KR200190790Y1 - 전자식과전류계전기를 구비한 쓰레기크레인의 버킷 케이블이상검출장치 - Google Patents

전자식과전류계전기를 구비한 쓰레기크레인의 버킷 케이블이상검출장치 Download PDF

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Abstract

본 고안은 과전류가 흐를 가능성이 높은 도선근처에 허용전류를 검출할 수 있는 전자식과전류계전기를 설치하여 모터에 전기를 공급하는 각각의 도체전류를 감시함으로써 모터의 고장 및 파손을 방지할 수 있는 전자식과전류계전기를 구비한 쓰레기크레인의 버킷 케이블 이상검출장치에 관한 것으로, 크랩에 구비된 최종 터미널박스에서 슬립링으로 연결되는 도체들을 상기 슬립링과 버킷에 취부된 터미널블록사이의 도체들과 동수로 구성하는 한편, 상기 최종터미널박스와 슬립링사이의 도체들에 전류검출기들을 각각 장치하고, 상기 전류검출기들에서 출력된 전류치를 설정치와 비교하여 설정치와 상이할 경우 내부접점을 온/오프시키는 한쌍의 전자식과전류계전기를 구비하여 상기 과전류계전기의 보조접점을 경유하여 상기 솔레노이드를 제어함에 의해 상기 모터로 공급되는 전류를 단속하는 것을 특징으로 하며, 이에 의해 본 고안은 도체의 단선시 과전류로 도체케이블이 타는 것을 방지하고 모터내의 코일에 과전류가 흘러 모터에 치명적인 손상을 입히는 것을 예방함으로써 모터를 보호할 수 있다.

Description

전자식과전류계전기를 구비한 쓰레기크레인의 버킷 케이블 이상검출장치
본 고안은 쓰레기소각로 크레인의 전기설비에 관한 것으로, 특히 과전류가 흐를 가능성이 높은 도선근처에 허용전류를 검출할 수 있는 전자식과전류계전기를 설치하여 모터에 전기를 공급하는 각각의 도체전류를 감시하고 도체의 단선시 에러신호를 출력하여 전기실의 전자접촉기를 단락시킴에 의해 모터의 고장 및 파손을 방지할 수 있는 전자식과전류계전기를 구비한 쓰레기크레인의 버킷 케이블 이상검출장치에 관한 것이다.
매일같이 쏟아져 나오는 생활쓰레기는 큰 골치거리가 되고 있으며, 이는 환경오염 및 그 처리에 큰 비용이 드는 등의 큰 문제를 안고 있다. 따라서, 환경오염의 방지 및 쓰레기의 손쉬운 처리를 위해서 쓰레기를 대체연료로 사용하는 소각방법이 최적의 한 방법으로 모색되기에 이르렀다. 그래서, 요즘 도시의 곳곳마다 쓰레기소각장이 설치되고 있으며, 그곳에서 쓰레기를 소각하여 인접주택이나 상가건물에 난방용 에너지를 공급하고 있는 실정이다. 이러한 쓰레기소각장은 쓰레기수거차량에 의해서 피트(PIT)내로 쓰레기가 반입되고, 반입된 쓰레기는 피트내에 설치된 크레인을 이용하여 호퍼로 투입하여 소각로에서 소각하게 된다.
첨부 도면 도 6에 의하여 설명하면, 피트내에 저장된 쓰레기는 크레인에 매달려 있는 버킷(90)을 이용하여 집어올려 호퍼로 투입하여 소각로에 보내 소각하게 된다.
이와 같이 버킷(90)으로 피트내의 쓰레기를 집기 위해서는 버킷(90)에 취부된 모터를 구동하여 유압실린더를 작동시켜 버킷을 동작시켜야 되는 데, 이를 위해서는 전기실로부터 크레인을 경유하여 도체케이블을 버킷까지 배선해야 한다.
