KR20140055129A - 고속 사고전류 검출 회로 - Google Patents

고속 사고전류 검출 회로 Download PDF

Info

Publication number
KR20140055129A
KR20140055129A KR20120121510A KR20120121510A KR20140055129A KR 20140055129 A KR20140055129 A KR 20140055129A KR 20120121510 A KR20120121510 A KR 20120121510A KR 20120121510 A KR20120121510 A KR 20120121510A KR 20140055129 A KR20140055129 A KR 20140055129A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
current detection
current
signal
value
output signal
Prior art date
Application number
KR20120121510A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101846221B1 (ko
Inventor
방승현
박해용
이경호
심정욱
최원준
김민지
Original Assignee
엘에스산전 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘에스산전 주식회사 filed Critical 엘에스산전 주식회사
Priority to KR1020120121510A priority Critical patent/KR101846221B1/ko
Priority to US14/051,269 priority patent/US9093838B2/en
Priority to EP13188423.1A priority patent/EP2728691B1/en
Priority to ES13188423.1T priority patent/ES2588255T3/es
Priority to CN201310485552.1A priority patent/CN103795022B/zh
Priority to JP2013215577A priority patent/JP5695158B2/ja
Publication of KR20140055129A publication Critical patent/KR20140055129A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101846221B1 publication Critical patent/KR101846221B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/44—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to the rate of change of electrical quantities
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/08—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/08—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current
    • H02H3/093—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current with timing means
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
    • H02H9/02—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess current

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Breakers (AREA)

Abstract

본 발명은 트립 제어의 결정시간이 매우 짧고 서지 신호에 대한 오동작 가능성이 최소화될 수 있는 고속 사고전류 검출 회로를 제공하려는 것으로서, 본 발명에 따른 고속 사고전류 검출 회로는 전력계통의 전력 회로에 흐르는 전류를 검출하여 전류 검출 신호를 출력하는 전류 검출 부; 상기 전류 검출 부로부터 출력된 상기 전류 검출 신호를 미리 결정된 기준 전류값과 비교하여, 상기 전류 검출 신호가 상기 기준 전류값 보다 크거나 같으면, 이를 나타내는 제 1 출력신호를 출력하는 제 1 비교 회로 부; 상기 전류 검출 부로부터 출력된 전류 검출 신호를 미분하여 전류 검출 신호의 변화 기울기를 출력하는 미분 기; 상기 미분 기로부터의 전류 검출 신호의 변화 기울기를 미리 결정된 기준 변화 기울기 값과 비교하여, 상기 전류 검출 신호의 변화 기울기가 상기 기준 변화 기울기 값 보다 크거나 같으면, 이를 나타내는 제 2 출력신호를 출력하는 제 2 비교 회로 부; 상기 전류 검출 부로부터 출력된 상기 전류 검출 신호를 미리 결정된 전류 검출 한계 기준 값과 비교하여, 상기 전류 검출 신호가 상기 전류 검출 한계 기준 값 보다 크거나 같으면, 이를 나타내는 제 3 출력신호를 출력하는 제 3 비교 회로 부; 및 미리 결정된 짧은 시간 동안 상기 제 1 출력신호와 상기 제 2 출력신호의 수신이 유지되고 상기 제 3 출력신호는 수신되지 않을 때만, 트립(TRIP) 제어 신호를 발출하는 트립 결정 부;를 포함하여 구성된다.

