KR20140068419A - 전력 전환 스위치 및 이를 갖는 전력 계통 시스템 - Google Patents
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Abstract
전력을 안정적으로 변환시킬 수 있는 전력 전환 스위치 및 이를 갖는 전력 계통 시스템이 개시된다. 이러한 전력 전환 스위치는 R1선, S1선, T1선 및 N1선을 통해 제공되는 비상 전력과, R2선, S2선, T2선 및 N2선을 통해 제공되는 외부 전력 중 어느 하나를 선택하여, R3선, S3선, T3선 및 N3선을 갖는 제1 비상용 부하로 제공하는 스위치에 관한 것으로, 중선선 스위치부, 3상선 스위치부 및 스위치 제어부를 포함한다. 중선선 스위치부는 N1선을 N2선과 전기적으로 연결시킬 수 있고, 3상선 스위치부는 R1선, S1선 및 T1선과, R2선, S2선 및 T2선 중 적어도 하나를 R3선, S3선 및 T3선과 각각 전기적으로 연결시킬 수 있으며, 스위치 제어부는 중선선 스위치부 및 3상선 스위치부를 각각 제어할 수 있다. 3상선 스위치부는 기계적 스위치, 제1 반도체 스위치 및 제2 반도체 스위치를 포함한다. 기계적 스위치는 R1선, S1선 및 T1선과, R2선, S2선 및 T2선 중 적어도 하나를 R3선, S3선 및 T3선과 각각 전기적으로 연결시킬 수 있다. 제1 반도체 스위치는 R1선, S1선 및 T1선을 R3선, S3선 및 T3선과 각각 전기적으로 연결시킬 수 있다. 제2 반도체 스위치는 R2선, S2선 및 T2선을 R3선, S3선 및 T3선과 각각 전기적으로 연결시킬 수 있다.
Description
본 발명은 전력 전환 스위치 및 이를 갖는 전력 계통 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외부 전력망에서 전송되어온 외부 전력을 비상 발전기에서 생성된 비상 전력으로 전환하거나 그 역으로 전환시킬 수 있는 전력 전환 스위치 및 이를 갖는 전력 계통 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 큰 건물에는 외부 전력망으로부터 인가되는 외부 전력이 차단되거나 문제가 발생되었을 때, 예를 들어 정전이 발생되었을 때를 대비하여 비상 전력을 생성할 수 있는 비상 발전기를 구비하고 있다.
상기 비상 발전기는 일반적으로, 건물 내의 모든 부하에 전력을 공급하는 것이 아니라, 비상시에 동작되어야 하는 비상용 부하로 전력을 공급할 수 있다. 즉, 상기 건물 내에 정전이 발생되지 않을 경우에는 상기 외부 전력망으로부터 인가되는 외부 전력이 상기 비상용 부하를 포함하여 모든 부하로 제공되지만, 상기 건물 내에 정전이 발생된 경우에는 상기 비상 발전기에서 생성된 비상 전력이 상기 비상용 부하로만 제공된다.
따라서, 상기 비상용 부하는 정전 발생 유무에 따라 상기 외부 전력망으로부터 인가되는 외부 전력, 및 상기 비상 발전기에서 생성된 비상 전력 중 어느 하나를 선택적으로 인가받아 구동되어야 한다. 즉, 정전 발생 유무를 판단하여 상기 외부 전력 및 상기 비상 전력 중 어느 하나를 선택하여 상기 비상용 부하로 제공할 수 있는 전력 전환 스위치가 구비되어야 한다.
상기 전력 전환 스위치는 정전이 발생되었다고 판단되면 상기 외부 전력에서 상기 비상 전력으로 전력을 자동으로 전환시키고, 그 반대로 정전이 해제되었을 경우에는 상기 비상 전력에서 상기 외부 전력으로 자동으로 전환시킬 수 있다. 그러나, 상기 전력 전환 스위치는 전력 전환을 위해 기계적으로 접점을 변경 또는 전환시키는 기계적 스위치를 일반적으로 사용한다.
그러나, 상기 전력 전환 스위치로 사용되는 기계적 스위치는 전력이 변환되기 위해 스위치될 때, 고전압이 순간적으로 접촉함에 따라 발생되는 스파크 등에 의해 채터링(chattering)이 발생될 수 있다. 이러한 채터링 현상은 상기 비상용 부하로 인가되는 전력을 순간적으로 불안정화시켜 상기 비상용 부하에 데미지를 가할 수 있다.
