KR20030021544A

KR20030021544A - 차단기의 상태 및 고장알림 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20030021544A
Application number: KR1020010054855A
Authority: KR
Inventors: 정성환
Original assignee: 엘지산전 주식회사
Priority date: 2001-09-06
Filing date: 2001-09-06
Publication date: 2003-03-15
Also published as: KR100434145B1

Abstract

본 발명은 차단기의 상태 및 고장알림 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 기중 차단기의 온, 오프시 그 차단기가 정상적으로 온, 오프 동작이 되지 않을때 그 차단기 고장 상태를 외부에 알려주는 차단기의 상태 및 고장알림 장치에 관한 것이다. 이를 위하여 본 발명은 전원 공급측 또는 발전측의 전원을 입력받아 그 입력전원의 전압을 기준전압과 비교 출력하는 비교부와; 상기 전원 공급측, 발전측 전원을 인가받아 복수개의 차단기 및 과전류 보호 계전기의 동작에 따른 접점상태를 출력하는 상태 출력부와; 상기 비교부의 출력에 따라 전원의 유, 무를 판단하며 상기 상태 출력부의 접점상태를 입력받아 제어신호를 출력하는 마이크로 컴퓨터와; 상기 마이크로 컴퓨터의 제어신호를 입력받아 차단기의 트립, 투입신호를 출력하는 차단기 신호 출력부와; 상기 마이크로 컴퓨터의 출력에따라 상기 차단기의 상태를 표시하는 상태표시부로 구성된 것을 특징으로 한다. 따라서, 본 발명은 과전류에 의해 차단기가 트립 되었을 경우 사고 상태를 외부에 알려주는 기능뿐 아니라 상기 차단기 자체의 고장상태를 외부에 알려주어 고장에 대한 원인 분석 및 상기 차단기의 유지 보수면에서 상당한 도움을 주므로, 사용자에게 시간적인 손실을 줄여주는 효과가 있다.

Description

차단기의 상태 및 고장알림 장치 및 방법{STATE OF AUTOMATIC TRANSFER SWITCH AND FAULT ALARM APPARATUS AND METHOD}

본 발명은 차단기의 상태 및 고장알림 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 기중 차단기의 온, 오프시 그 차단기가 정상적으로 온, 오프 동작이 되지 않을때 그 차단기 고장 상태를 외부에 알려주는 차단기의 상태 및 고장알림 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 에이티에스(ATS; Automatic Transfer Switch)란 기중차단기(ACB) 2대(한전측 차단기, 발전측 차단기)를 이용하여 한전측 전원이 정상적일 경우 상기 한전측 차단기를 투입시켜 한전측 전원을 사용하고, 그 한전측 전원이 정전등의 원인으로 사용하지 못 할 경우 상기 한전측 차단기를 트립시키고, 그 발전측 차단기를 투입시켜 발전측 전원을 사용하도록 하고, 다시 한전측 전원이 복원되면, 상기 발전측 차단기를 토립시키며, 상기 한전측 차단기를 투입시켜 주는 기능을 하는 것으로, 이와 같은 종래 기술을 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래의 기중차단기의 제어장치를 보인 예시도로서, 이에 도시된 바와같이 외부의 한전측, 발전측 전원을 인가받아 복수개의 차단기 및 과전류 보호 계전기의 동작에 따른 출력신호를 출력하는 상태 출력부(11)와; 상기 출력신호를 입력받아 그 출력신호의 전압레벨을 판별하여 그에 따른 판단신호를 출력하는 마이크로 컴퓨터(12)와; 상기 마이크로 컴퓨터(12)의 출력신호에 따라 상기 차단기의 상태를 표시하는 상태 표시부(13)로 구성된 것으로, 이와 같이 구성된 종래 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.

도 2는 종래의 기중차단기의 제어장치의 구성을 보인 예시도로서, 이에 도시된 바와 같이, 먼저, 한전측 차단기(ACB1), 발전측 차단기(ACB2)의 a, b 접점 차단기로 이루어진 상태 출력부(11)의 출력 신호를 마이크로 컴퓨터(12)로 인가하면, 그 마이크로 컴퓨터(12)는 입력 신호의 레벨을 판별하여 상태를 판정하고, 그 판정된 상태를 프로그램된 상태에 따라 소정의 시한 동작을 행한후 그 값을 상태 표시부(13)로 출력하면, 그 상태 표시부(13)는 그 출력 신호에 따른 발광 다이오드를 구동시킨다.

