KR200465749Y1 - 차단기 제어용 디씨전원 이상여부 감시장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 차단기 제어용 DC전원 이상여부 감시장치에 관한 것으로, 전기설비에서 중대한 고장이 발생할 경우 고장 파급을 방지하기 위하여 고장 부분간을 분리시키는 차단기 제어용 DC전원 이상 여부를 감시하기 위하여, DC전원 공급장치의 양 극에 연결되고 상기 DC전원 공급장치의 동작에 따라 빛을 발생하는 포토커플러 발광부를 포함하는 전원 감지부; 상기 포토커플러 발광부에 대응하여 동작하는 포토커플러 수광부, 상기 포토커플러 수광부에 대해 제2, 제3 및 제4트랜지스터와 릴레이 및 마이크로프로세서가 병렬로 연결되고, 상기 포토커플러 수광부가 빛을 수광한 경우 상기 제2 및 제3트랜지스터가 '온'동작하고, 상기 포토커플러 수광부가 빛을 수광하지 않는 경우 상기 제2 및 제3트랜지스터가 '오프'동작하고 상기 제4트랜지스터가 '온'동작하여 상기 릴레이와 마이크로프로세서가 동작하여 중앙감시반으로 이상신호를 출력하는 고장 표시부; 및 상기 고장 표시부의 동작에 필요한 전원을 공급하는 2차 전원 공급부;를 포함한다.

Description

차단기 제어용 디씨전원 이상여부 감시장치{A monitoring apparatus for DC electric souce of circuit breaker}

본 고안은 차단기 제어용 DC전원 이상여부 감시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기설비에서 중대한 고장이 발생할 경우 고장 파급을 방지하기 위하여 고장 부분간을 분리시키는 차단기 제어용 DC전원 이상 여부를 감시하는 장치에 관한 것이다.

차단기는 전기 설비의 안정적인 운영을 위하여 발전기와 전기 설비와의 접속 또는 전기설비와 다른 전기 설비와의 접속 등을 수행하는 중요한 전기장치 중의 하나이다. 이와 같은 차단기에는 전기 설비에 중대한 고장이 발생한 경우 조작자의 조작 또는 보호 계전기 신호에 의하여 고장 구간을 정상 구간에서 분리하도록 하는 동작 코일이 구비되어 있다.

이러한 차단기뿐만 아니라, AC/DC 어댑터, AC/DC 인버터, AC/DC 전원공급기(콘덴서 트립형) 및 DC/DC 컨버터 등에도 DC 전원공급장치가 구비되어 사용되고 있다.

이러한 전력설비는 필수적으로 안전문제를 동반하게 되므로 전기재해와 전기부하장치의 보호가 매우 중요하다. 실제로 오동작에 대한 다양한 원인이 지속적으로 규명되고 있고 이를 보완하기 위한 기술들이 개발되고 있지만, 제품의 불량 및 노후화로 인한 오동작 등 제품의 노후화로 인한 교체 시기의 판단이 적절하지 못하여 가동중 사고시에는 출력전압이상을 스카다(SCADA: Supervisory Control and Data Acquisition)로 신호를 송출하지 않아 전기재해를 즉각 확인할 수 없어 많은 인력과 경제적 손실을 발생시키고 있다.

실제로 DC 전원공급장치는 1:1로 모든 배전반 차단기 제어용 전원으로 사용되고 있고 전력계통으로 부하를 차단하는 동작을 수행한다. 계통운영중에 설비가 과전류, 누설지락전류, 과전압 및 부족전압에 대하여 전력계통으로 부하를 차단해야 하지만 DC전원공급장치에 이상이 생겨 그 기능을 수행하지 못하면 전력 계통에 엄청난 사고로 이어지게 된다. 특히 옥외배전선로에 설치되어 운전되고 있는 DC전원공급장치는 콘덴서내장형으로 정전시 트립(trip) 기능을 수행하나 평상시 자가진단을 하면서 이상발생시 외부로 이상신호를 출력하는 것이 불가능하며, 별도의 DC전원이상감시장치가 없는 문제가 있다.

본 고안은 전술된 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로, DC 전원공급장치의 동작상태를 표시할 뿐만 아니라 이상 발생시에 이를 중앙감시반에 알릴 수 있는 감시장치의 제공을 목적으로 한다.

