KR20050089907A

KR20050089907A - 지능형 전원자동 복구 시스템

Info

Publication number: KR20050089907A
Application number: KR1020040015266A
Authority: KR
Inventors: 유재성
Original assignee: 엠티엔시 (주)
Priority date: 2004-03-06
Filing date: 2004-03-06
Publication date: 2005-09-09
Also published as: KR100610258B1

Abstract

본 발명은 동작시간이 지연되는 누전차단기를 이용한 지능형 전원자동복구 시스템에 대한 것으로서, 보다 상세히 설명하면, 전원선에 공급되는 전원에 이상 발생시 전로를 차단시키는 누전차단기에 동작지연수단을 구성하여 누전차단기의 동작시간을 정격감도전류에 따른 허용 시간이내까지 지연시켜, 상기 누전차단기가 동작되기 전에 지능형 전원자동복구장치에서 전원선의 누전이나 과부하상태를 점검하고, 입력 이상전압을 검출하여 일시적인 쇼트나 과부하, 낙뢰에 의하여 차단되는 경우 자동으로 전원을 복구시키는 지능형 전원자동복구 시스템인 것이다.

Description

지능형 전원자동 복구 시스템{Intelligent earth leakage breaker system}

누전차단기(Earth Leakage circuit Breaker : ELB)는 누전검출부, 영상변류기, 차단기구 등으로 구성된 장치로서 전기기계·기구의 금속제 외함 또는 금속제 외피 등의 금속제 부분에서 누전, 절연 파괴 등으로 인하여 발생되는 지락전류가 일정 값 이상이 될 경우 주어진 시간 이내에 전기기기의 전로를 차단하는 것을 말한다.

누전차단기는 정상상태에서는 영상변류기의 유입 및 유출전류가 같기 때문에 차단기가 동작되지 않으나, 지락사고시는 영상변류기를 관통하는 유입 및 유출전류가 지락사고 전류 만큼 달라져 이 차이를 검출하여 차단기를 차단시키므로 인체가 감전되는 것을 방지하게 된다.

사람이 감전으로 사망하게 되는 전류값 즉 심실세동 가능전류는 약 50∼100mA(1초) 이므로 누전차단기는 이보다 낮은 값에서 작동되어 감전으로부터 인명을 보호하게 된다.

일반적으로 저압 배전선로에는 과전류 차단기와 누전차단기가 별도로 설치되어 선로에 기준치 이상의 과전류가 흐르면 전기기기를 보호하기 위하여 과전류 차단기가 작동하여 전원을 차단하고 낙뢰, 서지 혹은 누전으로 인해 이상전류가 발생하면 누전차단기가 작동하여 전로를 차단하도록 하고 있다.

상기한 누전차단기는 작동방식에 따라 열동형 스위칭소자(예컨대, 바이메탈)로부터 전자식 누전차단기가 있으며, 누설전류의 양 즉, 지락 감도에 따서 고감도형 및 중감도형이 있고, 동작시간에 따라서는 고속형, 감전 보호용 고속형, 시연형, 반한시연형 등이 있다.

상기 고감도형 누전차단기는 정격누전감도 전류가 대략 30 [mA] 이내이고, 중감도형 누전차단기는 정격누전감도 전류가 대략 50 [mA]를 초과하고 1000 [mA] 이하의 범위내이다.

상기 고속형 누전차단기는 정격누전감도 전류를 검출한 때로부터 동작시간이 0.1초내이고, 감전 보호용 고속형 누전차단기는 정격누전감도 전류 검출시점으로부터 동작시간이 0.03초 이내인 것이고, 시연형 누전차단기는 동작시간이 0.1초∼2초 이내인 것을 말한다.

반한시연형 누전차단기는 누설전류가 정격 누전감도 전류일 때는 0.2∼1초로 동작하지만 정격 누전감도전류의 1.4배일 때에는 0.1∼0.5초 내로 동작하고 정격 누전감도전류의 4.4배일 때는 0.05초 이내로 동작하는 누전차단기이다.