Description

고속 사고전류 검출 회로{FAULT CURRENT DETECTING CIRCUIT}
본 발명은 회로 차단기 또는 한류기에 관한 것으로서 특히 전력계통 회로 상에서 발생한 사고전류에 대해서 고속이면서 정확하게 검출 및 트립 제어신호의 발출이 가능한 고속 사고전류 검출 회로에 관한 것이다.
회로 차단기(이하 차단기로 약칭함) 또는 한류기는 전력계통 회로(이하 회로로 약칭함) 상에 접속 설치되어 회로 상에 과전류나 단락전류와 같은 사고전류(fault current)가 발생했을 때 이를 검출하여 회로 차단기를 트립(자동 회로 차단)시키거나 또는 한류(회로를 차단하여 통전전류를 제한)동작하는 전력기기이다.
본 발명은 이러한 차단기 또는 한류기에 있어서 회로 상에서 사고전류의 발생을 고속으로 검출하고 또한 서지(surge)발생 시에도 오동작을 방지할 수 있어 고속 및 사고전류 검출 신뢰도가 높은 사고전류 검출 회로에 관한 것이다.
이러한 사고전류 검출 회로에 대한 종래기술의 회로 구성과 작용을 도 1 내지 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1 및 도 2를 참조하여 종래기술에 따른 사고전류 검출 회로의 구성을 설명한다.
종래기술에 따른 사고전류 검출 회로는 전류 검출 부(200), 미분 기(400), 제 1 비교 회로 부(300), 제 2 비교 회로 부(500), 트립 결정 부(600)를 포함하여 구성된다.
전류 검출 부(200)는 전력회로(CL) 상에 흐르는 전류량을 검출하도록 전력회로(CL)에 설치되는 1차 변류기(200a)와, 1차 변류기(200a)가 검출한 전력회로(CL) 상에 흐르는 전류량을 나타내는 검출 신호를 입력(수신)하여 크기가 작은 소 전류신호인 전류 검출 신호(도 2의 부호 1-1 참조)로 변환하여 출력하는 2차 변류기(200b)를 포함하게 구성될 수 있다.
미분 기(400)는 전류 검출 부(200)의 출력단에 접속되어 전류 검출 부(200)로부터 출력된 상기 전류 검출 신호(1-1)를 미분하여, 시간 경과에 따른 전류 변화량(di/dt) 즉, 전류 검출 신호(1-1)의 변화 기울기(도 2의 부호 2-1 참조)를 출력한다.
제 1 비교 회로 부(300)는 전류 검출 부(200)의 출력단에 접속되어 전류 검출 부(200)로부터 출력된 상기 전류 검출 신호(1-1)를 미리 결정된 기준 전류값(도 2의 부호 1-2 참조)과 비교하며, 전류 검출 신호(1-1)가 기준 전류값(1-2) 보다 크거나 같으면, 이를 나타내는 제 1 출력신호(도 2의 부호 1-3 참조)를 출력한다.
제 2 비교 회로 부(500)는 미분 기(400)의 출력단에 접속되어 미분 기(400)로부터의 전류 검출 신호(1-1)의 변화 기울기(2-1)를 미리 결정된 기준 변화 기울기 값(2-2)과 비교하여, 전류 검출 신호(1-1)의 변화 기울기(2-1)가 기준 변화 기울기 값(2-2)보다 크거나 같으면, 이를 나타내는 제 2 출력신호(도 2의 부호 2-3 참조)를 출력한다.
트립 결정 부(600)는 제 1 출력신호(1-3)와 제 2 출력신호(2-3)를 수신하도록 제 1 비교 회로 부(300) 및 제 2 비교 회로 부(500)에 접속되며, 미리 결정된 시간(1 밀리 초)의 샘플링(sampling)시간 동안 제 1 출력신호(1-3)와 제 2 출력신호(2-3)의 수신이 유지되면, 트립(TRIP) 제어 신호(3)를 발출한다.
한편, 상술한 바와 같이 구성되는 종래기술에 따른 사고전류 검출 회로의 동작(작용)을 도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
회로 상에 흐르는 전류량을 나타내는 전류 검출 부(200)가 출력하는 전류 검출 신호(1-1)가 기준 전류값(도 2의 부호 1-2 참조) 보다 크거나 같은 시간 동안, 제 1 비교 회로 부(300)는 제 1 출력신호(도 2의 부호 1-3 참조)를 출력한다.
또한 미분기(400)가 제공하는 전류 검출 신호(1-1)의 변화 기울기(2-1)가 기준 변화 기울기 값(2-2)보다 크거나 같은 시간 동안, 제 2 비교 회로 부(500)는 이를 나타내는 제 2 출력신호(도 2의 부호 2-3 참조)를 출력한다.
