KR200433986Y1 - Ｉｃ와 다이오드를 이용한 무접점회로를 적용한 신호표시제어기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 신호표시 제어기에 관한 것이며, 그 목적은 IC와 Diode를 이용한 무 접점회로의 적용으로 보조 계전기(relay)를 생략함으로서 상기 보조 계전기에서 발생될 수 있는 문제점을 해결하고 회로를 간단하게 구성할 수 있어 구성단가와 작업 공수를 절감할 수 있는 매우 경제적인 신호표시 제어기를 제공함에 있다.

상기 목적달성을 위한 본 고안은 신호입력 포트(3, 4, 5)의 신호를 받아 작동하여 자기 유지기능을 갖는 3개의 OR 게이트(31, 41, 51)와, 상기 게이트와 병렬로 연결되어 저항(R)에 신호를 보내주는 하나의 OR 게이트(60)와, 상기 3개의 OR 게이트(31, 41, 51)의 출력단에 연결되고 전원 포트(2)와 연결된 3개의 AND 게이트(32, 42, 52)와, 상기 3개의 AND 게이트(32, 42, 52)의 출력단에 연결되어 알람출력 포트(11)로 연결되는 OR 게이트(61)와, 상기 AND 게이트(32, 42, 52)의 출력단에 연결되고 램프시험 포트(9)와 연결되어 각각의 램프에 입력신호를 보내주는 3개의 OR 게이트(33, 43, 53)에 관한 것을 그 기술적 요지로 한다.

신호표시 제어기, 계전기, 차단기, 트립코일, 동작시간

Description

ＩＣ와 다이오드를 이용한 무접점회로를 적용한 신호표시 제어기{Annunciator Control Pack whith No Contacting Using IC and Diode}

도 1 은 본 고안인 IC와 다이오드를 이용한 무접점회로를 적용한 신호표시 제어기의 외형 및 컨트롤 로직도,

도 2 는 본 고안인 IC와 다이오드를 이용한 무접점회로를 적용한 신호표시 제어기의 실시예의 제어회로 결선도,

도 3 은 종래의 보조 계전기 사용 제어회로 결선도,

도 4 는 본 고안인 IC와 다이오드를 이용한 무접점회로를 적용한 신호표시 제어기의 실시예의 동작 흐름도,

도 5 는 종래의 보조 계전기 사용시의 동작 흐름도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(100): 제어부 (200): 작동부

(300): 알람부 (400): 신호표시 제어기

(1, 6, 7, 8): 출력 포트 (2): '+'전원 포트

(3, 4, 5): 신호입력 포트 (9): 램프시험 포트

(10): '-'전원 포트 (11): 알람출력 포트

(31, 41, 51, 33, 43, 53, 60, 61): OR 게이트

(32, 42, 52): AND 게이트 (34, 44, 54): 발광 다이오드

51X(OCR): 과전류 계전기 50X(OCGR): 지락 과전류 계전기

27X(UVR): 부족전압 계전기 59X(OVR): 과전압 계전기

86X: 폐쇄 계전기 AUX: 접촉자

BZ: 부저 BZX: 부저용 계전기

BZ STOP PB: 부저 스톱 푸시버튼 ICS: 리미트 저항

R: 저항 C: 콘덴서

본 고안은 신호표시 제어기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 IC와 Diode를 이용한 무 접점회로의 적용으로 보조 계전기(relay)를 생략함으로서 사익 보조 계전기에서 발생될 수 있는 문제점을 해결하고 회로를 간단하게 구성할 수 있도록 하여 매우 경제적인 신호표시 제어기에 관한 것이다.

일반적으로 계전기는 전압, 전류, 전력, 주파수 등의 전기신호를 비롯하여 온도, 빛 등 여러 가지 입력신호에 따라서 전기회로를 열거나 닫거나 하는 역할을 하는 기기로, 기기나 선로에 취부하여 고장발생시에 기기가 손상하기 전에 간단한 동작으로 복잡한 또는 원방의 기기를 확실히 제어하고 또 다른 힘을 받아서 기기를 여러 가지 목적에 의해 동작시키는 사명을 갖는 것으로 동작이 정확하고, 감도가 예민하여 동작에 요하는 전력이 적고 또 기계적 감도가 클 것 등의 필요조건을 구 비한 것으로 종류는 온도, 과전류, 차동, 절단, 무극 등 수백 종으로 나누어지고 구조상으로 나누어도 가동코일형, 가동철심형, 유도형, 전류력계형, 항온형 등 수십 종이 있다.

