KR200344440Y1 - 트립 코일 진단기능을 갖는 과전류 계전기 - Google Patents

트립 코일 진단기능을 갖는 과전류 계전기 Download PDF

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KR200344440Y1
KR200344440Y1 KR20-2003-0040291U KR20030040291U KR200344440Y1 KR 200344440 Y1 KR200344440 Y1 KR 200344440Y1 KR 20030040291 U KR20030040291 U KR 20030040291U KR 200344440 Y1 KR200344440 Y1 KR 200344440Y1
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Abstract

본 고안은 트립 코일 진단기능을 갖는 과전류 계전기에 관한 것으로, 트립 코일에 트립 코일이 동작하지 못할 정도의 미소전류가 흐르도록 하여 트립 코일의 이상 유무를 판단하고 이상 발생시 사용자에게 알람으로 알림으로써, 사고를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.
이를 위한 본 고안의 트립 코일 진단기능을 갖는 과전류 계전기는 전류 변성기(CT)를 통하여 전로에 흐르는 전류를 신호로 입력하는 전류 변성기(CT) 신호입력부; 상기 전류 변성기(CT) 신호입력부로부터 전류 신호를 입력하여 전로의 사고 발생시 트립 코일을 구동하는 신호를 출력하는 연산 및 제어부; 상기 연산 및 제어부로부터 출력 신호가 수신되면 트립 코일로 구동 전류를 인가하고 상기 연산 및 제어부로부터 출력 신호가 수신되지 않으면 상기 트립 코일로 상기 트립 코일이 동작하지 못할 정도의 미소전류를 인가하는 트립코일 구동부; 및 상기 트립코일 구동부에서 상기 트립 코일로 인가되는 상기 미소전류를 감지하여 상기 트립 코일의 이상 유무를 판단한 신호를 출력하는 트립코일 감지부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

트립 코일 진단기능을 갖는 과전류 계전기{OVER CURRENT RELAY HAVING TRIP COIL DIAGNOSTIC FUNCTION}
본 고안은 과전류 계전기(Over Current Relay: OCR)에 관한 것으로, 특히 과부하에 의한 사고시 이를 감지한 과전류 릴레이에 의해 기중차단기(ACB)를 구동하여 전로를 차단하는 트립 코일의 이상 유무를 진단하는 트립 코일 진단기능을 갖는 과전류 계전기에 관한 것이다.
일반적으로, 과전류 계전기는 전기회로, 통신선로 등에 설치하여 과전류, 결상, 상불평형 및 역상을 설정된 동작시간에 의해 정확하게 검출함으로써 기기나 선로 등을 더 정확하게 보호하기 위한 기기이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래 기술에 따른 과전류 계전기에 대해 설명하기로 한다.
도 1은 종래 기술에 따른 과전류 계전기를 개략적으로 나타낸 구성도이다.
상기 과전류 계전기(10)는 도시된 바와 같이, 전류 변성기(CT)를 통하여 전로에 흐르는 전류를 신호로 입력하는 전류 변성기(CT) 신호입력부(11)와, 정전원을 발생하는 정전원부(12)와, 상기 전류 변성기(CT) 신호입력부(11)로부터 전류 신호를 입력하여 전로에 사고시 트립 코일(310)을 구동하는 신호를 발생하는 연산 및 제어부(13)와, 상기 연산 및 제어부(13)의 출력 신호에 의해 트립코일(310)을 구동하여 차단기(300)를 제어하는 트립코일 구동부(14)를 포함하여 구성된다. 여기서, 미설명된 부호 200은 부하이다.
상기 과전류 계전기(10)는 전류 변성기(CT)를 통하여 전로에 흐르는 전류를 신호로 입력으로 받고, 연산 및 제어부(13)를 통하여 전로에 사고시 상기 트립 코일 구동부(14)를 통하여 상기 트립 코일(310)을 구동하여 상기 차단기(300)를 제어하도록 구성되어 있다.
이와 같이, 종래의 과전류 계전기(10)의 트립코일 구동부(14)는 단순히 트립코일(310)을 구동하여 상기 차단기(300)가 전로를 차단하도록 동작을 제어한다.
그러나, 상기 구성을 갖는 종래의 과전류 계전기(10)는 상기 트립코일 구동부(14)에 상기 트립 코일(310)의 이상(예를 들어, 단선, 쇼트 등) 유무를 감시할 수 있는 기능이 없었다. 따라서, 상기 트립 코일(310)이 단선되거나 쇼트되는 등 이상이 발생되더라도 이를 발견할 수가 없었다. 만약, 이 상태에서 전로에 사고가 발생되면 상기 차단기(300)는 전로를 차단시켜 주지 못하게 되어 큰 사고를 유발할 수 있는 문제점이 있었다.
