KR20080049209A - 무정전 전원장치의 입력지연회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무정전전원장치(이하, UPS라 함)의 입력단에 입력전원의 인가 시, 임의로 설정된 시간 후에 입력전원이 UPS에 공급되도록 하는 입력지연회로에 관한 것으로써, UPS에 입력전원의 투입 시, 특히 정전에서 복전하는 시점에서의 불규칙적인 입력전원의 투입시의 과도특성에서 UPS의 보호가 가능케 하도록 UPS전단에 전자접촉기(Magnet Contactor)와 타이머(Timer)로 구비하는 것으로 더욱 상세하게는 UPS에 교류전원을 공급하기 위한 교류입력단자와, 상기 RST 선상에 직렬로 연결된 과전류보호용 차단기 및 여러개의 단자들이 각각 독립적인 스위치 역활을 하면서, 상호간에는 기계적으로 연결되어 있을뿐 전기적으로는 전혀 연결되어있지 않아 전기적으로는 독립되어 있지만 기계적으로는 동시에 움직이도록 각각의 스위치는 서로 절연물질로 묶여있는 전자접촉기 메인접점과, 상기 과전류보호용 차단기와 전자접촉기 메인접점사이에 병렬로 연결되는 지연회로부와, 상기 지연회로부의 선단에 회로보호와 직류전압을 위하여 구비되는 절연변압기와, 상기 지연회로부는 외부의 신호(Signal)에 의해 부하전류를 제어(On-Off)해주는 전자접촉기와, 상기 전자접촉기에 전원이 공급되어 기동하며 평소에 접점이 떨어져 있는 노말오픈(Normal Open)의 a접점인 전자접촉기 보조접점 및 상기 a접점인 전자접촉기 보조접점과 연결되어 평소에 접점이 붙어있는 노말클로즈(Normal Close)의 b접점인 전자접촉기 보조접점과, 상기 b접점인 전자접촉기 보조접점과 직렬로 연결되어 UPS로의 전원 투입을 지연하는 투입지연타이머와, 상기 a접점인 전자접촉기 보조접점 및 직렬로 연결되어 있는 전자접촉기에 연결되는 운전용 타이머 한시접점과, 상기 지연회로부의 장애시 교류입력단자로부터의 전원을 UPS에 바로 공급하기 위하여 구비되는 직기동배선용 차단기로 구비된 것을 특징으로 하는 것이다.

무정전전원장치, 입력지연회로, 전자접촉기, 타이머, 부하절체, 출력전압, 과전류보호용차단기, 한시접점, 절연변압기.

Description

무정전 전원장치의 입력지연회로{CIRCUIT FOR DELAYING AN INPUT SIGNAL WHICH USING OF UNINTERRUPTIBLE POWER SUPPLY}

도 1 은 본 발명에 따른 무정전전원장치의 입력지연회로의 개략적인 구조를 도시한 블록도.

도 2 는 본 발명에 따른 입력지연회로를 구비한 무정전전원장치의 전체적인 흐름을 도시한 회로도.

※ 도면의 주요 기호에 대한 설명 ※

1 : 교류입력단자 2 : 과전류보호용 차단기

3 : 전자접촉기 메인접점 4 : 직기동배선용 차단기

5 : 무정전전원장치 6 : 절연변압기

7 : 투입지연타이머 8 : 전자접촉기

9 : 타이머 한시접점 10, 10': 전자접촉기 보조접점

11: 입력지연회로부

본 발명은 UPS 입력단에 입력전원의 인가시, 임의로 설정된 시간 후에 입력 전원이 UPS에 인가되도록 하는 입력지연회로에 관한 것으로써, 전자접촉기와 타이머로 구성된 회로에 관한 것이다.

최근 정보통신기술이 급속히 발전함에 따라 전원공급의 신뢰성이 매우 중요하게 부각되고 있으며, 일반 전원 또는 예비 전원 등을 사용할 때 전압 변동, 주파수 변동, 순간 정전, 과도 전압 등으로 인한 전원 이상을 방지하고 항상 안정된 전원을 공급하여 주기 위하여 UPS의 사용이 필연적으로 증가하고 있으며, 최근에는 금융, 방송, 산업 등 신뢰성이 요구되는 시스템이 증가함에 따라 병렬운전 UPS의 도입이 확산되고 있으며 정보화 사회로의 급진전으로 모든 시스템이 네트워크화 됨에 따라 UPS도 네트워크상에서 관리할 필요성이 증대되었으며 공급자인 UPS 제조업체에서도 원격으로 감시, 제어할 뿐만 아니라 원격 진단, 사후 관리를 함으로서 제품의 고부가가치화, 신뢰성 제고 및 경비절감 등을 꾀하고 있는 추세이다.