대한민국특허청 등록실용신안공보 등록번호 20-0257968호에는 누전차단대상 전기회로의 전류치를 검출하는 검출부와, 상기 검출부를 통해 검출된 전류치에 의해 누전전류치를 산출하고 산출된 누전전류치를 사용자가 설정한 기준치와 비교하여 비교결과 누전전류치가 상기 설정 기준치 이상이면 전기회로를 개방하기 위한 제어신호를 발생하는 제어부 및, 상기 제어부로부터 발생된 제어신호에 의해 전기회로를 개방하는 차단부를 포함하여 구성된 누전 차단장치가 기재되어 있으며,

동 공보 등록번호 20-0257979호에는 누전테스트부, 누전검출부, 증폭부로 구성된 누전회로부와 구동회로부, 전원부로 구성되어 누전테스트부의 테스트버튼을 누르거나실제 전로에 일정량의 누설전류가 발생시 동작하여 전로를 차단하는 누전차단기에 있어서 누전테스트부의 일단에 출력신호를 주기적으로 발생하는 신호발생부가 연결되어 있고 누전검출부와 구동회로부 사이에 누전회로부를 경유한 신호를 비교하는 비교신호부가 각각의 일단에 연결되어 있으며, 신호발생부와 비교신호부는 직입 연결되어 있으므로 신호비교부에서는 신호발생부에서 누전회로부를 경유한 신호와 직입된 신호와 비교하여 누전회로부를 경유한 신호가 정상일 경우는 구동회로부로 신호를 연동하지 않고 다시 신호발생부에서 주기적 반복 신호를 누전회로부로 보내게 되며, 누전회로부의 결함에 의해 누전회로부에서 비교신호부로 가는 신호가 차단 되거나 비정상적일 경우는 신호발생부에서 직입된 신호를 비교하여 구동회로부로 출력신호를 발생하여 누전차단기가 트립되어 전로를 차단하는 것을 특징으로 하는 자기진단형 누전차단기가 기재되어 있고,

동 공보 공개번호 실1999-0040071호에는 전원이 공급될 선로의 이상유무를 전원의 공급전에 자동으로 확인하고 이상이 없을 때 차단기의 가동접점이 클로즈되는 수단을 구비한 전원이 공급될 선로의 이상 확인장치가 장착된 전원차단기가 기재되어 있다.

그러나 상기와 같은 누전차단기는 영상변류기 누전 감지 방식으로 전원의 파형이 정상일 때는 영상 변류기의 2차출력이 발생되지 않으나 낙뢰, 서지 혹은 누전등 여러가지 요인에 의해 이상파형이 되면 영상 변류기의 출력이 발생되는바 이를 누전으로 인식하기 때문에 누전이 아닐때에도 누전차단장치가 작동하게 되며,

상기와 같이 이상전류로 인하여 누전차단기가 동작된 다음에 누전원인이 해소되면 원래의 상태로 복귀시켜 전력을 공급하여야 하나 이를 위해서는 일일히 누전차단기가 설치된 현장에 가서 누전차단기를 복귀시켜야 하는바 건물의 옥상이나 산간오지에 설치된 이동통신 중계기나 무인 전기기기 또는 거리의 공원의 가로등과 같이 원거리에 분산 설치되어 있는 경우 누전차단기를 원래상태로 복귀시키는데 많은 시간과 노력이 필요하며 장시간 기기의 사용중단으로 인한 피해가 발생하는 등의 문제점이 있다.

본 출원인은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 일시적인 낙뢰, 서지 혹은 누전등 여러가지 요인에 의해 차단된 전원을 자동으로 복구시킬 수 있는 지능형 전원자동복구장치를 개발하여 실용신안 등록번호 제0285754호로 등록 받은 바 있다.