따라서, 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 전력을 안정적으로 변환시킬 수 있는 전력 전환 스위치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 해결하고자 하는 과제는 상기 전력 전환 스위치를 구비하는 전력 계통 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 전력 전환 스위치는 R1선, S1선, T1선 및 N1선을 통해 제공되는 비상 전력과, R2선, S2선, T2선 및 N2선을 통해 제공되는 외부 전력 중 어느 하나를 선택하여, R3선, S3선, T3선 및 N3선을 갖는 제1 비상용 부하로 제공하는 스위치에 관한 것으로, 중선선 스위치부, 3상선 스위치부 및 스위치 제어부를 포함한다.
상기 중선선 스위치부는 상기 N1선을 상기 N2선과 전기적으로 연결시킬 수 있고, 상기 3상선 스위치부는 상기 R1선, S1선 및 T1선과, 상기 R2선, S2선 및 T2선 중 적어도 하나를 상기 R3선, S3선 및 T3선과 각각 전기적으로 연결시킬 수 있으며, 상기 스위치 제어부는 상기 중선선 스위치부 및 상기 3상선 스위치부를 각각 제어할 수 있다.
상기 3상선 스위치부는 기계적 스위치, 제1 반도체 스위치 및 제2 반도체 스위치를 포함한다. 상기 기계적 스위치는 상기 스위치 제어부에 의해 제어되고, 상기 R1선, S1선 및 T1선과, 상기 R2선, S2선 및 T2선 중 적어도 하나를 상기 R3선, S3선 및 T3선과 각각 전기적으로 연결시킬 수 있다. 상기 제1 반도체 스위치는 상기 스위치 제어부에 의해 제어되고, 상기 R1선, S1선 및 T1선을 상기 R3선, S3선 및 T3선과 각각 전기적으로 연결시킬 수 있다. 상기 제2 반도체 스위치는 상기 스위치 제어부에 의해 제어되고, 상기 R2선, S2선 및 T2선을 상기 R3선, S3선 및 T3선과 각각 전기적으로 연결시킬 수 있다.
상기 제1 반도체 스위치는 상기 스위치 제어부에 의해 제어되고 상기 R1선을 상기 R3선과 전기적으로 연결시킬 수 있는 제1 R상 반도체 스위치, 상기 스위치 제어부에 의해 제어되고 상기 S1선을 상기 S3선과 전기적으로 연결시킬 수 있는 제1 S상 반도체 스위치, 및 상기 스위치 제어부에 의해 제어되고 상기 T1선을 상기 T3선과 전기적으로 연결시킬 수 있는 제1 T상 반도체 스위치를 포함할 수 있다.
상기 제2 반도체 스위치는 상기 스위치 제어부에 의해 제어되고 상기 R2선을 상기 R3선과 전기적으로 연결시킬 수 있는 제2 R상 반도체 스위치, 상기 스위치 제어부에 의해 제어되고 상기 S2선을 상기 S3선과 전기적으로 연결시킬 수 있는 제2 S상 반도체 스위치, 및 상기 스위치 제어부에 의해 제어되고 상기 T2선을 상기 T3선과 전기적으로 연결시킬 수 있는 제2 T상 반도체 스위치를 포함할 수 있다.
상기 제1 R상, S상 및 T상 반도체 스위치들과, 상기 제2 R상, S상 및 T상 반도체 스위치들 각각은 SCR(Silicon Controlled Rectifier) 소자 및 TRIAC(Triode Thyristor) 소자 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 기계적 스위치는 제1 A접점 스위치 및 제2 A접점 스위치를 포함할 수 있다. 상기 제1 A접점 스위치는 상기 스위치 제어부에 의해 제어되고, 상기 R1선, S1선 및 T1선을 상기 R3선, S3선 및 T3선과 각각 전기적으로 연결시킬 수 있다. 상기 제2 A접점 스위치는 상기 스위치 제어부에 의해 제어되고, 상기 R2선, S2선 및 T2선을 상기 R3선, S3선 및 T3선과 각각 전기적으로 연결시킬 수 있다.
