KR200254348Y1

KR200254348Y1 - 3단 표시형 전동기 안전진단장치

Info

Publication number: KR200254348Y1
Application number: KR2020010025052U
Authority: KR
Inventors: 임종석; 이성근
Original assignee: 임종석; 이성근
Priority date: 2001-08-18
Filing date: 2001-08-18
Publication date: 2001-12-01

Abstract

본 고안은, 3단 표시형 전동기 안전진단장치에 관한 것으로, 전자식 과전류 계전기와 절연저항 검출기가 통합된 전동기 안전진단장치에 있어서, 전동기의 절연저항 및 전류를 자동으로 절환하여 선택 검출하는 전동기 운전상태 검출회로와, 전동기 운전상태 검출회로와 연결된 기능선택 스위치에 의해 전송된 상기 검출된 절연저항 및 전류값을 표시하는 3단 표시기를 갖추고, 전동기 정지시에는 절연저항을 검출하고, 전동기 운전시에는 전류를 검출하여 녹색, 황색 및 적색의 3단으로 이루어진 표시기에 절연저항 및 전류값을 표시하며, 이상 발생시 전동기에 연결된 전자식 접촉기를 차단하거나 경보를 발생시켜 예방보전 시기를 확인할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성된 본 고안에 의하면, 전자식 과전류 계전기와 절연저항 검출기의 기능을 전동기 안전진단장치에 통합하여 설치함으로써, 별도의 설치비용이 없어 매우 경제적이고, 제작 및 설치에 있어서도 매우 간편하며, 3단 표시기가 내장되어 있어 현장의 작업자가 효과적으로 전동기의 이상유무를 확인할 수 있기 때문에, 예방보전의 효과를 충분히 발휘할 수 있다.

Description

3단 표시형 전동기 안전진단장치{3-STEP INDICATION TYPE SAFETY DIAGNOSIS DEVICE OF MOTOR}

본 고안은 전동기 안전진단장치에 관한 것으로, 특히 선박용 전동기를 대상으로 전동기 정지 및 운전상태를 자동 검출하여 절연저항 및 전류를 측정하고, 이들을 3단 표시기에 표시하여 전동기의 안전을 진단하는 3단 표시형 안전진단 통합장치를 전기적 특성에 맞게 설계하여 부가함으로써, 해풍이나 오염물질에 항상 노출된 전동기의 절연열화 및 과전류의 진행정도를 작업자가 쉽게 진단할 수 있도록 하여 전동기의 소손을 미연에 방지할 수 있는 3단 표시형 전동기 안전진단장치에 관한 것이다.

최근, 선박용 보조기기 및 자동화 시스템의 구동력을 필요로 하는 곳에 전동기가 널리 사용되고 있다. 특히, 선박의 추진을 담당하는 엔진을 구동하기 위해, 소형에서 대형에 이르기까지 광범위한 출력의 전동기가 30여개 이상 사용되고 있으며, 이들 전동기 시스템은 엔진과 유기적으로 연결되어 있기 때문에, 하나의 전동기 시스템에 이상이 발생하면 선박의 안전항해에 막대한 지장을 초래하게 된다. 또한, 이러한 선박용 전동기는 해풍이나 염분 등으로 인해 절연이 나빠져 전동기가 손상되기 쉽기 때문에, 항상 절연과 전류를 검출하여 이를 현장의 작업자가 식별하기 쉽게 표시하거나 경보를 발생시키는 장치가 필요하게 된다.

그러나, 지금까지의 절연저항 및 전류 검출시에는 각각 절연저항 검출기 및 전자식 과전류 계전기(EOCR)가 사용되고 있는데, 이들은 통합된 하나의 시스템 내에서 자동적으로 기능모드를 선택함으로써 절연저항 또는 전류를 검출하도록 되어 있지 않고, 절연저항 검출기와 전자식 과전류 계전기(EOCR)가 공간적으로 분리되어 있으며, 기능면에서도 서로 관련되어 있지 않아 공사비가 2중으로 투자되고, 또 부피도 커지는 문제가 있다. 더욱이, 절연저항 및 전류값을 숫자로 표시하거나 이상이 발생할 때 경보용 램프를 발생시키는 형식으로 되어 있기 때문에, 이상이 발생될 때까지의 진행과정을 파악하기가 곤란하여 예방보전에 애로가 많다.

이와 관련하여, 도 5는 전동기의 전류를 검출하여 과전류가 발생되면, 전원을 차단하여 전동기를 정지시키는 전자식 과전류 계전기(EOCR)와 단순히 절연저항만 검출하여 이상시 경보램프를 발생하는 절연저항 검출기가 별도로 설치된 종래의 과전류 및 절연저항 검출장치의 실제 사진을 나타낸다.