그러나, 교류 600V 이하의 저압전로에서 누선 전류로 인한 감전사고와 전기화재 등을 방지하기 위하여 사용되는 차단기로 누전으로 인한 재해가 예상되는 전로에는 반드시 누전차단기를 설치하게 되어 있다.(내선규정) 따라서, 본 출원인이 개발한 지능형 전원자동복구장치와 누전차단기가 상호 연동되어야 하나 기존의 누전차단기를 지능형 전원자동복구장치와 함께 설치할 경우에는 이상전원 발생되면 누전차단기가 먼저 차단되어 지능형 전원자동복구장치의 기능을 수행하지 못하게되는 문제점이 발생하게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 전원선에 공급되는 전원에 이상 발생시 전로를 차단시키는 기존의 누전차단기에 동작지연수단을 추가로 구성하여, 낙뢰, 서지 혹은 누전으로 인하여 이상전류가 발생시 동작지연수단에 의해 누전차단기의 동작시간을 정격감도전류에 따른 허용 시간이내까지 지연시켜, 누전차단기의 동작 지연시간 동안 지능형 전원자동복구장치에서 전원선의 누전이나 과부하상태를 점검하고, 입력 이상전압을 검출하여 일시적인 쇼트나 과부하, 낙뢰에 의하여 차단되는 경우 자동으로 전원을 복구시키도록 함으로서, 낙뢰, 서지 혹은 누전으로 인하여 이상전류가 발생시 지능형 전원자동복구장치에 의해 그 원인이 해소되어 전기설비운영자가 누전차단기가 설치된 현장에 직접 방문하지 않아도 되고 정전시간을 최소화하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 지능형 전원자동복구 시스템에 대한 것으로서, 보다 상세히 설명하면, 전원선에 공급되는 전원에 이상 발생시 전로를 차단시키는 누전차단기에 동작지연수단을 구성하여 누전차단기의 동작시간을 정격감도전류에 따른 허용 시간이내까지 지연시켜, 상기 누전차단기가 동작되기 전에 지능형 전원자동복구장치에서 전원선의 누전이나 과부하상태를 점검하고, 입력 이상전압을 검출하여 일시적인 쇼트나 과부하, 낙뢰에 의하여 차단되는 경우 자동으로 전원을 복구시키는 전원자동복구 시스템인 것이다.

본 발명은 전원선(50)의 이상전류를 점검하는 영상변류기(51)와, 상기 영상변류기(51)에 연결되어 점검된 신호를 증폭시키는 증폭기(AMP)(52)와, 상기 증폭기(52)에 연결되어 증폭된 신호를 일정하게 유지하는 래치(Latch)(53)와, 상기 래치(53)에 연결되어 있어 전기를 차단하는 트립코일 구동부(54)로 구성된 기존의 누전차단기에서 증폭기(52)와 트립코일 구동부(54)에 연결된 래치(53)를 단절시키고, 그 대신 동작지연수단(55)을 연결하여 이상전류 발생시 증폭기(52)에서 트립코일 구동부(54)로 흐르는 전류를 일시적으로 지연시키도록 하여 전로를 차단시키는 트립코일 구동부(54)의 동작 시간을 지연시키도록 구성하고, 지능형 전원자동복구장치(B)를 설치하여 누전차단기(A)의 작동이 지연되고 있는 동안 이상전류를 체크하여 일시적인 전류이상인지 누전인지를 판별하여 전원을 차단 및 자동복구 시키도록 구성한 지능형 전원자동 복구시스템인 것이다.

본 발명의 특징은 낙뢰, 서지 혹은 누전으로 인하여 이상전류가 발생시 동작지연수단에 의해 누전차단기의 동작시간을 동작지연수단(55)에 의해 정격감도전류에 따른 허용 시간이내까지 지연시켜, 누전차단기의 동작 지연시간 동안 지능형 전원자동복구장치에서 전원선의 누전이나 과부하상태를 점검하고, 입력 이상전압을 검출하여 일시적인 쇼트나 과부하, 낙뢰에 의하여 차단되는 경우 자동으로 전원을 복구하여 정전시간을 최소화하는 것이다.

본 발명에서 래치(53)는 작동되지 않는 것으로서, 불필요하나 (제거해야하나), 기존의 장치(부품)에 이미 내장되어 있기 때문에 기존의 제품을 본발명에 재활용하고자 그대로 방치한채 단지 연결만 단절시켜 본 발명의 동작지연수단(55)을 트립코일구동부(54)에 연결시켜 사용할 수 있도록 한 개량한 것이다.

본 발명의 동작지연수단(55)은 도3에 도시된 바와 같이, 증폭기(52)와 트립코일 구동부(54) 사이에 직렬로 연결된 2개의 저항(R1,R2)과, 상기 2개의 저항(R1,R2) 사이에 병렬로 연결되어 필터역할을 수행하는 콘덴서(C1)와, 상기 저항(R2)과 트립코일 구동부(54) 사이에 병렬로 연결되어 트립코일 구동부(54)의 동작시간을 지연시키는 역할을 수행하는 콘덴서(C2)와, 상기 콘덴서(C2)에 충전된 전기용량을 방전시키는 저항(R3)으로 구성된다.

이하, 첨부한 도면에 의거 설명하면 다음과 같다.

