KR20120001300A - A diagnostic device and a diagnostic method for circuit breaker - Google Patents

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KR20120001300A
KR20120001300A KR1020100062022A KR20100062022A KR20120001300A KR 20120001300 A KR20120001300 A KR 20120001300A KR 1020100062022 A KR1020100062022 A KR 1020100062022A KR 20100062022 A KR20100062022 A KR 20100062022A KR 20120001300 A KR20120001300 A KR 20120001300A
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Abstract

PURPOSE: An apparatus and method for diagnosing a circuit breaker are provided to prevent an accident due to the fault of the circuit breaker. CONSTITUTION: A circuit breaker diagnosing device(100) includes a current signal input unit(110) and a processor(140). The current signal input unit inputs an operation current signal of the circuit breaker and a load current signal of a power facility. The processor outputs operation feature data of the circuit breaker by analyzing an operation current signal and a load current signal.

Description

차단기 진단 장치 및 방법{A DIAGNOSTIC DEVICE AND A DIAGNOSTIC METHOD FOR CIRCUIT BREAKER}A DIAGNOSTIC DEVICE AND A DIAGNOSTIC METHOD FOR CIRCUIT BREAKER}

본 발명은 차단기 진단 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 활선(on line) 상태에서 차단기의 동작 특성을 진단할 수 있는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for diagnosing a circuit breaker, and more particularly, to an apparatus and method for diagnosing operating characteristics of a circuit breaker in an on-line state.

일반적으로 낙뢰, 서지 등에 의해 전력 설비에 사고가 발생하는 것을 방지하기 위해 전력 설비에 차단기가 설치된다. 상기 차단기가 제대로 동작하지 않는 경우 전력 설비의 손상 및 고장으로 이어져 소비자에 전력을 안정적으로 공급할 수 없게 된다. 따라서 차단기의 동작을 감시하고 진단하는 것은 매우 중요하다.In general, a circuit breaker is installed in a power plant to prevent an accident from occurring in the power plant due to lightning or surge. If the circuit breaker does not operate properly, it leads to damage and failure of the power equipment, and thus it is impossible to stably supply power to the consumer. Therefore, it is very important to monitor and diagnose the operation of the breaker.

차단기의 진단은 상기 차단기를 휴전한 사선(off line) 상태에서 수행되기 때문에 상기 차단기가 설치된 전력선에 의한 전력 공급을 중지하여야 하며, 따라서 소비자에게 계속하여 전력을 공급하기 위해서는 다른 전력선을 확보하여야 한다. 또 소비자에까지 전력을 공급하는 변전소에는 각각 1개 이상의 차단기가 설치된 수십 개의 전력선이 존재하지만 차단기를 진단하기 위해 모든 전력선을 동시에 휴전할 수 없으므로, 진단은 단계적으로 수행될 수 밖에 없어, 이로 인해 인적, 시간적 비용 등 진단 비용이 증가한다.Since the diagnosis of the circuit breaker is performed in an offline state in which the circuit breaker is interrupted, power supply by the power line installed with the circuit breaker must be stopped, and thus, another power line must be secured to continuously supply power to the consumer. In addition, there are dozens of power lines with one or more breakers in each substation that supplies power to consumers, but all power lines can not be interrupted at the same time to diagnose the breakers, so diagnosis can only be performed step by step. Diagnostic costs, such as time costs, increase.

또, 차단기 양단에 진단 장치의 리드선을 연결해야하는 등 진단 장치의 설치가 번거로우며, 그 양단에 리드선을 연결할 수 없는 차단기는 진단을 할 수 없는 문제점이 있다.In addition, it is troublesome to install the diagnostic device such as connecting the lead wires of the diagnostic device to both ends of the circuit breaker, and a circuit breaker that cannot connect the lead wires to both ends of the circuit breaker cannot diagnose.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 운전 중인 활선상태에서 차단기의 동작특성을 진단할 수 있는 장치 및 방법을 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention provides an apparatus and method for diagnosing the operating characteristics of the breaker in the live state during operation.

본 발명의 실시예에 따른 차단기 진단 장치는, 전력설비에 연결된 차단기의 동작특성을 진단하는 장치로서, 상기 차단기의 동작전류 신호와 상기 전력설비의 부하전류 신호를 입력하는 전류 신호 입력부, 및 상기 동작전류 신호 및 상기 부하전류 신호를 분석하여 상기 차단기의 동작특성을 나타내는 데이터를 산출하는 처리부를 포함할 수 있다.An apparatus for diagnosing a circuit breaker according to an embodiment of the present invention is a device for diagnosing an operation characteristic of a circuit breaker connected to a power equipment, the current signal input unit for inputting an operation current signal of the circuit breaker and a load current signal of the power equipment, and the operation The processor may include a processor configured to analyze the current signal and the load current signal to calculate data representing operating characteristics of the circuit breaker.

상기 데이터는 상기 차단기의 전기적 동작시간, 상기 동작전류 신호의 유지시간, 상기 동작전류 신호의 최대값, 및 상기 부하전류 신호의 개리차 시간 중 하나 이상을 포함할 수 있다.The data may include at least one of an electrical operation time of the circuit breaker, a holding time of the operating current signal, a maximum value of the operating current signal, and an opening difference time of the load current signal.

상기 차단기 진단장치는 상기 차단기의 차단 코일과 투입 코일의 접점상태 신호를 입력하는 접점상태 신호 입력부를 더 포함할 수 있다. 상기 처리부는 상기 접점상태 신호를 분석하여 상기 차단기의 기계적 동작시간을 산출할 수 있고, 상기 데이터는 상기 차단기의 기계적 동작시간을 포함할 수 있다.The circuit breaker diagnosing apparatus may further include a contact state signal input unit configured to input a contact state signal between a cutoff coil and an input coil of the breaker. The processor may calculate the mechanical operating time of the circuit breaker by analyzing the contact state signal, and the data may include the mechanical operating time of the circuit breaker.