따라서 본 고안은 상기 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 본 고안의 목적은 트립 코일에 트립 코일이 동작하지 못할 정도의 미소전류가 흐르도록 하여 트립 코일의 이상 유무를 판단하고 이상 발생시 사용자에게 알림으로써, 사고를 미연에 방지할 수 있는 트립 코일 진단기능을 갖는 과전류 계전기를 제공하는데 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 과전류 계전기를 개략적으로 나타낸 구성도
도 2는 본 고안에 의한 트립 코일 진단기능을 갖는 과전류 계전기의 구성도
도 3은 본 고안에 의한 트립 코일 감지부의 회로구성도
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100 : 과전류 계전기
110 : 전류 변성기(CT) 신호입력부
120 : 정전원부 130 : 연산 및 제어부
140 : 트립코일 구동부 150 : 트립코일 감시부
200 : 부하 300 : 차단기
310 : 트립 코일
상기 목적을 달성하기 위한 본 고안에 의한 트립 코일 진단기능을 갖는 과전류 계전기는,
전류 변성기(CT)를 통하여 전로에 흐르는 전류를 신호로 입력하는 전류 변성기(CT) 신호입력부;
상기 전류 변성기(CT) 신호입력부로부터 전류 신호를 입력하여 전로의 사고 발생시 트립 코일을 구동하는 신호를 출력하는 연산 및 제어부;
상기 연산 및 제어부로부터 출력 신호가 수신되면 트립 코일로 구동 전류를 인가하고 상기 연산 및 제어부로부터 출력 신호가 수신되지 않으면 상기 트립 코일로 상기 트립 코일이 동작하지 못할 정도의 미소전류를 인가하는 트립코일 구동부; 및
상기 트립코일 구동부에서 상기 트립 코일로 인가되는 상기 미소전류를 감지하여 상기 트립 코일의 이상 유무를 판단한 신호를 출력하는 트립코일 감지부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 일실시예에 대해 설명하기로 한다.
도 2는 본 고안에 의한 트립 코일 진단기능을 갖는 과전류 계전기의 구성도이다.
상기 과전류 계전기(100)는 전류 변성기(CT)를 통하여 전로에 흐르는 전류를 신호로 입력하는 전류 변성기(CT) 신호입력부(110)와, 정전원을 발생하는 정전원부(120)와, 상기 전류 변성기(CT) 신호입력부로부터 전류 신호를 입력하여 전로의 사고 발생시 트립 코일(310)을 구동하는 신호를 출력하는 연산 및 제어부(130)와, 상기 연산 및 제어부(130)로부터 출력 신호가 수신되면 트립 코일(310)로 구동 전류를 인가하고 상기 연산 및 제어부(130)로부터 출력 신호가 수신되지 않으면 상기 트립 코일(310)로 상기 트립 코일(310)이 동작하지 못할 정도의 미소전류를 인가하는 트립코일 구동부(140)와, 상기 트립코일 구동부(140)에서 상기 트립 코일(310)로 인가되는 상기 미소전류를 감지하여 상기 트립 코일(310)의 이상 유무를 판단한 신호를 출력하는 트립코일 감지부(150)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 과전류 계전기(100)는 도면에는 도시되지 않았지만, 상기 트립코일 감지부(150)의 출력 신호에 의해 알람을 발생하는 알람 발생부(도시되지 않음)를 더 포함하여 구성할 수 있다.
도 3은 본 고안에 의한 트립 코일 감지부의 회로구성도이다.
상기 트립 코일 감지부(150)는 상기 트립 코일(310)로 상기 미소전류를 흘러주는 제 1 노드(Nd1)와, 상기 제 1 노드(Nd1)와 제 2 노드(Nd2) 사이에 접속된 제 1 저항(R1)과, 상기 제 2 노드(Nd2)와 접지전압(Vss) 노드 사이에 접속된 제 2 저항(R2)과, 상기 제 2 노드(Nd2)와 제 3 노드(Nd3) 사이에 접속된 제 3 저항(R3)과, 상기 제 3 노드(Nd3)의 신호와 제 1 기준전압(Vref1)을 비교 증폭한 출력 신호(out1)를 출력하는 제 1 연산 증폭기(151)와, 상기 제 2 노드(Nd2)와 제 4 노드(Nd4) 사이에 접속된 제 4 저항(R4)과, 상기 제 4 노드(Nd4)의 신호와 제 2 기준전압(Vref2)을 비교 증폭한 출력 신호(out2)를 출력하는 제 2 연산 증폭기(153)를 포함하여 구성된다.