도1은 본 발명의 전원자동복구 시스템 구성도, 도2는 본 발명의 누전차단기 구성도, 도3은 본 발명의 누전차단기에 구성된 동작지연수단의 구성도, 도4는 본 발명의 지능형 전원자동복구장치 내부 구성도, 도5는 본 발명의 지능형 전원자동복구장치 전면패널 구성도를 도시한 것이며, 마그네틱스위치(1), 낙뢰보호기(2), 다운트랜스(3), 전원안정화부(4), 신호안정증폭부(5), 부하전류검출부(6), 누전검출부(7), 주전원제어부(8), 비상복구부(9), 전원입/출력부(10,100), 주콘트롤부(13), 제한선택스위치(14), 표시부(15), 조작부(16), 전원선(50), 영상변류기(51), 증폭기(AMP)(52), 래치(Latch)(53), 트립코일 구동부(54), 동작지연수단(55), 저항(R1,R2,R3), 콘덴서(C1,C2), 누전차단기(A), 지능형 전원자동복구장치(B)를 나타낸다.

본 발명에 따른 지능형 전원자동 복구 시스템은 도1에 도시된 바와 같이 동작지연수단(55)이 구비된 누전차단기(A)와 지능형 전원자동복구장치(B)를 전원선(50)에 직렬로 설치함으로서 구축되며, 낙뢰, 서지 등으로 인하여 전원선(50)에 이상전류가 발생시 상기 누전차단기(A)는 영상변류기(51)를 통해 이상전류를 검출하여 증폭기(52)로 증폭시킨 후, 동작지연수단(55)을 통해 전류의 흐름을 정격감도전류에 따른 동작시간 이내로 지연시켜 트립코일 구동부(54)의 동작시간을 지연시키도록 구성되고, 상기 지능형 전원자동복구장치(B)는 상기 누전차단기(A)가 동작이 지연되고 있는 동안 전원입력부(10)로 들어온 전원의 이상유무를 다운트랜스(3)와 전원안정부(4)를 통해 판단하여, 이상시 주콘트롤부(13)의 지시에 따라 주전원제어부(8)에 의해 상전원이 마그네틱스위치(1)에 의해 차단되며, 주콘트롤부(13)에서 제한선택스위치(14)의 보조 지시에 의해 일정 간격과 복구시도회수, 설정되어 있는 전류한계치를 고려하여 복구를 시도하도록 구성된다.

상기 누전차단기(A)는 도2에 도시된 바와 같이, 전원선(50)에 이상전류가 발생여부를 감시하는 영상변류기(51)와, 상기 영상변류기(51)에서 검출된 이상전원을 증폭하는 증폭기(52)와, 상기 증폭기(52)로 부터 증폭된 전류를 저장하여 트립코일 구동부(54)의 동작시간을 지연시키는 동작지연수단(55)과, 상기 동작지연수단(55)에 연결되어 일정전류가 유기시 전로를 차단시키는 트립코일 구동부(54)로 구성된 것이다.

상기 동작지연수단(55)은 도3에 도시된 바와 같이, 증폭기(52)와 트립코일 구동부(54) 사이에 직렬로 연결된 2개의 저항(R1,R2)과, 상기 2개의 저항(R1,R2) 사이에 병렬로 연결되어 필터역할을 수행하는 콘덴서(C1)와, 상기 저항(R2)과 트립코일 구동부(54) 사이에 병렬로 연결되어 트립코일 구동부(54)의 동작시간을 지연시키는 역할을 수행하는 콘덴서(C2)와, 상기 콘덴서(C2)에 충전된 전기용량을 방전시키는 저항(R3)으로 구성된다.

상기와 같은 누전차단기(A)는 이상전류의 발생에 의해 영상검출기(51)에서 검출되어 증폭기(52)에 의해 증폭된 전류가 동작지연수단(55)의 콘덴서(C2)에 충전됨으로서, 상기 콘덴서(C2)에 충전되는 시간만큼 트립코일 구동부(54)의 동작시간이 지연되게 된다. 따라서, 전로를 차단하는 누전차단기(A)의 동작시간이 지연 되게 되는 것이다.

상기 동작지연수단(55)에 구성된 저항과 콘덴서 값은 누전차단기의 종류에 따라 정해진다. 즉, 누전차단기의 정격감도전류에 따른 동작 시간의 범위 이내까지 동작이 지연되도록 알맞은 저항과 콘덴서를 구성하면 된다.

