KR20090062916A - 전자식 모터 보호 계전기 및 그의 제어 방법 - Google Patents

전자식 모터 보호 계전기 및 그의 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고장 원인을 데이터 저장 및 누름 스위치 입력조건에 따라 표시 가능한 전자식 모터 보호 계전기를 제공하려는 것으로서, 전원부; 3상 교류회로의 상 별 전류 값을 검출하여 출력하는 변류기 및 검출 전류 입력 부; 기준 전류와 상태결정 기준 시간의 설정 값을 입력하기 위한 기준 값 설정 부; 중성 상 전류 값을 검출하여 입력하는 지락 전류 입력 부; 고장 원인을 표시하는 고장 원인 표시부; 사용자의 스위치 누름 시간 및 스위치 누름 횟수에 따른 사용자 요구를 입력하기 위한 누름 스위치 입력 부; 모터의 전원 공급을 단속하는 계전기 부; 및 상기 기준 전류 설정 값과 검출된 상 별 전류 값 및 검출된 중성 상 전류 값을 근거로 고장 여부와 고장 원인을 결정하고, 고장 발생시 상기 계전기 부를 통해 모터의 전원 공급을 중지하게 제어하는 동시에 고장 원인을 상기 고장 원인 표시부를 통해 표시하도록 제어함과 함께 고장 원인 데이터를 저장하며, 상기 누름 스위치 입력 부를 통해 입력되는 사용자의 스위치 누름 시간 및 스위치 누름 횟수에 응답하여 해당 사용자 요구에 대한 처리를 수행하는 제어 및 데이터 저장부를 포함하여 구성된다.
전자식 모터 보호 계전기, 고장 원인 표시, 누름 스위치, 입력조건

Description

전자식 모터 보호 계전기 및 그의 제어 방법{ELECTRONIC MOTOR PROTECTION RELAY AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은 전자식 모터 보호 계전기에 관한 것으로, 특히 사용자의 누름 스위치 입력 조건에 따라 고장 원인 표시, 초기상태 복귀 및 접점 시험동작 제어가 가능한 전자식 모터 보호 계전기 및 그의 제어방법에 관한 것이다.
전자식 모터 보호 계전기는 교류 모터(AC motor)에 공급되는 전원을 단속하도록 계전기 및 그 접점을 포함하는 기본적 구성에 부가하여 교류 모터의 시동 및 운전 중 발생하는 과전류(Over Current), 결 상(Phase Deficiency), 상간 불평형(Unbalance among 3 phases), 역 상(Inverse Phase), 지락(Ground Fault) 등의 고장 발생시 디지털 신호처리에 의해 설정된 동작시간 내에 신속하고 정확하게 검출하고, 계전기 접점을 개방하도록 제어하여 교류 모터에 공급되는 전원을 차단{통상 트립(trip)으로 칭함}함으로써, 모터와 모터에 접속되는 기기를 고장으로 인한 소손 등 손상으로부터 보호하는 전기기기이다.
이러한 전자식 모터 보호 계전기의 종래기술에 있어서, 상기 다양한 고장 원인에 따른 트립 발생시, 고장 원인을 표시하는 기능을 가진 전자식 모터 보호 계전 기가 개발되고 제안된 바 있다.
이러한 종래기술에 따른 고장 원인을 표시하는 기능을 가진 전자식 모터 보호 계전기는 트립 발생 당시 즉, 고장 발생에 따른 전원 차단 시점 당시에만 고장 원인을 발광 다이오드(Light Emitting Diode) 등 표시수단으로 표시할 수 있었으나, 사용자의 실수 또는 임의 원인에 의해 트립 상태의 전자식 모터 보호 계전기의 제어부가 초기 상태로 복귀 즉 리셋(reset) 된 후에는 고장 원인을 표시할 수 없어서, 어떤 고장 사고가 해당 모터에 발생했었는 지 사고 이력을 알 수 없는 문제가 있었다.
또한 종래기술에 따른 고장 원인을 표시하는 기능을 가진 전자식 모터 보호 계전기는 일정 스위치의 간단한 조작에 의해 사용자가 요구하는 고장 원인 표시 기능, 트립 제어 후 제어부의 초기화 복귀(리셋) 기능 또는 접점 시험 기능이 지원되지 않아 사용자 입장에서 사용 편이성이 저하되는 문제가 있었다.
