구비된 것을 특징으로 한다.The relay output unit is characterized in that it is provided with an alarm branch unit that branches the control signal and supplies it to an alarm.
이와 같이 본 발명에 의한 GIS DC모터용 과부하 트립장치는 다음과 같은 효과가 있다.As such, the overload trip device for GIS DC motor according to the present invention has the following effects.
첫째, 전류검출부가 부하에 흐르는 부하전류를 감지하고 이를 전압으로 변환하여 마이콤에 입력하고, 상기 마이콤은 사전에 설정된 픽업전류를 기초로 부하에 흐르는 부하전류의 정상여부를 판단하여 릴레이의 트립상태를 제어함으로써, 과전류에 의한 부하의 손상을 방지할 수 있고, First, the current detection unit detects the load current flowing in the load, converts it into voltage and inputs it to the microcomputer, and the microcom determines whether the load current flowing in the load is normal based on the preset pickup current and determines the trip status of the relay. By controlling, damage to the load due to overcurrent can be prevented,
둘째, 상기 마이콤은 픽업전류를 0.1A단위로, 픽업시간은 0.1Sec 단위로, 순시전류를 0.5A단위로 조정되도록 설정됨으로써, 부하의 작동환경을 정밀하게 조절하여 제어할 수 있으며,Second, the microcomputer is set to adjust the pickup current in 0.1A units, the pickup time in 0.1Sec units, and the instantaneous current in 0.5A units, so that the operating environment of the load can be precisely adjusted and controlled.
셋째, 제1변류기와 제2변류기, 릴레이 및 부하와 관련된 상태정보인 감지정보, 초과정보 및 트립정보를 표시하는 디스플레이가 구비됨으로써, 관리자가 고장의 원인을 신속하게 파악하여 대처할 수 있는 환경을 제공하는 효과가 있다.Third, a display is provided that displays detection information, excess information, and trip information, which are status information related to the first and second current transformers, relays, and loads, providing an environment where managers can quickly identify and respond to the cause of a failure. There is an effect.
도 1은 종래기술에 따른 모터보호용 과부하 릴레이의 기본회로도이고,
도 2는 본 발명에 따른 GIS DC모터용 과부하 트립장치의 블럭도이며,
도 3은 본 발명에 따른 GIS DC모터용 과부하 트립장치의 디스플레이부와 설정입력부를 나타낸 도면이다.Figure 1 is a basic circuit diagram of an overload relay for motor protection according to the prior art,
Figure 2 is a block diagram of an overload trip device for a GIS DC motor according to the present invention;
Figure 3 is a diagram showing the display unit and setting input unit of the overload trip device for GIS DC motor according to the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.
본 발명에 따른 GIS DC모터용 과부하 트립장치는, 도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 전원공급부(10), 전류검출부(20), 마이콤(30), 설정입력부(40), 디스플레이부(50) 및 릴레이출력부(60)가 구비된다.As shown in Figures 2 and 3, the overload trip device for a GIS DC motor according to the present invention includes a
여기서, 상기 GIS DC모터는 Gas Insulated Switchgear 의 약자로 가스절연개폐장치로 불리우며, 상기 전원공급부(10)에서 DC 125V, ±10% 오차로 공급된 전원으로 구동되게 된다. Here, the GIS DC motor is an abbreviation for Gas Insulated Switchgear and is called a gas insulated switchgear, and is driven by power supplied from the
즉, 상기 전원공급부(10)는 DC구동전원을 공급하고, 상기 전류검출부(20)에서 상기 GIS DC모터에 흐르는 부하전류를 감지하며, 마이콤(30)은 부하전류가 정상범위 내인지를 판별하여 디스플레이부(50)와 릴레이출력부(60)에 상태정보와 제어신호를 출력하게 된다.That is, the
이때, 상기 정상범위는 설정입력부(40)의 택트스위치(41)을 통해 부하의 픽업전류, 픽업시간 및 순시전류를 설정하고, 상기 마이콤(30)은 설정범위에 따라 정상여부를 판별하고, 이상신호로 인식된 경우 릴레이가 트립되도록 상기 릴레이출력부(60)에 제어신호를 송신하여 제어하게 된다. At this time, the normal range is set by the pickup current, pickup time, and instantaneous current of the load through the
한편, 상기 디스플레이부(50)에는 FND(51)와 LED(52)가 구비됨으로써, 마이콤(30)에서 전송된 상태정보를 표시하게 된다.Meanwhile, the display unit 50 is equipped with an FND 51 and an
그리고, 상기 전류검출부(20)는 제1부하에 흐르는 부하전류를 검출하는 제1변류기(21)와, 제2부하에 흐르는 부하전류를 검출하는 제2변류기(22)가 구비됨으로써, 두 개의 부하장치를 감시하고, 이상전원의 유입을 안정되게 차단할 수 있게 된다.In addition, the
상기 마이콤(30)은 상기 설정입력부(40)에서 상기 픽업전류가 1.0 내지 5.0 A 값의 범위로 0.1 A 단위로 조정하고, 상기 픽업시간은 0.1 내지 10.0 Sec 값의 범위로 0.1 Sec 단위로 조정하며, 상기 순시전류는 3.0 내지 20.0 A 값의 범위로 0.5 A 단위로 조정하고, 상기 릴레이를 정한시로 구동되도록 제어함으로써, 이상전류가 제1부하 또는 제2부하에서 감지된 경우 이를 디스플레이에 표시하고, 정해진 시간을 지나면 이를 디스플레이부(50)에 표시하고 릴레이가 오프되도록 제어신호를 릴레이출력부(60)에 전송하게 된다.The
그리고, 상기 상태정보(I)는 상기 제1변류기(21)와 제2변류기(22)에서 감지된 부하전류에 관한 감지정보와, 상기 감지정보가 사전 설정된 픽업전류, 픽업시간을 초과했는지의 여부를 표시하는 초과정보와, 상기 초과정보에 따라 제어된 GIS DC모터의 트립과 픽업 상태를 표시하기 위한 트립정보가 포함됨으로써, 감지원인과 운전상태를 디스플레이부(50)에 표시할 수 있게 된다.In addition, the status information (I) includes detection information about the load current detected by the
또한, 상기 릴레이출력부(60)는 상기 제어신호를 분기하여 알람에 공급하는 알람분기부(61)가 구비됨으로써, 이상원인을 디스플레이부(50)의 시각정보에 더해 소리로 알릴 수 있게 되어, 관지라의 관리가 보다 용이하게 된다.In addition, the relay output unit 60 is provided with an
상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 GIS DC모터용 과부하 트립장치의 작용을 살펴보면 아래와 같다.The operation of the overload trip device for a GIS DC motor according to the present invention configured as described above is as follows.
본 발명에 따른 GIS DC모터용 과부하 트립장치는, 도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 전원공급부(10)에서 125V DC전원을 GIS DC모터에 공급하여 구동시키며, 장시간 운전시 발생되는 과열상태나 과부하상태를 감지토록 전류검출부(20)에서 GIS DC모터에 흐르는 전류를 감지하여 전압으로 마이콤(30)에 전달하게 된다.As shown in Figures 2 and 3, the overload trip device for a GIS DC motor according to the present invention is driven by supplying 125V DC power to the GIS DC motor from the
상기 마이콤(30)은 정상범위의 상태를 설정입력부(40)의 택트스위치(41)를 통해 입력받고, 상기 전류검출부(20)에서 전달된 전압이 정상범위 내인지를 판별하게 된다.The
즉, 상기 마이콤(30)은 낙뢰나 이상전류와 같은 외부 환경적 요인과, DC모터 의 손상 등의 작동환경에 따라 발생되는 과전류를 감지하고, 감지된 전류가 정상범위를 벗어난 경우로 판단되면, 상기 전원공급부(10)의 전원이 트립되도록 릴레이출력부(60)를 통해 릴레이에 제어신호를 전달하게 된다. In other words, the
또한, 본 발명의 마이콤(30)은 설정입력부(40)의 택트스위치(41)를 조작하여 상기 정상범위를 설정하게 되며, 이때 픽업전류가 1.0 내지 5.0 A 값의 범위로 0.1 A 단위로 조정하고, 픽업시간은 0.1 내지 10.0 Sec 값의 범위로 0.1 Sec 단위로 조정하며, 순시전류는 3.0 내지 20.0 A 값의 범위로 0.5 A 단위로 조정하게 된다.In addition, the
이때, 상기 마이콤(30)은 상기 픽업시간을 기준으로 릴레이를 정한시로 구동되도록 제어하게 된다. 즉, 이상전류가 감지된 시간이 픽업시간을 지난 경우 릴레이가 트립되도록 릴레이출력부(60)를 통해 제어신호를 전달하게 된다.At this time, the
한편, 상기 릴레이출력부(60)는 상기 제어신호를 분기하여 알람에 공급하는 알람분기부(61)가 구비됨으로써, 외부의 스피커를 통해 이상상황을 신속하게 알릴 수 있게 된다. Meanwhile, the relay output unit 60 is provided with an
이와 같이, 본 발명에 따른 GIS DC모터용 과부하 트립장치는, 두개의 부하를 감시할 수 있고, 정상범위를 미세하게 조정하여 보다 정확하게 릴레이의 트립작동을 제어할 수 있으며, 디스플레이부(50)를 통해 외부에 고장원인을 표시할 뿐 아니라, 릴레이출력부(60)에 구비된 알람분기부(61)를 통해 소리신호로 이상발생을 알릴 수 있게 된다.In this way, the overload trip device for a GIS DC motor according to the present invention can monitor two loads, control the trip operation of the relay more accurately by finely adjusting the normal range, and display unit 50. In addition to displaying the cause of the failure to the outside, it is possible to notify the occurrence of an abnormality with a sound signal through the
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.The present invention is not limited to the specific preferred embodiments described above, and various modifications can be made by anyone skilled in the art without departing from the gist of the invention as claimed in the claims. Of course, such changes are within the scope of the claims.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 전원공급부 20 : 전류검출부
21 : 제1변류기 22 : 제2변류기
30 : 마이콤 40 : 설정입력부
41 : 택트스위치 50 : 디스플레이부
51 : FND 52 : LED
60 : 릴레이출력부 61 : 알람분기부<Explanation of symbols for main parts of the drawing>
10: power supply unit 20: current detection unit
21: first transformer 22: second transformer
30: Mycom 40: Setting input unit
41: tact switch 50: display unit
51: FND 52: LED
60: relay output unit 61: alarm branch unit
Claims (5)
상기 마이콤(30)은 상기 설정입력부(40)에서 상기 픽업전류가 1.0 내지 5.0 A 값의 범위로 0.1 A 단위로 조정하고, 상기 픽업시간은 0.1 내지 10.0 Sec 값의 범위로 0.1 Sec 단위로 조정하며, 상기 순시전류는 3.0 내지 20.0 A 값의 범위로 0.5 A 단위로 조정하고, 상기 릴레이를 정한시로 구동되도록 제어하고,
상기 상태정보(I)는 상기 제1변류기(21)와 제2변류기(22)에서 감지된 부하전류에 관한 감지정보와, 상기 감지정보가 사전 설정된 픽업전류, 픽업시간을 초과했는지의 여부를 표시하는 초과정보와, 상기 초과정보에 따라 제어된 GIS DC모터의 트립과 픽업 상태를 표시하기 위한 트립정보가 포함되며,
상기 릴레이출력부(60)는 상기 제어신호를 분기하여 알람에 공급하는 알람분기부(61)가 구비된 것을 특징으로 하는 GIS DC모터용 과부하 트립장치.A power supply unit 10 that supplies DC driving power; A first transformer 21 that detects the load current flowing in the GIS DC motor, converts the detected load current into voltage and detects the load current flowing in the first load to transmit it, and detects the load current flowing in the second load. a current detection unit 20 provided with a second current transformer 22; a microcomputer (30) that determines whether the voltage value input from the current detection unit (20) is normal and outputs a control signal and status information (I); a setting input unit 40 equipped with a tact switch 41 for inputting threshold values of pickup current, pickup time, and instantaneous current stored in the microcomputer 30; a display unit 50 provided with an FND 51 and an LED 52 indicating status information (I) transmitted from the microcomputer 30; A relay output unit 60 that drives the relay according to the control signal from the microcomputer 30 is provided,
The microcomputer 30 adjusts the pickup current in the setting input unit 40 in the range of 1.0 to 5.0 A in increments of 0.1 A, and the pickup time in the range of 0.1 to 10.0 Sec in increments of 0.1 Sec. , the instantaneous current is adjusted in the range of 3.0 to 20.0 A in increments of 0.5 A, and the relay is controlled to be driven at a fixed time,
The status information (I) displays detection information about the load current detected by the first current transformer 21 and the second current transformer 22, and whether the detection information exceeds the preset pickup current and pickup time. Includes excess information and trip information to display the trip and pickup status of the GIS DC motor controlled according to the excess information,
The relay output unit 60 is an overload trip device for a GIS DC motor, characterized in that it is provided with an alarm branch unit 61 that branches the control signal and supplies it to an alarm.
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KR1020220169025A KR102669339B1 (en) | 2022-12-06 | 2022-12-06 | Gas Insulated Switchgear Overload trip device for DC motor |
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- 2022-12-06 KR KR1020220169025A patent/KR102669339B1/en active IP Right Grant
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