상기 지능형 전원자동복구장치(B)는 도4에 도시된 바와 같이, 전원이 입/출력되는 전원입/출력부(10,100)와, 상기 전원입/출력부(10,100)를 연결하고 있는 전원공급라인에 형성되어 전원입력부(10)를 통해 공급된 전원을 ON/OFF 시켜주는 마그네틱스위치(1)와, 상기 전원공급라인에 연결되어 콘트롤러부 이상시 부하측 전원을 전원출력부(100)에 공급하는 비상복구부(9)와, 상기 전원입력부(10)에 연결되어 낙뢰 및 서지를 제거하는 낙뢰보호기(2)와, 상기 전원입력부(10)에 연결되어 콘트롤러의 전원을 공급하기 위하여 전압을 다운시키는 다운트랜스(3)와, 상기 다운트랜스(3)에서 출력되는 AC전원(전압)을 DC전원 (전압)으로 변환하고 콘트롤부에 안정된 전원을 공급하기 위한 전원안정화부(4)와, 상기 전원안정화부(4)에 연결되며 제한선택스위치(14), 조작부(16), 누전검출부(7)와 부하전류검출부(6) 및 신호안정증폭부(5)를 통해 입력된 신호를 감지하여 주전원제어부(8)와 표시부(15)를 제어하는 주콘트롤부(13)와, 상기 주콘트롤부(13)의 제어신호에 따라 상기 마그네틱스위치(1)를 on/off시키는 주전원제어부(8)와, 상기 전원출력부(100)에 연결되는 부하 전원의 누전상태를 감시하여 감지된 신호를 상기 주콘트롤부(13)에 전달하는 누전검출부(7)와, 부하 전류를 감시(센싱)하는 부하전류검출부(6)와, 상기 부하전류검출부(6)에 연결되며 부하전류검출부(6)에서 검출된 신호를 증폭하여 상기 주콘트롤부(13)에 전달하는 신호안정증폭부(5)와, 상기 주콘트롤부(13)에 연결되며 사용환경에 따라 입력되는 전류의 크기와 이상시 복구시도 시간 및 복구횟수를 설정하는 제한선택스위치(14)와, 상기 주콘트롤부(13)에 연결되며 사용자가 원하는 동작을 외부에서 직접 조작하도록 구성된 조작부(16)와, 상기 주콘트롤부(13)에 연결되며 작동상태를 외부에서 사용자가 인식할 수 있도록 구성된 표시부(15)로 구성되어 있으며,

상기 마그네틱스위치(1)는 주전원제어부(8)의 포토트라이액으로 직접 콘트롤하며 교류 및 써지에 의한 회로 오류방지를 위해 스파크스켈쳐를 설치하고 주콘트롤부(13)는 마이컴을 이용 프로그램화하여 설계되어 있으며, 부하전류검출부(6)의 코아트랜스(CT)를 이용 검출된 신호는 주콘트롤부(13)에서 256스텝(다단계)으로 분류하여 디지털화하여 정확도를 높이고 부하전류 및 장애횟수 표시부(30)에 나타내는 장치인 것이다.

상기 지능현 전원자동복구장치(B)의 전면부에 설치된 각종 스위치와 램프 기능과 표시를 간단히 표로 나타내면 다음과 같다.

구분	기능	표시
IN	상전 인입시 점등	녹색
OUT	ELB 정상작동시 점등	녹색
START	자동 및 수동 복구시 점등	녹색
START	경보 발행후 복구준비중 점멸	녹색
STOP	경보 발생 및 수동차단시 점등	적색
CUR.SET	사용전류 확인시 점등	황색
CUR.SET	정상동작시 숫자판에 전류표시	FND 점멸
COUNTER	단전,누전,과전류에 의한 장애 횟수	FND 점등
RESET	정상동작시 숫자판 "00"복귀 3초 ON	FND 점등
BY PASS	ELB 장애로 인한 긴급복구 NFB	ON, OFF
CONCENT	기타 측정기 사용 전원 NFB	ON, OFF
TERMINAL	상전 입,출력 단자	단자

일반적인 사용방법은 입력에 상전원(AC 220V)을 연결하여 마그네틱 스위치(1)가 동작하고, 전원입력표시(21)및 전원출력표시(22)의 입, 출력 램프 (Lamp)가 켜지면 출력으로의 정상적인 회로가 구성되어지며, Stop버튼(27)을 눌러 출력을 차단하고 부하를 연결한 후에, Start버튼(26)을 눌러 부하에 전원을 가한 다음, 정상적인 장비의 동작시(최대부하) 부하전류 및 보기버튼(28)을 눌러 "숫자"를 표기하여 현재의 사용부하를 인식시키며, 전면 콘트롤부의 조정스위치를 돌려 복구간격, 횟수, 전류값을 현지에 맞게 조정한다.

