KR20030079571A

KR20030079571A - Ｍｏｖ 현장 제어 장치

Info

Publication number: KR20030079571A
Application number: KR1020020018719A
Authority: KR
Inventors: 방극진; 정찬수
Original assignee: 한국수력원자력 주식회사
Priority date: 2002-04-04
Filing date: 2002-04-04
Publication date: 2003-10-10
Also published as: KR100439016B1

Abstract

보호기능을 갖는 MOV 현장 제어 장치는 MOV 진단 시험시 밸브 구동 기능 이외에 보호기능을 수행하기 위한 것이다. 본 발명은 MOV 진단 시험시 밸브의 방향을 선택한 다음 구동 실행을 위한 스위치를 조작하도록 하여 전자 접촉기(Magnetic Contactor)의 여자접점 전원이 동시에 투입되는 것을 방지하며, 밸브 구동 모터에 들어가는 3상 전원중 1상의 전류를 계측하여 보호 차단 전류 설정값 이상으로 전류가 투입시에는 내부 보호 회로에 의해서 트립(trip)되어 모터 구동을 정지시켜 모터를 보호함과 아울러 램프를 점등시켜 경보하도록 구성된다. 또한, 구동기(Actuator)의 리밋 스위치 단자 위에 케이스(LSIC)를 설치하여 리밋 스위치의 제어전원인 직류와 교류라인을 절연시키도록 구성된다. 따라서, 본 발명은 MOV 진단 시험시 밸브 구동 모터를 구동시키기 위한 장치내에 모터 보호회로를 채용하여 오결선 및 과전류로부터 모터를 보호하며, 인적 실수를 방지할 수 있는 효과를 제공한다.

Description

ＭＯＶ 현장 제어 장치{Local Control Console}

본 발명은 MOV(Motor Operated Valve) 현장 제어 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, MOV 성능 진단을 위해 밸브 구동시 오동작을 보호할 수 있는 보호기능을 갖는 MOV 현장 제어 장치에 관한 것이다.

현재, 국내의 원자력발전소 안전관련 MOV에 대한 진단시험은 KINS(Korea Institute of Nuclear Safety)의 규제 대상이므로 그들의 운전성을 진단시험할 각종 장비가 제안되고 있다. MOV 성능 진단장비 이외에도 현장에서는 밸브를 구동시키기 위한 현장 제어 장비(Local Control Console; LCC)가 필요하다.

일반적으로, MOV 현장 제어 장치는 밸브의 컴파트먼트 커버 박스(Compartment Cover Box)내의 Space Line AC 120V를 사용하여 토크스위치(torque switch)와 연결하여 MCC(Motor Control Center)의 전자 접촉기(Magnetic Contact; MC)를 여자시켜 밸브의 모터를 기동시킨다. 그 일예가 도 1에 도시되었다.

도 1은 종래 MOV 현장 제어 장치의 외관을 보인 전체 사시도로, CRANE사의 과부하스위치(overload switch)로서 밸브를 구동한다. 즉, 밸브의 열림(Open) 및 닫힘(Close)용 누름 버튼스위치가 각각 마련되어 있어 밸브 구동시 실수로 두 스위치를 동시에 누르는 경우가 흔히 발생할 수 있다. 이럴 경우, MCC의 전자 접촉기(MC)가 오동작하여 단락사고가 일어날 수 있다.

그런데, 위와 같은 종래의 MOV 현장 제어 장치는 밸브의 열림/닫힘 스위치가동시에 눌러져 MCC의 전자접촉기(MC)가 오동작할 뿐 아니라 MOV 진단 시험시 MOV와 결속되어야 하는 데 작업자의 실수로 오결선이 일어나 오류(Error)가 일어날 수 있다. 하지만, 종래에는 이러한 오동작이나 오류 발생에 대한 보호책이 없었다.

따라서, 본 발명의 목적은 전술한 점을 감안하여 안출된 것으로, MCC의 전자접촉기(MC)의 여자접점 전원이 동시에 투입되는 것을 방지하며, 밸브 구동 모터의 전류를 측정하여 보호 차단 전류 설정값 이상의 전류가 흘러갈 시에는 모터를 보호할 수 있도록 한 보호기능을 갖는 MOV 현장 제어 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 구동기의 리밋스위치 단자 위에 케이스(LSIC)를 설치하여 교류와 직류 제어전원라인을 절연시킬 수 있도록 한 보호기능을 갖는 MOV 현장 제어 장치를 제공함에 있다.