전술된 목적을 달성하기 위하여, 본 고안의 실시형태에 따른 차단기 제어용 DC전원 이상여부 감시장치는, DC전원 공급장치의 양 극에 연결되고 상기 DC전원 공급장치의 동작에 따라 빛을 발생하는 포토커플러 발광부를 포함하는 전원 감지부; 상기 포토커플러 발광부에 대응하여 동작하는 포토커플러 수광부, 상기 포토커플러 수광부에 대해 제2, 제3 및 제4트랜지스터와 릴레이 및 마이크로프로세서가 병렬로 연결되고, 상기 포토커플러 수광부가 빛을 수광한 경우 상기 제2 및 제3트랜지스터가 '온'동작하고, 상기 포토커플러 수광부가 빛을 수광하지 않는 경우 상기 제2 및 제3트랜지스터가 '오프'동작하고 상기 제4트랜지스터가 '온'동작하여 상기 릴레이와 마이크로프로세서가 동작하여 중앙감시반으로 이상신호를 출력하는 고장 표시부; 및 상기 고장 표시부의 동작에 필요한 전원을 공급하는 2차 전원 공급부;를 포함한다.

본 실시형태에서, 상기 전원 감지부는: 상기 포토커플러 발광부에 직렬로 연결되어 상기 DC전원 공급장치의 동작에 따라 빛을 발광하여 사용자가 육안으로 동작상태를 확인할 수 있는 제1발광LED를 추가로 포함할 수 있다.

본 실시형태에서, 상기 고장 표시부는: 상기 제4트랜지스터에 직렬로 연결되어 상기 제4트랜지스터가 '온'동작할 때 빛을 발광하여 사용자가 육안으로 동작상태를 확인할 수 있는 제2발광LED를 추가로 포함할 수 있다.

본 실시형태에서, 상기 2차 전원 공급부는: 외부 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 정류기와 상기 정류기의 양단에 연결되어 상기 정류기의 동작에 따라 빛을 발광하여 사용자가 육안으로 동작상태를 확인할 수 있는 제3발광LED를 추가로 포함할 수 있다.

본 고안에 따르면 DC 전원공급장치의 동작상태를 표시할 뿐만 아니라 이상 발생시에 이를 중앙감시반에 알릴 수 있는 감시장치를 제공할 수 있다.

도1은 본 고안의 실시예에 따른 감시장치의 블럭도이다.
도2는 도1을 전기회로로 구현한 일 예를 도시한 것이다.

이하에서, 첨부된 도면을 참조로 본 고안의 실시예에 따른 차단기 제어용 DC전원 이상여부 감시장치를 실시예별로 설명한다.

하기에서 본 고안을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략될 것이다. 또한 후술되는 용어들은 본 고안에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이 용어들은 제품을 생산하는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으며, 용어들의 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

(실시예)

이하에서 첨부된 도면 도1 및 도2를 참조로 본 고안에 따른 차단기 제어용 DC전원 이상여부 감시장치를 설명한다.

도1은 본 고안의 실시예에 따른 감시장치의 블럭도이고, 도2는 도1을 전기회로로 구현한 일 예를 도시한 것이다.

도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 차단기 제어용 DC전원 이상여부 감시장치(100: 이하에서 설명의 편의를 위하여 별다른 설명이 없는 한 '차단기 제어용 DC전원 이상여부 감시장치'는 간략히 '감시장치'라 한다)는 전원 공급부(10)에 연결된 전원 감지부(110), 고장 표시부(130), 원격 감지부(150) 및 2차 전원 공급부(170)를 포함한다.

전원 감지부(110)는 전원 공급부(10)의 DC전원 공급장치의 양 극에 연결되고 DC전원 공급장치의 동작에 따라 사용자가 육안으로 동작상태를 확인할 수 있는 제1발광LED(LED1)와 빛을 발생하는 포토커플러 발광부(PC2-1)를 포함한다.

고장표시부(130)는 포토커플러 수광부(PC2-2), 제2트랜지스터(Q2), 제3트랜지스터(Q3), 제4트랜지스터(Q4), 릴레이(Relay) 및 마이크로프로세서가 병렬로 연결된다. 포토커플러 수광부(PC2-2)는 포토커플러 발광부(PC2-1)에 대응하여 동작한다. 고장표시부(130)는 포토커플러 수광부(PC2-2)의 수광여부에 따라 스위칭 동작하여 이상이 발생한 경우 이를 원격 감지부(150)에 알리게 된다. 제2발광LED(LED2)는 제4트랜지스터(Q4)에 직렬로 연결되고, 제4트랜지스터(Q4)가 '온'동작할 때 빛을 발광하여 사용자가 육안으로 이상여부를 확인할 수 있도록 한다.