그러면, 트립 결정 부(600)는 제 1 출력신호(1-3)와 제 2 출력신호(2-3)가 동시에 수신되는 처음 순간부터 미리 결정된 시간인 1 밀리 초(ms)의 시간 동안 제 1 출력신호(1-3)와 제 2 출력신호(2-3)가 동시에 수신되는 것이 유지되는지에 따라서 유지되면 트립 제어 신호(3)를 발출하고 유지되지 않으면 트립 제어 신호(4)를 발출하지 않는다.
여기서 트립 제어 신호(3)는 미 도시한 회로 차단기의 트립기구(trip mechanism) 중 트립 코일(trip coil)을 여자(magnetizing) 하도록 출력되어, 트립 코일의 여자에 따른 트립 기구 중 미 도시한 아마추어(armature)의 회동과 트립 바(trip bar)의 회동에 따라 미 도시한 개폐기구가 트립 동작하여 가동접촉자가 고정접촉자로부터 분리됨에 따라 회로가 자동으로 차단되는 트립 동작이 성취된다.
그러나 상술한 바와 같은 종래기술에 따른 사고전류 검출 회로는 제 1 출력신호(1-3)와 제 2 출력신호(2-3)가 동시에 수신되더라도 1 밀리 초(ms)의 시간 동안을 지연하여 트립 결정 부(600)가 트립 제어 신호(4)의 발출을 결정하므로, 해당 시간동안의 트립 제어 지연을 야기하는 문제가 있다.
또한 상술한 바와 같은 종래기술에 따른 사고전류 검출 회로는 1 밀리 초(ms)의 시간을 초과하는 서지 신호가 사고전류 검출 회로에 유입되는 경우, 회로는 정상 통전 중임에도 불구하고 트립 제어 신호를 발출하여 회로를 차단함으로써 불필요한 전력공급의 차단에 의해 그 피해가 매우 커질 수 있는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해소하는 것으로서 본 발명의 목적은 트립 제어의 결정시간이 매우 짧고 서지 신호에 대한 오동작 가능성이 최소화될 수 있는 고속 사고전류 검출 회로를 제공하는 것이다.
상기 본 발명의 목적은, 고속 사고전류 검출 회로에 있어서,
전력계통의 전력 회로에 흐르는 전류를 검출하여 전류 검출 신호를 출력하는 전류 검출 부;
상기 전류 검출 부로부터 출력된 상기 전류 검출 신호를 미리 결정된 기준 전류값과 비교하여, 상기 전류 검출 신호가 상기 기준 전류값 보다 크거나 같으면, 이를 나타내는 제 1 출력신호를 출력하는 제 1 비교 회로 부;
상기 전류 검출 부로부터 출력된 전류 검출 신호를 미분하여 전류 검출 신호의 변화 기울기를 출력하는 미분 기;
상기 미분 기로부터의 전류 검출 신호의 변화 기울기를 미리 결정된 기준 변화 기울기 값과 비교하여, 상기 전류 검출 신호의 변화 기울기가 상기 기준 변화 기울기 값 보다 크거나 같으면, 이를 나타내는 제 2 출력신호를 출력하는 제 2 비교 회로 부;
상기 전류 검출 부로부터 출력된 상기 전류 검출 신호를 미리 결정된 전류 검출 한계 기준 값과 비교하여, 상기 전류 검출 신호가 상기 전류 검출 한계 기준 값 보다 크거나 같으면, 이를 나타내는 제 3 출력신호를 출력하는 제 3 비교 회로 부;및
상기 제 1 출력신호와 상기 제 2 출력신호 및 상기 제 3 출력신호를 수신하도록 상기 제 1 비교 회로 부, 상기 제 2 비교 회로 부 및 상기 제 3 비교 회로 부에 접속되며, 미리 결정된 짧은 시간 동안 상기 제 1 출력신호와 상기 제 2 출력신호의 수신이 유지되고 상기 제 3 출력신호는 수신되지 않을 때만, 트립(TRIP) 제어 신호를 발출하는 트립 결정 부;를 포함하는 본 발명에 따른 고속 사고전류 검출 회로를 제공함으로써 달성될 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 양상에 따라서 상기 미리 결정된 짧은 시간은 100 마이크로 초(μs)이다.
본 발명의 바람직한 일 양상에 따라서 상기 미리 결정된 짧은 시간은 50 마이크로 초(μs) 내지 100 마이크로 초(μs)의 범위의 값에서 결정될 수 있다.
본 발명의 바람직한 다른 일 양상에 따라서 상기 전류 검출 한계 기준 값은 전력계통의 최대고장전류 값 보다 크거나 같고 정력 전류의 140배의 값보다 작거나 같은 범위 내에서 선택될 수 있다.