이를 좀더 구체적으로 설명하기 위해, 도 4를 참조하여 종래의 전자식 과전류 계전기(7) 및 절연저항 검출기(8)의 동작에 대해 설명한다.

도시한 바와 같이, 도 4에는 각각 별도로 설치된 종래의 전자식 과전류 계전기(7) 및 절연저항 검출기(8)가 도시되어 있다.

일반적으로, 전자식 과전류 계전기(7; EOCR)는 절연저항 검출기(8)와는 별도의 전원을 갖고 있으며, 장착된 전류트랜스(4; CT)로부터 전류를 검출한다. 검출결과, 전류값이 규정치 이상이면 경보램프(9)를 발생시키고, 전동기(2)가 구동되지 않도록 전자식 접촉기(1; MC)를 차단하게 된다. 또한, 절연저항 검출기(8)는 인입선으로부터 단상전압(3)을 입력받아 구동하고, 이로부터 얻어진 직류전압을 전동기(2)의 한 상과 케이스에 공급하여 절연저항을 검출한다. 검출결과, 절연저항의 값이 규정치 이하이면 경보램프(11)를 발생시키고, 전동기(2)가 구동되지 않도록 전자식 접촉기(1)를 차단하게 된다.

그런데, 상기 종래의 전자식 과전류 계전기(7)는 가격이 타 제품에 비해 그다지 비싸지 않고 부피도 큰 편이 아니기 때문에, 별도로 설치하는 데에는 현재까지는 큰 문제가 되지 않고 있으며, 또 전자식 과전류 계전기(7)의 전류 검출치가 규정치 이상이 되거나 절연저항 검출기(8)의 절연저항 검출치가 규정치 이하가 될 때에 경보신호를 발생시키고, 전자식 접촉기(1)를 차단하는 것 역시 이상이 발견되었을 때 확인되기 때문에, 전동기(2) 소손을 방지하는 데에는 별다른 문제점은 없었다.

그러나, 육지를 떠나 오대양을 누비는 선박이라는 특수성을 감안해 볼 때, 설령 이상이 발생하여 경보를 발생시키고, 전자식 접촉기(1)를 차단하는 기능을 완수했다 하더라도, 대양에서 항해중일 때에는 별도의 전동기를 구비하지 않은 상태에서는 무방비 상태가 될 수밖에 없는 것이 현실이다. 따라서, 기능적 측면을 동시에 만족하면서도 사전 예방보전 시기를 쉽게 식별할 수 있는 기능이 부가된 안전진단장치가 반드시 필요하게 된다.

예컨대, 상술한 바와 같은 종래의 전자식 과전류 계전기(7) 및 절연저항 검출기(8)를 공간 및 기능면에서 별도로 설치한 안전진단장치는, 선박내의 협소한 공간을 감안할 때 비경제적이고 비효율적인 장치이다. 더욱이, 이상이 발생했을 때 경보를 발생시켜 전자식 접촉기(1)를 차단하는 종래의 장치 역시 사전에 예방보전을 잘하여 순탄한 원양항해를 해야 하는 선박의 특수성을 감안할 때 막대한 경제적 및 인명적 손실을 초래할 수 있다.

따라서, 선박내에서 전동력을 필요로 하는 선박자동화 시스템 사용의 급증에 따른 전동기 및 전기기기의 절연열화 및 과전류로 인한 심각한 문제에 대한 대책이 시급한 실정이다.

본 고안은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 고안된 것으로, 전동기의 절연저항 및 전류를 자동으로 절환하여 선택 검출하는 운전상태 검출회로에서 전동기가 운전중인지 정지중인지의 여부를 검출하고, 그 검출결과에 따라 절연저항 및 전류 검출의 2가지의 기능중 하나를 선택하여, 정지시에는 절연저항을 검출하고, 운전시에는 전류를 검출하여 녹(정상용), 황(예방보전용) 및 적색(경보 및 트립용)의 3단으로 구성된 표시기에 그 값들을 표시함과 동시에 이상 발생시 전동기에 연결된 전자식 접촉기를 차단하거나 경보를 발생시켜 작업자가 쉽게 예방보전 시기를 확인할 수 있도록 함으로써, 전동기의 손상을 미연에 방지할 수 있는 3단 표시형 전동기안전진단장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.

