KR200345114Y1 - 저압전로의 활선 절연감시장치의 제어회로 - Google Patents

Abstract

이 발명은 무정전 활선상태에서 저압 전로의 절연상태를 감시하는 장치에 있어 전로에 매우 큰 지락전류가 흐를때 2종접지선에 별도로 설치된 영상변류기 또는 3차권선을 가진 중첩변성기의 3차권선에서 지락전류를 검출하여 이 지락전류가 중첩변성기 및 절연감시용 전압인가장치로 흐르지 않도록 회로를 구성하여,중첩변성기 및 절연감시용 전압인가장치의 소손을 방지하는 회로에 관한 것이다.

Description

저압전로의 활선 절연감시장치의 제어회로{Control circuit of low voltage on line insulation monitoring system}

본 고안은 저압전로의 절연상태를 정전시키지 않고 활선상태에서 절연상태를 감시하는 활선 절연감시장치에 있어서, 저주파를 인가중첩하는 중첩용 변성기 및 절연감시용 전압인가장치의 지락전류에 의한 소손방지를 방지하기 위한 제어회로에 관한 것이다.

저압전로의 절연상태를 파악 감시하기 위해서는 제1도와 같이 고압/저압 변압기(1)에 연결된 개폐기(3)을 차단 오프시켜 즉 정전시켜 절연저항계(6)으로 전로(4)의 R,S,T상과 접지(20,30)간의 절연을 측정하거나, 제2도와 같이 고압/저압 변압기(1)에 연결된 개폐기(3)을 차단 오프시키지 않고 즉 활선상태에서 변압기(1)의 중성점 또는 일단접지된 2종 접지선(2)에 흐르는 누설전류를 영상 변류기 (7)에서 검출하여 클램프메터(8)(변류기가 내장되어 있는 기기도 있슴) 또는 누전경보기와 같은 기기로 절연상태를 검출하여 누전 및 절연열화 여부를 파악하고 있다. 이 방법들에 있어 제1도와 같이 절연저항계(6)으로 전로의 절연상태를 측정할 때는 반드시 정전시켜야 하기 때문에 연속적으로 생산설비에서는 생산중단해야 하는 문제점이 발생하고, 제2도와 같이 정전시키지 않고 클램프메터(8)이나 누전경보기와 같이 2종접지선(2)에 흐르는 누설전류를 측정하여 절연상태를 감시하는 방법은 전로(4)와 대지간에 존재하는 절연저항에 의한 누설전류(Irr,Irs,Irt)와 선로가 긴 경우에 발생하는 정전용량과 부하설비의 입력단에 삽입되어 있는 노이즈필터 등의 정전용량에 의한 누설전류(Icr, Ics,Ict)이 벡터합을 검출하기때문에 절연저항에 매우 작아 절연저항이 매우 양호하여도 정전용량이 매우 크면 정전용량 성분에 의한 누설전류도 커지므로 절연상태가 불량한 것으로 측정되어지게 되는 문제점이 있어 왔다.

이러한 문제때문에 외국에서는 활선상태에서 절연상태에 기인하는 절연저항만에 의한 누설전류(Irr,Irs,Irt)을 측정하기 위해 제3도와 같이 상용교류성분이 아닌 저주파신호를 변압기(1)의 중성점 또는 일단접지된 2종접지선(2)에 중첩용변성기(9)와 절연감시용 전압인가장치(10)으로 구성된 신호전압중첩장치부(100)을 사용하여 교류상용전압과 중첩인가하여 2종접지선(2)에 흐르는 저주파성분의 누설전류를 변류기(17)으로 검출하거나 전로에 흐르는 저주파성분의 누설전류를 변류기(19)로 검출하여 절연감시장치(18)에서 정전용량에 의한 누설전류(Icr,Ics, Ict)를 제거시키고 절연저항성분에 의한 누설전류(Irr,Irs,Irt)만을 분리 측정하는 활선 저압전로 절연감시장치를 사용하고 있다.

본 고안과 같은 분야의 선행기술로는 일본 실용신안 실공평6-41175"Igr검출기용 보호회로"에 몇가지 방법이 설명되어 있다. 이 방법들은 절연감시용 전압인가장치(10)의 입력부에 바리스터나 트라이액과 같은 반도체소자를 사용하고 있어 전로에 지락전류가 매우 큰 경우에는 중첩용 변성기 (9)로 부터 입력되는 전류도 크게 되어 바리스터나 트라이액등의 전류용량 부족에 의해 바리스터나 트라이액 등이 소손되면 중첩용 변성기(9)의 2차권선이 단선되어 중첩용 변성기(9)가 소손되거나, 절연감시용 전압인가장치(10)이 소손되기도 하였다.