도 1은 종래 MOV 현장 제어 장치의 외관을 보인 전체 사시도,

도 2는 본 발명이 적용된 MOV 현장 제어 장치의 외관을 보인 전체 사시도,

도 3은 도 2 장치의 내부를 보인 사시도,

도 4는 본 발명에 따른 보호기능을 갖는 MOV 현장 제어 장치의 내부를 나타내는 회로도,

도 5a-5c는 본 발명의 장치 설치에 필요한 액세서리들을 보여주는 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 본체 11 : 전원스위치

12 : 선택스위치 13 : 누름버튼스위치

14 : 전류계(AM) 15 : 타이머(T)

16 : 릴레이(R1,R2) 17 : 램프

18A,18B : 커넥터 19 : 퓨즈

20 : 밸브 구동 모터 21 : 토크스위치

22 : 모터보호접점 23A,23B : 접점

이와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 보호기능을 갖는 MOV 현장 제어 장치는, MOV 진단시 밸브에 설치하여 밸브 구동 모터를 가동 제어하기 위한 장치에 있어서, 전원스위치와, 밸브 방향을 선택하기 위한 선택스위치와, 선택한 방향으로 밸브가 구동되도록 모터 동작을 실행시키기 위한 누름버튼스위치와, 상기 밸브 구동 모터의 3상 전원중 1상의 전류값으로부터 과전류를 계측하기 위한 전류계, 및 상기 선택스위치의 출력측에 연결되어 정상상태에서는 붙었다가 상기 전류계에서 보호 차단 전류 설정값 이상 계측시 떨어져 상기 밸브 구동 모터의 구동을 멈추게 하는 모터보호접점을 포함한다.

또한, 본 발명의 목적을 달성하기 위한 보호기능을 갖는 MOV 현장 제어 장치는, MOV 구동기에 있는 리밋스위치의 단자 위에 설치되어 리밋스위치의 제어전원인 교류와 직류라인을 분리하여 절연시키는 케이스(LSIC)를 구비한다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 기술하기로 한다.

도 2 및 도 3은 본 발명이 적용된 MOV 현장 제어 장치의 외관을 보인 전체 사시도 및 내부도이다. 도 2를 보면, 제어 장치의 우측 상단에 전원(power) "온(ON)/오프(OFF)" 스위치(11)가 있으며, 그 하단에 밸브의 열림(OPEN)/닫힘(CLOSE) 상태를 선택하기 위한 선택스위치(12)가 있다. 선택스위치(12) 하단에는 밸브 구동을 실행(RUN)시키기 위한 누름 버튼스위치(13)가 있다. 누름 버튼스위치(13) 옆에는 밸브 구동 모터에 과전류등이 계측될 때 이를 경보하기 위한 램프(17)가 있다. 도 2의 제어 장치 좌측 상단에는 전류계(14) 및 보호 차단 전류값을 셋팅하기 위한 8개의 누름 버튼이 있다.

본 발명에서는, 밸브 구동시에 먼저 선택스위치(12)의 방향을 선택한 다음 누름 버튼스위치(13)로 구동하기 때문에 MCC에 전자 접촉기(MC) 전원이 동시에 투입하는 것을 방지한다.

이러한 외형을 갖는 본 발명의 보호기능을 갖는 MOV 현장 제어 장치에 대한 내부 회로도를 도 4에 도시하였다.