상기와 같은 동작과정은 도 3의 차단기의 제어방법을 보인 흐름도와 같이 한전측 차단기 또는 발전측 차단기가 투입상태에서 과전류 사고가 발생하여 과전류 보호 계전기가 동작하게 되고, 그 과전류 보호 계전기 접점이 정상적으로 읽어들였는지를 판단하는 제1 단계와; 상기 판단결과 정상적으로 읽어들였으면 상기 한전측 차단기 또는 발전측 차단기가 b접점인가를 판단하여 b접점이면 과전류에 의해 사고상태를 표시하는 발광다이오드가 점멸되는 제2 단계로 이루어진다.

즉, 종래의 기술은 과전류에 의해 과전류 보호 계전기가 동작을 하게 되면, 상기 상태 출력부(11)의 상기 차단기의 a접점이 닫힌 상태로 된다.

그리고, 한전측 차단기(ACB1) 또는 발전측 차단기(ACB2)는 오프되고, 그 한전측 또는 발전측 차단기(ACB2)의 보조접점이 a접점에서 b접점으로 바뀌게 된다.

상기 과전류 보호 계전기(OCR) 알람 접점이 닫힌 상태가 되면 전압을 일정한크기로 조정한 후 마이크로 컴퓨터(12)로 인가한다.

상기 마이크로 컴퓨터(12)는 전압관계를 판단하여 이에 따른 판단 신호를 상태표시부(13)로 인가하게되고, 그 판단신호에 의해 상태 표시부(13)는 그에 따른 발광다이오드를 점멸시킨다.

그러나, 상기와 같이 동작하는 종래 기술은 과전류에 의해 과전류 보호 계전기가 동작을 할 경우 알람 접점으로부터 신호를 받아 과전류에 의한 사고 상태를 발광다이오드를 이용하여 외부에 알려주기는 하지만 차단기 자체 고장 상태는 표시해 주지 못한다. 즉, 한전측 전원에 정전이 발생하면, 한전측 차단기를 트립시키고, 발전측 차단기는 투입시켜줘야 하는데, 그 한전측 차단기가 고정이 발생하면 상기 한전측 차단기에 트립 명령이 내려져도 그 한전측 차단기는 이전 상태를 계속 유지하고 있게된다.

그런데 제어부에서 정상적으로 투입 명령이 상기 발전측 차단기로 내려 갔는데도 투입되지 않으면, 그 한전측 차단기와 발전측 차단기 모두 트립 상태를 유지하게 된다.

그러면, 상기 제어부 자체 불량인지 아니면 상기 한전측, 발전측 차단기 자체 불량인지 또는 그 제어부와 상기 한전측, 발전측 차단기와의 연결 상태가 불량인지 사용자 측에서는 모든 것을 점검해야 불량 부분을 알 수 가 있고, 그로 인해 시간적인 손실이 상당히 많게 되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로,과전류에 의해 과전류 보호 계전기가 동작하였을 경우 사고 전류에 의해 차단기가 트립되었다는 것을 외부에 표시해 주는 기능뿐 아니라 그 차단기 자체 고장이 발생하였을 경우 사용자로 하여금 차단기 고장 상태를 알 수 있도록 한 차단기의 상태 및 고장알림 장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 기중차단기의 제어장치를 보인 예시도.

도 2는 종래의 기중차단기의 제어장치의 구성을 보인 예시도.

도 3은 차단기의 제어방법을 보인 흐름도.

도 4는 본 발명 차단기의 상태 및 고장알림 장치에 대한 구성을 보인 블록도.

도 5는 본 발명 차단기의 제어방법을 보인 흐름도.