상기 전류 신호 입력부는 상기 동작전류 신호와 상기 부하전류 신호를 측정하는 클램프형 전류 변성기를 포함할 수 있다.The current signal input unit may include a clamp type current transformer configured to measure the operating current signal and the load current signal.

상기 차단기 진단 장치는 상기 전력설비의 부하전압 신호를 입력하고, 상기 부하전압 신호를 상기 처리부에 제공하는 전압 신호 입력부를 더 포함할 수 있고, 상기 전압 신호 입력부는 상기 부하전압 신호를 측정하는 라인 전압 신호 변환기를 포함할 수 있다. 상기 라인 전압 신호 변환기는 상기 부하전류 신호가 제공되지 않는 경우에 동작할 수 있다.The circuit breaker diagnosis apparatus may further include a voltage signal input unit configured to input a load voltage signal of the power facility and provide the load voltage signal to the processor, wherein the voltage signal input unit is a line voltage measuring the load voltage signal. It may include a signal converter. The line voltage signal converter may operate when the load current signal is not provided.

본 발명의 실시예에 따른 차단기 진단 방법은, 전력설비에 연결된 차단기의 동작특성을 진단하는 방법으로서, 상기 차단기의 동작전류 신호와 상기 전력설비의 부하전류 신호를 측정하는 단계, 상기 동작전류 신호 및 상기 부하전류 신호를 분석하여 데이터를 산출하는 단계, 및 상기 데이터를 이용하여 상기 차단기의 동작특성을 진단하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 데이터는 상기 차단기의 전기적 동작시간, 상기 동작전류 신호의 유지시간, 상기 동작전류 신호의 최대값, 및 상기 부하전류 신호의 개리차 시간 중 하나 이상을 포함할 수 있다.In a circuit breaker diagnosis method according to an exemplary embodiment of the present invention, a method of diagnosing an operation characteristic of a circuit breaker connected to a power facility includes measuring an operation current signal of the circuit breaker and a load current signal of the power facility, the operation current signal and Analyzing the load current signal to calculate data, and diagnosing an operating characteristic of the circuit breaker using the data. The data may include at least one of an electrical operation time of the circuit breaker, a holding time of the operating current signal, a maximum value of the operating current signal, and an opening difference time of the load current signal.

상기 차단기 진단 방법은, 상기 차단기의 차단 코일과 투입 코일의 접점상태 신호를 측정하는 단계, 및 상기 접점상태 신호를 분석하여 상기 차단기의 기계적 동작시간을 산출하는 단계를 더 포함할 수 있고, 상기 데이터는 상기 차단기의 기계적 동작시간을 더 포함할 수 있다.The circuit breaker diagnosis method may further include measuring a contact state signal of the breaker coil and the input coil of the breaker, and calculating the mechanical operation time of the breaker by analyzing the contact state signal. May further include a mechanical operating time of the breaker.

상기 동작전류 신호와 상기 부하전류 신호는 클램프형 전류 변성기에 의해 측정될 수 있다.The operating current signal and the load current signal may be measured by a clamp type current transformer.

상기 차단기 진단 방법은 상기 전력설비의 부하전압 신호를 측정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 부하전압 신호는 라인 전압 신호 변환기에 의해 측정될 수 있고, 상기 라인 전압 신호 변환기는 상기 부하전류 신호가 제공되지 않는 경우에 동작할 수 있다.The circuit breaker diagnosis method may further include measuring a load voltage signal of the power equipment. The load voltage signal may be measured by a line voltage signal converter, and the line voltage signal converter may operate when the load current signal is not provided.

본 발명의 실시예에 따르면, 차단기가 운전 중인 활선 상태에서 차단기의 동작 특성을 진단할 수 있다. 이에 의해 차단기의 고장에 의한 사고를 미연에 방지할 수 있다. 또 사선 상태에서의 차단기 진단에 따른 인적 비용 및 시간적 비용을 줄일 수 있고, 진단 시기의 제한을 받지 않는다. 상기 차단기 진단 장치는 차단기의 동작특성을 나타내는 다양한 데이터를 산출하여 이용함으로써 차단기를 더욱 정밀하면서도 세부적으로 진단할 수 있다. 상기 차단기 진단 장치는 회로에 영향을 미치지 않으면서 간단하게 설치될 수 있고, 상기 회로에 고정하여 사용될 수 있을 뿐만 아니라 휴대용으로도 사용될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to diagnose the operating characteristics of the breaker in the live state in which the breaker is operating. Thereby, the accident by the breaker breaker can be prevented beforehand. In addition, it is possible to reduce the human and time costs of the breaker diagnosis in the diagonal state, and is not limited by the timing of diagnosis. The circuit breaker diagnosing apparatus can diagnose the circuit breaker more precisely and in detail by calculating and using various data representing the operation characteristics of the circuit breaker. The circuit breaker diagnosis device can be simply installed without affecting the circuit, can be used fixedly to the circuit, and can also be used as a portable device.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차단기 진단 장치의 내부 블럭도이다.
도 2는 클램프형 전류 변성기의 설치를 개략적으로 보여준다.
도 3은 라인 전압 신호 변환기의 회로도이다.
도 4a는 차단기의 차단 동작의 시퀀스도이고, 도 4b는 차단기의 투입 동작의 시퀀스도이다.1 is an internal block diagram of a circuit breaker diagnosis apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
2 schematically shows the installation of a clamp type current transformer.
3 is a circuit diagram of a line voltage signal converter.
4A is a sequence diagram of the breaking operation of the breaker, and FIG. 4B is a sequence diagram of the closing operation of the breaker.

이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 설명한다. 본 발명의 목적, 특징, 장점은 첨부된 도면과 관련된 이하의 실시예들을 통해 쉽게 이해될 것이다. 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The objects, features, and advantages of the present invention will be readily understood through the following embodiments related to the accompanying drawings. The invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. Rather, the embodiments disclosed herein are provided so that the disclosure can be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art.

