KR200439685Y1 - 저압 차단기용 전자식 트립 및 고장 표시 제어 장치 - Google Patents

저압 차단기용 전자식 트립 및 고장 표시 제어 장치 Download PDF

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KR200439685Y1
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엄재필
송민철
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엘에스산전 주식회사
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Abstract

본 고안은 저압 차단기용 전자식 트립 및 고장 표시 제어 장치에 있어서, 트립 이후 회로차단에 의한 전원공급 중단 이후에도 소정 기간 동안 고장 원인을 표시하여 신속한 고장원인의 치유에 기여할 수 있는 저압 차단기용 전자식 트립 및 고장 표시 제어 장치를 제공하려는 것으로서, 이러한 본 고안에 따른 저압 차단기용 전자식 트립 및 고장 표시 제어 장치는 저압 차단기가 설치되는 회로 상 흐르는 전류를 검출하여 제공하는 변류기; 상기 변류기가 제공하는 검출 전류에 따라서 사고의 유무와 사고의 종류를 결정하고 이를 나타내는 데이터를 출력하며, 사고 발생으로 결정하는 경우 상기 저압 차단기가 회로를 차단하는 트립 위치로 구동되도록 트립 제어 신호를 상기 저압 차단기에 제공하는 트립 제어기; 사고 발생시를 이를 표시하기 위한 발광 표시기; 상기 트립 제어기 및 상기 발광 표시기에 접속되어, 상기 트립 제어기가 출력하는 상기 데이터에 따라 상기 발광 표시기를 점등시키는 표시기 선택 부; 상기 발광 표시기에 접속되어, 발광 표시 시간을 결정하는 발광시간 조정기; 및 상기 저압 차단기에 의한 회로 차단 이후에도 상기 발광 표시기와, 상기 사고원인 설정부와, 상기 발광시간 조정기에 직류 전원을 공급하기 위한 배터리;를 포함하여 구성된다.

Description

저압 차단기용 전자식 트립 및 고장 표시 제어 장치{A ELECTRONIC CONTROLLER OF TRIP AND FAULT INDICATION FOR A LOW VOLTAGE CIRCUIT BREAKER}
도 1은 본 고안의 실시 예에 따른 저압 차단기용 전자식 트립 및 고장 표시 제어 장치가 포함된 저압 차단기의 전체적 회로 구성을 보인 블록도.
도 2는 도 1의 회로 구성 중 트립 제어부의 상세 구성을 보인 블록도.
도 3은 본 고안의 일 실시 예에 따른 저압 차단기용 전자식 트립 및 고장 표시 제어 장치 중 고장 표시 제어부의 상세 구성을 보인 블록도.
도 4는 본 고안의 다른 실시 예에 따른 저압 차단기용 전자식 트립 및 고장 표시 제어 장치 중 고장 표시 제어부의 상세한 회로 구성의 실시 예를 보여주는 블록도.
**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**
200 : 트립 제어부 230 : 트립 제어기
300 : 고장 표시 제어부 310 : 배터리
320 : 스위치 330 : 표시기 선택 부
340 : 발광시간 조정기 350 : 사고종류 표시기
본 고안은 저압 차단기용 전자식 트립 및 고장 표시 제어 장치에 관한 것으로, 특히 저압 차단기가 회로를 차단하여 전원공급이 차단된 후에도 일정시간 사고 유무와 종류를 표시할 수 있는 저압 차단기용 전자식 트립 및 고장 표시 제어 장치에 관한 것이다.
저압 차단기는 통상 배선용 차단기, 전자개폐기, 기중차단기 등 비교적 저압 선로의 개폐 및 회로 보호용으로 이용되는 차단기류를 의미한다.
이러한 저압 차단기는 접속 설치된 전력 회로에 있어서 회로 단락 등의 사고(고장) 발생시 회로를 차단하기 위해서 회로 상 통전 전류를 감시하고 사고 발생시 회로를 차단하기 위해서 트립 장치(trip mechanism)를 구비하고 있다.
이러한 트립 장치 외에 상기 저압 차단기는 상기 사고 발생시 이를 표시하기 위한 표시수단을 구비하고 있다.
그러나 종래의 저압 차단기는 트립 장치 및 표시수단의 전원으로서 저압 차단기가 설치되는 전력 회로의 통전전류를 이용하는 구성을 가진다. 따라서 종래의 저압 차단기는 사고 발생 후 상기 전력 회로가 차단되면 표시수단의 전원도 차단되어 사고 발생의 유무를 표시하지 못한다.