이와 같은 UPS의 발전에도 불구하고, UPS는 안정적으로 정현파 출력전압을 부하에 공급하지만, 과부하나 UPS 자체 결함, 혹은 입력전원의 불규칙적인 투입 및 차단 시에 발생하는 서지 등에 의해서 부하를 부득이하게 상용전원으로 절체 하여할 경우가 빈번히 발생하고 있는 문제가 있다.

또한, 이러한 상용전원으로 부하를 절체 했을 경우에 정전이 발생하면 부하에 전원공급이 중단되는 사태가 발생할 수 있으며, 특히 정보 통신시스템의 정전사고는 사회적으로 경제적으로 엄청난 손실을 야기할 수 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 과부하 나 UPS 자체 결함 시에 상용전원으로 부하절체는 불가항력이지만 입력전원의 투입 시, 특히 정전에서 복전하는 시점에서의 불규칙적인 입력전원은 원통코일에 전압을 걸리게하면 내부에 힘이 발생되는데 이 힘으로 스위치를 붙게하고(close) 떨어지게(open)하여 부하를 구동시키고, 정지시키기 위한 일종의 스위치 역할을 수행하는 전자접촉기(MC: Mignetic Contactor)와 타이머로 구성된 지연회로를 UPS전단에 구성함으로써 입력전원의 투입시의 과도특성에서 UPS의 보호가 가능토록 하는데에 그 목적이 있는 것이다.

또한, 상기와 같은 전자접촉기와 타이머를 이용하는 지연회로에 있어 회로의 특성을 고려하여 절연변압기(isolation transformer)가 전자접촉기와 타이머를 포함하는 지연회로부의 선단에 요구되며, 회로의 고장에 대비하여 직(접)기동 배선용 차단기가 지연회로부와 별도로 구비하여 UPS로의 입력전원이 원활하게 투입되도록 하는데에 그 목적이 있는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 무정전 전원장치의 입력지연회로는 UPS(5)에 교류전원을 공급하기 위한 교류입력단자(1)와, 상기 RST 선상에 직렬로 연결된 과전류보호용 차단기(MCCB)(2) 및 여러개의 단자들이 각각 독립적인 스위치 역활을 하면서, 상호간에는 기계적으로 연결되어 있을뿐 전기적으로는 전혀 연결되어있지 않아 전기적으로는 독립되어 있지만 기계적으로는 동시에 움직이도록 각각의 스위치는 서로 절연물질로 묶여있는 전자접촉기 메인접점(MC1)(3)과, 상기 과전류보호용 차단기(2)와 전자접촉기 메인접점(3)사이에 병렬로 연결되 는 지연회로부(11)와, 상기 지연회로부(11)의 선단에 회로보호와 직류전압을 위하여 구비되는 절연변압기(6)와, 상기 지연회로부(11)는 외부의 신호(Signal)에 의해 부하전류를 제어(On-Off)해주는 전자접촉기(MC)(8)와, 상기 전자접촉기(8)에 전원이 공급되어 기동하며 평소에 접점이 떨어져 있는 노말오픈(Normal Open)의 a접점인 전자접촉기 보조접점(10) 및 상기 a접점인 전자접촉기 보조접점(10)과 병렬연결되어 평소에 접점이 붙어있는 노말클로즈(Normal Close)의 b접점인 전자접촉기 보조접점(10')과, 상기 b접점인 전자접촉기 보조접점(10')과 직렬로 연결되어 UPS로의 전원 투입을 지연하는 투입지연타이머(7)와, 상기 a접점인 전자접촉기 보조접점(10) 및 직렬로 연결되어 있는 전자접촉기(8)에 연결되는 운전용 타이머 한시접점(9)과, 상기 지연회로부(11)의 장애시 교류입력단자(1)로부터의 전원을 UPS(5)에 바로 공급하기 위하여 구비되는 직기동배선용 차단기(4)로 구비되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예와 구조를 도면을 참고하여 상세하면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명에 따른 무정전전원장치의 입력지연회로의 개략적인 구조를 도시한 블록도로서, 본 발명은 입력전원투입을 위한 입력 과전류보호용 차단기(MCCB)(2)의 턴 온하는 단계(S1)와;

상기 단계를 통하여 전원의 인가시점을 설정하기 위해 투입지연타이머(7)에 투입시간을 설정하는 단계(S2)와;

상기 타이머가 동작하여 설정된 시간에 도달하는 단계(S3)와;

타이머 설정치에 도달하면, 전자접촉기(8)가 동작하여 동작하여 입력전원을 UPS(5)에 공급토록 전자접촉기 메인접점(3)이 닫히는 단계(S4)와;

상기 전자접촉기(8)의 동작에 의해 력전원을 UPS(5)에 인가하는 단계(S5)와;

상기의 과정을 포함하는 입력지연회로부(11)의 고장시에 입력지연회로부(11)를 통하지 않고 입력전원을 바로 UPS에 공급할 수 있는 직기동배선용 차단기(4)가 구동되는 단계(S6)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 것으로, 도 1에서의 구성은 결국, 입력지연회로는 사용자가 임의로 타이머의 설정시간을 조작하여 입력전원 투입시점을 조절할 수 있으며, 입력지연회로의 고장시엔 직기동이 가능토록 하는 것으로 이를 구체적으로 구현하는 회로도는 다음과 같다.

