KR20100001744U - 자동 부하절체 시스템 - Google Patents

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KR20100001744U KR2020080010595U KR20080010595U KR20100001744U KR 20100001744 U KR20100001744 U KR 20100001744U KR 2020080010595 U KR2020080010595 U KR 2020080010595U KR 20080010595 U KR20080010595 U KR 20080010595U KR 20100001744 U KR20100001744 U KR 20100001744U
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이창호
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Abstract

본 고안은 자동부하절체시스템에 관한 것으로서, 2개의 전원(주전원, 보조전원) 부하 사이에 설치되어 주전원이 부하로 제공되는 것을 단속하는 주전원 반도체스위치와, 보조전원이 부하로 제공되도록 하는 보조전원 반도체스위치, 주전원의 전압상태를 감지하여 일정 크기 이상 또는 이하의 외란이 발생하면 주전원 반도체스위치를 턴온 시키는 신호를 발생시키는 동시에 보조전원 반도체스위치를 턴오프 시키는 신호를 발생시키는 제어 부를 포함한다. 이에 의해, 주전원에서 보조전원으로 절체되는 시간을 획기적으로 감소시킬 수 있으며, 제어부에서 전압 이상을 감지하여 전자적으로 주전원 반도체스위치와 보조전원 반도체스위치의 온오프를 제어함으로써, 기계적 장치에 비해 신뢰성을 확보할 수 있다. 따라서, 발전정지로 인한 경제적 손실 및 전력품질의 저하를 방지할 수 있다.
자동부하절체, 주전원, 보조전원, 반도체, 사이리스터, 제어부

Description

자동 부하절체 시스템{Automatic Load Transfer System}
본 고안은 자동 부하절체 시스템에 관한 것으로서, 주전원의 이상시 주전원에서 보조전원으로 절체하는 시간을 단축시킴으로써, 무정전 전원 절체가 가능하도록 하는 자동 부하절체 시스템을 제공하는 것이다.
자동절체 스위치(ATS; Automatic Transfer Switch)는 두 개의 전원을 전원소스로 하고 두 개의 전원 중 한 개의 전원을 부하에 공급하는 자동 절체 개폐장치이다.
이에 대해, 첨부한 도 1을 참조하면, ATS(25)는, 주전원에 이상이 발생하면 보조전원이 공급되도록 자동 전환시킴으로써, 안정적인 전원이 공급되도록 한다.
이러한 종래의 자동절체스위치는, 통상시에는 ATS(25)가 주전원 측으로 연결되어 있으나, 주전원의 이상이 감지되면, ATS(25)가 보조전원 측으로 절체 되어 보조전원이 부하로 공급된다.
그런데, 종래의 자동절체스위치(25)는 기계적인 인터락을 사용하기 때문에, 주전원의 고장 시 보조전원으로 절체되는 시간을 단축시키는데 한계가 있다. 즉, 주전원에서 보조전원으로 절체되는 시간, 약 10 사이클 동안 부하에 전원이 공급되 지 않기 때문에 순간적인 정전이 발생하며, 완벽한 무정전 공급이 불가능하다는 단점이 있다.
또한, 자동절체스위치의 자동부하전원 개폐기 또는 제어전원에 이상이 발생할 경우, 발전이 정지되어 이로 인한 경제적 손실 및 전력 품질이 저하된다는 문제점이 있다.
본 고안의 목적은, 주전원의 이상시 주전원에서 보조전원으로 절체하는 시간을 단축시키고 신뢰성을 확보함으로써, 무정전 전원 절체가 가능할 뿐만 아니라 경제적 손실과 전력 품질 저하를 방지할 수 있도록 하는 자동부하절체시스템을 제공하는 것이다.
상기 목적은, 주전원과 부하 사이에 설치되어 상기 주전원이 상기 부하로 제공되는 것을 단속하는 주전원 반도체스위치; 상기 보조전원이 상기 부하로 제공되도록 하는 보조전원 반도체스위치; 및, 상기 주전원의 전압상태를 감지하여 일정 크기 이상 또는 이하의 외란이 발생하면, 상기 주전원 반도체스위치를 턴오프 시키는 신호를 발생시키는 동시에 상기 보조전원 반도체스위치를 턴온 시키는 신호를 발생시키는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동부하절체시스템에 의해 달성될 수 있다.
상기 주전원 반도체스위치와 상기 보조전원 반도체스위치는, 상호 병렬 연결되며, 각각 한 쌍의 사이리스터를 상호 반대방향으로 병렬로 배치하여 구성될 수 있다.
본 고안에 따른 부하절체시스템은, 주전원에서 보조전원으로 절체 되는 시간을 획기적으로 감소시킬 수 있으며, 제어부에서 전압 이상을 감지하여 전자적으로 주전원 반도체스위치와 보조전원 반도체스위치의 온오프를 제어함으로써, 기계적 장치에 비해 신뢰성을 확보할 수 있다. 따라서, 발전정지로 인한 경제적 손실 및 전력품질의 저하를 방지할 수 있다.
이와 같은 본 고안을 첨부도면에 의거하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
하기에서 본 고안을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술하는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으며, 이에 따라 각 용어의 의미는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 할 것이다.
도 2는 본 고안에 따른 부하절체시스템의 개략적 구성도이다.
본 부하절체시스템(100)은, 한 쌍의 주전원 반도체스위치(120), 한 쌍의 보조전원 반도체스위치(125), 제어부(130)를 포함한다.
한 쌍의 주전원 반도체스위치(120)는 주전원과 부하를 연결하는 주전원라인에 설치되며, 각 주전원 반도체스위치(120)는 상호 대향되는 방향으로 병렬 배치되어 있다. 여기서, 주전원 반도체스위치(120)는 사이리스터(Thyristor)가 사용되며, 사이리스터는 한 방향으로만 전류의 흐름을 허여하기 때문에, 교류인 주전원의 양방향 흐름이 가능하도록 하기 위해 한 쌍의 사이리스터를 상호 반대방향으로 설 치하는 것이다. 주전원 반도체스위치(120)는 제어부(130)에서 제공하는 신호에 따라 턴온 또는 턴오프되어 부하로 제공되는 주전원을 단속한다.
각 보조전원 반도체스위치(125)는 보조전원과 부하를 연결하는 보조전원라인에 설치되며, 보조전원 반도체스위치(125)도 주전원 반도체스위치(120)와 마찬가지로, 한 쌍의 사이리스터가 상호 반대방향으로 병렬 배치되어 사용된다. 보조전원 반도체스위치(125)가 턴온되면 보조전원이 부하로 제공된다. 보조전원 반도체스위치(125)는 상시 턴오프되어 있으며, 제어부(130)로부터 신호가 제공되면 턴온되어 보조전원이 부하로 제공되도록 한다.
제어부(130)는 주전원의 전원파형에 일정 범위 이상 또는 이하의 외란이 검출되면, 공급전원의 주차단기가 차단될 것으로 예상하고 주전원 반도체스위치(120)에 턴오프 신호를 제공하여 주전원 반도체스위치(120)를 턴오프 시킨다. 이와 동시에, 제어부(130)는 보조전원 반도체스위치(125)를 턴온 시키는 턴온 신호를 제공하여 보조전원 반도체스위치(125)를 턴온 시킨다. 이에 따라, 주전원 반도체스위치(120)가 턴오프되어 주전원이 차단되고, 보조전원 반도체스위치(125)가 턴온되어 보조전원이 제공되며, 제어부(130)에서 턴온신호와 턴오프신호를 동시에 제공하므로, 주전원에서 보조전원으로 절체되는 시간은 4ms 이내가 된다. 즉, 기존의 ATS가 절체되는 시간이 약 0.2(200ms) 초인데 비해 획기적인 시간 단축이 가능하다.
한편, 주전원 반도체스위치(120)와 보조전원 반도체스위치(125)는, 제어부(130)에서 감지된 주전원의 이상에 따라 절체되므로, 제어부(130)가 부하측의 이상 전류를 감지하여 주전원 반도체스위치(120)와 보조전원 반도체스위치(125)의 온 오프를 제어할 수도 있다. 예를 들어, 제어부(130)에서 부하측으로부터 이상 전류를 검출하면 주전원과 보조전원이 모두 차단되도록 주전원 반도체스위치(120)와 보조전원 반도체스위치(125)를 모두 턴오프시킬 수 있다. 이에 따라, 부하측 회로의 고장에 의해 과전류 과전압 등의 외란이 발생하면 부하를 자동차단할 수 있다.
이러한 구성에 의한 본 부하절체시스템(100)은, 제어부(130)에서 주전원의 이상을 감지하면, 주전원 반도체스위치(120)에 턴오프 신호를 제공하여 주전원 반도체스위치(120)를 턴오프 시켜 주전원을 차단한다. 이와 동시에, 제어부(130)는 보조전원 반도체스위치(125)의 턴온신호를 발생시켜 보조전원이 공급되도록 한다. 이에 따라, 주전원 반도체스위치(120)가 턴오프되는 동시에, 보조전원 반도체스위치(125)가 턴온된다. 그러면, 주전원은 차단되고, 보조전원이 부하로 제공된다.
또한 주전원이 정상적인 범위 안에 있고 보조전원을 사용하고 있는 경우에, 본 부하절체시스템(100)은, 제어부(130)에서 보조전원의 이상을 감지하면, 보조전원 반도체스위치(120)에 턴오프 신호를 제공하여 보조전원 반도체스위치(120)를 턴오프 시켜 보조전원을 차단한다. 이와 동시에, 제어부(130)는 주전원 반도체스위치(125)의 턴온신호를 발생시켜 주전원이 공급되도록 한다. 이에 따라, 보조전원 반도체스위치(120)가 턴오프되는 동시에, 주전원 반도체스위치(125)가 턴온된다. 그러면, 보조전원은 차단되고, 주전원이 부하로 제공된다.
한편, 주전원 또는 부하전원의 제공 중, 부하로부터 외란이 검출되면, 제어부(130)는 주전원 반도체스위치(120)와 보조전원 반도체스위치(125)를 턴오프시켜 부하로 제공되는 주전원 또는 보조전원을 차단한다.
이러한 부하절체시스템(100)는, 기존에 기계적 인터락을 사용하는 부하절체시스템에 비해 주전원에서 보조전원으로 절체되는 시간을 획기적으로 감소시킬 수 있다. 또한, 제어부(130)에서 전류 이상을 감지하여 주전원 반도체스위치(120)와 보조전원 반도체스위치(130)를 직접 턴온 또는 턴오프 시킴으로써, 기계적 장치에 비해 신뢰성을 확보할 수 있다. 따라서, 발전정지로 인한 경제적 손실 및 전력품질의 저하를 방지할 수 있다.
도 1은 종래의 부하절체시스템을 포함하는 무정전전원공급장치의 개략적 구성도,
도 2는 본 고안에 따른 부하절체시스템을 포함하는 무정전전원공급장치의 개략적 구성도이다.
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞
100 : 부하절체시스템 110 : 주전원 반도체스위치
120 : 보조전원 반도체스위치 130 : 제어부

Claims (2)

  1. 주전원과 부하 사이에 설치되어 상기 주전원이 상기 부하로 제공되는 것을 단속하는 주전원 반도체스위치;
    보조전원과 상기 부하 사이에 설치되며, 상기 보조전원이 상기 부하로 제공되도록 하는 보조전원 반도체스위치; 및,
    상기 주전원의 전압상태를 감지하여 일정 크기 이상 또는 이하의 외란이 발생하면, 상기 주전원 반도체스위치를 턴오프 시키는 신호를 발생시키는 동시에 상기 보조전원 반도체스위치를 턴온 시키는 신호를 발생시키는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 부하절체 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 주전원 반도체스위치와 상기 보조전원 반도체스위치는, 상호 병렬 연결되며, 각각 한 쌍의 사이리스터를 상호 반대방향으로 병렬로 배치하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동 부하절체 시스템.
KR2020080010595U 2008-08-08 2008-08-08 자동 부하절체 시스템 KR20100001744U (ko)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120068232A (ko) * 2010-12-17 2012-06-27 엘에스산전 주식회사 배터리 제어 회로를 구비한 자동 부하 절체 개폐기
CN110857066A (zh) * 2018-08-23 2020-03-03 现代自动车株式会社 用于控制到车辆电子控制单元的电力的系统和方法

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