이에 대한 개략도가 도 1 및 도 2에서 도시되어 있으며, 보는 바와 같이 크레인전기실(10)에서 케이블덕트(11)를 통해서 케이블(20)이 제 1터미널박스(30)로 배선된다. 이 제 1터미널박스(30)는 주행급전레일(40)의 좌우양단에 설치되어 있으며, 이는 피트(50)의 양쪽에 설치된 한쌍의 쓰레기크레인(60a,60b)에 각각 전류를 공급하기 위해서이다. 제 1터미널박스(30)를 거친 도체케이블(20)은 크랩(CRAB)(70)이 횡행하는 횡행급전레일(61)의 선단부에 설치된 제 2터미널박스(31)를 경유하여 크랩(70)상에 구비된 제 3터미널박스(32)에 배선된다. 그리고 다시 제 3터미널박스(32)를 나온 도체케이블(20)은 케이블릴(71)에 권취된 후 대략 수직으로 배선되어 버킷(미도시)상에 구비된 버킷구동용 모터(80)에 배선된다. 물론, 도 2에서 알 수 있듯이 좌우 한쌍의 쓰레기크레인(60a,60b)은 주행레일을 따라 좌우로 이동하고, 크레인(60a,60b)의 크랩(70)은 크레인의 횡행레일을 따라 앞뒤로 횡행하므로 그 구간을 통과하고 있는 제 1터미널박스(30)로부터 제 2터미널박스(31)사이와 제 2터미널박스(31)와 제 3터미널박스(32)사이는 페스툰(FESTOON)형으로 케이블(20)이 접혀 설치되어 있다. 이중 쓰레기크레인부분의 케이블연결구조에 대해서는 도 3를 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은 도 2의 A-A′방향에서 본 측면도로, 크레인(60b)의 횡행레일(62)상에는 크랩(70)이 횡행하고 있는 데, 이로 인해 도체케이블(20)은 길이가 가변될 수 있어야 한다. 따라서, 이 구간은 앞서도 설명했듯이 페스툰형태로 케이블(20)이 접혀 설치되어 있다. 이를 위해 제 2터미널박스(31)에서 나온 도체케이블(20)은 트랙클램프(63)로 가이드되어 제 3터미널박스(32)로 연결되어 있다. 제 3터미널박스(32)에서 나온 도체케이블(20)은 케이블릴(71)을 거쳐 버킷(미도시)으로 공급된다. 즉, 도 4에서와 같이 제 3터미널박스(32)에서 나온 케이블(20)은 가이드롤러(72)로 지지되어 버킷(90)으로 공급되며, 버킷(90)에 구비된 터미널블록(91)에 연결되어 버킷(90)의 작동유압을 발생시키는 유압실린더를 구동하는 모터에 전원을 공급하게 된다.
버킷을 이용하여 피트내의 쓰레기를 집어올릴 때 쓰레기가 평평하지 않아 버킷이 전도되는 경우가 발생하는 데, 이 때문에 도체케이블이 단선되기도 한다. 이와 같은 도체케이블의 단선으로 인해 모터 및 다른 도체들에 과전류가 흘러 전기설비가 파손되거나 모터가 고장나기 때문에, 이를 방지하기 위해 쓰레기크레인에는 도체의 단선시 이를 검출하여 전류를 차단하는 장치를 구비하게 되는 데, 이를 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 5는 기존의 버킷케이블이상검출 및 제어장치의 구성도로, 보는 바와 같이
저압차단기(100)가 설치되어 과전류나 순간이상전류가 흐르면 자동으로 전류공급을 차단하게 된다. 저압차단기(100)의 후방에는 마그네틱컨넥터(110)가 설치되어 주접점(111)이 솔레노이드(112)에 의해 온/오프(ON/OFF)되게 되어 있다. 그리고, 마그네틱컨넥터(110)를 경우한 전류는 과전류계전기(120)로 공급되는 데, 이 과전류계전기(120)는 바이메탈식으로써 과전류가 흐르면 그 보조접점(121)을 트립(TRIP)시켜 솔레노이드(112)의 전류공급을 차단함으로써 마그네틱컨넥터(110)의 주접점(111)을 오프시켜 전류공급을 차단하게 된다. 과전류계전기(110)로부터 도체케이블(20)이 페스톤형식으로 접혀져서 제 3터미널박스(32)까지 배선되고, 여기까지의 3선의 케이블(20)은 3쌍,즉 6개의 슬립링들(130)을 거쳐 한선이 2선으로 분지되어 6개의 도선으로 3개의 터미널블록(91)과 연결된다. 이 슬립링(130)으로부터 터미널블록(91)까지의 6개의 도체케이블들을 일반적으로 버킷케이블이라 지칭한다. 슬립링(130)에서 나온 버킷케이블들은 다시 2선이 하나의 터미널블록(91)에 연결되고, 터미널블록(91)들을 나온 케이블들은 버킷구동용 모터(80)에 연결되어 모터(80)에 전류를 공급하여 구동하게 된다.