본 발명에 따른 고속 사고전류 검출 회로는, 전류 검출 부로부터 출력된 전류 검출 신호를 미리 결정된 기준 전류값과 비교하여, 상기 전류 검출 신호가 상기 기준 전류값 보다 크거나 같으면, 이를 나타내는 제 1 출력신호를 출력하는 제 1 비교 회로 부와; 전류 검출 신호의 변화 기울기를 미리 결정된 기준 변화 기울기 값과 비교하여, 전류 검출 신호의 변화 기울기가 기준 변화 기울기 값 보다 크거나 같으면, 이를 나타내는 제 2 출력신호를 출력하는 제 2 비교 회로 부와; 전류 검출 부로부터 출력된 전류 검출 신호를 미리 결정된 전류 검출 한계 기준 값과 비교하여, 상기 전류 검출 신호가 상기 전류 검출 한계 기준 값 보다 크거나 같으면, 이를 나타내는 제 3 출력신호를 출력하는 제 3 비교 회로 부; 및 미리 결정된 짧은 시간 동안 제 1 출력신호와 제 2 출력신호의 수신이 유지되고 제 3 출력신호는 수신되지 않을 때만, 트립(TRIP) 제어 신호를 발출하는 트립 결정 부;를 포함하여 구성되므로, 고속으로 트립 제어 신호의 발출여부 결정이 가능하고 외부의 서지 신호에 대해서도 오동작이 방지될 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 고속 사고전류 검출 회로에 있어서, 상기 미리 결정된 짧은 시간은 100 마이크로 초(μs)이므로, 매우 짧은 시간 내에 고속으로 트립 제어 신호의 발출 여부 결정이 가능한 효과를 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 고속 사고전류 검출 회로에 있어서, 상기 미리 결정된 짧은 시간은 50 마이크로 초(μs) 내지 100 마이크로 초(μs)의 범위의 값이며, 해당 범위는 일반적으로 서지 신호가 첨두(peak) 치에 도달하는 데 소요되는 시간 범위이므로 해당 짧은 시간 동안 서지 신호가 수신 여부에 따라 트립 제어 신호의 발출 여부를 결정함으로써 서지 신호에 대한 오동작 없이 고속으로 트립 제어 신호 발출이 가능한 효과를 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 고속 사고전류 검출 회로에 있어서, 상기 전류 검출 한계 기준 값은 전력계통의 최대고장전류 값 보다 크거나 같고 정력 전류의 140배의 값보다 작거나 같은 범위 내에서 선택된 값이고 일반적으로 서지 전류(서지 신호)의 전류값는 정격전류의 140배 정도이므로, 효과적으로 서지 신호를 검출할 수 있는 잇점을 얻을 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 사고전류 검출 회로의 구성을 보여주는 블록 도이고,
도 2는 종래기술에 따른 사고전류 검출 회로의 동작을 보여주는 신호 파형 도이며,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 고속 사고전류 검출 회로의 구성을 보여주는 블록 도이고,
도 4는 회로 상 사고전류가 발생하고 서지 전류의 발생이 없을 때 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 고속 사고전류 검출 회로의 동작을 보여주는 신호 파형 도이며,
도 5는 회로 상 서지 전류 발생시 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 고속 사고전류 검출 회로의 동작을 보여주는 신호 파형 도이다.
상기 본 발명의 목적과 이를 달성하는 본 발명의 구성 및 그의 작용효과는 첨부한 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 이하의 설명에 의해서 좀 더 명확히 이해될 수 있을 것이다.
먼저 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 고속 사고전류 검출 회로의 구성을 설명한다.
도 3을 참조할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 고속 사고전류 검출 회로는, 전류 검출 부(200), 제 1 비교 회로 부(300), 미분 기(400), 제 2 비교 회로 부(500), 제 3 비교 회로 부(700) 및 트립 결정 부(600)를 포함하여 구성된다.
여기서 상기 제 1 비교 회로 부(300), 미분 기(400), 제 2 비교 회로 부(500), 제 3 비교 회로 부(700) 및 트립 결정 부(600)는 실 제품에서 하나의 마이크로 프로세서(micro processor)와 해당 마이크로 프로세서가 처리하는 프로그램(program)으로 구현될 수 있다.