종래에는 국내 모든 수배전반에 사용되고 있는 차단기 류의 제어회로에 보조릴레이를 사용하여 제어를 하는 방법을 적용하고 있으며, 일부에 적용되는 전자화 배전반에 전자화 제어장치(집합 디지털 지시계 + 전자식 계전기 깁합체)를 사용하고 있으나 너무 고가 이며 일반에서 적용하기는 매우 힘든 상황이다. 현재 기존 전력제어용으로 사용되고 있는 차단기 류의 제어회로 구성에 있어서, 계전기류(과전류 계전기, 과전압 계전기, 부족전압 계전기, 지락 계전기)의 동작에 의한 주 전력회로를 차단하는 차단기는 차단기의 동작을 시키는데 보조 계전기 및 기타부품 등을 사용하여 회로를 구성하여 사용하고 있으나, 계전기의 이상검출 신호로부터 주차단기의 자동차단 까지의 동작시간이 보조 계전기를 사용함으로써 차단시간이 많이 지연되어 전력계통의 보호목적에 역효과를 초래하며 사고발생시 사고 파급이 확대 되며, 계전기 동작시 표시기를 동작시키기 위하여 보조 계전기의 자체 b 점검 및 저항의 부가 회로가 각 계전기 마다 첨부되어 제조원가 상승이 되고 회로가 복잡하게 되며, 계전기의 보호회로는 문제가 없는 평상시에는 전혀 사용을 하지 않음으로 인하여 보호 계전기의 기계적 작동부에 부식이 발생되면 분로 저항이 과열하여 화재의 위험성을 항상 잠재하고 있으며, 보호 계전기류와 표시 램프는 일반적으로 장치의 전면에 취부되고 보조 계전기는 내부 컨트롤 유닛에 설칟외므로 각 연결되는 전선류가 많고 회로 구성이 복잡하여 많은 부품으로 인하여 설치시간이 과다 소비되며 공수가 많이 소요되는 등 많은 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 결점을 해결하기 위해 안출되는 것으로, 구 목적은 IC와 Diode를 이용한 무 접점회로의 적용으로 보조 계전기(relay)를 생략함으로서상기 보조 계전기에서 발생될 수 있는 문제점을 해결하고 회로를 간단하게 구성할 수 있도록 하여 구성단가와 작업 공수를 절감할 수 있는 매우 경제으로 사용할 수 있는 IC와 다이오드를 이용한 무접점회로를 적용한 신호표시 제어기를 제공함을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안은 출력 포트와, 전원 포트, 신호입력 포트, 램프시험 포트, 알람출력 포트가 원형으로 구성되어 있으며, 신호입력 포트의 신호를 받아 작동하여 자기유지 기능을 갖는 3개의 OR 게이트와, 상기 게이트와 병렬로 연결되어 저항에 신호를 보내주는 하나의 OR 게이트와, 상기 3개의 OR 게이트의 출력단에 연결되고 '+'전원포트와 연결된 3개의 AND게이트와, 상기 3개의 AND게이트의 출력단에 연결되어 알람출력 포트에 신호를 보내주는 OR 게이트와, 상기 AND 게이트의 출력단에 연결되고 램프시험 포트와 연결되어 각각의 램프에 임력신호를 보내주는 3개의 OR 게이트로 구성되어, 회로를 간단하게 구성할 수 있도록 하여 구성단가와 작업 공수를 절감할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

이하 본 고안의 실시예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 고안인 IC와 다이오드를 이용한 무접점회로를 적용한 신호표시 제어기의 외형 및 컨트롤 로직도를 도시한 것으로, 출력포트(1,6,7,8)와, 전원 포트(2,10), 신호입력 포트(3,4,5), 램프시험 포트(9), 알람출력 포트(11)가 원형으로 구성되어 있으며, 입력단의 신호가 입력되는 3개의 신호입력 포트(3,4,5)와, 상기 3개 포트로 입력되는 신호를 모두 받아 '-'전원 포트(10)와 연결되는 회로 내 저항(R)과 콘덴서(C) 및 차단기 트립 코일에 연결되는 출력 포트(1)로 출력 신호를 보내주는 OR 게이트(60)와, 상기 신호입력 포트(3,4,5)에 각각 연결되어 자기유지 기능을 갖는 3개의 OR 게이트(31,41,51)와, 상기 OR 게이트(31,41,51) 각각의 출력신호와 '+'전원 포트(2)의 신호를 받아 동작하는 3개의 AND 게이트(32,42,52)와, 상기 AND 게이트(32,42,52)의 출력신호를 모두 받아 동작하여 알람출력 포트(11)로 신호를 모내주는 OR 게이트(61)와, 상기 AND 게이트(32,42,52) 각각의 출력신호와 램프시험 포트(9)의 신호를 받아 동작하여, 각각의 램프에 연결된 출력 포트(6,7,8)로 신호를 보내주는 3개의 OR 게이트(33,43,53)와, 일측이 상기 OR 게이트(33,43,53)의 출력단에 각각 연결되고, 다른 일측은 '-'전원 포트(10)와 연결된 3개의 발광 다이오드(34,44,54)와, 회로의 개폐역할을 하는 접촉자(AUX)로 구성된다.