따라서 본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해소하는 것으로서, 고장 원인을 저장할 수 있고 사용자의 스위치 입력 조건에 따라서 고장 원인 표시와, 트립 제어 후 제어부의 초기화 복귀 또는 접점 시험 기능을 수행할 수 있는 전자식 모터 보호 계전기 및 그의 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 본 발명의 목적은, 전자식 모터 보호 계전기에 있어서,
직류전원을 공급하는 전원부;
상기 전자식 모터 보호 계전기가 접속되는 3상 교류회로의 상 별 전류 값을 검출하여 출력하는 변류기 및 검출 전류 입력 부;
기준 전류와 기준 시간의 설정 값을 입력하기 위한 기준 값 설정 부;
접지 선 전류 값을 검출하여 입력하는 지락 전류 입력 부;
고장 원인을 표시하는 고장 원인 표시부;
사용자의 스위치 누름 시간 및 스위치 누름 횟수에 따른 사용자 요구를 입력하기 위한 누름 스위치 입력 부;
모터의 전원 공급을 단속하는 계전기 부 및
상기 변류기 및 검출 전류 입력 부와, 기준 값 설정 부와, 상기 지락 전류 입력 부와, 상기 고장 원인 표시부와, 상기 누름 스위치 입력 부와, 상기 계전기 부에 접속되어, 상기 기준 전류 설정 값과 검출된 상 별 전류 값 및 검출된 접지 선 전류 값을 근거로 고장 여부와 고장 원인을 결정하고, 고장 발생시 상기 계전기 부를 통해 모터의 전원 공급을 중지하게 제어하는 동시에 고장 원인을 상기 고장 원인 표시부를 통해 표시하도록 제어함과 함께 고장 원인 데이터를 저장하며, 상기 누름 스위치 입력 부를 통해 입력되는 누름 스위치 입력조건에 따라서 해당 사용자 요구에 대한 처리를 수행하는 제어 및 데이터 저장부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 본 발명에 따른 전자식 모터 보호 계전기를 제공함으로써 달성될 수 있다.
상기 본 발명의 목적은, 상기 본 발명에 따른 전자식 모터 보호 계전기에 있어서 제어 및 데이터 저장부가,
고장발생에 따른 계전기의 전원공급 차단 상태가 아닌 상태에서 제 1 설정 시간 내에 누름 스위치의 입력이 미리 설정된 횟수만큼 있으면, 사용자의 고장 원인 표시 요구 상태로 결정하고 저장된 고장 원인을 표시하도록 제어하는 제어 및 데이터 저장부인 것을 특징으로 하는 본 발명에 따른 전자식 모터 보호 계전기를 제공함으로써 달성될 수 있다.
상기 본 발명의 목적은, 상기 본 발명에 따른 전자식 모터 보호 계전기에 있어서 제어 및 데이터 저장부가,
고장발생에 따른 계전기의 전원공급 차단 동작 후, 제 2 설정 시간 동안 또는 이를 초과하는 시간 동안 누름 스위치의 입력이 있으면, 사용자의 초기화 요구상태로 결정하고 상기 전자식 모터 보호 계전기를 초기화 상태로 돌아가도록 제어하는 제어 및 데이터 저장부인 것을 특징으로 하는 본 발명에 따른 전자식 모터 보 호 계전기를 제공함으로써 달성될 수 있다.
상기 본 발명의 목적은, 상기 본 발명에 따른 전자식 모터 보호 계전기에 있어서 제어 및 데이터 저장부가,
고장발생에 따른 계전기의 전원공급 차단 상태가 아닌 전동기로의 전원공급 중지상태에서, 제 2 설정 시간 동안 또는 이를 초과하는 시간 동안 누름 스위치의 입력이 있으면, 사용자의 계전기 접점 시험 요구 상태로 결정하고 상기 전자식 모터 보호 계전기의 접점의 정상 여부를 시험하는 제어 및 데이터 저장부인 것을 특징으로 하는 본 발명에 따른 전자식 모터 보호 계전기를 제공함으로써 달성될 수 있다.
또한 상기 본 발명의 목적은, 3상 교류회로의 상 별 전류 값을 검출하는 변류기 및 검출 전류 입력 부와, 기준 전류와 기준 시간의 설정 값을 입력하기 위한 기준 값 설정 부와, 접지 선 전류 값을 검출하여 입력하는 지락 전류 입력 부와, 모터에 전원을 공급하는 접점의 개폐출력 신호를 출력하는 계전기 부와, 고장 원인을 표시하는 고장 원인 표시부와, 사용자의 스위치 누름 시간 및 스위치 누름 횟수에 따른 사용자 요구를 입력하기 위한 누름 스위치 입력 부와, 고장 여부와 고장 원인을 결정하고 고장 원인을 상기 고장 원인 표시부를 통해 표시하도록 제어함과 함께 고장 원인 데이터를 저장하는 제어 및 데이터 저장부를 구비하는 전자식 모터 보호 계전기의 제어방법에 있어서,
상기 제어 및 데이터 저장부와 상기 누름 스위치 입력 부와 상기 고장 원인 표시부를 이용하여, 고장발생에 따른 계전기의 전원공급 차단 상태가 아닌 상태에 서 제 1 설정 시간 내에 누름 스위치의 입력이 미리 설정된 횟수만큼 있으면, 사용자의 고장 원인 표시 요구 상태로 결정하고 저장된 고장 원인을 표시하도록 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 본 발명에 따른 전자식 모터 보호 계전기의 제어방법을 제공함으로써 달성될 수 있다.