전류 검출 부(200)는 전력계통의 전력 회로(CL)에 흐르는 전류를 검출하여 전류 검출 신호(도 4 및 도 5의 부호 1-1 참조)를 출력하는 회로 부이다. 전류 검출 부(200)는, 전력 회로(CL)에 흐르는 전류를 1차적으로 검출하여 1차 전류 검출 신호를 출력하는 제 1 변류기(Current Transformer)(200a)와, 제 1 변류기(200a)가 출력하는 1차 검출 전류 신호를 마이크로 프로세서가 수용할 수 있는 소 전류의 2차 전류 검출 신호인 전류 검출 신호(도 4 및 도 5의 부호 1-1 참조)로 변환하여 출력하는 제 2 변류기(200b)를 포함하여 구성될 수 있다.
제 1 비교 회로 부(300)는 전류 검출 부(200)의 출력단에 접속되어 전류 검출 부(200)로부터 출력된 상기 전류 검출 신호(1-1)를 미리 결정된 기준 전류 값(도 4 및 도 5의 부호 1-2 참조)과 비교하여, 전류 검출 신호(1-1)가 상기 기준 전류값(1-2) 보다 크거나 같으면, 이를 나타내는 제 1 출력신호(도 4 및 도 5의 부호 1-3 참조)를 출력한다.
미분 기(400)는 전류 검출 부(200)의 출력단에 접속되어 전류 검출 부(200)로부터 출력된 전류 검출 신호(도 4 및 도 5의 부호 1-1 참조)를 미분하여 전류 검출 신호의 변화 기울기(도 4 및 도 5의 부호 2-1)를 출력한다.
제 2 비교 회로 부(500)는 미분 기(400)의 출력단에 접속되어 미분 기(400)로부터의 전류 검출 신호의 변화 기울기(도 4 및 도 5의 부호 2-1)를 미리 결정된 기준 변화 기울기 값(도 4 및 도 5의 부호 2-2 참조)과 비교하여, 상기 전류 검출 신호의 변화 기울기(도 4 및 도 5의 부호 2-1 참조)가 기준 변화 기울기 값(도 4 및 도 5의 부호 2-2 참조) 보다 크거나 같으면, 이를 나타내는 제 2 출력신호(도 4 및 도 5의 부호 2-3 참조)를 출력한다.
제 3 비교 회로 부(700)는 전류 검출 부(200)의 출력단에 접속되어 전류 검출 부(200)로부터 출력된 전류 검출 신호(도 4 및 도 5의 부호 1-1 참조)를 미리 결정된 전류 검출 한계 기준 값(도 4 및 도 5의 부호 4 참조)과 비교하여, 전류 검출 신호(도 4 및 도 5의 부호 1-1 참조)가 전류 검출 한계 기준 값(도 4 및 도 5의 부호 4 참조) 보다 크거나 같으면, 이를 나타내는 제 3 출력신호(도 5의 부호 5 참조)를 출력한다.
트립 결정 부(600)는 제 1 출력신호(도 4 및 도 5의 부호 1-3 참조)와 제 2 출력신호(도 4 및 도 5의 부호 2-3 참조) 및 상기 제 3 출력신호(도 5의 부호 5 참조)를 수신하도록 제 1 비교 회로 부(300), 제 2 비교 회로 부(500) 및 제 3 비교 회로 부(700)에 접속된다.
트립 결정 부(600)는, 미리 결정된 짧은 시간 동안 제 1 출력신호(도 4 및 도 5의 부호 1-3 참조)와 제 2 출력신호(도 4 및 도 5의 부호 2-3 참조)의 수신이 유지되고 제 3 출력신호(도 5의 부호 5 참조)는 수신되지 않을 때만, 트립(TRIP) 제어 신호(도 4의 부호 3 참조)를 발출한다.
상기 미리 결정된 짧은 시간은 바람직한 본 발명의 실시 예에 따라서 100 마이크로 초(μs)로 미리 결정되어 예컨대 마이크로 프로세서에 포함되는 메모리에 저장되는 값일 수 있다. 여기서 100 마이크로 초(μs)는 일반적으로 서지 전류의 파형이 첨두 값(peak 값)에 도달하는 데 소요되는 시간의 최대값이다.
본 발명의 바람직한 다른 실시 예에 따라서 상기 미리 결정된 짧은 시간은 50 마이크로 초(μs) 내지 100 마이크로 초(μs)의 범위의 값으로 미리 결정되어 예컨대 마이크로 프로세서에 포함되는 메모리에 저장되는 값일 수 있다. 여기서 50 마이크로 초(μs) 내지 100 마이크로 초(μs)의 범위의 값은 일반적으로 서지 전류의 파형이 첨두 값(peak 값)에 도달하는 데 소요되는 시간 범위이다.
또한 상기 전류 검출 한계 기준 값은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라서 전력계통의 최대고장전류 값 보다 크거나 같고 정력 전류의 140배의 값보다 작거나 같은 범위 내에서 선택된 값이다.
상술한 바와 같이 구성되는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 고속 사고전류 검출 회로의 동작을 도 3 내지 도 5를 참조하여 설명한다.