따라서,지락전류가 크게 흘러 중첩용 변성기(9)나 절연감시용 전압인가장치 (10)이 소손되어 상시 저압전로의 절연상태를 감시해야할 책무를 다하지 못하는 것이 발생되지 않는 기기의 구성이 요구되고 있다.

본 고안은 상기와 같은 요구사항의 만족을 위해 안출된 것으로, 절연감시용 전압인가장치(10)의 외부에 추가로 2종접지선(2)에 흐르는 지락전류를 검출하기 위한 변류기(12) 또는 중첩용 변성기(9)에 별도의 3차권선을 가진 중첩용변성기(15)와, 변류기(12)의 2차권선 또는 중첩용변성기(15)의 3차권선에 일정 전류이상이 흐르게 되면 동작하는 회로차단기(13)와,중첩용변성기(9) 또는 중첩용변성기(15)를 통과하는 2종접지선(2)를 이 중첩용변성기(9,15)를 통과하지 않도록 하고 절연감시용 전압인가장치(10)으로 지락전류가 흐르지 못하도록 하기 위한 전자접촉기(11)으로 구성하여 중첩용변성기(9) 및 절연감시용 전압인가장치(10)의 소손을 방지하는 회로를 제공함에 그 목적이 있다.

도1은 종래의 정전상태에서의 절연저항계에 의한 절연감시방법 설명도

도2는 종래의 활선상태에서의 누설전류계에 의한 절연감시방법 설명도

도3은 본 고안의 실시전의 활선상태에서의 저주파방식에 의한 절연감시방법 설명도

도4는 도3의 절연감시용 전압인가장치(100)의 상세 설명도

도5는 본 고안에 의한 실시예1

도6은 본 고안에 의한 실시예2

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: 고압/저압 변환용 변압기 2: 2종 접지선

3: 개폐기 4: 전로(선로)

5: 부하설비 6: 절연저항계

7: 변류기 8: 클램프메터

9: 중첩변성기 10: 절연감시용 전압인가장치

11: 전자접촉기 11a,11b,11c: 전자접촉기의 접점

12: 변류기 13: 회로차단기

14: 릴레이 15: 중첩변성기

100: 신호전압중첩장치부 20: 2종접지

30: 3종접지

이하, 본 고안의 저압전로의 활선 절연감감시장치의 제어회로를 첨부도면을참조하여 설명하면 다음과 같다.

상기에서 설명한 바와 같이 도3은 현재 외국에서 저압 전로의 절연상태를 활선상태에서 감시하는 장치의 설명도이고, 도4는 3도의 신호전압중첩장치부(100)의 상세하게 나타낸 것이다. 본 고안에 의한 실시예를 설명한 도5와 도6은 도4를 개선한 회로로 본 고안의 실시예이다.

본 고안의 실시예1인 도5에 대해 먼저 상세하게 설명한다. 저압전로에서 지락사고 발생시에 2종접지선(2)에 흐르는 지락전류를 검출하기 위해 별도로 설치하는 변류기(12)와, 이 변류기(12)의 2차권선에 일정전류이상의 전류가 흐를때에 동작하는 회로차단기(13)[보조접점을 가진 속단휴즈를 사용할 수도 있다.]를 연결하고, 이 회로차단기(13)의 보조접점에 연결하는 전자접촉기(11)[개폐기,릴레이로도 사용할 수 있다]와 절연감시용전압인가장치(10)가 동작시에 동작하는 신호용 릴레이 접점신호(14)[이 릴레이 접점신호는 사용하지 않을 수도 있다]를 연결구성하고,회로차단기(13)의 보조접점에 연결된 전자접촉기(11)의 "a"접점(normal open)(11a)을 중첩변성기(9)의 2차권선과 절연감시용 전압인가장치(10)사이에 추가 연결구성하고 이 전자접촉기(11)의 "b"접점(normal close)(11c)을 중첩변성기(9)의 2차권선의 양단에 추가 연결구성하고 이 전자접촉기(11)의 다른 "b"접점(normal close)(11b)을 2종접지(20)과 변류기(12)와 중첩변성기(9)의 사이에 추가 연결구성되도록 하였다. 절연감시용 전압인가장치(10)이 동작하고 있는 상태 즉 활선상태에서 전로의 절연감시를 하고 있을 때에 전로의 어딘 가에서 지락사고가 발생하면 지락점을 통하여 대지접지,2종접지(20),2종접지선(2), 중첩변성기(9),변류기(12)를통하여 변압기(1)으로 흐르게 된다. 이때 이 지락전류가 변류기(12)의 2차권선에 유기되어 흐르고 회로차단기(13)의 정격동작전류보다 크게 되면 회로차단기(13)이 동작하게 된다. 그러면 회로차단기(13)의 보조접점이 오프되어 전자접촉기(11)의 코일에 인가되어 있던 전압이 차단되어 전자접촉기(11)이 동작하지 않게 된다. 그러면 이 전자접촉기(11)의 "b"접접(11b)가 클로즈(close)되어 2종접지선(2)이 중첩변성기(9)를 통과하지 않는 상태가 되고 또 다른 "b"접점(11c)도 클로즈(close)되어 중첩변성기(9)의 2차권선을 서로 연결되어 절연감시용 전압인가장치로 흘러가지않도록 하고, 또한 중첩변성기(9)의 2차권선의 오픈(open)으로 인한 중첩변성기(9)의 소손도 방지한다. 그리고 또한 이 전자접촉기(11)의 "a"접점(11a)이 오픈(open)되어 절연감시용 전압인가장치(10)와 중첩변성기(9)의 연결이 떨어지게 하여 지락전류로 인해 유기되는 전류를 전압인가장치(10)으로 흘러가서 전압인가장치(10)이 소손되는 것을 방지할 수 있게 된다.

