KR20060034975A - 차단기 설비의 감시방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기설비 중 차단기의 고장유무 상태를 감시하는 방법에 관한 것으로, 상세하게는 전기적 회로 차단기 설비에 리미트 스위치와 보조 계전기를 이용하여 차단기 기계 동작부의 상태를 상시 감시 가능케 하고, 고장 방지 및 정전 파급을 줄이며, 작업의 간소화 및 시간 단축 등으로 효율적인 전력설비를 운용할 수 있는 차단기 설비의 감시방법에 관한 것이다.

이를 위한 본 발명은 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차단기 설비의 감시방법은, 도 2에 도시된 바와 같이 차단기의 메카니즘상 최종 지탱부(후크)에 리미트 스위치를 취부 접속시키는 단계(S200); 차단기의 전기적 투입/차단 코일에 병렬로 보조 계전기를 연결 접속시키는 단계(S201); 리미트 스위치와 병렬 보조 계전기로부터 얻은 정보를 조합시키는 단계(S202); 및 전기적 조합의 정보를 응용해 원방 송출하는 단계(S203)를 포함하여 진행하는 것을 특징으로 한다.

Description

차단기 설비의 감시방법{Observation method of a circuit breaker mechanism}

도 1은 종래 차단기의 동작조작 흐름도,

도 2는 본 발명에 따른 차단기 감시방법의 흐름도,

도 3은 본 발명의 방법에 따라 차단기의 동작흐름을 나타낸 흐름도,

도 4의 (가),(나),(다),(라)는 본 발명에 적용되는 각각의 부품들의 개략적 구성도와 회로도들이다.

본 발명은 전기설비 중 차단기의 고장유무 상태를 감시하는 방법에 관한 것으로, 상세하게는 전기적 회로 차단기 설비에 리미트 스위치와 보조 계전기를 이용하여 차단기 기계 동작부의 상태를 상시 감시 가능케 하고, 고장 방지 및 정전 파급을 줄이며, 작업의 간소화 및 시간 단축 등으로 효율적인 전력설비를 운용할 수 있는 차단기 설비의 감시방법에 관한 것이다.

통상적으로 차단기(Circuit breaker)라 함은, 발전소, 변전소, 건축물 등 전기적 공작설비의 전기적 회로를 분리, 접속 등을 유지시키기 위한 도구로 사용하는 전기기계의 하나로, 충분한 절연성능을 가지고 고장전류의 차단에 유용하게 사용하게 된다.

따라서, 이러한 차단기는 전기 공급회로 설비에 일반적으로 사용되어지는 필수적이고 중요한 전기 설비물의 하나이다.

상기한 바와 같이 발·변전소 등 전력설비에는 각종 많은 차단기 종류가 설치 운전 중에 있으며 과거로부터 현재, 미래까지 계속되는 기계장치로 발전되고 있으나, 차단기 설비내 기계부 동작 상태감시가 전무한 실정이며, 때로는 운전중 차단동기 없이 무단으로 차단기 차단동작 실행으로 연계한 원인을 알 수 없는 차단기 동작등 원인의 전기적, 기계적 발생원인 추적노력에 대책이 없는 것이 현실이다.

전 차단기의 연계한 각 배전반에는 각종 이상발생 인지를 위한 경보회로가 구비되어 있으나, 이러한 경보회로는 전기회로 설비적 감시형태는 유효하나 기기의 기계 조작부의 감시에는 현재 경보기능은 없다.

각 차단기기의 설비에는 일정의 상태변화 등의 오류감지 및 경보가 가능하나, 기계부(mechanism)의 이상유무를 사전감지 하는 기능은 없으며, 차단기는 운전중 차단동기 없이 무단 차단동작 실행이 발생하면 많은 부가적 문제가 발생하지만 차단기 무단 동작시 감시되는 장치가 없는 것이 현실이다.

한편, 차단기의 동작은 전기적 회로 설비에서 매우 중요하다. 그래서 그 기능상 자유로운 동작 책무를 갖도록 구비되어지고, 절연, 동작특성 등의 성능유지를 위한 계획보수 점검을 계속하여 설비에 운용하여야 한다. 그렇지 않으면 더욱 심각한 문제가 발생할 수 있는 원인제공과 설비고장의 방치라 할 수 있다.

따라서, 차단기의 상태를 감시하는 일부의 전기적 형태의 감시를 행하고 있지만, 차단기 동작의 주안점이 되는 최종 기계 동작부의 상태 감시장치 등이 없으며, 점검 보수시도 패키지화 되어 있는 기계 동작부의 분해점검 등은 어려운 현실이다.

도 1은 종래 차단기 동작조작 흐름을 도시한 것으로, 도 1을 참조하여 종래의 차단기의 감시과정을 이하 설명한다.