한편, 전기실에는 PLC(Programmable Logic Controller)(140)가 구비되어 있어 그 출력이 전술한 과전류계전기(120)의 보조접점(121)으로 전송된다. 이 PLC(140)는 버킷의 작업공정에 따라 보조접점(121)을 거쳐 마그네틱컨넥터(110)의 솔레노이드(112)를 구동함으로써 마그네틱컨넥터(110)를 온시켜 모터(80)에 전류를 공급하므로 작동이 이루어지게 한다.
그러나, 이상과 같은 기존의 도체케이블이상상태검출장치는 케이블릴이 과다하게 커지는 것을 방지하기 위해서 6가닥으로 나누어 모터에 전류를 공급하고 있는 데, 그중 한가닥의 도체가 끊어지게 되면 쌍을 이룬 다른 한가닥에 과전류가 흐르게 된다. 하지만, 전기실의 과전류계전기는 이를 감지하지 못한다. 이는 과전류계전기와 직접 연결된 케이블에서는 정상전류가 흐르기 때문이다. 이로 인하여, 케이블도체에 정격전류보다 과하게 전류가 흘러 케이블이 타거나 모터내의 코일에 과전류를 흐르게 하여 모터를 손상시키는 폐단이 있었다.
따라서, 본 고안의 목적은 상기에서와 같은 종래의 결점을 해소하기 위해서 안출한 것으로서, 버킷케이블이 인출되는 터미널박스내에 전자식계전기를 설치하여 모터에 전류를 공급하는 각각의 도체전류를 감시함으로써 도체의 단선시 과전류로 인한 모터의 고장 및 파손을 방지하기 위한 전자식과전류계전기를 구비한 쓰레기크레인의 버킷 케이블 이상검출장치를 제공함에 있다.
도 1은 일반적인 쓰레기크레인에 구비된 전기설비의 개략구성도
도 2는 일반적인 쓰레기크레인의 평면개략도
도 3은 도 2의 A-A′방향에서 본 측면도
도 4는 도 3에서 케이블릴과 버킷케이블의 개략구성도
도 5는 기존의 버킷케이블이상검출 및 제어장치의 구성도
도 6은 기존의 쓰레기 크레인의 전체 개략도
도 7은 본 고안에 따른 버킷 케이블 이상검출장치의 구성도
※도면의 주요부분에 대한 부호설명
20 : 도체케이블 80 : 모터
100 : 저압차단기 110 : 마그네틱컨넥터
111 : 주접점 112 : 솔레노이드
120 : 과전류계전기 121 : 보조접점
130 : 슬립링 140 : 피엘씨(PLC)
150 : 전류검출기 160 : 전자식과전류계전기
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 전자식과전류계전기를 구비한 쓰레기크레인의 버킷 케이블 이상검출장치는 저압차단기, 마그네틱컨넥터, 과전류계전기, 크레인 및 크랩에 배설된 터미널박스들과, 슬립링, 터미널블록을 경유하여 버킷구동용 모터에 전류를 공급하는 쓰레기크레인의 전기설비에 있어 PLC에서 출력된 제어전류에 의해 과전류계전기의 보조접점 및 마그네틱컨넥터의 솔레노이드를 통해 모터공급전류를 제어하는 쓰레기크레인의 버킷구동모터 전류제어시스템에 있어서, 상기 크랩에 구비된 최종 터미널박스에서 슬립링에 연결된 도체들을 상기 슬립링과 버킷에 취부된 터미널블록사이의 도체들과 동수로 구성하는 한편, 상기 최종터미널박스와 슬립링사이의 도체들에 전류검출기들을 각각 장치하고, 상기 전류검출기들에서 출력된 전류치를 설정치와 비교하여 설정치와 상이할 경우 내부접점을 온/오프시키는 한쌍의 전자식과전류계전기를 구비하여 상기 과전류계전기의 보조접점을 경유하여 상기 솔레노이드를 제어함에 의해 상기 모터로 공급되는 전류를 제어하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들에 의거 상세히 설명한다.