또한 상기 본 발명의 목적은, 상기 본 발명에 따른 전자식 모터 보호 계전기의 제어방법에 있어서, 고장발생에 따른 계전기의 전원공급 차단 동작 후, 제 2 설정 시간 동안 또는 이를 초과하는 시간 동안 누름 스위치의 입력이 있으면, 사용자의 초기화 요구상태로 결정하고 상기 전자식 모터 보호 계전기를 초기화 상태로 돌아가도록 제어하는 단계를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 본 발명에 따른 전자식 모터 보호 계전기의 제어방법을 제공함으로써 달성될 수 있다.
또한 상기 본 발명의 목적은, 상기 본 발명에 따른 전자식 모터 보호 계전기의 제어방법에 있어서, 고장발생에 따른 계전기의 전원공급 차단 상태가 아닌 전동기로의 전원공급 중지상태에서, 제 2 설정 시간 동안 또는 이를 초과하는 시간 동안 누름 스위치의 입력이 있으면, 사용자의 계전기 접점 시험 요구 상태로 결정하고 상기 전자식 모터 보호 계전기의 접점의 정상 여부를 시험하는 단계를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 본 발명에 따른 전자식 모터 보호 계전기의 제어방법을 제공함으로써 달성될 수 있다.
본 발명에 따른 전자식 모터 보호 계전기 및 그의 제어방법을 제공함에 따라 서 사용자의 실수 또는 임의 원인으로 인해 제어부가 리셋된 상태에서도 고장 원인을 필요 시 표시제공할 수 있으므로, 전자식 모터 보호 계전기 및 그에 접속된 모터의 유지 보수 시 고장 이력의 파악 및 대응이 용이한 효과를 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 전자식 모터 보호 계전기 및 그의 제어방법을 제공함에 따라서 누름 스위치의 입력조건에 따라서 고장 원인 표시와, 제어부의 초기화 또는 접점의 시험 제어 동작을 간편하게 전자식 모터 보호 계전기에 수행시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
상기 본 발명의 목적과 이를 달성하는 본 발명의 구성 및 그로 인한 작용효과는 첨부한 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 이하의 설명에 의해서 좀 더 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 전자식 모터 보호 계전기의 구성을 보여주는 블록 도이다. 도 1을 참조하여 본 발명에 따른 전자식 모터 보호 계전기의 구성을 설명하면 다음과 같다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 전자식 모터 보호 계전기는 전원부(1), 변류기 및 검출 전류 입력 부(2), 기준 값 설정 부(3), 누름 스위치 입력 부(4), 지락 전류 입력 부(5), 고장 원인 표시부(6), 계전기 부(7), 제어 및 데이터 저장부(8)를 포함하여 구성된다.
전원부(1)는 본 발명에 따른 전자식 모터 보호 계전기를 구성하는 전자부품들에 직류전원을 공급하며, 예컨대 AC 220 볼트(Volt)의 상용 교류 전원을 5볼트의 직류 전원으로 변환하는 변압기 및 다이오드(diode) 정류회로로 구성되는 잘 알려진 변압 및 정류 회로로 구성될 수 있다.
변류기 및 검출 전류 입력 부(2)는 상기 전자식 모터 보호 계전기가 접속되는 3상 교류회로의 상(phase) 별 전류 값을 검출하여 출력한다. 변류기(Current Transformer)는 3상 교류 모터에 연결된 3상 전원공급 선로에 직렬 접속되는 1차 측 코일(coil)과 1차 측 코일보다 많은 권회 수를 가지고 1차 측 코일에 흐르는 전류량에 비례하는 소량의 전류 값이 유도되어 흐르는 2차 측 코일을 가지는 통상적인 변류기로서 3상교류 모터의 3상에 대응되게 3개로 구성되고, 검출 전류 입력 부(2)는 상기 변류기의 2차 측 코일을 흐르는 전류(즉 모터에 흐르는 전류 값에 비례한 검출 전류)를 전압신호로 변환시켜 출력하는 회로 부로서 저항과 출력단으로 구성될 수 있다.