도 2 는 본 발명에 따른 입력지연회로를 구비한 무정전전원장치의 전체적인 흐름을 도시한 회로도로서, UPS(5)에 교류전원을 공급하기 위한 교류입력단자(1)를 통하여 입력전원이 투입되면 이는 상기 교류입력단자(1)인 입력RST단자와 동일 선상에 직렬로 연결된 과전류보호용 차단기(MCCB)(2)를 통하여 1차로 과전류에 대한 회로를 보호하기 위한 단계를 거치게 되며, 상기 과전류보호용 차단기(2)를 거친 인가된 입력전원은 여러개의 단자들이 각각 독립적인 스위치 역활을 하면서, 상호간에는 기계적으로 연결되어 있을뿐 전기적으로는 전혀 연결되어있지 않아 전기적으로는 독립되어 있지만 기계적으로는 동시에 움직이도록 각각의 스위치는 서로 절연물질로 묶여있는 전자접촉기 메인접점(MC1)(3)에 이르게되나, 상기 메인접점(3)은 열려있는 관계로 더이상의 진행이 불가하게 된다.

따라서 입력전원은 상기 과전류보호용 차단기(2)와 전자접촉기 메인접점(3) 사이에 병렬로 연결되는 지연회로부(11)로 인가되고, 상기 지연회로부(11)의 선단에는 절연변압기(6)를 구비하는데 이는 입력전원으로 투입된 교류는 극성이 없어서 단자구분이 없으나, 지연회로부(11)의 회로들은 직류전압이 요구될 수 있기 때문에 입력단자의 어느 한 쪽을 임의 접지로 간주하고 이에 대해 내부회로에 일정한 접지로 연결되도록 하고, 비정상적인 전압이 변압기 1차 측에만 영향을 주도록 하여 회로를 보호할 수 있도록 하며, 상기 지연회로부(11)로 투입된 입력전원은 외부의 신호(Signal)에 의해 부하전류를 제어(On-Off)해주는 전자접촉기(MC)(8)의 특성상 평소에 접점이 붙어있는 노말클로즈(Normal Close)의 b접점인 전자접촉기 보조접점(10')을 통하여 직렬 연결된 투입지연타이머(7)에 도통하게 되며, 사용자에 의해 기설정된 지연시간을 계수하여 타이머(7)가 상기 지연시간에 도달되면 입력전원(신호) 전자접촉기(8)에 인가되고, 이는 렌쯔의 법칙을 이용한 자석 원리에 의해 가동코어를 이동시켜, 전자접촉기(8)에 연결되는 운전용 타이머 한시접점(9)과 평소에 접점이 떨어져 있는 노말오픈(Normal Open)의 a접점인 전자접촉기 보조접점(10)을 도통시키고 상기 b접점인 전자접촉기 보조접점(10')은 단락시키게 된다.

또한 이는 열려있던 전자접촉기 메인접점(3)을 도통상태로 만들게 되고, 따라서 투입지연타이머(7)에 의한 일정시간을 계수하여 입력전원이 전자접촉기 메인접점(3)을 통하여 UPS(5)에 투입될 수 있는 구성을 가지게 되는 것이며, 상기 지연회로부(11)의 장애시 교류입력단자(1)로부터의 전원을 UPS(5)에 바로 공급하기 위하여 구비되는 직기동배선용 차단기(4)는 상기 지연회로부(11)의 장애발생을 감지하여 구동될 수 있도록 부정회로 등을 구비하거나 수동모드를 구비하는 것을 특징 으로 하는 것이다.

상기와 같은 본 발명에서 입력지연회로는 UPS에 상용전원의 투입시, 입력전원의 정전에서 복전시 불규칙적인 입력과도특성으로부터 UPS를 보호하여, UPS의 잦은 상용전원 절체의 빈도를 줄임으로써 보다 안정적인 전원을 부하에 제공할 수 있는 것이다.