도 4를 보면, 본체(10) 내부에는 AC 220V의 메인 전원을 "온(ON)/오프(OFF)"하기 위한 전원스위치(11), 밸브 방향을 선택하기 위한 선택스위치(12), 및 누름 버튼스위치(13)를 구비한다. 본체(10)에는 또한, 전원스위치(11)의 일측에 연결되어 밸브 구동 모터(20)의 과전류를 계측하기 위한 전류계(Ampere Meter; AM)(14)와, 전원스위치(11)의 일측에 공통연결되어 모터(20) 기동시 기동전류에 의한 보호회로가 차단되지 않게 바이패스를 할 수 있는 내장타이머(T)(15)를 구비한다. 전류계(AM)(14)에는 커넥터(18A,18B)를 통해 밸브 구동 모터(20)의 3상중 1상에 연결되어 전류를 계측하도록 해주는 액세서리인 전류클램프(Current Clamp)(31)가 연결된다. 여기서, 본 발명의 MOV 현장 제어 장치의 기능 수행에 필요한 액세서리 장비를 도 5a-5c에 도시하였다. 도 5a는 전류클램프(31)이고, 도 5b는 LSIC(Limit Switch Isolation Case)(32)이며, 도 5c는 케이블(Cable)이다. 한편, 본체(10)에는 전원스위치(11)에 연결되며 과전류로부터 내부 소자들을 보호하기 위한 퓨즈(fuse)(19), 타이머(T)(15)에 공통연결되어 정상상태 및 비상시 택일적으로 동작하는 2개의 릴레이(R1,R2)(16), 및 전류계(AM)(14)에서 과전류 계측시 이를 경보하기 위한 점등램프(17)를 구비한다. 선택스위치(12)와 커넥터(18A) 사이에는 전류계(AM)(14)의 과전류 계측에 따라 밸브 구동 모터(20)의 동작을 정지시켜 모터를 보호하기 위한 모터보호접점(22)이 연결된다. 본체(10)에는 누름 버튼스위치(13)가 "온(ON)"됨에 따라 동작하는 다수의 a접점들(23A)과, 과전류 계측등의 비정상시 동작하는 다수의 b접점들(23B)을 구비한다. 커넥터(18B)에는 구동기의 제어 스위치인 리밋스위치(미도시)와 토크스위치(21)가 연결된다. 이러한 구성을 갖는 본 발명의 보호기능을 갖는 MOV 현장 제어 장치의 동작에 대해 구체적으로 설명한다.

본 발명의 장치를 설치하는 방법부터 설명하면, 도 5b에 보여진 LSIC(Limit Switch Isolation Case)를 MOV측 리밋스위치(미도시)의 3, 4, 7, 8번 단자 위에 설치한다. 여기서, LSIC는 일종의 덮개로 소정 홈들이 마련되어 있어 밸브 컴파트먼트 커버 박스(Compartment Cover Box)안에 있는 리밋스위치의 제어 전원인 DC 48V와 AC 120V 라인을 분리하여 절연시키는 역할을 한다. 즉, 작업자의 실수를 방지하기 위한 것이다. 그런 다음, 도 5a에 보여진 전류클램프(31)의 집게부분측을 밸브 구동 모터(20)의 입력 전원 3상중 1상에 물리고 반대측 두 단자(CT+,CT-)중 (+)단자를 본 발명 장치의 커넥터(18B) 4번선(노란선)과 접속하고, (-)단자를 커넥터(18B) 5번선(녹색선)과 접속한다. 커넥터(18B)의 2번선(흰색선)은 토크스위치(21)의 1차측 열림(OPEN)단자에 연결한 후 3번선(빨간색선)은 토크스위치(21)의 1차측 닫힘(CLOSE)단자에 연결한 다음 멀티 테스트기(미도시)의 레인지를 교류전압에 선택한 다음 히터라인 두단자중 AC120V단자를 찾아 커넥터(18B) 1번선(검정색선)에 연결한다.

이렇게 설치된 상태에서, 본체(10)의 메인 전원스위치(11)를 "온(ON)"시켜 AC 220V의 전원을 공급한다. 이때, 본 장치의 보호 차단 전류값은 밸브 구동 모터(20)의 정격전류이상으로 셋팅한다. 그런 다음, 선택스위치(12)로 밸브 방향을 선택하고, 누름 버튼스위치(13)의 누름버튼을 눌러 밸브를 구동시킨다. 즉, 밸브 구동 모터(20)는 본 장치의 선택스위치(12)에서 선택한 방향으로 밸브를 구동시켜 밸브를 열거나 닫는다. 밸브의 구동이 멈추면 선택스위치(12)를 "오프(OFF)"로 선택한 다음 메인 전원스위치(11)를 "오프(OFF)"시킨다.