또한 종래의 저압 차단기는 사고가 발생하면 이를 단순히 표시하는 기능만을 가지며 사고의 종류 예컨대 과전류 발생, 단락전류 발생, 누전 발생, 결상 발생 등 을 구별하여 표시해 줄 수가 없다. 이에 따라 사고 발생시 전력 회로가 차단된 후 보수 요원이 사고 원인을 파악하는 데 상당한 시간이 소요되고 따라서 수리 및 사고 복구 작업에 많은 시간이 소요되는 문제점이 있다.
따라서 본 고안은 상기와 같은 문제점을 해소하는 것으로, 회로가 차단된 후에도 일정 시간 사고 유무와 사고 종류를 표시할 수 있는 저압 차단기용 전자식 트립 및 고장 표시 제어 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 본 고안의 목적은, 저압 차단기용 전자식 트립 및 고장 표시 제어 장치에 있어서,
상기 저압 차단기가 설치되는 회로 상 흐르는 전류를 검출하여 제공하는 변류기;
상기 변류기가 제공하는 검출 전류에 따라서 사고의 유무와 사고의 종류를 결정하고 이를 나타내는 데이터를 출력하며, 사고 발생으로 결정하는 경우 상기 저압 차단기가 회로를 차단하는 트립 위치로 구동되도록 트립 제어 신호를 상기 저압 차단기에 제공하는 트립 제어부;
사고 발생시를 이를 표시하기 위한 발광 표시기;
상기 트립 제어부 및 상기 발광 표시기에 접속되어, 상기 트립 제어부가 출력하는 상기 데이터에 따라 상기 발광 표시기를 점등시키는 표시기 선택 부;
상기 발광 표시기에 접속되어, 발광 표시 시간을 결정하는 발광시간 조정기; 및
상기 저압 차단기에 의한 회로 차단 이후에도 상기 발광 표시기와, 상기 표시기 선택 부와, 상기 발광시간 조정기에 직류 전원을 공급하기 위한 배터리;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 본 고안에 따른 저압 차단기용 전자식 트립 및 고장 표시 제어 장치를 제공함으로써 달성될 수 있다.
상기 본 고안의 목적과 이를 달성하는 본 고안의 구성 및 작용효과는 첨부도면을 참조한 본 고안에 따른 실시 예에 대한 이하의 설명에 의해서 좀 더 명확히 이해될 수 있을 것이다.
본 고안의 실시 예를 설명하기 위하여 첨부된 것으로, 도 1은 본 고안의 실시 예에 따른 저압 차단기용 전자식 트립 및 고장 표시 제어 장치가 포함된 저압 차단기의 전체적 회로 구성을 보인 블록도이다.
상기 첨부된 도 1을 참조하여, 본 고안의 실시 예에 의한 저압 차단기용 전자식 트립 및 고장 표시 제어 장치가 포함된 저압 차단기의 전체적 회로 구성을 설명하면, 차단기는 상기와 같이 부하와 전원 측 간의 회로 상에 이 회로를 개폐가능하게 설치되는 저압 차단기이다.
변류기(100)는 잘 알려진 바대로 저압 차단기의 고정 접촉자 또는 부스바(bus bar)를 둘러싸게 설치되는 고리 형상의 코어(core)와, 이 코어에 권회한 1차측 및 2차 측 코일(coil)로 구성되고, 상기 코어 내를 통과하는 고정 접촉자 또는 부스바를 통해 흐르는 통전전류에 따라 유도되는 2차 측 코일의 전압에 따라서 회로 상을 흐르는 전류를 검출하여 제공하는 변류기이다. 3상 교류회로 상의 과전류, 결상 또는 누전의 상기 사고종류를 검출하기 위해서, 상기 변류기(100)는 상기 저압 차단기가 설치되는 3상 및 접지 극의 전류를 각각 검출하여 제공하는 다수의 변류기(예컨대 3개 또는 4개)로 구성될 수 있다.
트립 제어부(200)는 전원 회로(210)를 포함하며, 전원 회로(210)는 상기 변류기(100)의 상기 2차 측 코일의 유기 전압을 전원으로서 입력받아 이를 전파 정류하여 직류 정 전원을 생성하고 생성한 정 전원을 트립 제어부(200)에 포함된 회로부품에 공급한다.
트립 제어부(200)에 포함되는 증폭기(220)는 변류기(100)의 상기 2차 측 코일의 유기 전압을 증폭하여 트립 제어기(230)에 출력한다.
상기 트립 제어기(230)는 예컨대 잘 알려진 아날로그 디지털 변환기 회로를 포함할 수 있으며, 이러한 아날로그 디지털 변환기 회로에 의해서 증폭기(220)의 출력 전압을 디지털 값으로 변환한다.