도 7은 본 고안에 따른 전자식과전류계전기를 구비한 쓰레기크레인의 버킷 케이블 이상검출장치의 구성도이다.
저압차단기(100)가 설치되어 과전류나 순간이상전류가 흐르면 자동으로 전류공급을 차단하게 된다. 저압차단기(100)의 후방쪽에는 마그네틱컨넥터(110)가 설치되어 주접점(111)이 솔레노이드(112)에 의해 온/오프되게 되어 있다. 그리고, 마그네틱컨넥터(110)를 경유한 전류는 과전류계전기(120)로 공급되는 데, 이 과전류계전기(120)는 바이메탈식으로써 과전류가 흐르면 그 보조접점(121)을 트립시켜 솔레노이드(112)의 전류공급을 차단함으로써 마그네틱컨넥터(110)의 주접점(111)을 오프시켜 모터(80)로의 전류공급을 차단하게 된다. 과전류계전기(120)로부터 도체케이블(20)이 페스톤형식으로 접혀져서 제 3터미널박스(32)로 연결되고, 여기에서 3선의 케이블(20)이 6가닥의 케이블로 분지되어 6개의 슬립링(130)들을 거쳐 3개의 터미널블록(91)들에 연결된다. 이때, 2선의 도체가 쌍을 이뤄 하나의 터미널블록(91)에 연결되고, 터미널블록(91)들에서 나온 도체들은 버킷구동용 모터(80)에 연결되어 모터(80)에 전류를 공급하게 된다.
한편, 3개의 제 3터미널박스(32)에서 나온 3쌍의 도체들중 각 하나씩에는 제 1,제 2,제 3전류검출기(151,152,153)가 각각 설치되어 제 1전자식과전류계전기(161)에 전류치를 전송하게 된다. 또한, 제 3터미널박스(32)에서 출수된 각 쌍중 다른 하나의 도체에는 제 4,제 5,제 6전류검출기(154,155,156)가 설치되어 제 2전자식과전류계전기(162)에 전류치를 전송한다. 이때, 해당 전류검출기(150)가 각 도체들의 전류치를 검출하여 전자식과전류계전기(160)에 전송하면 이 신호를 설정치와 비교하여 그 접점을 온/오프시키게 된다. 즉, 도체에 과전류가 흐르면 전자식과전류계전기(160)의 설정치보다 전류검출기(150)에 검출전송된 전류치가 높게 되어 전자식과전류계전기(160)의 접점이 오프되게 된다. 이로 인해, PLC(140)에서 공급되는 제어전류가 전자식과전류계전기(160)에서 차단되어 마그네틱컨넥터(120)의 보조접점(121) 및 솔레노이드(112)로 전송되지 못하므로 솔레이드(112)의 작동이 정지되어 마그네틱컨넥터(110)의 주접점(111)을 오프시키므로 이하전기설비나 모터(80)에 전류공급을 차단하게 된다.
한편, 버킷케이블에 정상정류가 흐르면 전류검출기(150)들에서 검출전송된 전류치는 전자식과전류계전기(160)의 설정치와 동일하게 되어 전자식과전류계전기(160)들의 접점이 온된 상태를 유지하고 있게 되므로 전기실에 구비된 PLC(140)의 출력이 전자식과전류계전기(160)를 경유하여 전술한 과전류계전기(120)의 보조접점(121)으로 전송된다. 이때, PLC(140)의 제어전류는 모터(80)의 작업공정에 따라 전자식과전류계전기(160) 및 보조접점(121)을 거쳐 마그네틱컨넥터(110)의 솔레노이드(112)를 구동하여 마그네틱컨넥터(110)의 주접점(111)를 온시킴으로써 모터(80)에 전류를 공급하여 작동이 이루어지게 한다.