이는 과부하나 UPS 자체 결함 시에 상용전원으로 부하절체는 불가항력이지만 입력전원의 투입 시, 특히 정전에서 복전하는 시점에서의 불규칙적인 입력전원은, 원통코일에 전압을 걸리게하면 내부에 힘이 발생되는데 이 힘으로 스위치를 붙게하고(close) 떨어지게(open)하여 부하를 구동시키고, 정지시키기 위한 일종의 스위치 역할을 수행하는 전자접촉기(MC: Mignetic Contactor)와 타이머로 구성된 지연회로를 UPS전단에 구성함으로써 경제적인 비용으로 UPS장비의 효율성을 높이고, 입력전원의 투입시의 과도특성에서 UPS를 보호할 수 있는 특징이 있는 것이다.

또한, 상기와 같은 전자접촉기와 타이머를 이용하는 지연회로에 있어 회로의 특성을 고려하여 절연변압기(isolation transformer)가 전자접촉기와 타이머를 포함하는 지연회로부의 선단에 요구되며, 회로의 고장에 대비하여 직(접)기동 배선용 차단기가 지연회로부와 별도로 구비하여 UPS로의 입력전원이 원활하게 투입되도록 함으로서, UPS장비의 교체없이 기존 장비에 손쉽게 설치가 가능하여 UPS장비 재구입에 따른 추가비용이 발생하지 않아 산업상 이용가능성이 뛰어난 것이다.

이상에서와 같이 본 발명은 바람직한 실시 예를 기술하였지만, 본 발명의 기 술사상의 범위 내에서 기재된 실시 예에 국한하지 아니하고, 다양한 분야에서의 응용 및 적용 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 응용 및 적용이 실질적으로 동일한 기능과 구조 및 효과를 가지는 한, 균등의 영역에서 첨부된 특허청구범위에 속함이 당연하다고 할 것이다.

Claims (2)

1. 무정전전원장치(UPS)를 구비하는 시스템에 있어서,

   UPS(5)에 교류전원을 공급하기 위한 교류입력단자(1)와;

   상기 RST 선상에 직렬로 연결된 과전류보호용 차단기(MCCB)(2) 및 여러개의 단자들이 각각 독립적인 스위치 역활을 하면서, 상호간에는 기계적으로 연결되어 있을뿐 전기적으로는 전혀 연결되어있지 않아 전기적으로는 독립되어 있지만 기계적으로는 동시에 움직이도록 각각의 스위치는 서로 절연물질로 묶여있는 전자접촉기 메인접점(MC1)(3)과;

   상기 과전류보호용 차단기(2)와 전자접촉기 메인접점(3)사이에 병렬로 연결되는 지연회로부(11)와;

   상기 지연회로부(11)의 선단에 회로보호와 직류전압을 위하여 구비되는 절연변압기(6)와;

   상기 지연회로부(11)는 외부의 신호(Signal)에 의해 부하전류를 제어(On-Off)해주는 전자접촉기(MC)(8)와;

   상기 전자접촉기(8)에 전원이 공급되어 기동하며 평소에 접점이 떨어져 있는 노말오픈(Normal Open)의 a접점인 전자접촉기 보조접점(10) 및 상기 a접점인 전자접촉기 보조접점(10)과 병렬연결되어 평소에 접점이 붙어있는 노말클로즈(Normal Close)의 b접점인 전자접촉기 보조접점(10')과;

   상기 b접점인 전자접촉기 보조접점(10')과 직렬로 연결되어 UPS로의 전원 투 입을 지연하는 투입지연타이머(7)와;

   상기 a접점인 전자접촉기 보조접점(10) 및 직렬로 연결되어 있는 전자접촉기(8)에 연결되는 운전용 타이머 한시접점(9)과;

   상기 지연회로부(11)의 장애시 교류입력단자(1)로부터의 전원을 UPS(5)에 바로 공급하기 위하여 구비되는 직기동배선용 차단기(4)로 구비되는 것을 특징으로 하는 무정전 전원장치의 입력지연회로.
2. 무정전전원장치(UPS)의 선단에 구비되는 지연회로를 마련하는 데에 있어서,

   입력전원투입을 위한 입력 과전류보호용 차단기(MCCB)(2)의 턴 온하는 단계(S1)와;

   상기 단계를 통하여 전원의 인가시점을 설정하기 위해 투입지연타이머(7)에 투입시간을 설정하는 단계(S2)와;

   상기 타이머가 동작하여 설정된 시간에 도달하는 단계(S3)와;

   타이머 설정치에 도달하면, 전자접촉기(8)가 동작하여 동작하여 입력전원을 UPS(5)에 공급토록 전자접촉기 메인접점(3)이 닫히는 단계(S4)와;

   상기 전자접촉기(8)의 동작에 의해 력전원을 UPS(5)에 인가하는 단계(S5)와;

   상기의 과정을 포함하는 입력지연회로부(11)의 고장시에 입력지연회로부(11)를 통하지 않고 입력전원을 바로 UPS에 공급할 수 있는 직기동배선용 차단기(4)가 구동되는 단계(S6)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무정전 전원장치의 입력지연회로.

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