본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 요소들(elements)을 기술하기 위해서 사용되었지만, 상기 요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이러한 용어들은 단지 상기 요소들을 서로 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 도면들에서 요소의 크기, 또는 요소들 사이의 상대적인 크기는 본 발명에 대한 더욱 명확한 이해를 위해서 다소 과장되게 도시될 수 있다. 또, 도면들에 도시된 요소의 형상이 제조 공정상의 변이 등에 의해서 다소 변경될 수 있을 것이다. 따라서, 본 명세서에서 개시된 실시예들은 특별한 언급이 없는 한 도면에 도시된 형상으로 한정되어서는 안 되며, 어느 정도의 변형을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
Although terms such as first and second are used herein to describe various elements, the elements should not be limited by such terms. These terms are only used to distinguish the elements from one another. In the drawings, the size of elements, or the relative sizes between elements, may be somewhat exaggerated for a clearer understanding of the present invention. In addition, the shape of the elements shown in the drawings may be somewhat changed by variations in the manufacturing process. Accordingly, the embodiments disclosed herein are not to be limited to the shapes shown in the drawings unless specifically stated, it should be understood to include some modification.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차단기 진단 장치의 내부 블럭도이다. 1 is an internal block diagram of a circuit breaker diagnosis apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 통상적으로 전력 설비 등의 보호를 위해 선로에 차단기(10)가 설치된다. 차단기(10)는 차단 코일(trip coil)(TC)에 연결되는 차단 접점(11)과, 투입 코일(closing coil)(CC)에 연결되는 투입 접점(12)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, a circuit breaker 10 is typically installed in a line for protecting power equipment. The breaker 10 may include a blocking contact 11 connected to a breaking coil TC and an closing contact 12 connected to a closing coil CC.

평상시 차단 접점(11)과 투입 접점(12)은 개방 상태일 수 있다. 상기 선로에 과전류가 발생하거나 개방 조작이 필요할 경우 차단기 구동장치(미도시)의 차단 신호에 의하여 차단 접점(11)이 폐쇄되고, 투입 조작이 필요할 경우 상기 차단기 구동장치의 투입신호에 의하여 투입 접점(12)이 폐쇄된다. 이에 의해 차단기(10)의 차단 또는 투입 동작이 수행된다. 즉, 선로에 과전류가 흐를 경우 차단기(10)에 의해 전류의 흐름이 차단되어 전력 설비 등에 사고가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 따라서 전력 설비에 사고가 발생하는 것을 방지하기 위해 차단기(10)의 동작 특성을 감시하고 진단하는 것은 매우 중요하다. 종래의 차단기 진단 장치는 사선(off line) 상태에서 차단기의 동작 특성을 진단할 수 있지만, 본 발명의 실시예에 따른 차단기 진단 장치(100)는 활선(on line) 상태에서 차단기의 동작 특성을 진단할 수 있다.Normally, the blocking contact 11 and the closing contact 12 may be in an open state. When an overcurrent occurs in the line or when an open operation is required, the break contact 11 is closed by a break signal of a breaker driver (not shown), and when a break operation is required, a break contact 11 is closed by a break signal of the breaker driver. 12) is closed. As a result, the blocking or closing operation of the breaker 10 is performed. That is, when an overcurrent flows in the line, the flow of current is blocked by the breaker 10 to prevent an accident from occurring in the power equipment. Therefore, it is very important to monitor and diagnose the operating characteristics of the breaker 10 in order to prevent the occurrence of an accident in the power equipment. While the conventional circuit breaker diagnosis apparatus may diagnose an operating characteristic of the circuit breaker in an offline state, the circuit breaker diagnostic apparatus 100 according to an exemplary embodiment of the present invention diagnoses an operating characteristic of a circuit breaker in an on line state. can do.

차단기 진단 장치(100)는 전류 신호 입력부(110), 전압 신호 입력부(120), 접점 신호 입력부(130), 처리부(140), 데이터 저장부(150), 표시부(160), 및 전원부(170)를 포함할 수 있다.The circuit breaker diagnosis apparatus 100 includes a current signal input unit 110, a voltage signal input unit 120, a contact signal input unit 130, a processor 140, a data storage unit 150, a display unit 160, and a power supply unit 170. It may include.

전류 신호 입력부(110)는 제1 전류 변성기(111), 제2 전류 변성기(112), 제3 전류 변성기(113), 제4 전류 변성기(114), 및 제5 전류 변성기(115)를 포함할 수 있다. 제1 전류 변성기(111)는 차단 코일(TC)의 동작전류를 측정하기 위해 차단 코일(TC)과 차단 접점(11) 사이에 배치될 수 있고, 제2 전류 변성기(112)는 투입 코일(CC)의 동작전류를 측정하기 위해 투입 코일(TC)과 투입 접점(12) 사이에 배치될 수 있다. 제3 전류 변성기(113)는 A상 선로의 부하전류를 측정하기 위해 배치될 수 있고, 제4 전류 변성기(114)는 B상 선로의 부하전류를 측정하기 위해 배치될 수 있으며, 제5 전류 변성기(115)는 C상 선로의 부하전류를 측정하기 위해 배치될 수 있다. The current signal input unit 110 may include a first current transformer 111, a second current transformer 112, a third current transformer 113, a fourth current transformer 114, and a fifth current transformer 115. Can be. The first current transformer 111 may be disposed between the blocking coil TC and the blocking contact 11 to measure the operating current of the blocking coil TC, and the second current transformer 112 may be an input coil CC. It may be disposed between the input coil (TC) and the input contact 12 to measure the operating current of the (). The third current transformer 113 may be arranged to measure the load current of the A-phase line, the fourth current transformer 114 may be arranged to measure the load current of the B-phase line, and the fifth current transformer. 115 may be arranged to measure the load current of the C-phase line.