먼저, 차단기의 투입 또는 차단동작을 수행하기 위해서는, 실행 신호에 의해 시작되어(S100), 차단기에 내장된 코일에 전기적 여자 되어 여자된 코일이 전자석적 힘을 이용해 삽입되어 있는 아마추어를 동작시키고(S101), 아마추어 타력으로 차단기 동작 지탱부를 변화시켜(S102), 기계 동작부의 움직임을 유발(S103)시킴으로써 차단기의 동작이 수행(S104)되어 지는 것이다.

이때, 지탱부의 최종 지탱부의 동작변화(S103)가 곧 차단시의 동작수행(S105)을 의미하는 것이 된다. 물론, 기계부에는 차단부의 동작을 위한 에너지를 축척하고 상시 동작 대기상태를 계속적으로 유지하고 있는 것이다. 이때, 최종 지탱부(후크)의 이완 등으로 완전치 않게 지탱되어지면 그냥 차단기가 동작되어 지는 것이다.

종래 차단기 일련의 동작흐름을 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.

차단기의 사용자 또는 원인 제공자의 실행신호에 의해 관련의 전자력 도구인 코일에 전기적 인가되어 아마추어에 의한 타력으로, 동작 준비되어 있는 에너지 축적 지탱부에 변화를 주어 준비 축적된 에너지에 의해 가동부의 동작을 유발하여 일 련의 차단기 동작책무를 완수하도록 구성된다.

즉, ① 지령신호 발생(S100) → ② 코일여자(S101) → ③ 차단기 최종지지 지탱부 변화(S103) → ④ 전기적 저접촉자 가동부 이동(S105) → ⑤ 차단기 동작완료 인지(S106)의 순서로 진행되어 진다.

상기한 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 종래에는 전기적 조작 신호가 기계적 변환 동작되어 축적된 기계 에너지를 해방시킴으로써 차단기의 동작활동을 수행케 하는 것이며, 이때 전기적 타력부의 부근을 수동적인 방법으로 힘을 가하면 역시 같은 작용을 하게 되는 것이다.

따라서, 차단기의 무단동작은 정전을 의미하고, 설비 운영 측에서의 전력손실이 상당하게 되는 문제점이 있었다.

그리고, 상기의 동작실행을 감지와 어떠한 원인으로 전기적, 기계적 결함 등으로 동작되었는지는 알 수 없었다.

또한, 종래의 차단기의 내부 기계부의 문제점을 보면, 이상유무를 사전 감지하는 기능이 없으므로 기계부 오류시는 즉시 전력설비 운영 차단의 문제가 발생되었으며, 예방점검 등은 일시적이며 운전원의 육안과 육감에 의존한 상태이므로 상시 감시 운영이 필요시 되고 차단기 함내 엄폐되어진 곳에 기계구동부가 있어 근무자의 사시감시에 부재구역임(상시 육안점검 부재구역) 급전 계통에는 기기의 조각 및 선로구성 감시는 이루어지나 차단기의 기능상태 감지는 이루어지지 못한 단점도 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 감시접점을 이용한 정보취득으로 차단동작 수행의 최종적 기계적 지탱(후크)부에 마이크로(리미트) 스위치를 이용 후크의 동작상태 및 지지위치를 감시 경보하여 차단기의 정상 기능을 유지할 뿐만 아니라, 전기적 신호와 기계적 동작 수행을 함께 실시간 감시하도록 하여 이상 유무를 사전 감지하는 기능을 적용 효과적 이용으로 설비이상 유무를 감지할 수 있도록 함으로써 보다 신속, 정확, 간편, 호환 등을 도모 하도록 하여 오고장 예방은 물론 고장예방대처 능력향상으로 안정적인 전력공급에 기여할 수 있는 차단기 설비의 감시방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차단기 설비의 감시방법은, 도 2에 도시된 바와 같이 차단기의 메카니즘상 최종 지탱부(후크)에 리미트 스위치를 취부 접속시키는 단계(S200); 차단기의 전기적 투입/차단 코일에 병렬로 보조 계전기를 연결 접속시키는 단계(S201); 리미트 스위치와 병렬 보조 계전기로부터 얻은 정보를 조합시키는 단계(S202); 및 전기적 조합의 정보를 응용해 원방 송출하는 단계(S203)를 포함하여 진행하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전기적 조합의 정보를 응용해 원방 송출하는 단계(S203)는, 원방 감시자의 신호 수신장치에 연결 접촉하는 단계(S204)와; 신호수신 장치가 원방 감시자에게 정보를 전달하는 단계(S205) 및, 원방 감시자는 현장의 차단기 설치변화를 감지하는 단계(S206)로 진행된다.