상기 트립 코일 감지부(150)는 상기 트립 코일(310)의 임피던스를 Rc라고 할 때, 상기 트립 코일(310)이 정상 상태 일때는,
이고,
상기 트립 코일(310)이 쇼트 일때는,
이고,
상기 트립 코일(310)이 단선 일때는,
가 인가되게 된다.
그러므로, 상기 식을 이용하여 제 1 기준전압(Vref1)과 제 2 기준전압(Vref2)을 설정하면 다음과 같다.
위에서 설정된 값에 의하여 상기 제 1 연산 증폭기(151)의 출력 신호(out1)가 '로우'이면 상기 트립 코일(310)이 단선이고, 상기 제 2 연산 증폭기(153)의 출력 신호(out2)가 '하이'이면 상기 트립 코일(310)이 쇼트이고, 상기 제 1 연산 증폭기(151)의 출력 신호(out1)가 '하이'이고, 상기 제 2 연산 증폭기(153)의 출력 신호(out2)가 '로우'이면 상기 트립 코일(310)은 정상 상태이다.
이상과 같은 본 고안의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 당업자라면 본 고안의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 실용신안등록청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 의한 트립 코일 진단기능을 갖는 과전류 계전기에 의하면, 트립 코일에 트립 코일이 동작하지 못할 정도의 미소전류가 흐르도록 하여 트립 코일의 이상 유무를 판단하고 이상 발생시 사용자에게 알람으로 알림으로써, 사고를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 트립 코일 진단기능을 갖는 과전류 계전기에 있어서,
    전류 변성기(CT)를 통하여 전로에 흐르는 전류를 신호로 입력하는 전류 변성기(CT) 신호입력부;
    상기 전류 변성기(CT) 신호입력부로부터 전류 신호를 입력하여 전로의 사고 발생시 트립 코일을 구동하는 신호를 출력하는 연산 및 제어부;
    상기 연산 및 제어부로부터 출력 신호가 수신되면 트립 코일로 구동 전류를 인가하고 상기 연산 및 제어부로부터 출력 신호가 수신되지 않으면 상기 트립 코일로 상기 트립 코일이 동작하지 못할 정도의 미소전류를 인가하는 트립코일 구동부; 및
    상기 트립코일 구동부에서 상기 트립 코일로 인가되는 상기 미소전류를 감지하여 상기 트립 코일의 이상 유무를 판단한 신호를 출력하는 트립코일 감지부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 트립 코일 진단기능을 갖는 과전류 계전기.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 과전류 계전기는,
    상기 트립코일 감지부의 출력 신호에 의해 알람을 발생하는 알람 발생부를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 트립 코일 진단기능을 갖는 과전류 계전기.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 트립코일 감지부는,
    상기 미소전류와 제 1 기준전압을 비교한 결과를 발생하는 제 1 비교기; 및
    상기 미소전류와 제 2 기준전압을 비교한 결과를 발생하는 제 2 비교기를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 트립 코일 진단기능을 갖는 과전류 계전기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 비교기는 연산 증폭기로 구성된 것을 특징으로 하는 트립 코일 진단기능을 갖는 과전류 계전기.
  5. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 트립코일 감지부는,
    상기 트립코일로 상기 미소전류를 흘러주는 제 1 노드;
    상기 제 1 노드와 제 2 노드 사이에 접속된 제 1 저항;
    상기 제 2 노드와 접지전압 노드 사이에 접속된 제 2 저항;
    상기 제 2 노드와 제 3 노드 사이에 접속된 제 3 저항;
    상기 제 3 노드의 신호와 제 1 기준전압을 비교 증폭한 출력 신호를 출력하는 제 1 연산 증폭기;
    상기 제 2 노드와 제 4 노드 사이에 접속된 제 4 저항; 및
    상기 제 4 노드의 신호와 제 2 기준전압을 비교 증폭한 출력 신호를 출력하는 제 2 연산 증폭기를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 트립 코일 진단기능을 갖는 과전류 계전기.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 트립 코일 감지부(150)는,
    상기 트립 코일의 임피던스를 Rc라고 하면,
    상기 트립 코일이 정상 상태 일때는이고,
    상기 트립 코일이 쇼트 일때는이고,
    상기 트립 코일이 단선 일때는이며,
    상기 제 1 기준전압과 제 2 기준전압은,
    의 식을 만족하는 것을 특징으로 하는 트립 코일 진단기능을 갖는 과전류 계전기.
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KR101135166B1 (ko) 2010-06-29 2012-04-16 한국전력공사 차단기 진단 장치 및 방법
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