도 2는 클램프형 전류 변성기의 설치를 개략적으로 보여준다.2 schematically shows the installation of a clamp type current transformer.

도 2를 참조하면, 제1 내지 제5 전류 변성기들(111, 112, 113, 114, 115)은 클램프형 전류 변성기일 수 있다. 클램프형 전류 변성기는 회로에 영향을 미치지 않으면서 간단하게 설치할 수 있고, 차단기가 운전중인 활선 상태에서 설치하여 전류를 측정할 수 있다. 제1 전류 변성기(111)는 차단 코일(TC)의 동작전류 신호(111s)를 측정하고, 제2 전류 변성기(112)는 투입 코일(CC)의 동작전류 신호(112s)를 측정한다. 제3 전류 변성기(113) A상 부하전류 신호(113s)를 측정하고, 제4 전류 변성기(114)는 B상 부하전류 신호(114s)를 측정하며, 제5 전류 변성기(115)는 C상 부하전류 신호(115s)를 측정한다.Referring to FIG. 2, the first to fifth current transformers 111, 112, 113, 114, and 115 may be clamp type current transformers. Clamp-type current transformers can be installed simply without affecting the circuit, and can be installed while the breaker is operating in live condition to measure current. The first current transformer 111 measures the operating current signal 111s of the blocking coil TC, and the second current transformer 112 measures the operating current signal 112s of the input coil CC. The third current transformer 113 measures the A-phase load current signal 113s, the fourth current transformer 114 measures the B-phase load current signal 114s, and the fifth current transformer 115 measures the C-phase load. The current signal 115s is measured.

다시 도 1을 참조하면, 전류 신호 입력부(110)는 제1 내지 제5 전류 변성기들(111, 112, 113, 114, 115)에 의해 측정된 전류 신호들(111s, 112s, 113s, 114s, 115s)을 입력하여 처리부(140)에 제공한다.Referring back to FIG. 1, the current signal input unit 110 includes current signals 111s, 112s, 113s, 114s, and 115s measured by the first to fifth current transformers 111, 112, 113, 114, and 115. ) Is input to the processor 140.

전압 신호 입력부(120)는 전압 변성기(125)를 포함할 수 있다. 전압 변성기(125)는 A상, B상, C상 선로의 전압을 측정할 수 있다. 전압 신호 입력부(120)는 전압 변성기(125)에 의해 측정된 전압 신호를 입력하여 처리부(140)에 제공한다. 전압 신호 입력부(120)는 선택적으로 사용될 수 있다. 또 전압 신호 입력부(120)는, 무부하 또는 소전류와 같이 A상, B상, C상 부하전류 신호들을 측정하기 어려운 경우 전류 신호 입력부(110)를 대신하여 사용될 수 있다.The voltage signal input unit 120 may include a voltage transformer 125. The voltage transformer 125 may measure voltages of the A phase, B phase, and C phase lines. The voltage signal input unit 120 inputs the voltage signal measured by the voltage transformer 125 and provides it to the processor 140. The voltage signal input unit 120 may be selectively used. In addition, the voltage signal input unit 120 may be used in place of the current signal input unit 110 when it is difficult to measure A phase, B phase and C phase load current signals such as no load or small current.

전압 변성기(125)는 라인 전압 신호 변환기(Line Potential Signaller, LPS)일 수 있다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 라인 전압 신호 변환기의 회로도를 나타낸다.The voltage transformer 125 may be a line voltage signal converter (LPS). 3 shows a circuit diagram of a line voltage signal converter according to an embodiment of the present invention.

접점상태 신호 입력부(130)는 접점상태 측정기(135)를 포함할 수 있다. 접점상태 측정기(135)는 차단 접점(11)과 투입 접점(12)의 접점상태, 즉 접점의 개방상태 및/또는 폐쇄상태를 측정할 수 있다. 접점상태 신호 입력부(130)는 접점상태 측정기(135)에 의해 측정된 접점상태 신호를 입력하여 처리부(140)에 제공한다.The contact state signal input unit 130 may include a contact state measurer 135. The contact state measuring unit 135 may measure a contact state of the blocking contact 11 and the closing contact 12, that is, an open state and / or a closed state of the contact. The contact state signal input unit 130 inputs the contact state signal measured by the contact state measurer 135 to provide it to the processor 140.

처리부(140)는 전류 신호 입력부(110), 전압 신호 입력부(120), 및/또는 접점상태 신호 입력부(130)로부터 제공받은 전류 신호, 전압 신호, 및/또는 접점상태 신호를 계산하고 분석하여 데이터를 산출한다.The processor 140 calculates and analyzes a current signal, a voltage signal, and / or a contact state signal provided from the current signal input unit 110, the voltage signal input unit 120, and / or the contact state signal input unit 130. Calculate

데이터 저장부(150)는 처리부에 의해 산출된 데이터를 저장할 수 있다.The data storage unit 150 may store data calculated by the processing unit.

표시부(160)는 액정 표시 장치(LCD)와 같은 디스플레이 장치일 수 있으며, 처리부에 의해 산출된 데이터를 출력할 수 있다. 표시부(160)는 사용자 인터페이스(미도시)에 연결될 수 있고, 사용자의 필요에 따라 선택된 데이터를 출력할 수 있다. The display unit 160 may be a display device such as a liquid crystal display (LCD), and may output data calculated by the processor. The display unit 160 may be connected to a user interface (not shown) and output data selected according to a user's needs.

전원부(160)는 차단기 진단 장치(100)에 전원을 공급할 수 있다. 전원부(160)는 차단기 동작 전원인 DC 전원 또는 외부의 AC 전원을 모두 사용할 수 있도록 AC/DC 겸용일 수 있다.The power supply unit 160 may supply power to the circuit breaker diagnosis apparatus 100. The power supply unit 160 may be AC / DC combined so as to use both DC power, which is a breaker operating power, or external AC power.