이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 설명하고, 발명에 대한 이해를 돕기 위해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어지지 않아야 한다.

본 발명의 실시예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다.

한편, 도 3은 본 발명의 동작 흐름도를 도시한 것으로, 종래기술인 도 1의 동작흐름과 비교하여 볼 때 병렬 보조 계전기(S101-1)와 리미트 스위치부(S102-1)를 더 구비하여야 하며, 이들은 경보회로 구성회로(S107)에 연결되어 원방 감시자에게 경보를 발령할 수 있도록 되어 있다.

여기서 도 4의 (가),(나),(다),(라)는 본 발명에 따른 차단기 설비의 감시방법에 적용되는 병렬 보조 계전기(S101-1)와 리미트 스위치부(S102-1) 및 이들에서 취득정보를 조합하여 신호를 방출하는 경보회로의 구성을 도시한 것으로, 도 4의 (가)는 기설의 차단기 설비에 적용되는 필수품의 개념도, 도 4의 (나)는 병렬 보조 계전기(S101-1) 회로의 도면으로 차단(Trip)회로에 부가하여 차단신호를 확대해 감시에 필요한 정보를 취득하기 위한 회로이고, 도 4의 (다)는 차단기의 리미트 스위치부(S102-1)로서 최종 지탱부인 후크의 변화를 감지하여 결함을 인식하는 회로이며, 도 4의 (라)는 상기 병렬 보조 계전기(S101-1)와 리미트 스위치부(S102-1)로부터 정보를 제공받아 원방 감시를 할 수 있도록 경보 등의 인지 가능한 경보회로 구성회로(S107)로서 차단(Trip)의 전기적 신호와 기계적 신호가 일치하는 경우 경보 발생이 없으며, 기계적 신호 이상시만 경보를 원방 감시자에게 발령할 수 있도록 되어 있다.

이와 같은 본 발명에 따른 차단기 설비의 감시방법으로 예방 가능법을 설명하면 다음과 같다.

1) 전기적 또는 기계적 동작으로 기인한 현상을 구별함이 가능.

- 경보회로는 분명히 전기적 또는 기계적 신호중 어느 한쪽의 동작시에는 경보되는 회로이므로 경보로 인식 판단함.

2) 여러 가지 이유로 후크의 간격변화로 지탱하는 후크에서 간격의 이탈이 생기면 경보되어 운영자가 간격을 미리 확인하여 예방 할 수 있게 제공함.

3) 전기적 신호만 있고 기계적 동작으로의 연결이 안되는 경우에도 감지가 가능하므로 차단코일 등의 문제에 관한 사항도 판단 가능함.

4) 차단기의 무단 동작시는 설비에 경보기능이 없어 설비운영자가 인식하기 어려우나, 본 고안에서는 기계부의 후크동작을 상시 감시하여, 무단동작시 운영자에게 경보하게 구성하므로 운영자가 즉시 인식하게 됨.

한편, 상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 실시예가 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시될 수 있다.

특히, 본 발명의 실시예에서는 일부제품에 접속되어 실행방법을 예를 들어 설명하였으나, 어느 제품이건 같은 방법으로 전력 설비에서도 동일하게 적용 가능하다.

상기와 같이 구성된 본 발명은, 리미트 스위치 취부작업이 손쉽고, 차단기 동작상태 및 그 시스템상태의 실시간 파악에 탁월한 효과가 있고, 정전을 줄이고 각 설비의 설비구조상 난이한 감시부재 부분도 확실히 감시를 원활히 수행할 수 있는 이점이 있으며, 신호 지령이 최종까지 도달하는 여부를 취득하는 이점도 있다.

Claims (2)

1. 전기 설비인 차단기의 이상 유무를 감시하는 방법에 있어서, 상기 차단기의 메카니즘상 최종 지탱부(후크)에 리미트 스위치를 취부 접속시키는 단계(S200); 차단기의 전기적 투입/차단 코일에 병렬로 보조 계전기를 연결 접속시키는 단계(S201); 리미트 스위치와 병렬 보조 계전기로부터 얻은 정보를 조합시키는 단계(S202); 및 전기적 조합의 정보를 응용해 원방 송출하는 단계(S203)를 포함하여 진행하는 것을 특징으로 하는 차단기 설비의 감시방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 전기적 조합의 정보를 응용해 원방 송출하는 단계(S203)는, 원방 감시자의 신호 수신장치에 연결 접촉하는 단계(S204)와; 신호수신 장치가 원방 감시자에게 정보를 전달하는 단계(S205) 및, 원방 감시자가 현장의 차단기 설치변화를 감지하는 단계(S206)로 진행되는 것을 특징으로 하는 차단기 설비의 감시방법.

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