상기 스위치 제어부는 상기 제1 비상용 부하로 제공되는 전력을 상기 외부 전력에서 상기 비상 전력으로 전환시키기 위해, 우선 상기 중선선 스위치를 턴온(turn-on)시키고, 상기 중선선 스위치가 턴온된 후 A1 시점에 상기 제2 R상 반도체 스위치를 턴온시키며, 상기 A1 시점 이후 A2 시점에 상기 제2 S상 반도체 스위치를 턴온시키고, 상기 A2 시점 이후 A3 시점에 상기 제2 T상 반도체 스위치를 턴온시키며, 상기 A3 시점 이후 상기 제2 A접점 스위치를 턴오프(turn-off)시키고, 상기 제2 A접점 스위치가 턴오프된 이후 상기 제2 R상, S상 및 T상 반도체 스위치들을 턴오프시키며, 상기 제2 R상, S상 및 T상 반도체 스위치들이 턴오프된 이후 B1 시점에 상기 제1 R상 반도체 스위치를 턴온시키고, 상기 B1 시점 이후 B2 시점에 상기 제1 S상 반도체 스위치를 턴온시키며, 상기 B2 시점 이후 B3 시점에 상기 제1 T상 반도체 스위치를 턴온시키고, 상기 B3 시점 이후 상기 제1 A접점 스위치를 턴온시키며, 상기 제1 A접점 스위치가 턴온된 이후 상기 제1 R상, S상 및 T상 반도체 스위치들을 턴오프시킬 수 있다.
또한, 상기 스위치 제어부는 상기 제1 비상용 부하로 제공되는 전력을 상기 비상 전력에서 상기 외부 전력으로 전환시키기 위해, B1 시점에 상기 제1 R상 반도체 스위치를 턴온시키고, 상기 B1 시점 이후 B2 시점에 상기 제1 S상 반도체 스위치를 턴온시키며, 상기 B2 시점 이후 B3 시점에 상기 제1 T상 반도체 스위치를 턴온시키고, 상기 B3 시점 이후 상기 제1 A접점 스위치를 턴오프시키며, 상기 제1 A접점 스위치가 턴오프된 이후 상기 제1 R상, S상 및 T상 반도체 스위치들을 턴오프시키고, 상기 제1 R상, S상 및 T상 반도체 스위치들이 턴오프된 이후 A1 시점에 상기 제2 R상 반도체 스위치를 턴온시키며, 상기 A1 시점 이후 A2 시점에 상기 제2 S상 반도체 스위치를 턴온시키고, 상기 A2 시점 이후 A3 시점에 상기 제2 T상 반도체 스위치를 턴온시키며, 상기 A3 시점 이후 상기 제2 A접점 스위치를 턴온시키고, 상기 제2 A접점 스위치가 턴온된 이후 상기 제2 R상, S상 및 T상 반도체 스위치들을 턴오프시키며, 상기 제2 R상, S상 및 T상 반도체 스위치들이 턴오프된 이후 상기 중선선 스위치를 턴오프시킬 수 있다.
이때, 상기 A1 시점은 상기 외부 전력의 R상 전압이 제로값이 되는 시점이고, 상기 A2 시점은 상기 외부 전력의 S상 전압이 제로값이 되는 시점이며, 상기 A3 시점은 상기 외부 전력의 T상 전압이 제로값이 되는 시점이고, 상기 B1 시점은 상기 비상 전력의 R상 전압이 제로값이 되는 시점이며, 상기 B2 시점은 상기 비상 전력의 S상 전압이 제로값이 되는 시점이고, 상기 B3 시점은 상기 비상 전력의 T상 전압이 제로값이 되는 시점일 수 있다.
이와 다르게, 상기 기계적 스위치는 제1 R상 A접점 스위치, 제1 S상 A접점 스위치, 제1 T상 A접점 스위치, 제2 R상 A접점 스위치, 제2 S상 A접점 스위치 및 제2 T상 A접점 스위치를 포함할 수 있다. 상기 제1 R상 A접점 스위치는 상기 스위치 제어부에 의해 제어되고, 상기 R1선을 상기 R3선과 전기적으로 연결시킬 수 있다. 상기 제1 S상 A접점 스위치는 상기 스위치 제어부에 의해 제어되고, 상기 S1선을 상기 S3선과 전기적으로 연결시킬 수 있다. 상기 제1 T상 A접점 스위치는 상기 스위치 제어부에 의해 제어되고, 상기 T1선을 상기 T3선과 전기적으로 연결시킬 수 있다. 상기 제2 R상 A접점 스위치는 상기 스위치 제어부에 의해 제어되고, 상기 R2선을 상기 R3선과 전기적으로 연결시킬 수 있다. 상기 제2 S상 A접점 스위치는 상기 스위치 제어부에 의해 제어되고, 상기 S2선을 상기 S3선과 전기적으로 연결시킬 수 있다. 상기 제2 T상 A접점 스위치는 상기 스위치 제어부에 의해 제어되고, 상기 T2선을 상기 T3선과 전기적으로 연결시킬 수 있다.
상기 스위치 제어부는 상기 제1 비상용 부하로 제공되는 전력을 상기 외부 전력에서 상기 비상 전력으로 전환시키기 위해, 우선 상기 중선선 스위치를 턴온(turn-on)시키며, 상기 중선선 스위치가 턴온된 후 A1 시점에 상기 제2 R상 반도체 스위치를 턴온시키고, 상기 A1 시점 이후 상기 제2 R상 A접점 스위치를 턴오프(turn-off)시키고, 상기 제2 R상 A접점 스위치가 턴오프된 이후 상기 제2 R상 반도체 스위치를 턴오프시키며, 상기 제2 R상 반도체 스위치가 턴오프된 후 A2 시점에 상기 제2 S상 반도체 스위치를 턴온시키고, 상기 A2 시점 이후 상기 제2 S상 A접점 스위치를 턴오프시키고, 상기 제2 S상 A접점 스위치가 턴오프된 이후 상기 제2 S상 반도체 스위치를 턴오프시키며, 상기 제2 S상 반도체 스위치가 턴오프된 후 A3 시점에 상기 제2 T상 반도체 스위치를 턴온시키고, 상기 A3 시점 이후 상기 제2 T상 A접점 스위치를 턴오프시키고, 상기 제2 T상 A접점 스위치가 턴오프된 이후 상기 제2 T상 반도체 스위치를 턴오프시키며, 상기 제2 T상 반도체 스위치가 턴오프된 후 B1 시점에 상기 제1 R상 반도체 스위치를 턴온시키고, 상기 B1 시점 이후 상기 제1 R상 A접점 스위치를 턴온시키고, 상기 제1 R상 A접점 스위치가 턴온된 이후 상기 제1 R상 반도체 스위치를 턴오프시키며, 상기 제1 R상 반도체 스위치가 턴오프된 후 B2 시점에 상기 제1 S상 반도체 스위치를 턴온시키고, 상기 B2 시점 이후 상기 제1 S상 A접점 스위치를 턴온시키고, 상기 제1 S상 A접점 스위치가 턴온된 이후 상기 제1 S상 반도체 스위치를 턴오프시키며, 상기 제1 S상 반도체 스위치가 턴오프된 후 B3 시점에 상기 제1 T상 반도체 스위치를 턴온시키고, 상기 B3 시점 이후 상기 제1 T상 A접점 스위치를 턴온시키고, 상기 제1 T상 A접점 스위치가 턴온된 이후 상기 제1 T상 반도체 스위치를 턴오프시킬 수 있다.