도 1은 본 고안에 따른 3단 표시형 전동기 안전진단장치를 나타낸 도면,

도 2는 본 고안에 따른 3단 표시형 전동기 안전진단장치를 보다 상세히 나타낸 도면,

도 3은 본 고안의 1실시예에 따른 3단 표시형 전동기 안전진단장치를 설치한 실제 사진을 나타낸 도면으로, (a)는 안전진단장치가 전동기 제어패널에 설치된 도면, (b)는 안전진단장치의 정면을 나타낸 도면, (c)는 안전진단장치의 후면을 나타낸 도면,

도 4는 종래의 전자식 과전류 계전기 및 절연저항 검출기를 개략적으로 나타낸 도면,

도 5는 종래의 과전류 계전기 및 절연저항 검출기의 실제 사진을 나타낸 도면으로, (a)는 과전류 계전기(EOCR)를 나타낸 도면, (b)는 절연저항 검출기를 나타낸 도면이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1 --- 전자식 접촉기(MC), 2 --- 전동기,

3 --- 간선도체, 4 --- 전류트랜스(CT),

5 --- 절연저항 측정전압, 6 --- 3단 표시형 전동기 안전진단장치,

7 --- 전자식 과전류 계전기(EOCR), 8 --- 절연저항 검출기,

9 --- 과전류 경보램프, 10 --- 과전류 한계치 조정단자,

11 --- 절연저항 경보램프, 12 --- 절연저항 한계치 조정단자,

13 --- 전류값 3단 표시기, 14 --- 절연저항값 3단 표시기,

15 --- 전동기 운전상태 검출회로, 16 --- 기능선택 스위치,

17 --- 4~10[mA] 출력회로, 18----전동기 제어패널.

상기한 과제를 이루기 위한 본 고안의 3단 표시형 전동기 안전진단장치는, 전동기의 절연저항 및 전류를 자동으로 절환하여 선택 검출하는 전동기 운전상태 검출회로와, 전동기 운전상태 검출회로와 연결된 기능선택 스위치에 의해 전송된 검출된 절연저항 및 전류값을 표시하는 3단 표시기를 구비하여 구성되고, 전동기 정지시에는 절연저항을 검출하고, 전동기 운전시에는 전류를 검출하여 녹색, 황색 및 적색의 3단으로 이루어진 표시기에 절연저항 및 전류값을 표시하며, 이상 발생시 전동기에 연결된 전자식 접촉기를 차단하거나 경보를 발생시켜 예방보전 시기를 확인할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

또한, 3단 표시기는 10등분의 발광다이오드(LED)로 구성되고, 최초 최하위 값에서 3개의 녹색 LED는 정상값의 범위이고, 그 다음 4개의 황색 LED는 예방보전값의 범위이며, 그 다음의 최종 3개의 적색 LED는 경보 및 전자식 접촉기의 차단범위인 것을 특징으로 한다.

(실시예)

이하, 도면을 참조하면서 본 고안의 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안에 따른 3단 표시형 안전진단장치의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 고안에 따른 종래의 전자식 과전류 계전기(7; EOCR)와 절연저항 검출기(8)의 기능이 통합되고, 운전과 정지상태에 따라 기능을선택하여 전동기(2)의 절연저항 및 전류를 자동으로 검출하는 전동기 운전상태 검출회로(15; 도 2 참조)를 갖춘 전동기 안전진단장치(6)가 제공된다.

또한, 상기 안전진단장치(6)에는 예방보전을 쉽게 식별할 수 있도록 하기 위해, 과전류 경보램프(9)와 과전류 한계치 조정단자(10)를 갖춘 전류값 3단 표시기(13) 및 절연저항 경보램프(11)와 절연저항 한계치 조정단자(12)를 갖춘 절연저항값 3단 표시기(14)가 부가 설치된다. 이들 3단 표시기는 최저치와 최고치 사이를 10등분 하고, 이를 녹색, 황색 및 적색으로 분리하여 녹색일 때에는 정상을 나타내고, 황색일 때에는 예방보전을 나타내며, 적색일 때에는 전자식 접촉기(1) 차단 및 경보신호의 발생을 나타낸다.

도 3은 본 고안의 1실시예에 따른 3단 표시형 전동기 안전진단장치(6)를 설치한 실제 사진을 나타낸 도면으로, (a)는 미관과 공간적인 활용을 위해서 안전진단장치가 기존에 사용되고 있는 전동기 제어패널(18)에 설치된 도면이고, (b)는 안전진단장치의 정면을 나타낸 도면이며, (c)는 안전진단장치의 후면을 나타낸 도면이다.

이하, 본 고안에 따른 전동기 안전진단장치(6)의 구성 및 동작을 보다 상세히 설명한다.

도 2는, 도 1에 나타낸 전동기 안전진단장치(6)의 구성을 보다 구체적으로 도시한 도면이다.