이때, 부하의 변동시 부하전류및 보기버튼(28)을 눌러 "숫자"값을 지시하게 하여 부하변동에 대처하며, 트립횟수의 Reset는 장애표시복귀버튼(29)을 3초간 누르면 "00"으로 돌아가도록 하여 사용하는 것이다.

본 발명에 따른 지능형 전원 자동복구시스템의 동작과정을 살펴보면, 전원선(20)에 정상적인 전류가 흐르는 경우에는 누전차단기(A)의 영상변류기(21)에 발생한 자속은 서로 상쇄되어 전류는 발생하지 않아 누전차단기(A)가 동작하기 않게 되며, 지능형 전원자동복구 장치 또한 동작하지 않게 된다.

낙뢰, 서지 등으로 인하여 전원선(50)에 이상전류가 발생하면 누전차단기(A)의 영상변류기(51)에 의해 측정된 이상전류는 증폭기(52)에 의해 증폭된 후 동작지연수단(55)으로 이동하여 저항(R1)과 콘덴서(C1)에 의해 필터링되어 저항(R2)을 통과하여 콘덴서(C2)에 충전되게 된다. 따라서, 전류의 흐름에 의해 동작하는 트립코일 구동부(54)는 동작지연수단(55)에 유입된 전류가 콘덴서(C2)에서 충전되는 동안 동작이 지연되게 된다.

만약, 충전되는 전류의 양이 콘덴서(C2)의 용량 보다 초과하게 되면, 증폭기(52)에서 출력되는 전류가 트립코일 구동부(54)로 이동하게 되어 트립코일 구동부(54)가 작동하게 되어 전로가 차단되게 된다.

지능형 전원자동복구장치(B)는 상기 누전차단기(A)가 동작지연수단(55)에 의해 지연되고 있는 동안 동작되며, 이상전류가 전원입력부(10)로 들어온 전원은 낙뢰보호기(2)를 통하여 고전압에 대하여 보호되어지고 다운트랜스(3)와 전원안정부 (4)에 의하여 이상으로 판단시 주콘트롤부(13)의 지시에 따라 주전원제어부(8)에 의해 상전원이 마그네틱스위치(1)에 의해 차단된다.

상기 지능형 전원자동복구장치(B)에 의해 이상전류의 원인이 해소되면 누전차단기(A)의 동작지연수단(55)에 구성된 저항(R3)에 의해 콘덴서(C2)에 충전된 전류를 방전되어, 동작지연수단(55)이 초기화된다.

상기 지능형 전원자동복구장치(B)의 동작과정을 보다 구체적으로 설명하면,

정상동작시 수동으로 ON/OFF 동작은 장치의 동작 및 타이머 표시부(23)에 녹색 램프가 켜있는 상태에서 STOP버튼(27)을 누르면 주콘트롤부(13)의 지시에 의한 경보 및 장애 OFF 표시(24)가 적색으로 표시되며 부하가 OFF된다.

수동으로의 교번 동작 시험을 START버튼(26)과 STOP버튼(27)을 이용 시험한다.

이상 전압 및 낙뢰가 유입이 될 때 전원입력부(10)로 들어온 전원은 낙뢰보호기(2)를 통하여 고전압에 대하여 보호되어지고 다운트랜스(3)와 전원안정부(4)에 의하여 이상으로 판단시 주콘트롤부(13)의 지시에 따라 주전원제어부(8)에 의해 상전원이 마그네틱스위치(1)에 의해 차단된다.

누전 및 과부하 현상이 발생될 때 누전검출부(7), 부하전류검출부(6)에 의해 검출된 신호는 신호안전증폭부(5)에 의해 판단되어지고 주콘트롤부(13)의 명령에 따라 주전원제어부(8)에 의해 마그네틱스위치(1)가 차단되어진다.

자동복구는 순간 정전, 낙뢰, 과부하, 누전에 의해 발생된 장애에 대하여 경보 및 장애 OFF 표시부(24)에 적색 램프와 함께 장치동작 및 타이머표시부(23)에 녹색램프가 점멸이 이루어지면 주콘트롤부(13)에서 제한선택스위치(14)의 보조 지시에 의해 일정 간격과 복구시도회수, 설정되어 있는 전류한계치를 고려하여 복구를 시도한다.