이하부터는 본 고안의 동작에 대해 상세히 설명한다.
저압차단기(100) 및 마그네틱컨넥터(110), 과전류차단기(120), 제 3터미널박스(32) 및 슬립링(130), 터미널블록(91)들을 통하여 버킷구동용 모터(80)에 전류가 공급될 때 전류공급도체들중 한선이 단선되면 제 3터미널박스(32)와 슬립링(130)사이의 6개 도체들에 배설된 전류검출기(150)들을 통해 정상시와는 다른 전류치가 감지된다. 이 신호는 제 1,제 2전자식과전류계전기(161,162)로 전송되어 이상전류로 판단되고, 이상전류로 판단되면 전자식과전류계전기(160)의 해당접점이 오프되어 PLC(140)를 통해 출력된 제어전류가 차단되므로 마그네틱컨넥터(110)의 솔레노이드(112)를 구동하지 못해 마그네틱컨넥터(110)의 주접점(111)이 오프되므로 버킷구동용 모터(80)에 전류공급이 중단되게 된다. 이상과 같이 하여 모터(80)에 과전류가 흐르는 것을 방지하여 모터를 보호할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 고안의 전자식과전류계전기를 구비한 쓰레기크레인의 버킷 케이블 이상검출장치는 크랩에 설치된 최종터미널박스내에 전류검출기 및 전자식과전류계전기를 설치하여 모터에 전기를 공급하는 각각의 도체전류를 감시제어함으로써 도체의 단선시 과전류로 도체케이블이 타는 것을 방지하고 모터내의 코일에 과전류가 흘러 모터에 치명적인 손상을 입히는 것을 예방함으로써 모터를 보호할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 저압차단기, 마그네틱컨넥터, 과전류계전기, 크레인 및 크랩에 배설된 터미널박스들과, 슬립링, 터미널블록을 경유하여 버킷구동용 모터에 전류를 공급하는 쓰레기크레인의 전기설비에 있어 PLC에서 출력된 제어전류에 의해 과전류계전기의 보조접점 및 마그네틱컨넥터의 솔레노이드를 통해 모터공급전류를 제어하는 쓰레기크레인의 버킷구동모터 전류제어시스템에 있어서,
    상기 크랩에 구비된 최종 터미널박스에서 슬립링에 연결된 도체들을 상기 슬립링과 버킷에 취부된 터미널블록사이의 도체들과 동수로 구성하는 한편, 상기 최종터미널박스와 슬립링사이의 도체들에 전류검출기들을 각각 장치하고, 상기 전류검출기들에서 출력된 전류치를 설정치와 비교하여 설정치와 상이할 경우 내부접점을 온/오프시키는 한쌍의 전자식과전류계전기를 구비하여 상기 과전류계전기의 보조접점을 경유하여 상기 솔레노이드를 제어함에 의해 상기 모터로 공급되는 전류를 제어하는 것을 특징으로 하는 전자식과전류계전기를 구비한 쓰레기크레인의 버킷 케이블 이상검출장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 각각의 최종터미널박스들에서 2가닥으로 분지된 도체케이블중 일측케이블에 설치된 전류검출기들은 한쌍의 전자식과전류계전기중 일측전자식과전류계전기에, 그리고 다른 케이블에 설치된 전류검출기들은 다른 전자식과전류계전기와 연결되며, 상기 전자식과전류계전기들은 상기 PLC와 직렬로 연결되어 해당검출기들로부터 전송된 전류치를 설정치와 비교하여 설정치이상이면 그 내부접점을 트립하여 상기 솔레노이드로 인가되는 제어전류를 차단하는 것을 특징으로 하는 전자식과전류계전기를 구비한 쓰레기크레인의 버킷 케이블 이상검출장치.
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