도시한 바와 같이, 도 2는 전동기 안전진단장치(6)를 구성하는 각 구성요소의 연결관계를 도시한 것으로, 전동기 운전상태 검출회로(15)에 의해 기능선택 스위치(16)가 상 또는 하로 움직이고, 이에 의해 절연저항값 또는 전류값이 3단 표시기(13, 14)와 4~20[mA] 출력회로(17)로 전송된다. 상기 3단 표시기(13, 14)는 10등분의 발광다이오드(LED)로 구성되고, 최초 최하위 값에서 3개의 녹색 LED는 정상값의 범위이고, 그 다음 4개의 황색 LED는 예방보전 값의 범위이며, 그 다음의 최종 3개의 적색 LED는 경보 및 전자식 접촉기(1)의 차단범위가 된다. 이와 같이 구성된 안전진단장치(6)의 3단 표시기에 표시된 결과를 현장의 작업자가 확인하여, 만약 황색 LED가 발광하고 있으면 전동기(2)의 예방보전 시기로 인식하여 조치를 취할 수 있게 된다.

또한, 상술한 3단 표시기(13, 14)를 내장한 전동기 안전진단장치(6)는, 전동기(2) 정지시에는 절연저항을 검출하여 실시간으로 3단 표시기에 표시하다가 전동기(2)의 전원선에 전원이 들어오면, 즉 전동기(2)가 운전중이면 즉시 전동기 운전상태 검출회로(15)에서 신호가 발생되어 기능선택 스위치(16)가 아래로 옮겨져 전류값을 3단 표시기(13)로 보내게 된다.

다시 말해서, 본 고안의 3단 표시기(13, 14)를 갖춘 전동기 안전진단장치(6)는, 상술한 바와 같은 구성 및 동작에 의해 항해시 염분이나 기름 등의 오염물질에 항상 노출된 상태에서 운전되고 있는 선박용 전동기의 절연저항 및 전류를 전동기 운정상태 검출회로(15)에 의해 자동으로 선택 검출하여, 이들 값을 3단으로 구성된 표시기(13, 14)에 표시하고, 이상 발생시에는 전자식 접촉기(1)를 차단하는 기능을 갖게 된다.

예컨대, 3단 표시형 전동기 안전진단장치(6)가 부착된 전동기는, 정지시에는전동기의 권선과 케이스 사이의 절연저항을 검출하고, 전자식 접촉기(1)가 투입되어 전동기(2)가 운전되면 모드가 절환되어 전류를 검출하며, 이 검출된 절연저항 및 전류값은 식별이 용이한 녹색, 황색 및 적색의 3단으로 구성된 표시기를 통해서 현장 작업자가 항상 감시하도록 되어 있으며, 절연저항이 규정치보다 낮거나 전류가 규정치보다 높을 경우에는 전자식 접촉기(1)를 차단하여 전동기의 소손을 미연에 방지할 수 있게 된다.

이상 기술한 바와 같이 본 고안에 의하면, 전자식 과전류 계전기와 절연저항 검출기의 기능을 전동기 안전진단장치에 통합하여 설치함으로써, 별도의 설치비용이 없어 매우 경제적이고, 제작 및 설치에 있어서도 매우 간편하며, 3단 표시기가 내장되어 있어 현장의 작업자가 효과적으로 전동기의 이상유무를 확인할 수 있기 때문에, 예방보전의 효과를 충분히 발휘할 수 있다.

Claims

전자식 과전류 계전기(7; EOCR)와 절연저항 검출기(8)가 통합된 전동기 안전진단장치에 있어서,

전동기(2)의 절연저항 및 전류를 자동으로 선택 검출하는 전동기 운전상태 검출회로(15)와,

상기 전동기 운전상태 검출회로(15)와 연결된 기능선택 스위치(16)에 의해 전송된 상기 검출된 절연저항 및 전류값을 표시하는 3단 표시기(13, 14)를 구비하여 구성되고,

상기 전동기(2) 정지시에는 절연저항을 검출하고, 상기 전동기(2) 운전시에는 전류를 검출하여 녹색, 황색 및 적색의 3단으로 이루어진 표시기(13, 14)에 절연저항 및 전류값을 표시하며, 이상 발생시 전동기(2)에 연결된 전자식 접촉기(1)를 차단하거나 경보를 발생시켜 예방보전 시기를 확인할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 3단 표시형 전동기 안전진단장치.
제1항에 있어서, 상기 3단 표시기(13, 14)는 10등분의 발광다이오드(LED)로 구성되고, 최초 최하위 값에서 3개의 녹색 LED는 정상 값의 범위이고, 그 다음 4개의 황색 LED는 예방보전 값의 범위이며, 그 다음의 최종 3개의 적색 LED는 경보 및 전자식 접촉기(1)의 차단범위인 것을 특징으로 하는 3단 표시형 전동기 안전진단장치.