또한, 상기 스위치 제어부는 상기 제1 비상용 부하로 제공되는 전력을 상기 비상 전력에서 상기 외부 전력으로 전환시키기 위해, B1 시점에 상기 제1 R상 반도체 스위치를 턴온시키고, 상기 B1 시점 이후 상기 제1 R상 A접점 스위치를 턴오프(turn-off)시키고, 상기 제1 R상 A접점 스위치가 턴오프된 이후 상기 제1 R상 반도체 스위치를 턴오프시키며, 상기 제1 R상 반도체 스위치가 턴오프된 후 B2 시점에 상기 제1 S상 반도체 스위치를 턴온시키고, 상기 B2 시점 이후 상기 제1 S상 A접점 스위치를 턴오프시키고, 상기 제1 S상 A접점 스위치가 턴오프된 이후 상기 제1 S상 반도체 스위치를 턴오프시키며, 상기 제1 S상 반도체 스위치가 턴오프된 후 B3 시점에 상기 제1 T상 반도체 스위치를 턴온시키고, 상기 B3 시점 이후 상기 제1 T상 A접점 스위치를 턴오프시키고, 상기 제1 T상 A접점 스위치가 턴오프된 이후 상기 제1 T상 반도체 스위치를 턴오프시키며, 상기 제1 T상 반도체 스위치가 턴오프된 후 A1 시점에 상기 제2 R상 반도체 스위치를 턴온시키고, 상기 A1 시점 이후 상기 제2 R상 A접점 스위치를 턴온시키고, 상기 제2 R상 A접점 스위치가 턴온된 이후 상기 제2 R상 반도체 스위치를 턴오프시키며, 상기 제2 R상 반도체 스위치가 턴오프된 후 A2 시점에 상기 제2 S상 반도체 스위치를 턴온시키고, 상기 A2 시점 이후 상기 제2 S상 A접점 스위치를 턴온시키고, 상기 제2 S상 A접점 스위치가 턴온된 이후 상기 제2 S상 반도체 스위치를 턴오프시키며, 상기 제2 S상 반도체 스위치가 턴오프된 후 A3 시점에 상기 제2 T상 반도체 스위치를 턴온시키고, 상기 A3 시점 이후 상기 제2 T상 A접점 스위치를 턴온시키고, 상기 제2 T상 A접점 스위치가 턴온된 이후 상기 제2 T상 반도체 스위치를 턴오프시키며, 상기 제2 T상 반도체 스위치가 턴오프된 이후, 상기 중선선 스위치를 턴오프시킬 수 있다.
이때, 상기 A1 시점은 상기 외부 전력의 R상 전압이 제로값이 되는 시점이고, 상기 A2 시점은 상기 외부 전력의 S상 전압이 제로값이 되는 시점이며, 상기 A3 시점은 상기 외부 전력의 T상 전압이 제로값이 되는 시점이고, 상기 B1 시점은 상기 비상 전력의 R상 전압이 제로값이 되는 시점이며, 상기 B2 시점은 상기 비상 전력의 S상 전압이 제로값이 되는 시점이고, 상기 B3 시점은 상기 비상 전력의 T상 전압이 제로값이 되는 시점일 수 있다.
상기 전력 전환 스위치는 상기 스위치 제어부에 의해 제어되고, 상기 R1선, S1선 및 T1선을 제2 비상용 부하의 R4선, S4선 및 T4선과 각각 전기적으로 연결시키고, 상기 N1선 및 N2선 중 어느 하나를 상기 제2 비상용 부하의 N4선과 전기적으로 연결시킬 수 있는 비상용 스위치를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 전력 계통 시스템은 비상 발전기, 구내 분전반, 제1 비상용 부하 및 전력 전환 스위치를 포함한다.
상기 비상 발전기는 R1선, S1선, T1선 및 N1선을 통해 비상 전력을 출력하고, 상기 구내 분전반은 R2선, S2선, T2선 및 N2선을 통해 외부 전력을 제공하며, 상기 제1 비상용 부하는 R3선, S3선, T3선 및 N3선을 통해 전력을 인가받고, 상기 전력 전환 스위치는 상기 비상 및 외부 전력들 중 어느 하나를 선택하여 상기 제1 비상용 부하로 제공한다.
상기 전력 전환 스위치는 중선선 스위치부, 3상선 스위치부 및 스위치 제어부를 포함한다. 상기 중선선 스위치부는 상기 N1선을 상기 N2선과 전기적으로 연결시킬 수 있고, 상기 3상선 스위치부는 상기 R1선, S1선 및 T1선과, 상기 R2선, S2선 및 T2선 중 적어도 하나를 상기 R3선, S3선 및 T3선과 각각 전기적으로 연결시킬 수 있으며, 상기 스위치 제어부는 상기 중선선 스위치부 및 상기 3상선 스위치부를 각각 제어할 수 있다.
상기 3상선 스위치부는 기계적 스위치, 제1 반도체 스위치 및 제2 반도체 스위치를 포함한다. 상기 기계적 스위치는 상기 스위치 제어부에 의해 제어되고, 상기 R1선, S1선 및 T1선과, 상기 R2선, S2선 및 T2선 중 적어도 하나를 상기 R3선, S3선 및 T3선과 각각 전기적으로 연결시킬 수 있다. 상기 제1 반도체 스위치는 상기 스위치 제어부에 의해 제어되고, 상기 R1선, S1선 및 T1선을 상기 R3선, S3선 및 T3선과 각각 전기적으로 연결시킬 수 있다. 상기 제2 반도체 스위치는 상기 스위치 제어부에 의해 제어되고, 상기 R2선, S2선 및 T2선을 상기 R3선, S3선 및 T3선과 각각 전기적으로 연결시킬 수 있다.
상기 제1 반도체 스위치는 상기 스위치 제어부에 의해 제어되고 상기 R1선을 상기 R3선과 전기적으로 연결시킬 수 있는 제1 R상 반도체 스위치, 상기 스위치 제어부에 의해 제어되고 상기 S1선을 상기 S3선과 전기적으로 연결시킬 수 있는 제1 S상 반도체 스위치, 및 상기 스위치 제어부에 의해 제어되고 상기 T1선을 상기 T3선과 전기적으로 연결시킬 수 있는 제1 T상 반도체 스위치를 포함할 수 있다.
상기 제2 반도체 스위치는 상기 스위치 제어부에 의해 제어되고 상기 R2선을 상기 R3선과 전기적으로 연결시킬 수 있는 제2 R상 반도체 스위치, 상기 스위치 제어부에 의해 제어되고 상기 S2선을 상기 S3선과 전기적으로 연결시킬 수 있는 제2 S상 반도체 스위치, 및 상기 스위치 제어부에 의해 제어되고 상기 T2선을 상기 T3선과 전기적으로 연결시킬 수 있는 제2 T상 반도체 스위치를 포함할 수 있다.
상기 기계적 스위치는 제1 A접점 스위치 및 제2 A접점 스위치를 포함할 수 있다. 상기 제1 A접점 스위치는 상기 스위치 제어부에 의해 제어되고, 상기 R1선, S1선 및 T1선을 상기 R3선, S3선 및 T3선과 각각 전기적으로 연결시킬 수 있다. 상기 제2 A접점 스위치는 상기 스위치 제어부에 의해 제어되고, 상기 R2선, S2선 및 T2선을 상기 R3선, S3선 및 T3선과 각각 전기적으로 연결시킬 수 있다.
이와 다르게, 상기 기계적 스위치는 제1 R상 A접점 스위치, 제1 S상 A접점 스위치, 제1 T상 A접점 스위치, 제2 R상 A접점 스위치, 제2 S상 A접점 스위치 및 제2 T상 A접점 스위치를 포함할 수 있다. 상기 제1 R상 A접점 스위치는 상기 스위치 제어부에 의해 제어되고, 상기 R1선을 상기 R3선과 전기적으로 연결시킬 수 있다. 상기 제1 S상 A접점 스위치는 상기 스위치 제어부에 의해 제어되고, 상기 S1선을 상기 S3선과 전기적으로 연결시킬 수 있다. 상기 제1 T상 A접점 스위치는 상기 스위치 제어부에 의해 제어되고, 상기 T1선을 상기 T3선과 전기적으로 연결시킬 수 있다. 상기 제2 R상 A접점 스위치는 상기 스위치 제어부에 의해 제어되고, 상기 R2선을 상기 R3선과 전기적으로 연결시킬 수 있다. 상기 제2 S상 A접점 스위치는 상기 스위치 제어부에 의해 제어되고, 상기 S2선을 상기 S3선과 전기적으로 연결시킬 수 있다. 상기 제2 T상 A접점 스위치는 상기 스위치 제어부에 의해 제어되고, 상기 T2선을 상기 T3선과 전기적으로 연결시킬 수 있다.
상기 전력 전환 스위치는 상기 스위치 제어부에 의해 제어되고, 상기 R1선, S1선 및 T1선을 제2 비상용 부하의 R4선, S4선 및 T4선과 각각 전기적으로 연결시키고, 상기 N1선 및 N2선 중 어느 하나를 상기 제2 비상용 부하의 N4선과 전기적으로 연결시킬 수 있는 비상용 스위치를 더 포함할 수 있다.
이와 같은 전력 전환 스위치 및 이를 갖는 전력 계통 시스템에 따르면, 외부 전력에서 비상 전력으로 전환하거나 그 역으로 전환할 때, 기계적 접촉에 의한 스위칭에 앞서 반도체 스위치를 통해 먼저 전기적으로 접속시킴으로써, 상기 기계적 접촉에 의한 스위칭에 의해 발생되는 채터링 현상을 억제시킬 수 있고, 그에 따라 비상용 부하로 인가되는 전력을 안정화시킬 수 있다.
또한, 상기 반도체 스위치에 의한 전기적인 접속도 R상, S상 및 T상별로 순차적으로 진행시키되, 전압이 제로값에 있을 때 스위칭함에 따라, 스위칭에 의한 노이즈 발생을 최소화시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 계통 시스템을 도시한 블록도이다.
도 2는 도 1의 전력 계통 시스템 중 전력 전환 스위치를 확대해서 도시한 블록도이다.
도 3은 도 2의 전력 전환 스위치 중 3상선 스위치부를 확대해서 도시한 블록도이다.
도 4는 도 3의 3상선 스위치부의 구체적인 일 실시예를 도시한 블록도이다.
도 5는 도 4의 3상선 스위치부 중 기계적 스위치의 일 실시예를 도시한 블록도이다.
도 6은 도 1의 구내 분전반을 통해 인가된 외부 전력의 R상, S상 및 T상 교류전력을 도시한 파형도이다.
도 7은 도 1의 구내 분전반을 통해 인가된 비상 전력의 R상, S상 및 T상 교류전력을 도시한 파형도이다.
도 8은 도 4의 3상선 스위치부를 통해 외부 전력에서 비상 전력으로 전환되는 과정을 설명하기 위한 파형도이다.
도 9는 도 4의 3상선 스위치부를 통해 비상 전력에서 외부 전력으로 전환되는 과정을 설명하기 위한 파형도이다.
도 10은 도 3의 3상선 스위치부의 구체적인 다른 실시예를 도시한 블록도이다.
도 11은 도 10의 3상선 스위치부를 통해 외부 전력에서 비상 전력으로 전환되는 과정을 설명하기 위한 파형도이다.
도 12는 도 10의 3상선 스위치부를 통해 비상 전력에서 외부 전력으로 전환되는 과정을 설명하기 위한 파형도이다.
도 2는 도 1의 전력 계통 시스템 중 전력 전환 스위치를 확대해서 도시한 블록도이다.
도 3은 도 2의 전력 전환 스위치 중 3상선 스위치부를 확대해서 도시한 블록도이다.
도 4는 도 3의 3상선 스위치부의 구체적인 일 실시예를 도시한 블록도이다.
도 5는 도 4의 3상선 스위치부 중 기계적 스위치의 일 실시예를 도시한 블록도이다.
도 6은 도 1의 구내 분전반을 통해 인가된 외부 전력의 R상, S상 및 T상 교류전력을 도시한 파형도이다.
도 7은 도 1의 구내 분전반을 통해 인가된 비상 전력의 R상, S상 및 T상 교류전력을 도시한 파형도이다.
도 8은 도 4의 3상선 스위치부를 통해 외부 전력에서 비상 전력으로 전환되는 과정을 설명하기 위한 파형도이다.
도 9는 도 4의 3상선 스위치부를 통해 비상 전력에서 외부 전력으로 전환되는 과정을 설명하기 위한 파형도이다.
도 10은 도 3의 3상선 스위치부의 구체적인 다른 실시예를 도시한 블록도이다.
도 11은 도 10의 3상선 스위치부를 통해 외부 전력에서 비상 전력으로 전환되는 과정을 설명하기 위한 파형도이다.
도 12는 도 10의 3상선 스위치부를 통해 비상 전력에서 외부 전력으로 전환되는 과정을 설명하기 위한 파형도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 계통 시스템을 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 의한 전력 계통 시스템은 외부 전력망(10), 전력망 변압기(20), 구내 분전반(30), 일반 부하(40), 비상 발전기(50), 비상용 부하(60) 및 전력 전환 스위치(100)를 포함한다.
상기 외부 전력망(10)은 허용 범위 내의 주파수를 갖는 상용 전력, 즉 외부 전력을 수용하여 필요한 곳으로 전송할 수 있다. 이때, 상기 외부 전력은 예를 들어, 3상 4선식 60Hz의 교류전력으로 약 22,900V의 전압일 수 있다.