본 고안의 실시예2인 도6은 본 고안의 실시예1인 도5에서 추가로 설치되는 변류기(12)의 역활을 할 수 있도록 중첩변성기(9)가 1차 및 2차권선만 가진 것에 대해 3차권선을 가진 별도의 중첩변성기(15)를 사용한 것이다. 즉 변류기(12)의 부품을 한 개를 절감하는 효과를 가진 것으로 이 실시예2에 대해 설명한다.

절연감시를 하고 있는 상태에서 전로에 지락사고가 발생하여 지락전류가 흐르면 중첩변성기(15)의 3차권선에 전류가 유기되어 회로차단기(13)의 정격동작전류보다 크게 되면 회로차단기(13)이 동작하게 되고 이 회로차단기(13)의 보조접점이 오픈(open)하게 되어 전자접촉기(11)에 공급되는 전압이 공급되지 못하므로 전자접촉기(11)이 동작하지 못하게 된다. 이 전자접촉기(11)이 동작하지 못하게 되면 이 전자접촉기(11)의 "b"접점(normal close)(11b) 클로즈(close)되어 2종접지선(2)가 중첩변성기(15)를 관통하지 않게 되어 지락전류는 중첩변성기(15)를 통하지 않고 흐르게 되어 중첩변성기(15)를 보호하게 된다. 그리고 이 전자접촉기(11)의 "a"접점(normal open)(11a)이 오픈(open)되어 절연감시용전압인가장치(10)으로 흘러가는 전류를 흐르지 못하도록 하게되어 절연감시용 전압인가장치(10)의 소손을 방지하게 되고 또한 이 전자접촉기(11)의 다른 "b"접점(normal close)(11c)도 클로즈(close)되어 중첩변성기(15)의 2차권선이 떨어지지 않게 되므로 중첩변성기(15)의 소손을 방지할 수 있다.

본 고안은 상기에서 설명한 바와 같이 활선상태에서 저주파중첩인가방식에 의해 저압전로의 절연상태를 감시하고 있는 상태에서, 전로에 지락이 발생하여 지락전류가 흐르면 별도로 설치한 변류기 또는 3차권선을 가진 중첩변성기에서 지락전류를 검출하여 일정이상의 지락전류가 검출되면 회로차단기(또는 보조접점을 가진 속단휴즈)가 동작하고 이 회로차단기에 연결된 전자접촉기의 접점을 사용하여 중첩변성기로 흐르는 지락전류를 차단시켜 중첩변성기의 소손을 방지함은 물로 절연감시용 전압인가장치로 흐르는 전류도 차단하여 절연감시용 전압인가장치의 소손도 방지하여 절연상태를 감시하는 절연감시장치의 제기능을 다하도록 하는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 활선상태에서 저압전로의 절연상태를 감시하는 장치에서 있어서, 지락전류에 의해 중첩용변성기 또는 절연감시용 전압인가장치의 소손을 방지하기 위해 지락전류를 검출하기 위한 별도의 변류기 또는 3차권선을 가진 중첩용변성기와,이 변류기의 2차권선 또는 중첩용변성기의 3차권선에 일정이상의 지락전류에 해당하는 전류가 유기되면 동작하도록 연결된 회로차단기와,이 회로차단기에 연결된 전자접촉기와,이 전자접촉기의 "b"접점과 "a"접점을 사용하여 지락발생시 중첩변성기로 지락전류가 흐르는 것을 저감 또는 차단하고 절연감시용 전압인가장치로 전류가 흐르지 못하도록 하여 중첩변성기 및 절연감시용 전압인가장치의 소손을 방지하는 것을 특징으로 하는 저압전로의 활선 절연감시장치의 제어회로