상기 트립 제어기(230)에 포함되는 미 도시의 중앙처리장치는 상기 디지털 값의 실효치(RMS)를 계산하고 회로의 정격전류에 대응되어 미리 설정된 기준 전압값과 비교하여 상기 실효치가 기준 전압 값 이상이면 과전류 사고 발생을 결정한다. 또, 상기 중앙처리장치는 미리 설정된 회로 상의 저전압 기준값과 상기 실효치를 비교하여 상기 실효치가 저전압 기준 값 이하이면 미달 전압(under volatage) 사고 발생을 결정한다. 또, 상기 중앙처리장치는 3상의 변류기들 중 적어도 하나의 변류기로부터 전압신호로서 제공되는 검출 전류가 제공되지 않으면 결상 사고가 발생한 것으로 결정한다. 또한, 상기 접지 극의 변류기로부터 미리 설정된 소정이상의 검출전류가 있으면 상기 중앙처리장치는 누전 사고 발생을 결정한다.
상기 중앙처리장치는 상기 사고 발생의 결정시 상기 저압 차단기에 상기 트립 제어 신호를 제공(도 1의 트립 제어기(230)으로부터 차단기로의 출력 참조)하는 동시에 상기 사고 발생과 상기 사고 종류, 예컨대 과전류 사고, 미달 전압 사고, 결상 사고, 누전 사고 등을 나타내는 데이터를 출력한다.
즉, 트립 제어기(230), 더욱 상세하게 트립 제어기(230)가 포함하는 중앙처리장치는 고장 표시 제어부(300)에 사고 유무와 사고 종류를 나타내는 데이터를 제공한다. 다시 말해 트립 제어기(230)는 사고 유무와 사고 종류별로 서로 다른 디지털 데이터를 배정하고 사고가 발생하면, 발생된 사고의 해당 디지털 데이터를 고장 표시 제어부(300)에 출력하는 것이다.
한편, 도 1에 있어서 고장 표시 제어부(300)는 배터리(310)와, 제 1 스위치(320), 표시기 선택부(330), 발광시간 조정기(340) 및 발광 표시기(350)를 포함한다.
배터리(310)는 상기 저압 차단기에 의한 회로 차단 이후에도 상기 발광 표시기(350)와, 상기 표시기 선택 부(330)와, 상기 발광시간 조정기(340)에 직류 전원을 공급한다. 따라서 상기 저압 차단기에 의한 회로 차단 이후에도 본 고안에 따라서 사고 유무와 사고 종류가 발광 표시기(350)에 의해서 표시될 수 있다.
제 1 스위치(320)는 배터리(310)로부터의 전원공급 경로에 접속되어, 상기 저압 차단기의 트립 동작에 연동하여 상기 배터리(310)로부터의 전원을 공급하는 폐로 위치로 전환될 수 있다.
제 1 스위치(320)는 상기 저압 차단기의 미 도시한 트립 코일(trip coil)에 연동하여 상기 트립 코일이 여자(勵磁)됨에 따라 상기 트립 코일로부터의 자력에 의해 폐로되고 상기 트립 코일이 소자(消磁)되면 개로(開路) 상태로 복귀되는 스위치, 예컨대 정상 개로 접점 스위치로 구성될 수 있다.
상기 표시기 선택 부(330)는 상기 트립 제어기(230)로부터의 데이터에 따라서 해당 상기 발광 표시기(350)를 구동하는 신호를 제공하는 데이터 래치(data latch) 회로로 구성될 수 있다.
사고 종류별 발광 표시기(350)의 일 단부에 접속되어 발광 구동신호를 제공하는 것이 표시기 선택 부(330)라면, 발광시간 조정기(340)는 발광 표시기(350)의 타 단부에 접속되어 발광 표시기(350)가 점등할 수 있는 조건을 만들어 주는 회로부이다. 즉, 발광 표시기(350)의 양 단부에 각각 접속되어, 표시기 선택 부(330)가 고 전위(high level)의 신호를 출력하면, 발광시간 조정기(340)는 저 전위(low level)의 신호를 출력하여, 발광 표시기(350)를 통해 전류가 흐를 수 있는 조건을 만들어줌으로써 발광 표시기(350)가 점등되는 것이다.
발광시간 조정기(340)가 상기 저 전위 신호를 출력하는 것과, 발광시간을 결정하는 것에 대해서는 도 3 내지 4를 참조하여 하기에서 좀 더 상세히 설명될 것이다.
한편 도 2는 도 1의 회로 구성 중 트립 제어부의 상세 구성을 보인 블록도로서, 이에 도시된 바와 같이 본 고안에 따른 트립 제어부는 브리지 다이오드(bridge diode)(BDI)와, 스위칭 소자(Q1), 전원회로(210), 증폭기(220), 중앙처리장치(230)로 구성될 수 있다.
여기서 브리지 다이오드(bridge diode)(BDI)는 변류기(100)의 상기 2차 코일로부터 출력되는 회로 상의 전류에 비례하는 교류 전압신호를 전파 정류하여 제공한다.