기준 값 설정 부(3)는 기준 전류와 상태결정 기준 시간의 설정 값을 입력하기 위한 회로 부로서, 여기서 기준 전류의 설정 값은 예컨대 기준 정격 전류 설정 값 또는 정격 전류에 대해 설정한 비율로 설정되는 값이거나, 결 상 상태로 보는 상별 최저 기준 값이거나, 상간 검출 전류의 허용 기준 차이 값이거나, 상 별 위상 차 기준 값이며, 여기서 기준 시간의 설정 값은 고장 결정시 모터의 전원 차단 설정시간(예컨대 2 밀리 초) 또는 누름 스위치 입력에 따른 사용자 요구를 결정하기 위한 기준시간(예컨대 600밀리 초, 400밀리 초)을 의미한다.
기준 값 설정 부(3)는 예컨대 가변저항과 가변저항에 의해 설정된 아날로그(Analog) 값을 디지털(Digital) 값으로 변환하는 A/D 변환기 회로로 구성 될 수 있다.
누름 스위치 입력 부(4)는 누름 스위치를 사용자가 누른 시간 및 스위치 누름 횟수에 따른 사용자 요구를 입력하기 위한 구성 회로 부로서, 누름 스위치와 누름 스위치의 누름 여부에 따라 미리 결정된 전압 또는 영(zero) 전압을 발생시키는 회로로 구성될 수 있다.
지락 전류 입력 부(5)는 접지 선, 일명 중성 극(Neutral Pole, 약하여 N극), 중성 상(Neutral Phase, 약하여 N상) 또는 중성 선에 흐르는 전류 값을 검출하는 중성 선 변류기와 중성 선 변류기의 전류신호를 전압신호로 변환하는 회로로 구성될 수 있다.
고장 원인 표시부(6)는 고장 원인을 표시하여 사용자가 고장 원인을 확인할 수 있도록 하는 구성 회로 부로서, 예컨대 발광 다이오드(Light Emitting Diode), 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display), 램프(lamp) 등으로 구성될 수 있다. 상기 고장 원인 표시부(6)는 과전류 상태, 결 상 상태, 상간 불평형 상태, 역 상 상태, 지락 상태를 표시할 수 있으며, 해당 표시부의 측방 전자식 모터 보호 계전기의 면에는 해당 고장의 내용(과전류, 결 상, 상간 불평형, 역 상, 지락)이 표기될 수 있다.
계전기 부(7)는 모터의 전원 공급을 단속하기 위한 수단으로서, 계전기 코일과 계전기 코일의 여자(magnetizing) 또는 소자(demagnetizing)에 따라 폐로 또는 개로되는 접점으로 구성될 수 있고, 제어 및 데이터 저장부(8)에 의해서 제어된다.
제어 및 데이터 저장부(8)는 도 1에 도시된 바와 같이 상기 변류기 및 검출 전류 입력 부(2)와 기준 값 설정 부(3)와 상기 누름 스위치 입력 부(4)와 상기 지락 전류 입력 부(5)와 상기 고장 원인 표시부(6)와 상기 계전기 부에 접속되어, 상기 기준 전류 설정 값과 검출된 상 별 전류 값 및 검출된 중성 상 전류 값을 근거로 고장 여부와 고장 원인을 결정한다. 또한, 제어 및 데이터 저장부(8)는 고장 발생시 상기 계전기 부(7)를 통해 모터의 전원 공급을 중지하게 제어하는 동시에 고장 원인을 상기 고장 원인 표시부(6)를 통해 표시하도록 제어함과 함께 고장 원인 데이터를 예컨대 내장하는 메모리(memory)에 저장한다. 또한, 제어 및 데이터 저장부(8)는 상기 누름 스위치 입력 부(4)를 통해 입력되는 누름 스위치 입력조건에 따라서 해당 사용자 요구에 대한 처리를 수행한다.
더욱 상세히, 제어 및 데이터 저장부(8)는 기준 값 설정 부(3)로부터 제공된 기준 전류의 설정 값을 기준으로, 변류기 및 검출 전류 입력 부(2)로부터 제공된 상 별 검출 전류 값을 비교하여, 상 별 검출 전류 값이 기준 정격 전류 설정 값보다 작으면 정상 상태로 결정하고, 상 별 검출 전류 값이 상기 기준 정격 전류 설정 값보다 크면 과전류 상태로 결정한다.
또한, 제어 및 데이터 저장부(8)는 상기 변류기 및 검출 전류 입력 부(2)로부터 어느 한 상의 검출 전류 값이 미리 설정된 기준 상 전류 값보다 작으면 해당 상의 결 상(phase deficiency) 상태로 결정한다.