회로 상에 흐르는 전류량을 나타내는 전류 검출 부(200)가 출력하는 전류 검출 신호(1-1)가 기준 전류값(1-2) 보다 크거나 같은 시간 동안 제 1 비교 회로 부(300)는 제 1 출력신호(1-3)를 출력한다.
또한 미분기(400)가 제공하는 전류 검출 신호(1-1)의 변화 기울기(2-1)가 기준 변화 기울기 값(2-2)보다 크거나 같은 시간 동안, 제 2 비교 회로 부(500)는 이를 나타내는 제 2 출력신호(2-3)를 출력한다.
또한 이때 제 3 비교 회로 부(700)는 전류 검출 부(200)로부터 출력된 전류 검출 신호(1-1)를 미리 결정된 전류 검출 한계 기준 값(4)과 비교한다.
비교결과, 도 4와 같이 전류 검출 한계 기준 값(4) 이상인 서지 신호에 해당하는 전류 검출 신호(1-1)가 없으면, 제 3 비교 회로 부(700)는 제 3 출력신호(5)를 발출하지 않는다.
비교결과, 도 5와 같이 전류 검출 신호(1-1)가 전류 검출 한계 기준 값(4) 보다 크거나 같으면, 이를 나타내는 제 3 출력신호(5)를 출력한다.
그러면, 도 4를 참조할 수 있는 바와 같이, 트립 결정 부(600)는 제 1 출력신호(1-3)와 제 2 출력신호(2-3)가 동시에 수신되는 처음 순간부터 미리 결정된 시간인 100 마이크로 초(μs)의 시간 동안 제 1 출력신호(1-3)와 제 2 출력신호(2-3)가 동시에 수신되고, 제 3 비교 회로 부(700)부터의 제 3 출력신호(5)가 없으면 회로 상 사고전류가 발생한 것이므로 트립 제어 신호(3)를 발출한다.
또한, 도 5를 참조할 수 있는 바와 같이, 트립 결정 부(600)는 제 1 출력신호(1-3)와 제 2 출력신호(2-3)가 동시에 수신되는 처음 순간부터 미리 결정된 시간인 100 마이크로 초(μs)의 시간 동안 제 1 출력신호(1-3)와 제 2 출력신호(2-3)가 동시에 수신되고, 제 3 비교 회로 부(700)부터 제 3 출력신호(5)도 수신되면, 회로 상 서지 전류가 발생한 것이므로 트립 제어 신호(3)를 발출하지 않는다.
여기서 트립 제어 신호(3)는 미 도시한 예컨대 회로 차단기의 트립기구(trip mechanism) 중 트립 코일(trip coil)을 여자(magnetizing) 하도록 출력되어, 트립 코일의 여자에 따른 트립 기구 중 미 도시한 아마추어(armature)의 회동과 트립 바(trip bar)의 회동에 따라 미 도시한 개폐기구가 트립 동작하여 가동접촉자가 고정접촉자로부터 분리됨에 따라 회로가 자동으로 차단되는 트립 동작이 성취되고 사고전류로부터 회로 및 회로 상 접속된 부하기기가 보호된다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 고속 사고전류 검출 회로는, 전류 검출 부(200)로부터 출력된 전류 검출 신호(1-1)를 미리 결정된 기준 전류값(1-2)과 비교하여, 전류 검출 신호(1-1)가 기준 전류값(1-2) 보다 크거나 같으면, 이를 나타내는 제 1 출력신호(1-3)를 출력하는 제 1 비교 회로 부(300)와; 전류 검출 신호(1-1)의 변화 기울기(2-1)를 미리 결정된 기준 변화 기울기 값(2-2)과 비교하여, 전류 검출 신호(1-1)의 변화 기울기(2-1)가 기준 변화 기울기 값(2-2)보다 크거나 같으면, 이를 나타내는 제 2 출력신호(2-3)를 출력하는 제 2 비교 회로 부(500)와; 전류 검출 부(200)로부터 출력된 전류 검출 신호(1-1)를 미리 결정된 전류 검출 한계 기준 값(4)과 비교하여, 전류 검출 신호(1-1)가 전류 검출 한계 기준 값(4) 보다 크거나 같으면, 이를 나타내는 제 3 출력신호(5)를 출력하는 제 3 비교 회로 부(700); 및 미리 결정된 짧은 시간{100 마이크로 초(μs)의 시간} 동안 제 1 출력신호(1-3)와 제 2 출력신호(2-3)의 수신이 유지되고 제 3 출력신호(5)는 수신되지 않을 때만, 트립(TRIP) 제어 신호(3)를 발출하는 트립 결정 부(600);를 포함하여 구성되므로, 고속으로 트립 제어 신호(3)의 발출여부 결정이 가능하고 외부의 서지 신호에 대해서도 오동작이 방지될 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
200: 전류 검출 부 200a: 제 1 변류기
200b: 제 2 변류기 300: 제 1 비교 회로 부
400: 미분기 500: 제 2 비교 회로 부
600: 트립 결정 부 700: 제 3 비교 회로 부