스위칭 소자(Q1)는 원하는 직류전원 전압 값에 따라서 미 도시의 펄스 폭 변조 신호 발생기로부터의 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation) 신호(PWM)에 의해 스위칭 제어되는 반도체 스위치(예컨대 트랜지스터)로서, 스위칭 소자(Q1)의 출력은 전원회로(210)에 접속되어 전원회로(210)가 동작하는 주기를 결정한다. 따라서 스위칭 소자(Q1)는 전원 회로(21)와 함께 스위칭 모드 파워 서플라이(Switching Mode Power Supply)를 구성하는 것으로 볼 수 있다.
전원 회로(21)는 회로 상 전류에 비례하는 전파 정류된 상기 전압 신호를 스위칭 소자(Q1)에 의해 원하는 소 전압으로 변환한 다음, 변환된 소 전압을 구동 전원으로서 예컨대 트립 제어기(230)에 공급한다.
증폭기(220)는 예컨대 연산증폭기로 구성될 수 있으며, 상기 브리지 다이오드(BDI)에 의해 전파 정류된 변류기(100)의 2차 측 코일의 전압을 증폭하여 트립 제어기(230)에 출력한다. 도시가 생략되었지만 트립 제어기(230) 내에는 아날로그 디지털 변환기와 중앙처리장치(CPU)가 세부적으로 구성된다.
따라서 트립 제어기(230)는 상기 증폭기(220)에 의해 증폭된 변류기(100)로부터의 회로 상 전류에 비례하는 변류기의 2차 코일 유기전압을 디지털 변환하여 변환하고, 변환된 디지털 값의 실효치(RMS 값 즉, Root Mean Squared value)를 계산한다.
이후 트립 제어기(230)는 상술한 바와 같이 회로의 정격전류에 대응되어 미리 설정된 기준 전압 값과 상기 실효치를 비교하여 상기 실효치가 기준 전압 값 이상이면 과전류 사고 발생을 결정한다. 또, 트립 제어기(230)는 미리 설정된 회로 상의 저전압 기준 값과 상기 실효치를 비교하여 상기 실효치가 저전압 기준 값 이하이면 미달 전압(under volatage) 사고 발생을 결정한다. 또, 트립 제어기(230)는 3상의 변류기들 중 적어도 하나의 변류기로부터 전압신호로서 제공되는 검출 전류가 제공되지 않으면 결상 사고가 발생한 것으로 결정한다. 또한, 상기 접지 극의 변류기로부터 미리 설정된 소정이상의 검출전류가 있으면 트립 제어기(230)는 누전 사고 발생을 결정한다.
트립 제어기(230)는 상기 사고 발생의 결정시 상기 저압 차단기에 상기 트립 제어 신호를 제공하는 동시에 상기 사고 발생과 상기 사고 종류, 예컨대 과전류 사고, 미달 전압 사고, 결상 사고, 누전 사고 등을 나타내는 데이터를 고장 표시 제어부(300)의 표시기 선택부(330)로 출력한다.
도 2에서 미설명 부호 D1은 전원회로(210)로부터 변류기(100) 측으로의 역 전류 흐름을 저지하기 위한 다이오드이고, 저항(R1)은 증폭기(220)로 입력되는 신호를 확립된 전압신호로 만들어주기 위한 부담저항이다.
한편, 도 3을 참조하여 본 고안의 일 실시 예에 따른 저압 차단기용 전자식 트립 및 고장 표시 제어 장치 중 고장 표시 제어부의 상세 구성과 동작을 설명하면 다음과 같다.
도 3에 있어서 고장 표시 제어부(300)는 본 고안의 일 실시 예에 따라 배터리(310), 제 1 스위치(320), 트리거 신호 발생기(340c), 단 안정 멀티바이브레이터(340b), 발광소자(350) 및 데이터 래치 회로(330a)로 구성된다. 도 3에 있어서 미설명 부호 D2는 역류방지용 다이오드이다. 여기서, 배터리(310), 제 1 스위 치(320) 및 발광소자(350)는 도 1을 참조하여 설명한 바와 같고, 도 1에 있어서 발광시간 조정기(340)을 상세 구성을 나타낸 것이 도 3의 트리거 신호 발생기(340c)와 단 안정 멀티 바이브레이터(340b)이다.
즉 도1의 발광시간 조정기(340)에 포함되는 단안정 멀티 바이브레이터(340b)는 도 3에 도시된 바와 같이 발광 표시기(350)에 접속되어 도 1의 표시기 선택 부(330)와 함께 상기 발광 표시기(350)가 점등될 조건을 만들어 주며, 도1의 발광시간 조정기(340)에 포함되는 트리거 신호 발생기(340c)는 상기 단안정 멀티 바이브레이터(340b)에 접속되어, 외부의 클록신호(예컨대 미리 결정된 시간이 경과되면 고 전위의 신호를 제공하는 미 도시한 클록 타이머로부터의 클록 신호)에 따라 상기 단안정 멀티 바이브레이터(340b)를 리셋(reset)되게 트리거(trigger)하는 트리거 신호(trigger signal)를 제공한다.