도 1에는 도시되지 않았지만, 본 발명의 실시예에 따른 차단기 진단 장치(100)는 신호 증폭기, 아날로그 디지털 변환기를 포함할 수 있다.Although not shown in FIG. 1, the circuit breaker diagnosis apparatus 100 according to an exemplary embodiment of the present invention may include a signal amplifier and an analog to digital converter.

도 4a는 차단기의 차단 동작의 시퀀스도이고, 도 4b는 차단기의 투입 동작의 시퀀스도이다. 도 4a 및 도 4b는 전류 신호 입력기(도 1의 110) 및 접점상태 신호 입력기(도 1의 130)로부터 제어기(도 1의 140)에 제공된 전류 신호들(111s, 112s, 113s, 114s, 115s)과 접점상태 신호(135s)의 시간에 따른 변화를 나타낸다. 상기 제어기는 전류 신호들(111s, 112s, 113s, 114s, 115s)과 접점상태 신호(135s)를 분석하여 차단기의 동작 특성을 파악할 수 있는 다양한 데이터를 산출할 수 있다.4A is a sequence diagram of the breaking operation of the breaker, and FIG. 4B is a sequence diagram of the closing operation of the breaker. 4A and 4B show current signals 111s, 112s, 113s, 114s, 115s provided from the current signal input unit 110 (FIG. 1) and the contact state signal input unit 130 (FIG. 1) to the controller 140 (FIG. 1). The change of the contact state signal 135s with time is shown. The controller may analyze the current signals 111s, 112s, 113s, 114s, and 115s and the contact state signal 135s to calculate various data for identifying the operating characteristics of the circuit breaker.

먼저 도 4a를 참조하면, 가로축은 시간의 흐름을 나타내고, 세로축은 전류 신호(111s, 112s, 113s, 114s, 115s)에 대하여는 전류의 크기를 나타내고, 접점상태 신호(135s)에 대하여는 접점상태를 나타낸다.First, referring to FIG. 4A, the horizontal axis represents the passage of time, the vertical axis represents the magnitude of the current with respect to the current signals 111s, 112s, 113s, 114s, and 115s, and the contact state with respect to the contact state signal 135s. .

가로축에 다양한 시점들(tT1, tT2, tT3, tT4, tT5)이 표시된다. tT1은 차단 코일의 동작전류 신호(111s)의 발생시점을 나타내고, tT4는 차단 코일의 동작전류 신호(111s)의 종료시점을 나타낸다. 도 4a는 차단 동작에 관한 것으로 차단 코일의 동작전류 신호(111s)는 발생하나 투입 코일의 동작전류 신호(112s)는 발생하지 않는다. tT3은 A상, B상, C상 부하전류 신호들(113s, 114s, 115s) 중 가장 빨리 종료하는 신호의 종료시점을 나타낸다. 본 실시예에서 tT3은 B상 부하전류 신호(114s)의 종료시점을 나타낸다. tT5는 A상, B상, C상 부하전류 신호들(113s, 114s, 115s) 중 가장 늦게 종료하는 신호의 종료시점을 나타낸다. 본 실시예에서 tT5는 C상 부하전류 신호(115s)의 종료시점을 나타낸다. tT2는 접점상태 신호가 바뀌는 시점, 즉 차단 접점(도 1의 11)은 폐쇄상태가 되고, 투입 접점(도 1의 12)은 개방상태가 된 시점을 나타낸다.Various viewpoints t T1 , t T2 , t T3 , t T4 , t T5 are displayed on the horizontal axis. t T1 represents the generation time of the operating current signal 111s of the breaking coil, and t T4 represents the end time of the operating current signal 111s of the breaking coil. FIG. 4A relates to the breaking operation, but generates an operating current signal 111s of the blocking coil, but does not generate an operating current signal 112s of the input coil. t T3 denotes an end point of the signal which terminates earlier among the A phase, B phase, and C phase load current signals 113s, 114s, and 115s. In this embodiment, t T3 indicates the end point of the B-phase load current signal 114s. t T5 represents an end point of the signal which terminates the last of the A phase, B phase, and C phase load current signals 113s, 114s, and 115s. In this embodiment, t T5 indicates the end point of the C-phase load current signal 115s. t T2 represents a time point at which the contact state signal is changed, that is, a break point (11 in FIG. 1) is closed, and a closing point (12 in FIG. 1) is open.

시점들(tT1, tT2, tT3, tT4, tT5)에 의해 시점들 사이의 기간, 즉 다양한 시간들(tT12, tT14, tT15, tT35)이 나타난다. tT12는 차단 코일의 동작전류 신호(111s)의 발생시점(tT1)과 접점상태 신호가 바뀌는 시점(tT2) 사이의 기간으로 차단기의 기계적 동작시간을 나타낸다. tT14는 차단 코일의 동작전류 신호(111s)의 발생시점(tT1)과 tT4는 차단 코일의 동작전류 신호(111s)의 종료시점(tT4) 사이의 기간으로 차단 코일의 동작전류 유지시간을 나타낸다. tT15는 차단 코일의 동작전류 신호(111s)의 발생시점(tT1)과 A상, B상, C상 부하전류 신호들(113s, 114s, 115s) 중 가장 늦게 종료하는 신호의 종료시점(tT5) 사이의 기간으로 차단기의 전기적 동작시간을 나타낸다. tT35는 A상, B상, C상 부하전류 신호들(113s, 114s, 115s) 중 가장 빨리 종료하는 신호의 종료시점(tT3)과 A상, B상, C상 부하전류 신호들(113s, 114s, 115s) 중 가장 늦게 종료하는 신호의 종료시점(tT5) 사이의 기간으로 개리차 시간을 나타낸다.The time points t T1 , t T2 , t T3 , t T4 , t T5 represent the period between the time points, ie the various times t T12 , t T14 , t T15 , t T35 . t T12 represents the mechanical operation time of the circuit breaker as a period between the time t t1 of the operation current signal 111s of the blocking coil and the time t t2 at which the contact state signal changes. t T14 is a period between the generation time t T1 of the operation current signal 111s of the breaking coil and t T4 is a period between the end time t T4 of the operation current signal 111s of the breaking coil and the operating current holding time of the breaking coil. Indicates. t T15 is the time t of the occurrence of the operating current signal 111s of the blocking coil (t T1 ) and the end time t of the signal which terminates the last of the A phase, B phase and C phase load current signals 113s, 114s, and 115s. The period between T5 ) represents the electrical operating time of the breaker. t T35 is an end point (t T3 ) of the fastest ending signal among the A phase, B phase, and C phase load current signals 113s, 114s, and 115s, and the A, B phase, and C phase load current signals 113s. , 114s, 115s) represents the difference time between the end points t T5 of the latest ending signal.