Claims (4)

  1. 고속 사고전류 검출 회로에 있어서,
    전력계통의 전력 회로에 흐르는 전류를 검출하여 전류 검출 신호를 출력하는 전류 검출 부;
    상기 전류 검출 부로부터 출력된 상기 전류 검출 신호를 미리 결정된 기준 전류값과 비교하여, 상기 전류 검출 신호가 상기 기준 전류값 보다 크거나 같으면, 이를 나타내는 제 1 출력신호를 출력하는 제 1 비교 회로 부;
    상기 전류 검출 부로부터 출력된 전류 검출 신호를 미분하여 전류 검출 신호의 변화 기울기를 출력하는 미분 기;
    상기 미분 기로부터의 전류 검출 신호의 변화 기울기를 미리 결정된 기준 변화 기울기 값과 비교하여, 상기 전류 검출 신호의 변화 기울기가 상기 기준 변화 기울기 값 보다 크거나 같으면, 이를 나타내는 제 2 출력신호를 출력하는 제 2 비교 회로 부;
    상기 전류 검출 부로부터 출력된 상기 전류 검출 신호를 미리 결정된 전류 검출 한계 기준 값과 비교하여, 상기 전류 검출 신호가 상기 전류 검출 한계 기준 값 보다 크거나 같으면, 이를 나타내는 제 3 출력신호를 출력하는 제 3 비교 회로 부; 및
    상기 제 1 출력신호와 상기 제 2 출력신호 및 상기 제 3 출력신호를 수신하도록 상기 제 1 비교 회로 부, 상기 제 2 비교 회로 부 및 상기 제 3 비교 회로 부에 접속되며, 미리 결정된 짧은 시간 동안 상기 제 1 출력신호와 상기 제 2 출력신호의 수신이 유지되고 상기 제 3 출력신호는 수신되지 않을 때만, 트립(TRIP) 제어 신호를 발출하는 트립 결정 부;를 포함하는 고속 사고전류 검출 회로.
  2. 제1항에 있어서, 상기 미리 결정된 짧은 시간은 100 마이크로 초(μs)인 것을 특징으로 하는 고속 사고전류 검출 회로.
  3. 제1항에 있어서, 상기 미리 결정된 짧은 시간은 50 마이크로 초(μs) 내지 100 마이크로 초(μs)의 범위의 값인 것을 특징으로 하는 고속 사고전류 검출 회로.
  4. 제1항에 있어서, 상기 전류 검출 한계 기준 값은 전력계통의 최대고장전류 값 보다 크거나 같고 정력 전류의 140배의 값보다 작거나 같은 범위 내에서 선택된 값인 것을 특징으로 하는 고속 사고전류 검출 회로.
KR1020120121510A 2012-10-30 2012-10-30 고속 사고전류 검출 회로 KR101846221B1 (ko)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120121510A KR101846221B1 (ko) 2012-10-30 2012-10-30 고속 사고전류 검출 회로
US14/051,269 US9093838B2 (en) 2012-10-30 2013-10-10 Fault current detecting circuit
EP13188423.1A EP2728691B1 (en) 2012-10-30 2013-10-14 Fault current detecting circuit
ES13188423.1T ES2588255T3 (es) 2012-10-30 2013-10-14 Circuito de detección de corriente de fallo
CN201310485552.1A CN103795022B (zh) 2012-10-30 2013-10-16 故障电流检测电路
JP2013215577A JP5695158B2 (ja) 2012-10-30 2013-10-16 事故電流高速検出回路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120121510A KR101846221B1 (ko) 2012-10-30 2012-10-30 고속 사고전류 검출 회로