부호 330a는 도 1을 참조하여 설명한 바와 같이 상기 트립 제어기(230)로부터의 데이터에 따라서 해당 상기 발광 표시기(350)를 구동하는 신호를 제공하는 데이터 래치 회로이다.
본 고안의 일 실시 예에 따른 저압 차단기용 전자식 트립 및 고장 표시 제어 장치 중 고장 표시 제어부의 동작을 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1을 참조하여 상술한 바와 같이 회로 상의 과전류, 저전압, 결상, 누전 등의 사고종류에 따른 원인에 의해 상기 차단기가 회로를 차단하는 위치로 동작 즉 트립되면, 제 1 스위치(320)는 상기 차단기로부터의 제어신호에 의해서 더욱 구체적으로는 예컨대 상기 차단기의 트립 코일에 의한 제어에 의해서 폐로 위치로 전환된다. 그러면, 배터리(310)로부터의 직류전원이 제 1 스위치(320)와 다이오드(D2)를 통해서 트리거 신호 발생기(340c), 단안정 멀티바이브레이터(340b), 발광표시기(350) 및 데이터 래치 회로(330a)에 공급되어, 상기 차단기의 회로 차단 이후에도 사고의 유무와 사고의 종류를 표시할 수 있는 조건이 된다.
여기서, 사고발생에 따라 상기 차단기가 트립된 상태에서는 도 1의 트립 제어기(230)가 사고유무 및 사고종류를 나타내는 데이터를 데이터 래치 회로(330a)에 출력한 상태이므로, 데이터 래치 회로(330a)는 상기 데이터에 따른 해당 발광 표시기(350) 즉, 과전류 트립 표시용 발광 표시기, 저저압 트립 표시용 발광표시기, 결상 트립 표시용 발광표시기 및 누전 트립 표시용 발광표시기 중 상기 데이터에 해당하는 발광표시기에 점등신호, 예컨대 고 전위의 신호를 출력한다.
이때 배터리(310)로부터의 세트 트리거 신호(set trigger signal)가 단 안정 멀티바이브레이터(340b)의 세트 포트(set port)(S)에 입력되어 단 안정 멀티바이브레이터(340b)는 상기 배터리(310)로부터의 세트 트리거 신호에 의해 트리거되어 발광표시기(350)를 점등하기 위한 조건을 만들어 주도록 발광표시기(350)에게 저 전위 신호를 출력하고 따라서, 해당 발광표시기(350)가 점등되어 사고발생했음과 아울러 사고종류를 표시한다.
이후, 미리 결정된 시간이 경과 됨에 따라 미 도시한 상기 외부 클록 타이머로부터 상기 외부 클록 신호가 트리거 신호 발생기(340c)를 통해서 단 안정 멀티 바이브레이터(340b)에게 제공되면, 단 안정 멀티바이브레이터(340b)는 상기 저 전위 신호가 아닌 고 전위 신호를 출력함에 의해 발광표시기(350)는 소등되고 따라서 사고발생 및 사고종류의 표시가 중지된다.
한편, 도 4를 참조하여 본 고안의 다른 실시 예에 따른 저압 차단기용 전자식 트립 및 고장 표시 제어 장치 중 고장 표시 제어부의 상세한 회로 구성과 동작을 설명하면 다음과 같다.
도 4에 도시한 본 고안의 다른 실시 예에 따른 저압 차단기용 전자식 트립 및 고장 표시 제어 장치 중 고장 표시 제어부는 배터리(310), 제 1 스위치(320), 제 2 스위치(320a), 트리거 신호 발생기(340c), 시정수 회로(340a), 단안정 멀티 바이브레이터(340b), 발광표시기(350) 및 데이터 래치 회로(330a)로 구성된다.
미설명 부호 D2는 도 3을 참조하여 상기에서 언급한 바 있는 역류방지용 다이오드이다. 여기서, 배터리(310), 제 1 스위치(320), 트리거 신호 발생기(340c), 단안정 멀티 바이브레이터(340b), 발광표시기(350), 데이터 래치 회로(330a)는 도 3을 참조하여 설명한 바와 같고, 도 4에 도시된 본 고안의 다른 실시 예에 따른 저압 차단기용 전자식 트립 및 고장 표시 제어 장치 중 고장 표시 제어부는 제 2 스위치(320a)와, 시정수 회로(340a)를 추가 구성한 점이 도 3에 도시한 일 실시 예와 구성상 가장 크게 다른 특징적 구성이다.