제한선택스위치(14)에 의한 주콘트롤부(13)의 복구 동작은 차단규정속도 이내에서 이루어지며 그 시간동안 상태를 검출 ON/OFF를 결정한다.

수동복구는 경보 및 장애 OFF 표시부(24)에 적색 램프가 켜지고 장치의 동작 및 타이머표시부(23)에 녹색 램프가 점멸할 경우 START버튼(26)을 눌러 강제 복구를 시도한다.

동작전류 모니터는 정상적인 부하에 의하여 본 지능형자동전원복구장치가 동작을 할 경우 부하전류보기버튼(28)을 누르면 부하전류체크표시부(25)에 황색 램프가 점등되면서 부하전류 및 장애횟수표시부(30)에 숫자로 표기되면서 점멸된다.

장애횟수 표시 및 복귀는 전원의 이상으로 인한 장애 및 누전, 과부하에 의한 부하전원 장애시 부하전류 및 장애횟수표시부(30)에 숫자로 더해져 표기되어 점등되어지고 그 수를 지우고자 할 때에는 장애표시복귀버튼(29)를 3초 이상 누르고 있으므로 초기화한다.

상기와 같은 본 발명은 전원선에 공급되는 전원에 이상 발생시 전로를 차단시키는 누전차단기에 동작지연수단을 구성하여 누전차단기의 동작시간을 허용 시간이내까지 지연시켜, 누전차단기의 동작 지연시간 동안 지능형 전원자동복구장치에서 전원선의 누전이나 과부하상태를 점검하고, 입력 이상전압을 검출하여 일시적인 쇼트나 과부하, 낙뢰에 의하여 차단되는 경우 자동으로 전원을 복구시킴으로서, 낙뢰, 서지 혹은 누전으로 인하여 이상전류가 발생시 지능형 전원자동복구장치에 의해 그 원인이 해소되어 전기설비운영자가 누전차단기가 설치된 현장에 직접 방문하지 않아도 되며, 일시적인 이상전류에 의해 정전되는 시간을 최소화하는 효과가 있다.

도1은 본 발명의 전원자동복구 시스템 구성도

도2는 본 발명의 누전차단기 구성도

도3은 본 발명의 누전차단기에 구성된 동작지연수단의 구성도

도4는 본 발명의 지능형 전원자동복구장치 내부 구성도

도5는 본 발명의 지능형 전원자동복구장치 전면패널 구성도

<주요부분 도면의 부호>

마그네틱스위치(1), 낙뢰보호기(2), 다운트랜스(3), 전원안정화부(4), 신호안정증폭부(5), 부하전류검출부(6), 누전검출부(7), 주전원제어부(8), 비상복구부 (9), 전원입/출력부(10,100), 주콘트롤부(13), 제한선택스위치(14), 표시부(15), 조작부(16), 전원선(50), 영상변류기(51), 증폭기(AMP)(52), 래치(Latch)(53), 트립코일 구동부(54), 동작지연수단(55), 저항(R1,R2,R3), 콘덴서(C1,C2), 누전차단기(A), 지능형 전원자동복구장치(B)

Claims

지능형 전원자동 복구 시스템에 있어서, 동작지연수단(55)이 구비된 누전차단기(A)와 지능형 전원자동복구장치(B)를 전원선(50)에 직렬로 설치함으로서 구축되며, 상기 누전차단기(A)는 낙뢰, 서지 등으로 인하여 전원선(50)에 이상전류가 발생시 영상변류기(51)를 통해 이상전류를 검출하여 증폭기(52)로 증폭시킨 후, 동작지연수단(55)을 통해 전류의 흐름을 정격감도전류에 따른 동작시간 이내로 지연시켜 트립코일 구동부(54)의 동작시간을 지연시키도록 구성되어 있고,