도 2 는 본 고안인 IC와 다이오드를 이용한 무접점회로를 적용한 신호표시 제어기의 실시예의 제어회로 결선도를 도시한 것으로, 제어부(100), 작동부(200), 알람부(300)로 구성된 차단기 류의 제어 회로의 작동부(200)에 신호표시 제어기를 적용한 것이며, 각종 기기의 입력신호는 전원의 '+'에 접속하여 신호입력 포트(3,4,5)에 연결하고, 동작 표시 램프 출력은 신호입력 포트(3,4,5)에 대하여 각각 출력포트(6,7,8)에 접속하여 입력에 대하여 차단기류 동작전원은 신호입력 포트(3,4,5)에 입력이 있을 때만 출력포트(1)에 출력되며, 용량은 6A의 용량이고 순시 10배의 과전류 강도를 갖으며, 내부에 2A 의 전류 리미트 회로를 내장하고 있으며 콘덴서(C) 초기 충전전류로 작동된다. 램프 시험포트(9)에 램프 시험 기능(LT)을 갖추며 PL 출력 포트(6,7,8)에만 LT 출력을 발생하고, 알람출력 포트(11)에는 입력에 대하여 최대 2A의 출력을 발생 자기유지 하므로 리셋 확인 이전 재투입 방지 인터록 회로 등에 이용하며 '+'전원포트(2)의 리셋(무전압)으로 해제되고, '-'전원포트(10)는 컨트롤 팩의 전원 단자이며, 신호표시 제어기 아랫부분에 입력에 대한 외부 감시반등에 신호를 줄 수 있는 (a) 접점을 각각 갖추고 있음으로 추가 보조 계전기가 필요 없으며 용량은 0.5A 이다.

도 3 은 종래의 보조 계전기 사용 제어회로 결선도를 도시한 것으로, 작동부는 회로의 이상 발생시 이상발생 입력신호를 받아 작동하는 보호 계전기 6개가 계전기 동작 표시기용 리미트 저항(ICS)과, 부가 저항을 포함하여 각각 독립된 하나의 자기 유지회로로 결선되어 있고, 알람부는 각 계전기의 보조 접점 (a) 6개가 병렬로 연결되어 있는 회로에 연결되어 각 계전기 작동시 보조접점 (a)에 의해 동작하는 폐쇄 계전기(86X)와, 부저용 계전기(BZX) 보조접점 (b)를 통해 연결되어 각 계전기 작동시 부저를 울리고 부저용 계전기(BZX) 작동시 (a) 보조접점의 열림으로 작동을 정지하는 부저(BZ)와, 부저 스톱 푸시버튼(BZ STOP PB)과 부저용 계전기(BZX)의 (a) 접점으로 연결되어 자기 유지하는 부저용 계전기(BZX)와, 표시등으로 구성된다.

보조접점 (a)는 평상시 회로를 오픈시켜 놓고 있다가 기기가 작동하면 회로를 닫아 통전 시키는 접점이며, 보조접점 (b)는 평상시 회로를 통전시켜 놓았다가 기기가 작동하면 동작하여 회로를 오픈시키는 접점이다.

도 4 는 본 고안인 IC와 다이오드를 이용한 무접점회로를 적용한 신호표시 제어기의 실시예의 동작 흐름도를 도시한 것으로, 회로내 이상발생시 이상발생 입력신호가 신호표시 제어기의 입력단(3~5)에 입력이 되면 주 차단기 동작 코일이 통전되고, 주 차단기 동작 코일이 기계적으로 동작하여 차단기를 동작시킨다. 주 차단기 동작 코일의 통전과 동시에 계전기 동작 표시기용 리미트 회로가 통전되어 계전기 동작표시기가 동작하고, 이상발생 부저(BZ)경보 및 해당 전등이 점등 표시되고, 폐쇄 계전기(86X)가 작동하며, 리미트 회로의 전류가 급감한다. 이때 부저 스톱 푸시버튼(BZ STOP PB)을 누르면 부저(BZ)의 X접점이 통전되고 부저(BZ)의 경보는 정지하며 리셋 등이 점등한다. 이때 이상발생 계전기가 복구 되거나 리셋 버튼을 투입하면 신호표시 제어기의 내부회로가 리셋되며 이상발생 등이 소등 된다. 상기와 같이 차단기가 동작 하고 신호표시 제어기의 내부회로가 리셋 되었을 때 보호회로를 리셋 하여 폐쇄 계전기(86X)를 정지 시키면 차단기는 재투입 대기 상태로 돌아가며 동작을 멈추게 된다.