또한, 제어 및 데이터 저장부(8)는 상기 기준 설정 시간 동안 상 별 검출 전류 값의 크기를 비교하여 상간 검출 전류의 차이 값이 허용 기준 차이 값보다 크면 상간 불평형(Unbalance of phases) 상태로 결정하며,
또한, 제어 및 데이터 저장부(8)는 상 별 검출 전류의 위상을 비교하여 그 위상차이가 미리 설정된 값보다 크면 역 상(inverted phase) 상태로 결정한다. 본 발명에 따른 전자식 모터 보호 계전기는 도시되지 않았지만 제어 및 데이터 저장부(8)에 상 별 검출 전류 신호로부터 위상을 검출하기 쉽게 처리하여 제공하는 예컨대 상 별 검출 전류 신호의 제로 크로싱(zero crossing) 값을 검출하여 제공하는 제로 크로싱 회로(zero crossing circuit)가 추가로 부설될 수 있다.
또한, 제어 및 데이터 저장부(8)는 상기 지락 전류 입력 부(5)에 의해 입력된 접지 선 전류 값을 미리 설정된 기준 값과 비교하여 미리 설정된 기준 값보다 크면 지락 발생을 결정한다.
또한, 제어 및 데이터 저장부(8)는 상기 과전류, 결 상, 상간 불평형, 역 상 및 지락 발생시 해당 고장 데이터를 저장하는 마이크로 프로세서(Microprocessor)로 구성된다. 여기서, 제어 및 데이터 저장부(8)는 상기 고장 데이터를 저장하는 내부 메모리를 갖는 구성 실시 예도 있을 수 있고, 상기 고장 데이터를 저장하는 별도의 메모리를 구성 즉, 예컨대 이이프롬(EEPROM) 또는 플래시 메모리(flash memory)를 마이크로 프로세서에 접속되게 별도로 병설하는 변형 실시 예도 있을 수 있다.
상기 제어 및 데이터 저장부(8)는, 고장발생에 따른 계전기의 전원공급 차단 상태가 아닌 상태에서 제 1 설정 시간(실시 예상 400밀리 초) 내에 누름 스위치의 입력이 미리 설정된 횟수( 실시 예상 2번) 만큼 있으면, 사용자의 고장 원인 표시 요구 상태로 결정하고 저장된 고장 원인을 표시하도록 제어한다. 즉, 제어 및 데이 터 저장부(8)는 자신이 계전기 부(7)에 접점 개로 제어 신호를 발출하지 않은 상태에서, 도 2의 (c)파형과 같이 제 1 설정 시간(실시 예상 400밀리 초) 내에 누름 스위치의 입력 즉 누름이 2번 있으면, 제어 및 데이터 저장부(8)는 사용자의 고장 원인 표시 요구 상태로 결정하고 상기와 같이 내부 메모리 또는 별도의 메모리에 저장된 고장 원인의 데이터를 고장 원인 표시부(6)에 출력하여 표시하도록 제어한다.
상기 제어 및 데이터 저장부(8)는, 고장발생에 따른 계전기의 전원공급 차단 동작 후, 제 2 설정 시간(실시 예상 600밀리 초) 동안 또는 이를 초과하는 시간 동안 누름 스위치의 입력이 있으면, 사용자의 초기화 요구상태로 결정하고 상기 전자식 모터 보호 계전기를 초기화 상태로 돌아가도록 제어한다. 즉, 제어 및 데이터 저장부(8)는 자신이 계전기 부(7)에 접점 개로 제어 신호를 발출한 상태에서, 도 2의 (a)파형과 같이 제 2 설정 시간(실시 예상 600밀리 초) 동안 또는 그 이상 시간동안 누름 스위치의 입력 즉 누름이 지속 되면, 제어 및 데이터 저장부(8)는 사용자의 초기화(reset) 요구 상태로 결정하고 접점 개로 제어신호의 발출을 중지하고 접점 폐로 제어신호를 발출하여 모터를 재기동하는 초기화 상태로 복귀한다.
상기 제어 및 데이터 저장부(8)는, 고장발생에 따른 계전기의 전원공급 차단 상태가 아닌 전동기로의 전원공급 중지상태에서, 제 2 설정 시간(실시 예상 600밀리 초) 동안 또는 이를 초과하는 시간 동안 누름 스위치의 입력이 있으면, 사용자의 계전기 접점 시험 요구 상태로 결정하고 상기 전자식 모터 보호 계전기의 접점의 정상 여부를 시험한다. 즉, 예컨대 고장발생에 따라 자신이 접점 개로 제어신호를 발출한 상태가 아니고 사용자의 본 발명에 따른 전자식 모터 보호 계전기를 수 동으로 조작하여 모터 전원공급 차단 조작한 상태일 때(수동 조작 스위치 미 도시), 제어 및 데이터 저장부(8)는 사용자가 계전기 접점의 시험을 요구한 상태로 결정하고 상기 전자식 모터 보호 계전기의 접점의 정상 여부를 시험한다. 시험은 제어 및 데이터 저장부(8)에서 계전기 부(7)에 접점 개로 제어신호를 출력한 다음, 변류기 및 검출전류 입력 부(2)를 통해 입력되는 상 별 전류 값이 있으면 해당 상의 계전기 또는 계전기 접점이 고장인 것으로 결정하고, 상 별 전류 값이 없으면 해당 상의 계전기가 정상인 것으로 결정하는 것으로 이루어질 수 있다.