도 6은 본 발명 상기 한전측 전원의 복원에 따른 차단기의 제어방법을 보인 흐름도.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **

41: 전원부 42: 비교부

43: 마이크로 컴퓨터 44: 차단기 신호 출력부

45: 상태 표시부 46: 상태 출력부

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 전원 공급측 또는 발전측의 전원을 입력받아 그 입력전원의 전압을 기준전압과 비교 출력하는 비교부와; 상기 전원 공급측, 발전측 전원을 인가받아 복수개의 차단기 및 과전류 보호 계전기의 동작에 따른 접점상태를 출력하는 상태 출력부와; 상기 비교부의 출력에 따라 전원의 유, 무를 판단하며 상기 상태 출력부의 접점상태를 입력받아 제어신호를 출력하는 마이크로 컴퓨터와; 상기 마이크로 컴퓨터의 제어신호를 입력받아 차단기의 트립, 투입신호를 출력하는 차단기 신호 출력부와; 상기 마이크로 컴퓨터의 출력에따라 상기 차단기의 상태를 표시하는 상태표시부로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 전원 공급측의 정전 발생으로 전원 공급측 차단기에 트립명령을 내리고, 그때의 그 전원 공급측 차단기 접점의 상태가 a접점인가를 판단하는 제1 단계와; 상기 판단결과 a접점이면 발전측 상태 발광다이오드를 점등되고, 판단결과 b접점이면 전원 공급측 차단기에 투입 명령을 내리고 그때의 그 전원 공급측 차단기의 접점이 b접점인가를 판단하는 제2 단계와; 상기 전원 공급측 차단기가 b접점이면 그 전원 공급측 상태 발광다이오드를 점등시키고, 상기 전원 공급측 차단기의 접점이 a접점이면 상기 전원 공급측의 차단기 온상태를 유지하는 제3 단계로 이루어진다.

이하, 본 발명에 따른 일실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명 차단기의 상태 및 고장알림 장치에 대한 구성을 보인 블록도로서, 이에 도시된 바와 같이 전원 공급측(N측) 또는 발전측(R측)의 전원을 입력받아 그 입력전원의 전압을 기준전압과 비교 출력하는 비교부(42)와; 상기 전원 공급측, 발전측 (N측, R측)전원을 인가받아 복수개의 차단기 및 과전류 보호 계전기의 동작에 따른 접점상태를 출력하는 상태 출력부(46)와; 상기 비교부(42)의 출력에 따라 전원의 유, 무를 판단하며 상기 상태 출력부(46)의 접점상태를 입력받아 제어신호를 출력하는 마이크로 컴퓨터(43)와; 상기 마이크로 컴퓨터(43)의 제어신호를 입력받아 차단기의 트립, 투입신호를 출력하는 차단기 신호 출력부(44)와; 상기 마이크로 컴퓨터(43)의 출력에따라 상기 차단기의 상태를 표시하는 상태표시부(45)로 구성된 것을 특징으로 한다.

도 5는 본 발명 차단기의 제어방법을 보인 흐름도로서, 이에 도시된 바와 같이 전원 공급측의 정전 발생으로 전원 공급측 차단기(ACB1)에 트립명령을 내리고, 그때의 그 전원 공급측 차단기(ACB1) 접점의 상태가 a접점인가를 판단하는 제1 단계와; 상기 판단결과 a접점이면 발전측 상태 발광다이오드를 점등되고, 판단결과 b접점이면 상기 전원 공급측 차단기(ACB1)에 투입 명령을 내리고 그때의 그 전원 공급측 차단기(ACB1)의 접점이 b접점인가를 판단하는 제2 단계와; 상기 전원 공급측 차단기(ACB1)가 b접점이면 그 전원 공급측 상태 발광다이오드를 점등시키고, 상기전원 공급측 차단기(ACB1)의 접점이 a접점이면 상기 전원 공급측의 차단기(ACB1) 온상태를 유지하는 제3 단계로 이루어진 것으로, 이와 같이 구성된 본 발명의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 비교부(42)는 전원부(41)에서 공급되는 전원이 입력되면 오피엠프를 이용하여 기준전압과 입력전압을 비교하여 그 기준전압보다 그 입력전압이 높으면 '하이(HIGH)'를 출력하고, 그 기준전압보다 그 입력전압이 낮으면 '로우(LOW)'를 출력하게 된다.

이러한 상기 비교부(42)의 비교된 전압 레벨을 마이크로 컴퓨터(43)에서는 전원의 유(有),무(無)를 판단하게 되고, 전압이 무(無)로 판단되면, 차단기 신호 출력부(44)로 차단기 트립신호를 출력하게 된다.

상기 트립신호는 상기 차단기의 트립코일을 동작하게 하고, 그로 인해 차단기는 트립된다.

상기 차단기가 트립되면, 상기 상태 출력부(46)의 차단기 상태(b접점)는 종래와 같은 동일한 원리로 마이크로 컴퓨터(43)로 출력되고, 그 마이크로 컴퓨터(43)에서는 전압관계를 판단하여 이에 따른 판단신호를 상태표시부(45)로 신호를 출력하여 발광다이오드를 점멸시킨다.

그런데, 정전이 발생하여 한전측 차단기(ACB1)에 트립명령이 내려 갔는데 상기 트립코일이 파손 등의 원인으로 불량이 발생하여 그 한전측 차단기(ACB1)가 트립되지 않아, 그 한전측 차단기(ACB1)의 보조 접점(b접점)으로부터 그 한전측 차단기(ACB1)의 트립상태 입력신호를 받지 못하였거나, 상기 한전측 차단기(ACB1)의 상기 트립코일이 정상적으로 동작을 하여 그 한전측 차단기(ACB1)는 트립되었는데 보조 스위치 불량 또는 그 한전측 차단기(ACB1)와 제어부연결 상태 불량의 원인으로 그 한전측 차단기(ACB1)의 보조접점(b접점)으로부터 그 한전측 차단기(ACB1)의 오프상태 입력신호를 받지 못하였을 경우가 발생을 하면, 상태표시부(45)의 한전측 상태표시 발광다이오드를 250ms 간격으로 점멸시켜 상기 한전측 차단기(ACB1)의 상태가 이상이 있음을 사용자에게 알려주게 된다.

상기 차단기 고장상태가 발생하면, 상기 제어부는 더 이상 동작을 하지 않고, 이전 상태를 유지하게 되고, 그 제어부를 리셋 시켜야만 사용할 수 있다.

그리고, 상기 한전측 차단기(ACB1)가 정상적으로 동작을 하여 보조 접점(b접점)으로부터 입력신호를 받으면, 시간지연후 발전측 차단기(ACB2)에 투입 명령이 내려간다.

그런데, 상기 발전측 차단기(ACB2)의 투입 코일이 파손등의 원인으로 불량이 발생하여 그 발전측 차단기(ACB2)가 투입되지 않아, 그 발전측 차단기(ACB2)의 보조접점(a접점)으로부터 그 발전측 차단기(ACB2)의 투입상태 입력신호를 받지 못하였거나, 상기 발전측 차단기(ACB2)의 투입 코일이 정상적으로 동작을 하였지만 기계적인 문제로 투입과 동시에 트립되는 현상이 발생하여 그 발전측 차단기(ACB2)의 보조접점(a접점)으로부터 그 발전측 차단기(ACB2)의 투입상태를 정상적으로 입력받지 못하였을 경우, 그리고, 상기 발전측 차단기(ACB2)의 보조 스위치 불량 또는 상기 발전측 차단기(ACB2)와 제어부 연결 상태 불량의 원인으로 그 발전측 차단기(ACB2)의 보조 접점(a접점)으로부터 그 발전측 차단기(ACB2)의 투입상태 입력신호를 받지 못하였을 경우가 발생을 하면, 상기 제어부의 발전측 상태 표시 발광다이오드를 250ms 간격으로 점멸시켜 상기 발전측 차단기(ACB2)의 상태가 이상이 있음을 사용자에게 알려주게 된다.

이때도 마찬가지로 차단기 고장상태가 발생되면 상기 제어부를 리셋시켜야만 사용할 수 있다.

또한, 도 6은 상기와 같은 과정으로 동작중 상기 한전측 전원이 복원이 될시 발전측 차단기(ACB2)의 트립 명령을 내리고, 그 발전측 차단기(ACB2)의 접점이 a접점인가를 판단하는 제1 단계와; 상기 판단결과 a접점이면 발전측 상태 표시 발광다이오드를 점등시키고, 상기 판단결과 b접점이면 한전측 차단기(ACB1)에 투입명령을 내리고 그때의 그 한전측 차단기(ACB1)의 접점이 b접점인가를 판단하는 제2 단계와; 상기 제2 단계의 판단결과 b접점이면 한전측 상태 표시 발광다이오드를 점등시키고, 상기 제2 단계의 판단결과 a접점이면 한전측 차단기(ACB1)의 상태를 유지시키는 제 3단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 신호 흐름 및 동작에 의해 상기 한전측 전원(N측)이 정상적일 경우 그 한전측 전원(N측)을 사용하고, 그 한전측 전원(N측)이 정전등의 원인으로 사용하지 못할 경우 상기 한전측 차단기(ACB1)를 트립시키고, 상기 발전측 차단기(ACB2)를 투입시켜 상기 발전측 전원(R측)을 사용하도록 하고, 다시 상기 한전측 전원(N측)이 복원되면, 상기 발전측 차단기(ACB2)를 트립시키고, 상기 한전측 차단기(ACB1)를 투입시켜 주는 기능과 아울러 이와 같은 동작중 상기 차단기의 투입, 트립시 그 차단기가 정상적으로 투입, 트립가 되지 않았을 경우 그 차단기 고장 상태를 외부에 알려주고, 또한 상기 차단기의 유지보수 및 사고로부터 미연에 방지해 줄 수 있는 상태를 표시한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 과전류에 의해 차단기가 트립 되었을 경우 사고 상태를 외부에 알려주는 기능뿐 아니라 상기 차단기 자체의 고장상태를 외부에 알려주어 고장에 대한 원인 분석 및 상기 차단기의 유지 보수면에서 상당한 도움을 주므로, 사용자에게 시간적인 손실을 줄여준다.

또한, 상기 차단기 자체에 대한 고장으로 인한 사고로부터 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims

전원 공급측 또는 발전측의 전원을 입력받아 그 입력전원의 전압을 기준전압과 비교 출력하는 비교부와;

상기 전원 공급측, 발전측 전원을 인가받아 복수개의 차단기 및 과전류 보호 계전기의 동작에 따른 접점상태를 출력하는 상태 출력부와;

상기 비교부의 출력에 따라 전원의 유, 무를 판단하며 상기 상태 출력부의 접점상태를 입력받아 제어신호를 출력하는 마이크로 컴퓨터와;

상기 마이크로 컴퓨터의 제어신호를 입력받아 차단기의 트립, 투입신호를 출력하는 차단기 신호 출력부와;

상기 마이크로 컴퓨터의 출력에따라 상기 차단기의 상태를 표시하는 상태표시부로 구성된 것을 특징으로 하는 차단기의 상태 및 고장알림 장치.
제1 항에 있어서, 상기 비교부는 오피엠프로 구비되어 기준전압과 입력전압을 비교하여 그 입력전압이 높으면 '하이'를 출력하고, 상기 기준전압보다 입력 전압이 낮으면 '로우'를 출력하게 구성된 것을 특징으로 하는 차단기의 상태 및 고장알림 장치.
제1 항에 있어서, 상기 마이크로 컴퓨터는 전압이 무(無)로 판단되면 차단기 트립신호를 출력하게 구성된 것을 특징으로 하는 차단기의 상태 및 고장알림 장치.
전원 공급측의 정전 발생으로 그 전원 공급측 차단기(ACB1)에 트립명령을 내리고, 그때의 그 전원 공급측 차단기(ACB1) 접점의 상태가 a접점인가를 판단하는 제1 단계와; 상기 판단결과 a접점이면 발전측 상태 발광다이오드를 점등되고, 판단결과 b접점이면 전원 공급측 차단기에 투입 명령을 내리고 그때의 그 전원 공급측 차단기의 접점이 b접점인가를 판단하는 제2 단계와; 상기 전원 공급측 차단기가 b접점이면 그 전원 공급측 상태 발광다이오드를 점등시키고, 상기 전원 공급측 차단기의 접점이 a접점이면 상기 전원 공급측의 차단기 온상태를 유지하는 제3 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 차단기의 상태 및 고장알림 방법.
제4 항에 있어서, 상기 전원 공급측 전원이 복원이 될시 발전측 차단기(ACB2)의 트립 명령을 내리고, 그 발전측 차단기(ACB2)의 접점이 a접점인가를 판단하는 제1 단계와; 상기 판단결과 a접점이면 발전측 상태 표시 발광다이오드를 점등시키고, 상기 판단결과 b접점이면 전원 공급측 차단기(ACB1)에 투입명령을 내리고 그때의 그 전원 공급측 차단기(ACB1)의 접점이 b접점인가를 판단하는 제2 단계와; 상기 제2 단계의 판단결과 b접점이면 전원 공급측 상태 표시 발광다이오드를 점등시키고, 상기 제2 단계의 판단결과 a접점이면 상기 전원 공급측 차단기(ACB1)의 투입상태를 유지시키는 제 3단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 차단기의 상태 및 고장 알림 방법.