이상발생 보호계전기 동작으로부터 주 차단기 동작까지 차단기 동작 코일로 바로 전달됨으로 약 3Hz(0.05sec)이내로써 차단기의 동작 특성 그대로이며, 동작 표시기의 구동전류(0.5~1A)는 신호표시 제어기 내부가 IC 와 Diode를 이용한 무 접점회로로 구성되어 안정된 동작을 한다.

도 5 는 종래의 보조 계전기 사용시의 동작 흐름도를 도시한 것으로, 회로내 이상 발생시 이상발생 입력신호가 X1 지점으로 입력이 되면 보조 계전기(51X)의 코일에 전기가 통전되며 보조계전기(51X)의 (b) 접점이 열리고 (a) 접점은 닫히면서 보조 계전기(51X)는 자기유지를 하게 되고, 차단기 동작 보조 계전기(86X)가 통전이 되어 상기 보조 계전기(86X)의 (a) 접점이 닫히면서 주 차단기 동작코일이 통전된다. 이때 주 차단기 동작 코일이 기계적으로 동작하여 차단기를 동작시킨다. 상기 보조 계전기(51X)가 통전됨과 동시에 계전기 동작 표시기용 리미트 저항(ICS)이 통전되었다가 일정시간 경과 후 다시 단전 되고, 상기 보조 계전기(51X)의 a 접점이 닫힘과 동시에 이상발생 부저경보 및 해당 창구에 점등표시가 되고, 부저 스톱 푸시버튼(BZ STOP PB)을 누르면 부저용 계전기(BZX) 코일이 통전 되며 경보는 정지하고 리셋 등이 점등한다. 상기와 같이 차단기가 동작하고 이상발생 계전기가 복구되고, 리셋 푸시버튼을 눌렀을 때 보호회로를 리셋 하여 폐쇄 계전기(86X)를 정지 시키면 차단기는 재투입 대기 상태로 돌아가며 동작을 멈추게 된다. 이상발생 보호계전기 동작으로부터 주 차단기 동작까지 회로 진행상 약 9~10㎐(0.1667 sec)가 소요된다.

본 고안은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에 서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

본 고안은 보조 계전기 사용 구성회로 보다 간단하며 구성부품도 적게 소비 되며, 내부에 저항을 내장하고 있으므로 별도의 부가 저항을 구비할 필요가 없으며, 구성이 간단하여 회로 구성시 배선의 절약과 작업시간의 단축, 공사 공수의 감소호 매우 경제적이며, 패널의 크기를 감소시켜 차지하는 공간을 감소 할 수 있으며, 장기간 사용시 계전기의 교체 등 불편함을 줄일 수 있고, 동작 시간을 단축 할 수 있고, 오동작으로 인한 화재 위험이 없어 안전성도 뛰어난 매우 유용한 고안인 것이다.

Claims (1)

1. 입력단의 신호가 입력되는 3개의 신호입력 포트(3,4,5)와,

   상기 3개 포트로 입력되는 신호를 모두 받아 '-'전원포트(10)와 연결되는 회로 내 저항(R)과 콘덴서(C) 및 차단기 트립 코일에 연결되는 출력 포트(1)로 출력 신호를 보내주는 OR 게이트(60)와,

   상기 신호입력 포트(3,4,5)에 각각 연결되어 자기유지 기능을 갖는 3개의 OR 게이트(31,41,51)와,

   상기 OR 게이트(31,41,51) 각각의 출력신호와 '+'전원 포트(2)의 신호를 받아 동작하는 3개의 AND 게이트(32,42,52)와,

   상기 AND 게이트(32,42,52)의 출력신호를 모두 받아 동작하여 알람출력 포트(11)로 신호를 보내주는 OR 게이트(61)와,

   상기 AND 게이트(32,42,52) 각각의 출력신호와 램프시험 포트(9)의 신호를 받아 동작하여, 각각의 램프에 연결된 출력 포트(6,7,8)로 신호를 보내주는 3개의 OR 게이트(33,43,53)와,

   일측이 상기 OR 게이트(33,43,53)의 출력단에 각각 연결되고, 다른 일측은 '-'전원포트(10)와 연결된 3개의 발광 다이오드(34,44,54)와,

   회로의 개폐역할을 하는 접촉자(AUX)로 구성된 것을 특징으로 하는 IC와 다이오드를 이용한 무접점회로를 적용한 신호표시 제어기.

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