도 4a에 표시된 참조번호 111s,max는 차단 코일의 동작전류 신호(111s)의 최대값을 나타낸다.Reference numeral 111s, max indicated in FIG. 4A denotes the maximum value of the operating current signal 111s of the blocking coil.

도 4b를 참조하면, 가로축은 시간의 흐름을 나타내고, 세로축은 전류 신호(111s, 112s, 113s, 114s, 115s)에 대하여는 전류의 크기를 나타내고, 접점상태 신호(135s)에 대하여는 접점상태를 나타낸다.Referring to FIG. 4B, the horizontal axis represents the passage of time, the vertical axis represents the magnitude of the current with respect to the current signals 111s, 112s, 113s, 114s, and 115s, and the contact state with respect to the contact state signal 135s.

가로축에 다양한 시점들(tC1, tC2, tC3, tC4, tC5)이 표시된다. tC1은 투입 코일의 동작전류 신호(112s)의 발생시점을 나타내고, tC4는 투입 코일의 동작전류 신호(112s)의 종료시점을 나타낸다. 도 4b는 투입 동작에 관한 것으로 투입 코일의 동작전류 신호(112s)는 발생하나 차단 코일의 동작전류 신호(112s)는 발생하지 않는다. tC3은 A상, B상, C상 부하전류 신호들(113s, 114s, 115s) 중 가장 빨리 발생하는 신호의 발생시점을 나타낸다. 본 실시예에서 tC3은 A상 부하전류 신호(113s)의 발생시점을 나타낸다. tC5는 A상, B상, C상 부하전류 신호들(113s, 114s, 115s) 중 가장 늦게 발생하는 신호의 종료시점을 나타낸다. 본 실시예에서 tC5는 B상 부하전류 신호(114s)의 종료시점을 나타낸다. tC2는 접점상태 신호가 바뀌는 시점, 즉 차단 접점(도 1의 11)은 개방상태가 되고, 투입 접점(도 1의 12)은 투입상태가 된 시점을 나타낸다.Various viewpoints t C1 , t C2 , t C3 , t C4 , t C5 are displayed on the horizontal axis. t C1 indicates the generation time of the operating current signal 112s of the injection coil, and t C4 indicates the end time of the operation current signal 112s of the injection coil. FIG. 4B relates to the putting operation, but generates an operating current signal 112s of the putting coil, but does not generate an operating current signal 112s of the breaking coil. t C3 represents the time of generation of the earliest generated signal among the A phase, B phase, and C phase load current signals 113s, 114s, and 115s. In the present embodiment, t C3 represents the time of generation of the A-phase load current signal 113s. t C5 denotes an end point of a signal that occurs most recently among the A phase, B phase, and C phase load current signals 113s, 114s, and 115s. In the present embodiment, t C5 indicates the end point of the B-phase load current signal 114s. t C2 indicates the time point at which the contact state signal is changed, that is, the breaking contact point (11 in FIG. 1) is in the open state, and the closing contact point (12 in FIG. 1) is in the closing state.

시점들(tC1, tC2, tC3, tC4, tC5)에 의해 시점들 사이의 기간, 즉 다양한 시간들(tC12, tC14, tC15, tC35)이 나타난다. tC12는 투입 코일의 동작전류 신호(112s)의 발생시점(tC1)과 접점상태 신호가 바뀌는 시점(tC2) 사이의 기간으로 차단기의 기계적 동작시간을 나타낸다. tC14는 투입 코일의 동작전류 신호(112s)의 발생시점(tC1)과 tC4는 투입 코일의 동작전류 신호(112s)의 종료시점(tC4) 사이의 기간으로 투입 코일의 동작전류 유지시간을 나타낸다. tC15는 투입 코일의 동작전류 신호(112s)의 발생시점(tC1)과 A상, B상, C상 부하전류 신호들(113s, 114s, 115s) 중 가장 늦게 발생하는 신호의 발생시점(tC5) 사이의 기간으로 차단기의 전기적 동작시간을 나타낸다. tC35는 A상, B상, C상 부하전류 신호들(113s, 114s, 115s) 중 가장 빨리 발생하는 신호의 종료시점(tC3)과 A상, B상, C상 부하전류 신호들(113s, 114s, 115s) 중 가장 늦게 발생하는 신호의 종료시점(tC5) 사이의 기간으로 개리차 시간을 나타낸다.The time points t C1 , t C2 , t C3 , t C4 , t C5 indicate the period between the time points, ie the various times t C12 , t C14 , t C15 , t C35 . t C12 represents the mechanical operating time of the circuit breaker as a period between the time t c1 of the operation current signal 112s of the input coil and the time t c2 at which the contact state signal changes. t C14 is the period between the start time t C1 of the operating current signal 112s of the input coil and t C4 is the period between the end time t C4 of the operating current signal 112s of the input coil. Indicates. t C15 is the time t of the generation of the operating current signal 112s of the input coil t C1 and the time t of the latest occurrence of the A, B, C phase load current signals 113s, 114s, and 115s. The period between C5 ) represents the electrical operating time of the breaker. t C35 is the end point (t C3 ) of the fastest occurring signal among the phase A, B and C phase load current signals 113s, 114s and 115s, and the phase A, B and C phase load current signals 113s. , 114s, and 115s are the periods between the end points t C5 of the latest occurring signal.