2차 전원 공급부(170)는 고장 표시부(130)의 동작에 필요한 전원을 공급한다. 2차 전원 공급부(170)는 제3발광LED(LED3)와 정류기를 포함하며, 제3발광LED(LED3)는 정류기의 동작에 따라 빛을 발광하여 사용자가 육안으로 전원 공급상태를 확인할 수 있도록 한다.

설명되지 않은 저항들(R1~R8) 및 콘덴서들(C1,C2)은 전기적 매칭을 위해 사용된 것들이다.

(사용예)

이하에서 첨부된 도면 도3를 참조로 본 고안에 따른 감시장치의 사용예를 설명한다.

먼저, 전원 공급부(10)가 정상 동작할 경우를 설명한다. 전원 공급부(10)가 정상 동작하면, 제1발광LED(LED1)와 포토커플러 발광부(PC2-1)가 발광동작한다. 사용자는 제1발광LED(LED1)의 발광 상태를 보고 전원 공급부(10)의 정상동작을 육안으로 확인할 수 있다.

포토커플러 발광부(PC2-1)의 발광에 따라 포토커플러 수광부(PC2-2)가 수광하게 되고, 이에 따라 제2트랜지스터(Q2)와 제3트랜지스터(Q3)가 '온'동작한다. 따라서 릴레이(Relay)와 마이크로프로세서는 정상동작중임을 원격 감지부(150)의 중앙감시반(SCADA)에 알리게 된다.

이후, 전원 공급부(10)가 정상동작하지 않을 경우, 포토커플러 수광부(PC2-2)는 수광이 되지 않게 되고, 이에 따라 제4트랜지스터(Q4)가 '온'동작하게 되고, 동시에 제2발광LED(LED2)가 점등된다. 제4트랜지스터(Q4)의 '온'동작에 따라 릴레이(Relay)와 마이크로프로세서가 동작하여 중앙감시반(SCADA)에 이상 상황을 알리게 된다. 또한 현장의 감시자는 제2발광LED(LED2)의 점등을 육안으로 확인하여 이상 상태를 즉시 알 수 있게 된다.

이상으로 본 고안의 특정 실시예들에 대하여 설명하였다.

그러나, 본 고안의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 특별히 한정되는 것이 아니라, 본 고안의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 고안에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해해야 할 것이다.

따라서, 전술된 실시예들은 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 고안의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 고안은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

10: 전원 공급부 110: 전원 감지부
130: 고장 표시부 150: 원격 감지부
170: 2차 전원 공급부

Claims (4)

1. DC전원 공급장치의 양 극에 연결되고 상기 DC전원 공급장치의 동작에 따라 빛을 발생하는 포토커플러 발광부를 포함하는 전원 감지부;
   상기 포토커플러 발광부에 대응하여 동작하는 포토커플러 수광부, 상기 포토커플러 수광부에 대해 제2, 제3 및 제4트랜지스터와 릴레이 및 마이크로프로세서가 병렬로 연결되고, 상기 포토커플러 수광부가 빛을 수광한 경우 상기 제2 및 제3트랜지스터가 '온'동작하고, 상기 포토커플러 수광부가 빛을 수광하지 않는 경우 상기 제2 및 제3트랜지스터가 '오프'동작하고 상기 제4트랜지스터가 '온'동작하여 상기 릴레이와 마이크로프로세서가 동작하여 중앙감시반으로 이상신호를 출력하며, 상기 제4트랜지스터에 직렬로 연결되어 상기 제4트랜지스터가 '온'동작할 때 빛을 발광하여 사용자가 육안으로 동작상태를 확인할 수 있는 제2발광LED를 포함하는 고장 표시부; 및
   상기 고장 표시부의 동작에 필요한 전원을 공급하는 2차 전원 공급부;를 포함하는, 차단기 제어용 DC전원 이상여부 감시장치.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 전원 감지부는:
   상기 포토커플러 발광부에 직렬로 연결되어 상기 DC전원 공급장치의 동작에 따라 빛을 발광하여 사용자가 육안으로 동작상태를 확인할 수 있는 제1발광LED를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 차단기 제어용 DC전원 이상여부 감시장치.
   
3. 삭제
4. 제1항에 있어서, 상기 2차 전원 공급부는:
   외부 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 정류기와 상기 정류기의 양단에 연결되어 상기 정류기의 동작에 따라 빛을 발광하여 사용자가 육안으로 동작상태를 확인할 수 있는 제3발광LED를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 차단기 제어용 DC전원 이상여부 감시장치.

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