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140055129A true KR20140055129A (ko) 2014-05-09
KR101846221B1 KR101846221B1 (ko) 2018-04-06

Family

ID=49328421

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120121510A KR101846221B1 (ko) 2012-10-30 2012-10-30 고속 사고전류 검출 회로

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9093838B2 (ko)
EP (1) EP2728691B1 (ko)
JP (1) JP5695158B2 (ko)
KR (1) KR101846221B1 (ko)
CN (1) CN103795022B (ko)
ES (1) ES2588255T3 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160008894A (ko) * 2014-07-15 2016-01-25 엘에스산전 주식회사 고속 사고전류 검출 회로
WO2023171848A1 (ko) * 2022-03-11 2023-09-14 동아전기공업 주식회사 트립모듈식 회로차단기가 내장된 누전차단기

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016080909A1 (en) * 2014-11-19 2016-05-26 Nanyang Technological University Electronic circuit for single-event latch-up detection and protection
FR3041179B1 (fr) * 2015-09-14 2019-05-10 Schneider Electric Industries Sas Dispositif et procede de limitation d'un premier pic de courant dans un reseau electrique
KR101736000B1 (ko) * 2016-02-26 2017-05-15 엘에스산전 주식회사 전력 계통의 고장 검출 장치
CN107449991A (zh) * 2017-07-17 2017-12-08 珠海格力电器股份有限公司 电加热模块异常运行检测方法和装置及空调器
CN108646119A (zh) * 2018-07-12 2018-10-12 中铁磁浮科技（成都）有限公司 一种基于磁悬浮列车智能化电气屏柜检测系统
CN109713637B (zh) * 2018-12-27 2020-09-15 惠科股份有限公司 一种过流保护方法、过流保护电路和显示装置
CN114069565A (zh) * 2021-11-22 2022-02-18 齐鲁工业大学 一种电池管理系统的温度保护装置及方法
CN114498549A (zh) * 2022-01-27 2022-05-13 华为数字能源技术有限公司 一种用于断路器的控制电路、方法及电子设备
JP2024513269A (ja) * 2022-03-11 2024-03-25 ドンア エレクトリック カンパニー・リミテッド トリップモジュール式回路遮断器が内蔵された漏電遮断器

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5361184A (en) 1992-10-20 1994-11-01 Board Of Regents Of The University Of Washington Adaptive sequential controller
EP1004162B1 (de) * 1997-08-12 2003-07-09 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur überwachung eines schutzgerätes
JP2002095149A (ja) 2000-09-13 2002-03-29 Toshiba Corp 半導体スイッチ制御装置
EP1929602B1 (en) * 2005-08-30 2011-10-12 ABB Technology AG Method and system for fault detection in electrical power devices
EP2589939B1 (en) * 2010-07-01 2020-03-18 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Object detection device for objects in a target space
KR101118375B1 (ko) 2010-09-07 2012-03-09 엘에스산전 주식회사 전력계통에서의 고속 사고판단 장치

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160008894A (ko) * 2014-07-15 2016-01-25 엘에스산전 주식회사 고속 사고전류 검출 회로
US9599654B2 (en) 2014-07-15 2017-03-21 Lsis Co., Ltd. Fault current detecting circuit
WO2023171848A1 (ko) * 2022-03-11 2023-09-14 동아전기공업 주식회사 트립모듈식 회로차단기가 내장된 누전차단기

Also Published As

Publication number Publication date
EP2728691B1 (en) 2016-06-08
JP5695158B2 (ja) 2015-04-01
CN103795022B (zh) 2017-04-26
JP2014089955A (ja) 2014-05-15
EP2728691A1 (en) 2014-05-07
US20140118001A1 (en) 2014-05-01
KR101846221B1 (ko) 2018-04-06
CN103795022A (zh) 2014-05-14
ES2588255T3 (es) 2016-10-31
US9093838B2 (en) 2015-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101846221B1 (ko) 고속 사고전류 검출 회로
EP2975719B1 (en) Fault current detecting circuit
US7633729B2 (en) Alternating current series arc fault detection method
KR102135680B1 (ko) 배터리 시스템
EP3041101B1 (en) System for improving lightning immunity for a solid state power controller
US20140192458A1 (en) Power distribution systems and methods of operating a power distribution system including arc flash detection
KR20120025999A (ko) 광 및 시간 판별을 이용하여 아크 플래시 이벤트를 검출하는 방법, 시스템 및 장치
US8737030B2 (en) Power distribution systems and methods of operating a power distribution system
KR20230128426A (ko) 솔리드 스테이트 인터로킹 메커니즘을 갖는 솔리드 스테이트 회로 인터럽터
JP2016144297A (ja) 比率差動継電装置
CA2910749C (en) Method of tripping a circuit interrupter in a back fed configuration
US20140078628A1 (en) Power distribution systems and methods of operating a power distribution system
JP6509029B2 (ja) 分電盤
US9252587B2 (en) Automatic reset discrimination system and method for a self powered electronic protection device
US20050141163A1 (en) Analogue electronic trip device for an electrical power breaker responding to a short-circuit
CN110718894A (zh) 低压断路器和方法
EP1919053B1 (en) State monitoring device for circuit breaker
KR101503314B1 (ko) 보호계전기
KR20110068222A (ko) 디지털 보호 계전기
KR101039351B1 (ko) 써지에 의한 오작동을 방지한 누전차단기
KR101984103B1 (ko) 디지털 계전기
US20230197391A1 (en) Arc flash detection method
EP3923431A1 (en) Dc-overcurrent detector
JP2016220502A (ja) 保護継電装置
Rozine et al. Protective device problems and solutions

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant