KR20010077755A

KR20010077755A - 배전 자동화 시스템

Info

Publication number: KR20010077755A
Application number: KR1020000005784A
Authority: KR
Inventors: 최영선
Original assignee: 이종수; 엘지산전 주식회사
Priority date: 2000-02-08
Filing date: 2000-02-08
Publication date: 2001-08-20
Also published as: KR100370104B1

Abstract

본 발명은 배전 자동화 시스템에 있어서, 특히 배전 자동화용 개폐기의 제어 장치의 오동작 방지 장치에 관한 것으로, 통신망의 정보를 받는 메인 CPU와 메인CPU로부터 제어 명령을 받아 개폐기 제어기를 제어하는 제어 CUP와 메인 CPU로부터 제어를 받아 개폐기 제어기의 오동작을 방지하는 오동작 방지기로 구성 되므로써, 원격제어 조작이 정확하고, 오동작을 방지하여 회로가 안정적으로 동작하는 효과가 있다.

Description

배전 자동화 시스템{Power distribution automation system}

본 발명은 배전 자동화 시스템에 관한 것으로, 특히 배전 자동화용 개폐기의 계통기기를 제어하는 장치에서 개폐기의 개방/투입을 제어하여 오동작을 방지할 수 있도록한 배전 자동화 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 배전 자동화 시스템은 배전선로에 설치되는 각종 배전 자동화 계통기기, 즉 각종 차단기, 개폐기 및 계전기 등을 보호하기 위한 단말장치를 원격제어, 감시 및 운용하는 시스템이다.

단말장치는 배전 자동화 계통기기(각종 차단기, 개폐기, 계전기 등)에서 아날로그 데이터(전압, 전류)를 계측하고, 각종 계통기기들의 상태를 감시하여, 이들을 제어하는 기능을 수행하는 장치로써, CPU와 통신을 행하는 부분을 포함한 메인부와 실제 제어를 수행하는 제어부로 구성된다. 상기 제어부는 계통 기기들을 감시, 제어하는 기능이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 배전 자동화 시스템의 회로 구성을 나타낸 도면이다.

도 1의 회로 구성에서, 배전 자동화 시스템은 CPU와 통신을 행하는 부분을 포함한 메인 CPU(1)와, 감시 제어를 수행하는 제어 CPU(2)와, 제어 CPU(2)의 네 개의 포트(P1,P2,P3,P4)를 통해 제어되는 개폐기 제어기(30)로 구성된다.

개폐기 제어기(30)는 제어CPU(2)의 4개의 포트인 P1,P2,P3,P4와 각각 연결되는 네 개의 포토 커플러(Photo coupler)(3,4,5,6)와, 포토커플러(3,4,5,6)의 출력측과 연결되는 네 개의 트랜지스터 어레이(TR Array)(7,8,9,10)의 출력에 따라 세 개의 릴레이(K1,K2,K3)(11,12,13)를 제어하도록 구성된다.

상기 구성된 회로의 동작을 설명하면, 중앙에서의 제어를 실행하고자 할 때 메인부의 통신 회로를 통하여 입력된 명령은 마이크로프로세서의 메인 CPU(1)의 시리얼 통신(RS-232C)포트를 통하여 제어용 마이크로 프로세서인 제어 CUP(2)의 통신 포트로 입력된다.

제어 CPU(2)가 받은 명령이 개폐기 스위치를 닫는(Close) 것이 면, 제어 CPU(2)에서는 하이 비트 신호("H")을 출력하여 개폐기 제어기(30)의 광소자인 포토커플러(3)의 다이오드가 동작 되도록 한다.

그러면, 포토커플러(3)의 다이오드의 동작에 따라 포토커플러(3)의 수광부의트랜지스터가 구동한다.

포토커플러(3)의 수광부의 트랜지스터의 구동출력 신호는 트랜지스터 어레이(7)로 전달되고, 상기 구동 출력 신호는 트랜지스터 어레이(7)의 출력 단으로 출력된다.

여기서 트랜지스터 어레이(7)는 회로의 안전성을 위하여 사용하는 것으로 트랜지스터 어레이(7)의 입력 핀으로 전달되는 전류신호는 트랜지스터 어레이(7)를 통과하여 릴레이K1(11)의 코일을 여자 시킨다.

코일이 여자 된 릴레이K1(11)은 릴레이 접점을 동작시켜서 개폐기 스위치를 닫도록 한다.

그리고, 제어 CPU(2)의 개방(Open), 잠금/해제(Lock/ Unlock) 명령실행과정도 동일하다.

즉, 제어 CPU(2)의 각각의 포트 P1,P2, P3,P4에서 하이 비트 신호("H")을 출력하면 개폐기 제어기(30)의 포토커플러(3,4,5,6)의 다이오드가 동작 되고, 포토커플러(3,4,5,6)의 다이오드의 동작으로 포토커플러(3,4,5,6)의 수광부의 트랜지스터를 구동하므로 신호가 전달되어 트랜지스터 어레이(7,8,9,10)로 신호를 출력한다. 상기 출력신호는 릴레이(11,12,13)의 코일을 여자 시킨다.

여자된 릴레이(11, 12, 13)는 릴레이 접점을 동작시켜서 접점한다.

그러나 상기 종래 기술에서는 제어 CPU의 출력포트와 제어 신호선이 어레이저항(RA7)에서 5V로 풀업(Pull-up)되어 있어서 닫기(Close)명령을 실행 할 때닫기(Close)단자는 전위가 "하이"(high) 상태가 되고, 오픈(Open)단자는 전위가 "로"(Low)로 된다.

하지만 저항이 5V전압으로 연결되어 있기 때문에 상시 일정한 전압이 존재하여 4개의 제어 신호가 메인CPU의 제어 명령이 없을 때에도, "하이"(high) 상태가 되어 포토커플러가 동작함으로써, 배전 자동화 시스템에서 오동작이 발생하는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 상기한 문제점들을 해결하기 위해 안출한 것으로, 정상적인 제어 명령 없이 포토커플러가 구동하여 제어 릴레이를 동작시키는 것을 방지하는 회로를 구현하여 원격제어 명령이 정확하게 안정적으로 동작하여 오 동작을 방지할 수 있는 배전 자동화 시스템을 제공하는데 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 배전 자동화 시스템의 회로 구성을 나타낸 도면.

도 2는 본 발명에 따른 배전 자동화 시스템의 회로 구성을 나타낸 도면.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100 : 메인 CPU 110 : 제어 CPU

120 : 오동작 방지기 130 : 개폐기 제어기

이하 본 발명에 따른 배전 자동화 시스템 대한 바람직한 일 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 배전 자동화 시스템의 회로 구성을 나타낸 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 배전 자동화 시스템은, 통신망의 정보를 받는 메인 CPU(100)와, 메인CPU(100)로부터 제어 명령을 받아 개폐기 제어기(130)를 제어하는 제어 CUP(110)와, 메인 CPU(100)로부터 제어를 받아 개폐기 제어기(130)의 오동작을 방지하는 오동작 방지기(120)로 구성된다.

중앙에서 통신망을 통하여 단말장치의 메인 CPU(100)으로 입력되어 각종 통신 정보를 해석하여 실행하는 메인 CPU(100)의 내부 시리얼 통신신호(RXD, TXD)는제어 명령을 실행하는 제어 CPU(110)의 내부 시리얼 통신신호(RXD, TXD)들과 연결되어 있다.

제어 CPU(110)의 출력단에 저항(RA12)(142)은 입력과 출력을 절연시키는데 사용한다. 그리고, 제어 CPU(110)의 출력단은 광소자인 포토커플러(131,132,133,134)와 연결되고, 포토커플러의 출력은 릴레이 트랜지스터 어레이(135,136,137,138)의 입력단(IN)과 연결된다.

상기 포토커플러의 출력은 제어를 실행하는 릴레이(a 접점용 K1,K2)(139, 140)와 개폐기의 스위치를 잠금 또는 해제시키는 릴레이로(K3)(141)와 연결된다.

메인 CPU(100)는 오동작 방지기(120)를 제어하기 위해 인버터 소자(121)와 연결되고, 인버터 소자(121)의 출력은 포토커플러(122)측으로 연결되며, 포토커플러(122)의 출력에 따라 릴레이(K4)(123)가 구동된다.

그리고, 릴레이(K4)(123)는 제어CPU(110)에서 제어하는 릴레이(K1,K2)(139,140)의 접점 공통단자와 릴레이(141)를 통해 직렬로 연결되어 구성된다.

상기 구성된 도면의 동작을 설명하면, 제어 CPU(110)의 각각의 포트 P1,P2,P3,P4에서 신호를 출력하면 개폐기 제어기(130)의 광소자인 포토커플러(131,132,133,134)의 다이오드가 동작하고, 다이오드의 동작으로 포토커플러의 수광부인 트랜지스터를 구동한다. 이와 같은 포토커플러(131,132,133,134)의 출력은 트랜지스터 어레이(135,136,137,138)의 입력단(IN)으로 입력된다.

그리고, 상기 트랜지스터 어레이(135,136,137,138)의 출력신호는 릴레이의코일을 여자(勵磁) 시키고, 여자 된 릴레이(139,140,141)는 제어 장치에 구동용 릴레이 접점을 동작시켜서 접점 공통단자로 릴레이 접점 신호를 출력한다.

메인 CUP(100)는 출력포트(DO1)를 통하여 오동작 방지기(120)를 제어한다. 여기서, 오동작 방지기(120)는 개폐기 제어기(130)의 오동작을 방지하는 기능을 수행 한다.

중앙에서 제어를 실행하는 명령을 받으면 메인 CPU(100)의 출력포트(DO1)는 신호를 인버팅("H" 신호를 "L" 신호로 변환)해주는 인버터(121)를 통해 출력신호를 내보내며, 상기 출력신호는 포토커플러(122)에 입력되고, 포토커플러(122)의 출력단에 전류가 도통하여 저항(R11)을 통과하여 트랜지스터(Q1)(124)의 베이스에 입력되어 구동용 릴레이(K4)(122)가 24V로 여자 되도록 하여, 구동용 릴레이(K4)(122)에 1번에서 4번으로 전류가 흘러서 트랜지스터(Q1)(124)가 동작되고, 따라서 릴레이(K4)(122)는 a 접점에서 b 접점으로 동작한다.

그러면, 릴레이(K4)(122)의 2번으로 24V의 전압이 릴레이(141)를 통해 제어 릴레이(K1,K2)(139,140)의 공통단자로 전달된다. 이때, 제어 CPU(110)의 명령이 실행된다.

이때, 제어 CPU(110)의 출력신호("H")는 포토커플러(131,132)를 동작시켜서 트랜지스터 어레이(135.136)로 입력되며, 트랜지스터 어레이(135,136)의 출력단자를 통하여 릴레이(K1,K2)(139,140)코일을 여자 시킴으로 접점이 동작한다.

이때, 메인 CPU(100)가 오동작 방지기(120)에 동작신호를 보내지 않는다면, 릴레이(K1,K2)(139,140)의 3번 접점에 구동전압이 인가되지 않아 릴레이(K1,K2)(139,140)는 동작하지 않는다.

그러므로 상기 릴레이(K1,K2) (139,140)의 접점은 메인 CPU(100)가 동작신호를 보낼 때 구동전압을 공급하여 정상적으로 동작할 수 있도록 한다.

여기서, 다이오드(D2)(150)는 릴레이(K3)(141)4번 단자에서 공급되는 전압을 막기 위한 것이다.

또한 제어 CPU(110)의 출력단에 연결된 어레이 저항(142)은 Vcc가 아닌 GND와 연결되어 있어서 평상시 전위에서도 안정적이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 배전 자동화 시스템에 의하면, 메인 CPU의 동작 제어신호인 출력신호(DO1)에 따라 오동작 방지기가 개폐기 제어기의 릴레이 접접을 제어함으로써 원격제어 조작이 정확하고, 오동작을 방지하여 회로가 안정적으로 동작하는 효과가 있다.

Claims

배전 자동화 계통기기를 제어하는 개폐기 제어기와,

상기 개폐기 제어기를 제어하는 제 1 CPU와,

수신되는 외부 신호에 따라 상기 제 1 CPU를 제어하는 제 2 CPU와,

상기 제 2 CPU의 제어에 따라 상기 개폐기 제어기의 릴레이의 접점을 제어하는 오동작 방지기로 구성되는 것을 특징으로 하는 배전 자동화 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 오동작 방지기는,

상기 제 2 CPU의 제어 출력신호를 인버터하는 인버터와,

상기 인버터의 출력을 입력으로 하는 포토커플러와,

상기 포토커플러의 출력으로 구동되는 릴레이(K4)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 배전 자동화 시스템.