도 4b에 표시된 참조번호 112s,max는 투입 코일의 동작전류 신호(112s)의 최대값을 나타낸다.Reference numeral 112s, max indicated in FIG. 4B denotes the maximum value of the operating current signal 112s of the input coil.

다시 도 1, 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 제어기(140)는 전류 신호 입력부(110)로부터 제공받은 전류 신호들(111s, 112s, 113s, 114s, 115s)과 접점상태 신호 입력부(130)로부터 제공받은 접점상태 신호(135s)를 분석하여 차단 코일 및 투입 코일의 동작전류의 최대값(111s,max, 112s,max), 차단 코일 및 투입 코일의 동작전류 유지시간(tT14, tC14), 차단기의 전기적 동작시간(tT15, tC15), 개리차 시간(tT35, tC35), 차단기의 기계적 동작시간(tT12, tC12)을 계산하여 데이터를 산출할 수 있고, 상기 데이터를 데이터 저장부(150)에 저장할 수 있으며, 표시부(160)에 출력할 수 있다. Referring back to FIGS. 1, 4A, and 4B, the controller 140 may output the current signals 111s, 112s, 113s, 114s, and 115s received from the current signal inputter 110 and the contact state signal inputter 130. Analyzing the contact state signal 135s provided to the maximum value (111s, max, 112s, max) of the operating current of the blocking coil and the input coil, the operating current holding time (t T14 , t C14 ) of the blocking coil and the input coil, The data can be calculated by calculating the electrical operating time (t T15 , t C15 ) of the circuit breaker, the opening difference time (t T35 , t C35 ), and the mechanical operating time (t T12 , t C12 ) of the circuit breaker. It may be stored in the storage unit 150 and may be output to the display unit 160.

사용자는 상기 데이터를 이용하여 차단기의 동작 특성을 파악할 수 있다. 예를 들어, 차단 코일 및 투입 코일의 동작전류 유지시간(tT14, tC14) 및 차단 코일 및 투입 코일의 동작전류의 최대값(111s,max, 112s,max)은 차단기 구동장치의 노후화 등을 판단하는 데이터로 이용될 수 있다. 또 정상적인 경우의 값에 대하여 차단 코일 및 투입 코일의 동작전류의 유지시간(tT14, tC14) 및 최대값(111s,max, 112s,max)이 변화한 경우, 이는 접점상태를 변경시키는 기계적 동작을 수행하기 위해 요구되는 에너지의 변화를 의미할 수 있다. 따라서 차단 코일 및 투입 코일의 동작전류의 유지시간(tT14, tC14) 및 최대값(111s,max, 112s,max)은 상기 기계적 동작을 수행하는데 필요한 에너지를 제공하여 차단기의 성능을 회복시키기 위한 데이터로 이용될 수 있다. 차단기의 전기적 동작시간(tT15, tC15)은 통상 100ms 이내로 규정되어 있어 이 규정 값 이상의 시간이 측정된 경우 차단기의 보수가 필요한 것으로 판단할 수 있다. 또 개리차 시간(tT35, tC35)은 통상 4ms 이내로 규정되어 있어 이 규정 값 이상의 시간이 측정된 경우 차단기의 보수가 필요한 것으로 판단할 수 있다.The user can determine the operating characteristics of the circuit breaker using the data. For example, the operating current holding time (t T14 , t C14 ) of the cutoff coil and the input coil and the maximum values (111s, max, 112s, max) of the operating current of the cutoff coil and the input coil may be used to It can be used as data to judge. In addition, when the holding time (t T14 , t C14 ) and the maximum value (111 s, max, 112 s, max) of the operating current of the cutoff coil and the input coil change with respect to the normal value, this is a mechanical operation for changing the contact state. It may mean a change in energy required to perform the operation. Therefore, the holding time (t T14 , t C14 ) and the maximum value (111s, max, 112s, max) of the operating current of the blocking coil and the input coil provide the energy necessary to perform the mechanical operation to restore the performance of the circuit breaker. Can be used as data. The electrical operation time (t T15 , t C15 ) of the circuit breaker is usually specified within 100 ms, so it can be determined that the breaker needs to be repaired if a time longer than this specified value is measured. In addition, the open time (t T35 , t C35 ) is usually specified within 4 ms, and it can be determined that the breaker needs to be repaired if a time longer than this specified value is measured.

또 차단기 진단 장치(100)는 상기 데이터가 사용자에 의해 미리 설정된 값 또는 범위를 벗어나는 경우 이를 사용자에게 알리는 장치, 예를 들어 경고음 발생 장치를 더 포함할 수 있다.
In addition, the circuit breaker diagnosis apparatus 100 may further include a device for notifying the user of the data when the data is out of a value or range preset by the user, for example, a warning sound generating device.

이제까지 본 발명에 대한 구체적인 실시예들을 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention have been described. Those skilled in the art will appreciate that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential features of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope will be construed as being included in the present invention.