이와 같이 MOV 현장 제어 동작하는 본 장치에서, 밸브 구동 모터(20)의 3상중 1상에 물려있는 전류클램프(31)를 통해 전류계(AM)(14)는 전류를 계측한다. 한편, 누름 버튼스위치(13)가 눌러지면 a접점(23A)들이 붙게된다. 이때, 타이머(15)는 설정된 지연시간동안 기동전류에 의해서 보호회로가 작동하지 않도록 바이패스 역할을 하게 된다. 즉, 모터(20)의 초기 가동시에는 큰 전류가 가해지기 때문에 이를 과전류를 계측하여 모터(20) 초기 가동시부터 동작을 정지시켜 버릴 수 있다. 누름 버튼스위치(13)가 눌러지면, 그 누름 버튼스위치(13)와 릴레이(R1)(16) 사이에 연결되어 있는 b접점(23B)의 "T"가 타이머(15)의 설정시간동안 붙어 있다가 떨어진다. b접점(23B)의 "T"가 떨어지는 순간 누름 버튼스위치(13)와 릴레이(R2)(16) 사이에 연결되어 있고 b접점(23B)의 "T"와 병렬 연결되어 있는 a접점(23A)의 "T"가 붙게 된다. 전류계(AM)(14)는 전류값을 300㎳로 계측하다가 셋팅전류보다 높아지면 트립(trip) 작용하여 b접점(23B)의 "AMR"이 떨어지게 되고 램프(17)에 일측에 연결되어 있는 b접점(23B)의 "R1"이 붙어 램프(17)를 점등시켜 경보하도록 한다. 그리고, 전류계(AM)(14)는 선택스위치(12)에 연결되어 있는 모터보호접점(22)를 떨어지게 하여 밸브 구동 모터(20)를 자동으로 멈추게 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 보호기능을 갖는 MOV 현장 제어 장치는, MOV 진단 시험시 모터에 들어가는 1상의 전류를 계측하여 모터의 정격전류 이상 투입시에는 모터에 인가되는 전류를 차단시켜 모터를 보호하며, LSIC 덮개로 리미트스위치의 제어전원인 직류와 교류를 절연시킬 수 있는 효과를 갖는다.

Claims

MOV 진단시 밸브에 설치하여 밸브 구동 모터를 가동 제어하기 위한 장치에 있어서,

전원스위치;

밸브 방향을 선택하기 위한 선택스위치;

선택한 방향으로 밸브가 동작되도록 모터 구동을 실행시키기 위한 누름 버튼스위치;

상기 밸브 구동 모터의 3상 전원중 1상의 전류값으로부터 과전류를 계측하기 위한 전류계; 및

상기 선택스위치의 출력측에 연결되어 정상상태에서는 붙었다가 상기 전류계에서 과전류 계측시 떨어져 상기 밸브 구동 모터의 가동을 멈추게 하는 모터보호접점을 포함하는 보호기능을 갖는 MOV 현장 제어 장치.
제 1항에 있어서, 상기 MOV 밸브에 있는 리밋스위치의 단자 위에 설치되어 리밋스위치의 제어전원인 교류와 직류라인을 분리하여 절연시키는 케이스(LSIC)를 구비함을 특징으로 하는 보호기능을 갖는 MOV 현장 제어 장치.
제 1항에 있어서, 상기 전류계의 과전류 계측시 이를 경보하기 위한 경보수단을 더 포함하는 보호기능을 갖는 MOV 현장 제어 장치.
제 1항 또는 제 3항에 있어서, 상기 모터의 초기 가동전류를 과전류로 계측하여 모터 동작을 정지시키지 않도록, 지연시간을 설정하여 체크하는 타이머를 더 포함하는 보호기능을 갖는 MOV 현장 제어 장치.
제 4항에 있어서, 상기 경보수단은

상기 누름 버튼스위치에 병렬연결되는 2개의 릴레이(R1,R2);

상기 전류계에서 과전류가 계측되면 떨어지는 제 1접점(AMR);

상기 제 1접점(AMR)에 병렬연결되며, 상기 누름 버튼스위치와 릴레이(R1) 사이에 연결되어 상기 누름 버튼스위치가 눌러지면 상기 타이머에 설정된 시간동안 붙었다가 떨어지는 제 2접점;

상기 제 2접점과 병렬연결되어 상기 제 2접점이 떨어지면 붙는 제 3접점; 및

상기 제 3접점에 대해 릴레이(R2)와 병렬연결되며 상기 제 1접점(AMR)이 떨어지면 붙는 제 4접점; 및

상기 제 4접점에 직렬연결되어 제 4접점이 붙으면 점등되어 모터의 과전류를 경보하는 램프를 구비함을 특징으로 하는 보호기능을 갖는 MOV 현장 제어 장치.