상기 지능형 전원자동복구장치(B)는 상기 누전차단기(A)가 동작이 지연되고 있는 동안 전원입력부(10)로 들어온 전원이 이상유무를 다운트랜스(3)와 전원안정부(4)를 통해 판단하여, 이상시 주콘트롤부(13)의 지시에 따라 주전원제어부(8)에 의해 상전원이 마그네틱스위치(1)에 의해 차단되며, 주콘트롤부(13)에서 제한선택스위치(14)의 보조 지시에 의해 일정 간격과 복구시도회수, 설정되어 있는 전류한계치를 고려하여 복구를 시도하도록 구성되어 있음을 특징으로 하는 지능형 전원자동 복구 시스템.
제1항에 있어서, 상기 누전차단기(A)는 전원선(50)의 이상전류가 발생여부를 감시하는 영상변류기(51)와, 상기 영상변류기(51)에서 검출된 이상전원을 증폭하는 증폭기(52)와, 상기 증폭기(52)로 부터 증폭된 전류를 저장하여 트립코일 구동부(54)의 동작시간을 지연시키는 동작지연수단(55)과, 상기 동작지연수단(55)에 연결되어 일정전류가 유기시 전로를 차단시키는 트립코일 구동부(54)로 구성되어, 영상변류기(51)에서 검출되어 증폭기(52)에 의해 증폭된 전류가 동작지연수단(55)의 콘덴서(C2)에 충전됨으로서, 상기 콘덴서(C2)에 충전되는 시간만큼 트립코일 구동부(54)의 동작시간을 지연시켜 전로를 차단하는 누전차단기(A)의 동작시간이 지연 되게 구성되어 있음을 특징으로 하는 지능형 전원자동 복구 시스템.
제2항에 있어서, 상기 동작지연수단(55)은 증폭기(52)와 트립코일 구동부(54) 사이에 직렬로 연결된 2개의 저항(R1,R2)과, 상기 2개의 저항(R1,R2) 사이에 병렬로 연결되어 필터역할을 수행하는 콘덴서(C1)와, 상기 저항(R2)과 트립코일 구동부(54) 사이에 병렬로 연결되어 트립코일 구동부(54)의 동작시간을 지연시키는 역할을 수행하는 콘덴서(C2)와, 상기 콘덴서(C2)에 충전된 전기용량을 방전시키는 저항(R3)으로 구성됨을 특징으로 하는 지능형 전원자동 복구 시스템.
제1항에 있어서, 상기 지능형 전원자동복구장치(B)는 전원이 입/출력되는 전원입/출력부(10,100)와, 상기 전원입/출력부(10,100)를 연결하고 있는 전원공급라인에 형성되어 전원입력부(10)를 통해 공급된 전원을 ON/OFF 시켜주는 마그네틱스위치(1)와, 상기 전원공급라인에 연결되어 콘트롤러부 이상시 부하측 전원을 전원출력부(100)에 공급하는 비상복구부(9)와, 상기 전원입력부(10)에 연결되어 낙뢰 및 서지를 제거하는 낙뢰보호기(2)와, 상기 전원입력부(10)에 연결되어 콘트롤러의 전원을 공급하기 위하여 전압을 다운시키는 다운트랜스(3)와, 상기 다운트랜스(3)에서 출력되는 AC전원(전압)을 DC전원 (전압)으로 변환하고 콘트롤부에 안정된 전원을 공급하기 위한 전원안정화부(4)와, 상기 전원안정화부(4)에 연결되며 제한선택스위치(14), 조작부(16), 누전검출부(7)와 부하전류검출부(6) 및 신호안정증폭부 (5)를 통해 입력된 신호를 감지하여 주전원제어부(8)와 표시부(15)를 제어하는 주콘트롤부(13)와, 상기 주콘트롤부(13)의 제어신호에 따라 상기 마그네틱스위치(1)를 on/off시키는 주전원제어부(8)와, 상기 전원출력부(100)에 연결되는 부하 전원의 누전상태를 감시하여 감지된 신호를 상기 주콘트롤부(13)에 전달하는 누전검출부(7)와, 부하 전류를 감시(센싱)하는 부하전류검출부(6)와, 상기 부하전류검출부 (6)에 연결되며 부하전류검출부(6)에서 검출된 신호를 증폭하여 상기 주콘트롤부 (13)에 전달하는 신호안정증폭부(5)와, 상기 주콘트롤부(13)에 연결되며 사용환경에 따라 입력되는 전류의 크기와 이상시 복구시도 시간 및 복구횟수를 설정하는 제한선택스위치(14)와, 상기 주콘트롤부(13)에 연결되며 사용자가 원하는 동작을 외부에서 직접 조작하도록 구성된 조작부(16)와, 상기 주콘트롤부(13)에 연결되며 작동상태를 외부에서 사용자가 인식할 수 있도록 구성된 표시부(15)로 구성됨을 특징으로 하는 지능형 전원자동 복구 시스템.