본 고안의 다른 실시 예에 따른 고장 표시 제어부의 구성에 있어서, 도 4에 도시된 바와 같이 트리거 신호 발생기(340c)의 구성도 제 2 스위치(320a)로부터의 트리거 신호 입력경로를 병렬로 추가 구성한 점이 도 3의 일 실시 예와 차별되는 특징적 구성이다.
따라서, 설명의 중복을 피하기 위해서 도 3의 일 실시 예와 차별되는 특징적 구성 에 대해서 설명하고 일부 상세회로가 추가된 부분에 대해서 설명하기로 한다.
상기 일 실시 예에 대해서 설명시 기술한 바와 같이, 상기 저압 차단기의 회로 차단 이후에 클록 신호가 제공되는 미리 결정된 시간 동안만 예컨대 수초동안 단 안정 멀티 바이브레이터(340b)가 트리거되어 저 전위의 출력신호를 출력되어 발광표시기(350)가 점등되므로, 이 시간이 경과한 이후에 회로의 유지보수요원은 회로 차단의 사고원인을 파악할 수 없었다. 따라서 상기와 같은 미리 결정된 시간 이후에도 배터리(310)가 전원을 공급하는 한, 언제라도 사고(고장)의 유무와 종류를 회로의 유지보수요원이 파악할 수 있도록 표시할 수 있는 기능이 요구된다.
본 고안의 다른 실시 예에 따른 저압 차단기용 전자식 트립 및 고장 표시 제어 장치는 이러한 요구를 충족시키기 위해서 즉, 상기 저압 차단기의 회로 차단 이후에 사용자의 필요에 따라 사용자에게 사고의 유무와 사고의 종류를 표시하기 위해서, 사용자의 조작에 의해서 상기 발광 표시기(350)가 점등될 조건을 만들어 주게 동작하도록 상기 단안정 멀티 바이브레이터(340b)를 트리거하는 다른 트리거 신호를 발생시키는 제 2 스위치(320a)를 도 4에 도시한 바와 같이 추가적으로 구성하게 되었다. 여기서 다른 트리거 신호란 전술한 외부 클록신호에 의한 트리거 신호와 병렬적으로 제공될 수 있는 상기 제 2 스위치(320a)에 의한 트리거 신호를 의미한다.
제 2 스위치(320a)가 조작되면, 배터리(310)로부터의 상기 다른 트리거 신호가 제 2 스위치(320a) 및 트리거 신호 발생기(340c)를 통해 단안정 멀티 바이브레이터(340b)에 공급됨으로써, 단안정 멀티 바이브레이터(340b)가 트리거될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같은 본 고안의 다른 실시 예에 따른 트리거 신호 발생 기(340c)는 각각 외부 클록 신호 발생 측에 접속되는 역류 방지용 다이오드(D1)가 구성하는 제 1 트리거 신호 입력경로와, 상기 제 2 스위치(320a)에 접속되는 역류 방지용 다이오드(D3)가 구성하는 제 2 트리거 신호 입력경로와, 이들 두 트리거 신호 입력경로를 통한 트리거 신호를 확립된 전압신호로서 단안정 멀티 바이브레이터(340b)에 제공하기 위한 부담저항(R1)으로 구성된다. 따라서 제 1 트리거 신호 입력경로를 통한 제 1 트리거 신호 또는 제 2 트리거 신호 입력경로를 통한 제 2 트리거 신호는 부담저항(R1)에 의해 전압신호로 확립되어 단안정 멀티 바이브레이터(340b)를 트리거하게 제공된다.
도 4에 도시된 바와 같은 본 고안의 다른 실시 예는 전술한 일 실시 예와 달리 상기 발광 표시기(350)가 점등될 조건을 만들어 주도록 예컨대 저 전위 신호를 출력하는 단 안정 멀티바이브레이터(340b)의 작동 시간을 상기 외부 클록 타이머로부터의 클록 신호에 의존하지 않고, 별도의 시정수 회로(340a)를 단 안정 멀티바이브레이터(340b)에 접속 구성하고 있다는 구성상 차별되는 특징이 있다. 즉, 시정수 회로(340a)의 저항(R2)와 캐패시터(C1)에 의해 결정되는 시간 동안 단 안정 멀티바이브레이터(340b)는 발광 표시기(350)가 점등될 조건을 만들어 주도록 예컨대 저 전위 신호를 출력단 /Q 을 통해 발광 표시기(350)에 출력한다.
도 4에 있어서, 단 안정 멀티바이브레이터(340b)의 미 설명 부호 R는 상기 트리거 신호 입력포트이고, S는 배터리(310)으로부터의 세트 신호 입력 포트이며, REX는 저항(R2)의 양단전압 입력 포트이며, CEX는 캐패시터(C1)의 양단전압 입력 포트이고, /Q는 반전 출력 포트이고 Q는 출력 포트이며, /CLR는 전원입력 포트이다.