한편, 도 3은 본 발명에 따른 전자식 모터 보호 계전기의 제어방법 중 누름 스위치 입력 조건에 따른 고장 원인 표시 제어방법 및 고장 원인 표시 제어 동작을 보여주는 흐름 도이고, 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 전자식 모터 보호 계전기의 제어방법 중 누름 스위치 입력 조건에 따른 고장 원인 표시 제어방법 및 고장 원인 표시 제어 동작을 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 전자식 모터 보호 계전기의 제어방법은 3상 교류회로의 상 별 전류 값을 검출하는 변류기 및 검출 전류 입력 부(도 1의 부호 2 참조)와, 기준 전류와 상태결정 기준 시간의 설정 값을 입력하기 위한 기준 값 설정 부(도 1의 부호 3 참조)와, 접지 선 전류 값을 검출하여 입력하는 지락 전류 입력 부(도 1의 부호 5 참조)와, 모터에 전원을 공급하는 접점의 개폐출력 신호를 출력하는 계전기 부(도 1의 부호 7 참조)와, 고장 원인을 표시하는 고장 원인 표시부(도 1의 부호 6 참조)와, 사용자의 스위치 누름 시간 및 스위치 누름 횟수에 따른 사용자 요구를 입력하기 위한 누름 스위치 입력 부(도 1의 부호 4 참조)와, 고장 여부와 고장 원 인을 결정하고 고장 원인을 상기 고장 원인 표시부를 통해 표시하도록 제어함과 함께 고장 원인 데이터를 저장하는 제어 및 데이터 저장부(도 1의 부호 8 참조)를 구비하는 전자식 모터 보호 계전기에 적합하게 이용될 수 있다.
상기 제어 및 데이터 저장부와 상기 누름 스위치 입력 부와 상기 고장 원인 표시부를 이용하여, 도 3의 단계 1(S1)에서 고장발생에 따른 계전기의 전원공급 차단 상태가 아닌 상태에서 제 1 설정 시간(예컨대 400밀리 초) 내에 누름 스위치의 입력이 미리 설정된 횟수(예컨대 2회) 만큼 있으면, 단계 2(S2)에서 사용자의 고장 원인 표시 요구 상태로 결정하고 저장된 고장 원인을 표시하도록 제어한다.
도 4는 본 발명에 따른 전자식 모터 보호 계전기의 제어방법 중 누름 스위치 입력 조건에 따른 계전기 초기 상태 복귀 제어방법 및 계전기 초기 상태 복귀 제어 동작을 보여주는 흐름 도이며, 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 전자식 모터 보호 계전기의 제어방법 중 누름 스위치 입력 조건에 따른 계전기 초기 상태 복귀 제어방법 및 계전기 초기 상태 복귀 제어 동작을 설명하면 다음과 같다.
상기 제어 및 데이터 저장부와 상기 누름 스위치 입력 부와 상기 고장 원인 표시부를 이용하여, 도 4의 단계 3(S3)에서 고장발생에 따른 계전기의 전원공급 차단 동작 후, 제 2 설정 시간(예컨대 600밀리 초) 동안 또는 이를 초과하는 시간 동안 누름 스위치의 입력이 있으면, 단계 4(S4)에서 사용자의 초기화 요구상태로 결정하고 상기 전자식 모터 보호 계전기를 초기화 상태로 돌아가도록 제어한다. 따라서 상기 제어 및 데이터 저장부는 접점 개로 제어신호의 발출을 중지하고 접점 폐로 제어신호를 발출하여 모터를 재기동하는 초기화 상태로 복귀한다.
도 5는 본 발명에 따른 전자식 모터 보호 계전기의 제어방법 중 누름 스위치 입력 조건에 따른 접점 시험 제어 방법 및 접점 시험 제어 동작을 보여주는 흐름 도이다. 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 전자식 모터 보호 계전기의 제어방법 중 누름 스위치 입력 조건에 따른 접점 시험 제어 방법 및 접점 시험 제어 동작을 설명하면 다음과 같다.