10 : 차단기 11 : 차단 접점
12 : 투입 접점 100 : 차단기 진단 장치
110 : 전류 신호 입력부 111~115 : 전류 변성기
120 : 전압 신호 입력부 125 : 전압 변성기
130 : 접점상태 신호 입력부 135 : 접점상태 측정기
140 : 제어기 150 : 데이터 저장부
160 : 표시부 170 : 전원부10: breaker 11: breaking contact
12: input contact point 100: circuit breaker diagnosis device
110: current signal input section 111 ~ 115: current transformer
120: voltage signal input unit 125: voltage transformer
130: contact status signal input 135: contact status measuring instrument
140: controller 150: data storage unit
160: display unit 170: power supply unit

Claims (10)

전력설비에 연결된 차단기의 동작특성을 진단하는 장치로서,
상기 차단기의 동작전류 신호와 상기 전력설비의 부하전류 신호를 입력하는 전류 신호 입력부; 및
상기 동작전류 신호 및 상기 부하전류 신호를 분석하여 상기 차단기의 동작특성을 나타내는 데이터를 산출하는 처리부를 포함하는 차단기 진단 장치.A device for diagnosing operation characteristics of a circuit breaker connected to a power facility.
A current signal input unit configured to input an operating current signal of the circuit breaker and a load current signal of the power equipment; And
And a processor configured to analyze the operating current signal and the load current signal to calculate data representing operating characteristics of the circuit breaker. 제 1 항에 있어서,
상기 데이터는 상기 차단기의 전기적 동작시간, 상기 동작전류 신호의 유지시간, 상기 동작전류 신호의 최대값, 및 상기 부하전류 신호의 개리차 시간 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 차단기 진단 장치.The method of claim 1,
And the data includes one or more of an electrical operation time of the circuit breaker, a holding time of the operating current signal, a maximum value of the operating current signal, and an opening difference time of the load current signal. 제 1 항에 있어서,
상기 차단기의 차단 코일과 투입 코일의 접점상태 신호를 입력하는 접점상태 신호 입력부를 더 포함하고,
상기 처리부는 상기 접점상태 신호를 분석하여 상기 차단기의 기계적 동작시간을 산출하며,
상기 데이터는 상기 차단기의 기계적 동작시간을 포함하는 것을 특징으로 하는 차단기 진단 장치. The method of claim 1,
Further comprising a contact state signal input unit for inputting a contact state signal of the blocking coil and the input coil of the circuit breaker,
The processor calculates a mechanical operating time of the circuit breaker by analyzing the contact state signal.
The data includes a mechanical operating time of the circuit breaker. 제 1 항에 있어서,
상기 전류 신호 입력부는 상기 동작전류 신호와 상기 부하전류 신호를 측정하는 클램프형 전류 변성기를 포함하는 것을 특징으로 하는 차단기 진단 장치.The method of claim 1,
And the current signal input unit includes a clamp type current transformer configured to measure the operating current signal and the load current signal. 제 1 항에 있어서,
상기 전력설비의 부하전압 신호를 입력하고, 상기 부하전압 신호를 상기 처리부에 제공하는 전압 신호 입력부를 더 포함하며,
상기 전압 신호 입력부는 상기 부하전압 신호를 측정하는 라인 전압 신호 변환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 차단기 진단 장치.The method of claim 1,
A voltage signal input unit configured to input a load voltage signal of the power equipment and provide the load voltage signal to the processor;
And the voltage signal input unit comprises a line voltage signal converter measuring the load voltage signal. 제 5 항에 있어서,
상기 라인 전압 신호 변환기는 상기 부하전류 신호가 제공되지 않는 경우에 동작하는 것을 특징으로 하는 차단기 진단 장치. The method of claim 5, wherein
And the line voltage signal converter operates when the load current signal is not provided. 전력설비에 연결된 차단기의 동작특성을 진단하는 방법으로서,
상기 차단기의 동작전류 신호와 상기 전력설비의 부하전류 신호를 측정하는 단계;
상기 동작전류 신호 및 상기 부하전류 신호를 분석하여 데이터를 산출하는 단계; 및
상기 데이터를 이용하여 상기 차단기의 동작특성을 진단하는 단계를 포함하며,
상기 데이터는 상기 차단기의 전기적 동작시간, 상기 동작전류 신호의 유지시간, 상기 동작전류 신호의 최대값, 및 상기 부하전류 신호의 개리차 시간 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 차단기 진단 방법.A method of diagnosing the operating characteristics of a circuit breaker connected to a power facility,
Measuring an operating current signal of the circuit breaker and a load current signal of the power equipment;
Calculating data by analyzing the operating current signal and the load current signal; And
Diagnosing an operating characteristic of the circuit breaker using the data;
And the data includes at least one of an electrical operation time of the circuit breaker, a holding time of the operating current signal, a maximum value of the operating current signal, and an opening difference time of the load current signal. 제 7 항에 있어서,
상기 차단기의 차단 코일과 투입 코일의 접점상태 신호를 측정하는 단계, 및
상기 접점상태 신호를 분석하여 상기 차단기의 기계적 동작시간을 산출하는 단계를 더 포함하며,
상기 데이터는 상기 차단기의 기계적 동작시간을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차단기 진단 방법. The method of claim 7, wherein
Measuring a contact state signal between a blocking coil and an input coil of the circuit breaker, and
Calculating a mechanical operating time of the circuit breaker by analyzing the contact state signal;
The data further comprises a mechanical operating time of the circuit breaker. 제 7 항에 있어서,
상기 동작전류 신호와 상기 부하전류 신호는 클램프형 전류 변성기에 의해 측정되는 것을 특징으로 하는 차단기 진단 방법.The method of claim 7, wherein
And the operation current signal and the load current signal are measured by a clamp type current transformer. 제 7 항에 있어서,
상기 전력설비의 부하전압 신호를 측정하는 단계를 더 포함하고,
상기 부하전압 신호는 라인 전압 신호 변환기에 의해 측정되며,
상기 라인 전압 신호 변환기는 상기 부하전류 신호가 제공되지 않는 경우에 동작하는 것을 특징으로 하는 차단기 진단 장치.
The method of claim 7, wherein
Measuring a load voltage signal of the power equipment;
The load voltage signal is measured by a line voltage signal converter,
And the line voltage signal converter operates when the load current signal is not provided.
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