도 4에 있어서, 발광 표시기(350)의 내부 발광 표시기(LED1-LED4)는 각각 과전류 트립 표시용 발광 표시기, 저저압 트립 표시용 발광표시기, 결상 트립 표시용 발광표시기 및 누전 트립 표시용 발광표시기이다.
한편, 도 4를 참조하여 본 고안의 다른 실시 예에 따른 동작을 설명하면 다음과 같다.
도 1을 참조하여 상술한 바와 같이 회로 상의 과전류, 저전압, 결상, 누전 등의 사고종류에 따른 원인에 의해 상기 차단기가 회로를 차단하는 위치로 동작 즉 트립되면, 제 1 스위치(320)는 상기 차단기로부터의 제어신호에 의해서 더욱 구체적으로는 예컨대 상기 차단기의 트립 코일에 의한 제어에 의해서 폐로 위치로 전환된다. 그러면, 배터리(310)로부터의 직류전원이 제 1 스위치(320)와 다이오드(D2)를 통해서 트리거 신호 발생기(340c), 시정수 회로(340a), 단 안정 멀티바이브레이터(340b), 발광표시기(350) 및 데이터 래치(330a)에 공급되어, 상기 차단기의 회로 차단 이후에도 사고의 유무와 사고의 종류를 표시할 수 있는 조건이 된다.
여기서, 사고발생에 따라 상기 차단기가 트립된 상태에서는 도 1의 트립 제어기(230)가 사고유무 및 사고종류를 나타내는 데이터를 데이터 래치 회로(330a)에 출력한 상태이므로, 데이터 래치 회로(330a)는 상기 데이터에 따른 해당 발광 표시기(350) 즉, 과전류 트립 표시용 발광 표시기, 저저압 트립 표시용 발광표시기, 결상 트립 표시용 발광표시기 및 누전 트립 표시용 발광표시기 중 상기 데이터에 해당하는 발광표시기에 점등신호, 예컨대 고 전위의 신호를 출력한다.
이때 배터리(310)로부터의 세트 트리거 신호(set trigger signal)가 단 안정 멀티 바이브레이터(340b)의 세트 포트(set port)(S)에 입력되어 단 안정 멀티바이브레이터(340b)는 상기 배터리(310)로부터의 세트 트리거 신호에 의해 트리거되어 발광표시기(350)를 점등하기 위한 조건을 만들어 주도록 발광표시기(350)에게 저 전위 신호를 출력하고 따라서, 해당 발광표시기(350)가 점등되어 사고발생했음과 아울러 사고종류를 표시한다.
이후, 시정수 회로(340a)에 의해 미리 결정된 시간 예컨대 수초의 시간이 경과 됨에 따라 단 안정 멀티 바이브레이터(340b)는 상기 저 전위 신호가 아닌 고 전위 신호를 출력함에 의해 발광표시기(350)는 소등되고 따라서 사고발생 및 사고종류의 표시가 중지된다.
한편, 이후 유지 보수요원이 사고의 종류를 파악하기 위해서 제 2 스위치(320a)를 조작하면(예컨대 누르면), 배터리(310)로부터의 트리거 신호가 단 안정 멀티 바이브레이터(340b)의 트리거 포트(R)에 입력되고 따라서 단 안정 멀티 바이브레이터(340b)는 출력상태를 다시 변화시켜 상기 고 전위 신호가 아닌 저 전위 신호를 출력함에 의해 해당 발광표시기(350)가 점등되어 사고발생했음과 아울러 사고종류를 표시한다. 따라서 사고발생 직후 뿐 아니라 사고발생 후 언제든지 유지 보수요원이 제 2 스위치(320a)를 조작하여 사고의 종류에 대한 파악이 가능하게 된다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 고안의 저압 차단기용 전자식 트립 및 고장 표시 제어 장치는 저압용 차단기가 트립되어 전원이 차단된 이후 배터리 전원으로 전환함으로써 회로가 차단된 후에도 상기 배터리 전원의 공급에 의해 사고 유무와 사고 원인을 표시할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 고안의 저압 차단기용 전자식 트립 및 고장 표시 제어 장치는 사고의 종류를 표시할 수 있으므로 유지 보수요원이 신속한 사고의 원인을 파악할 수 있고 그에 따라 신속히 대처를 할 수 있게 됨으로써 사고의 복구를 신속히 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 고안의 저압 차단기용 전자식 트립 및 고장 표시 제어 장치는 현장에 도착한 유지 보수요원이 필요로 할 때마다 스위치의 조작에 의해 사고의 유무와 사고의 종류를 표시할 수 있으므로, 사고발생시의 고장 표시 이후에 필요에 따라서 언제든지 사고의 유무와 사고의 종류를 사용자가 파악할 수 있는 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 저압 차단기용 전자식 트립 및 고장 표시 제어 장치에 있어서,
    상기 저압 차단기가 설치되는 회로 상 흐르는 전류를 검출하여 제공하는 변류기;
    상기 변류기가 제공하는 검출 전류에 따라서 사고의 유무와 사고의 종류를 결정하고 사고의 유무와 사고의 종류를 나타내는 데이터를 출력하며, 사고 발생으로 결정하는 경우 상기 저압 차단기가 회로를 차단하는 트립 위치로 구동되도록 트립 제어 신호를 상기 저압 차단기에 제공하는 트립 제어부;