상기 제어 및 데이터 저장부와 상기 누름 스위치 입력 부와 상기 고장 원인 표시부를 이용하여, 도 5의 단계 5(S5)에서 고장발생에 따른 계전기의 전원공급 차단 상태가 아닌 전동기로의 전원공급 중지상태에서, 제 2 설정 시간 동안 또는 이를 초과하는 시간 동안 누름 스위치의 입력이 있으면, 사용자의 계전기 접점 시험 요구 상태로 결정하고 단계 6(S6)으로 진행하고, 단계 5(S5)에서 누름 스위치의 입력이 없거나 전동기로의 전원이 공급되고 있거나 고장발생에 따른 전동기로의 전원 공급 중단중인 경우, 다시 단계 5(S5)의 조건이 성립하는지 반복 조사한다.
단계 6(S6)에서 전자식 모터 보호 계전기의 접점의 정상 여부를 시험한다.즉, 제어 및 데이터 저장부(8)에서 계전기 부(7)에 접점 개로 제어신호를 출력한 다음, 변류기 및 검출전류 입력 부(2)를 통해 입력되는 상 별 전류 값이 있으면 해당 상의 계전기 또는 계전기 접점이 고장인 것으로 결정하고, 상 별 전류 값이 없으면 해당 상의 계전기가 정상인 것으로 결정한다.
도 1은 본 발명에 따른 전자식 모터 보호 계전기의 구성을 보여주는 블록 도이고,
도 2는 누름 스위치의 입력 조건의 예를 보여주는 누름 스위치 입력신호의 파형 도이며,
도 3은 본 발명에 따른 전자식 모터 보호 계전기의 제어방법 중 누름 스위치 입력 조건에 따른 고장 원인 표시 제어방법 및 고장 원인 표시 제어 동작을 보여주는 흐름 도이고,
도 4는 본 발명에 따른 전자식 모터 보호 계전기의 제어방법 중 누름 스위치 입력 조건에 따른 계전기 초기 상태 복귀 제어방법 및 계전기 초기 상태 복귀 제어 동작을 보여주는 흐름 도이며,
도 5는 본 발명에 따른 전자식 모터 보호 계전기의 제어방법 중 누름 스위치 입력 조건에 따른 접점 시험 제어 방법 및 접점 시험 제어 동작을 보여주는 흐름 도이다.
*도면 중 주요부에 대한 부호의 설명
1: 전원부 2: 변류기 및 검출 전류 입력 부
3: 기준 전류 및 시간 설정 부 4: 누름 스위치 입력 부
5: 지락 전류 입력 부 6: 고장 원인 표시부
7: 계전기 부 8: 제어 및 데이터 저장부

Claims (9)

  1. 전자식 모터 보호 계전기에 있어서,
    직류전원을 공급하는 전원부;
    상기 전자식 모터 보호 계전기가 접속되는 3상 교류회로의 상 별 전류 값을 검출하여 출력하는 변류기 및 검출 전류 입력 부;
    기준 전류와 기준 시간의 설정 값을 입력하기 위한 기준 값 설정 부;
    접지 선 전류 값을 검출하여 입력하는 지락 전류 입력 부;
    고장 원인을 표시하는 고장 원인 표시부;
    사용자의 스위치 누름 시간 및 스위치 누름 횟수에 따른 사용자 요구를 입력하기 위한 누름 스위치 입력 부;
    모터의 전원 공급을 단속하는 계전기 부 및
    상기 변류기 및 검출 전류 입력 부와, 기준 값 설정 부와, 상기 지락 전류 입력 부와, 상기 고장 원인 표시부와, 상기 누름 스위치 입력 부와, 상기 계전기 부에 접속되어, 상기 기준 전류 설정 값과 검출된 상 별 전류 값 및 검출된 접지 선 전류 값을 근거로 고장 여부와 고장 원인을 결정하고, 고장 발생시 상기 계전기 부를 통해 모터의 전원 공급을 중지하게 제어하는 동시에 고장 원인을 상기 고장 원인 표시부를 통해 표시하도록 제어함과 함께 고장 원인 데이터를 저장하며, 상기 누름 스위치 입력 부를 통해 입력되는 누름 스위치 입력조건에 따라서 해당 사용자 요구에 대한 처리를 수행하는 제어 및 데이터 저장부를 포함하여 구성되는 것을 특 징으로 하는 전자식 모터 보호 계전기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고장 원인 표시부는 과전류 상태, 결 상 상태, 상간 불평형 상태, 역 상 상태, 지락 상태를 표시할 수 있는 표시부인 것을 특징으로 하는 전자식 모터 보호 계전기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어 및 데이터 저장부는,
    기준 값 설정 부로부터 제공된 기준 전류의 설정 값을 기준으로, 변류기 및 검출 전류 입력 부로부터 제공된 상 별 검출 전류 값을 비교하여, 상 별 검출 전류 값이 기준 정격 전류 설정 값보다 작으면 정상 상태로 결정하고, 상 별 검출 전류 값이 상기 기준 정격 전류 설정 값보다 크면 과전류 상태로 결정하며, 상기 변류기 및 검출 전류 입력 부로부터 어느 한 상의 검출 전류 값이 미리 설정된 기준 상 전류 값보다 작으면 해당 상의 결 상 상태로 결정하고, 상기 상 별 검출 전류 값의 크기를 비교하여 상간 검출 전류의 차이 값이 허용 기준 차이 값보다 크면 상간 불평형 상태로 결정하며, 상 별 검출 전류의 위상을 비교하여 그 위상차이가 미리 설정된 값보다 크면 역 상 상태로 결정하고, 상기 지락 전류 입력 부에 의해 입력된 접지 선 전류 값을 미리 설정된 기준 값과 비교하여 미리 설정된 기준 값보다 크면 지락 발생을 결정하고, 상기 과전류, 결 상, 상간 불평형, 역 상 및 지락 발생시 해당 고장 데이터를 저장하는 마이크로 프로세서로 구성되는 것을 특징으로 하는 전자식 모터 보호 계전기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어 및 데이터 저장부는,
    고장발생에 따른 계전기의 전원공급 차단 상태가 아닌 상태에서 제 1 설정 시간 내에 누름 스위치의 입력이 미리 설정된 횟수만큼 있으면, 사용자의 고장 원인 표시 요구 상태로 결정하고 저장된 고장 원인을 표시하도록 제어하는 제어 및 데이터 저장부인 것을 특징으로 하는 전자식 모터 보호 계전기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어 및 데이터 저장부는,
    고장발생에 따른 계전기의 전원공급 차단 동작 후, 제 2 설정 시간 동안 또는 이를 초과하는 시간 동안 누름 스위치의 입력이 있으면, 사용자의 초기화 요구상태로 결정하고 상기 전자식 모터 보호 계전기를 초기화 상태로 돌아가도록 제어하는 제어 및 데이터 저장부인 것을 특징으로 하는 전자식 모터 보호 계전기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어 및 데이터 저장부는,
    고장발생에 따른 계전기의 전원공급 차단 상태가 아닌 전동기로의 전원공급 중지상태에서, 제 2 설정 시간 동안 또는 이를 초과하는 시간 동안 누름 스위치의 입력이 있으면, 사용자의 계전기 접점 시험 요구 상태로 결정하고 상기 전자식 모터 보호 계전기의 접점의 정상 여부를 시험하는 제어 및 데이터 저장부인 것을 특징으로 하는 전자식 모터 보호 계전기.
  7. 3상 교류회로의 상 별 전류 값을 검출하는 변류기 및 검출 전류 입력 부와, 기준 전류와 기준 시간의 설정 값을 입력하기 위한 기준 값 설정 부와, 접지 선의 전류 값을 검출하여 입력하는 지락 전류 입력 부와, 모터에 전원을 공급하는 접점의 개폐출력 신호를 출력하는 계전기 부와, 고장 원인을 표시하는 고장 원인 표시부와, 사용자의 스위치 누름 시간 및 스위치 누름 횟수에 따른 사용자 요구를 입력하기 위한 누름 스위치 입력 부와, 고장 여부와 고장 원인을 결정하고 고장 원인을 상기 고장 원인 표시부를 통해 표시하도록 제어함과 함께 고장 원인 데이터를 저장하는 제어 및 데이터 저장부를 구비하는 전자식 모터 보호 계전기의 제어방법에 있어서,
    상기 제어 및 데이터 저장부와 상기 누름 스위치 입력 부와 상기 고장 원인 표시부를 이용하여, 고장발생에 따른 계전기의 전원공급 차단 상태가 아닌 상태에서 제 1 설정 시간 내에 누름 스위치의 입력이 미리 설정된 횟수만큼 있으면, 사용자의 고장 원인 표시 요구 상태로 결정하고 저장된 고장 원인을 표시하도록 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 모터 보호 계전기의 제어방법.
  8. 제7항에 있어서,
    고장발생에 따른 계전기의 전원공급 차단 동작 후, 제 2 설정 시간 동안 또는 이를 초과하는 시간 동안 누름 스위치의 입력이 있으면, 사용자의 초기화 요구상태로 결정하고 상기 전자식 모터 보호 계전기를 초기화 상태로 돌아가도록 제어하는 단계를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 모터 보호 계전기의 제어방법.
  9. 제7항에 있어서,
    고장발생에 따른 계전기의 전원공급 차단 상태가 아닌 전동기로의 전원공급 중지상태에서, 제 2 설정 시간 동안 또는 이를 초과하는 시간 동안 누름 스위치의 입력이 있으면, 사용자의 계전기 접점 시험 요구 상태로 결정하고 상기 전자식 모터 보호 계전기의 접점의 정상 여부를 시험하는 단계를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 모터 보호 계전기의 제어방법.
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