    사고 발생시 사고의 유무와 사고의 종류를 표시하기 위한 발광 표시기;
    상기 트립 제어부 및 상기 발광 표시기에 접속되어, 상기 트립 제어부가 출력하는 상기 데이터에 따라 상기 발광 표시기를 점등시키는 표시기 선택 부;
    상기 발광 표시기에 접속되어, 발광 표시 시간을 결정하는 발광시간 조정기; 및
    상기 저압 차단기에 의한 회로 차단 이후에도 상기 발광 표시기와, 상기 표시기 선택 부와, 상기 발광시간 조정기에 직류 전원을 공급하기 위한 배터리;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 저압 차단기용 전자식 트립 및 고장 표시 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    3상 교류회로 상의 과전류, 결상 또는 누전의 상기 사고종류를 검출하기 위해서, 상기 변류기는 상기 저압 차단기가 설치되는 3상 및 접지 극의 전류를 각각 검출하여 제공하는 다수의 변류기로 구성되고,
    상기 변류기로부터의 검출 전류를 미리 설정된 기준전류와 비교하여 과전류 사고 발생을 결정하고, 3상의 변류기들 중 적어도 하나의 변류기로부터 검출 전류가 제공되지 않으면 결상 사고가 발생한 것으로 결정하며, 상기 접지 극의 변류기로부터 적어도 미리 설정된 값의 검출전류가 있으면 누전 사고 발생을 결정하고, 상기 사고 발생의 결정시 상기 저압 차단기에 상기 트립 제어 신호를 제공하는 동시에 상기 사고 발생과 상기 사고 종류를 나타내는 데이터를 출력하는 중앙 처리 장치를 상기 트립 제어부가 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 저압 차단기용 전자식 트립 및 고장 표시 제어 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 저압 차단기에 접속되고 상기 배터리로부터의 전원공급 경로에 접속되어, 상기 저압 차단기의 트립 동작에 연동하여 상기 배터리로부터의 전원을 공급하는 폐로 위치로 전환 가능한 제 1 스위치를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 저압 차단기용 전자식 트립 및 고장 표시 제어 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 스위치는 상기 저압 차단기의 트립 코일에 연동하여 상기 트립 코일이 여자됨에 따라 상기 트립 코일로부터의 자력에 의해 폐로되고 상기 트립 코일이 소자되면 개로 상태로 복귀되는 스위치인 것을 특징을 하는 저압 차단기용 전자식 트립 및 고장 표시 제어 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시기 선택 부는 상기 트립 제어부로부터의 데이터에 따라서 해당 상기 발광 표시기를 구동하는 신호를 제공하는 데이터 래치(data latch) 회로로 구성되는 것을 특징으로 하는 저압 차단기용 전자식 트립 및 고장 표시 제어 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 발광시간 조정기는,
    상기 발광 표시기에 접속되어 상기 표시기 선택 부와 함께 상기 발광 표시기에게 점등신호를 만들어 주는 단 안정 멀티바이브레이터; 및
    상기 단 안정 멀티바이브레이터에 접속되어, 외부의 클록신호에 따라 상기 단안정 멀티 바이브레이터가 상기 발광 표시기에게 소등신호를 출력하게 동작하도록 상기 단안정 멀티 바이브레이터를 트리거하는 트리거 신호를 제공하는 트리거 신호 발생기;를 포함하여 구성되는 것을 특징을 하는 저압 차단기용 전자식 트립 및 고장 표시 제어 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 발광시간 조정기는,
    상기 발광 표시기가 점등되는 시간을 결정하는 시정수 회로를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 저압 차단기용 전자식 트립 및 고장 표시 제어 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 저압 차단기의 회로 차단 이후에 사용자의 필요에 따라 사고의 유무와 사고의 종류를 표시하기 위해서, 상기 배터리와 상기 발광시간 조정기 사이에 접속되어, 사용자의 조작에 의해서 상기 발광 표시기에게 점등신호를 출력하게 동작하도록 상기 단안정 멀티 바이브레이터를 트리거하는 다른 트리거 신호를 발생시키는 제 2 스위치를 추가적으로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 저압 차단기용 전자식 트립 및 고장 표시 제어 장치.
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