상기 전력망 변압기(20)는 일단이 상기 외부 전력망(10)과 전기적으로 연결되고, 타단이 상기 구내 분전반(30)과 전기적으로 연결된다. 따라서, 상기 전력망 변압기(20)는 상기 일단을 통해 인가되는 외부 전력을 변압하여 상기 타단으로 전송할 수 있다. 구체적으로 예를 들면, 상기 전력망 변압기(20)는 상기 외부 전력망(10)을 통해 인가된 22,900V의 전압을 갖는 외부 전력을 380V의 전압으로 강압시켜 상기 구내 분전반(30)으로 출력시킬 수 있다.
상기 구내 분전반(30)은 상기 전력망 변압기(20)로부터 제공된 외부 전력을 상기 일반 부하(40) 및 상기 비상용 부하(60)로 분할하여 제공하는 기능을 수행한다. 이때, 상기 구내 분전반(30)에서 출력된 외부 전력은 상기 전력 전환 스위치(100)를 통해 상기 비상용 부하(60)로 제공될 수 있다.
상기 일반 부하(40)는 건물 내에 전력 소모가 필요한 각종 전기 및 전자 기기로, 상기 비상용 부하(60)를 제외한 부하를 말한다. 상기 비상용 부하(60)는 정전이 발생하거나 화재와 같은 비상 사태가 발생되었더라도 필수적으로 기동되어야 하는 부하를 의미하고, 상시 전력을 제공받아 구동되어야 하는 제1 비상용 부하(62) 및 비상시에만 전력을 제공받아 구동되는 제2 비상용 부하(64)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 비상용 부하(62)는 비상용 엘리베이터 등을 포함하고, 상기 제2 비상용 부하(64)는 대피 유도등, 스프링클러(sprinkler) 등을 포함할 수 있다.
상기 비상 발전기(50)는 비상 전력을 생성하여 출력시켜 상기 비상용 부하(60)로 제공할 수 있다. 즉, 상기 비상 발전기(50)에서 출력된 비상 전력은 상기 전력 전환 스위치(100)를 통해 상기 비상용 부하(60)로 제공될 수 있다. 예를 들어, 상기 비상 발전기(50)는 경유 또는 등유를 연소시켜 발전시키는 화력 발전기이거나 배터리에 충전된 전력을 이용하는 배터리 발전기일 수 있다.
상기 전력 전환 스위치(100)는 상기 구내 분전반(30)으로부터 외부 전력을 인가받고, 상기 비상 발전기(50)로부터 비상 전력을 인가받으며, 상기 외부 및 비상 전력들 중 어느 하나를 선택하여 상기 비상용 부하(60)로 제공할 수 있다. 예를 들어, 상기 전력 전환 스위치(100)는 정전 발생 등과 같이 상기 외부 전력의 차단 또는 급격한 감소가 발생된 경우, 상기 비상용 부하(60)로 제공되는 전력을 상기 외부 전력에서 상기 비상 전력으로 전환시키고, 그 반대로 상기 외부 전력의 문제가 해소되었다고 판단되면, 상기 비상용 부하(60)로 제공되는 전력을 상기 비상 전력에서 상기 외부 전력으로 전환시킬 수 있다.
도 2는 도 1의 전력 계통 시스템 중 전력 전환 스위치를 확대해서 도시한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 상기 비상 발전기(50)는 R1선, S1선, T1선 및 N1선을 통해 비상 전력을 출력하고, 상기 구내 분전반(30)은 R2선, S2선, T2선 및 N2선을 통해 외부 전력을 제공하며, 상기 제1 비상용 부하(62)는 R3선, S3선, T3선 및 N3선을 통해 전력을 인가받고, 상기 제2 비상용 부하(64)는 R4선, S4선, T4선 및 N4선을 통해 전력을 인가받는다.
상기 전력 전환 스위치(100)는 중선선 스위치부(110), 3상선 스위치부(120), 비상용 스위치부(130) 및 스위치 제어부(140)를 포함한다.
상기 중선선 스위치부(110)는 상기 스위치 제어부(140)에 의해 제어되어 상기 N1선을 상기 N2선과 전기적으로 연결시킬 수 있다. 상기 3상선 스위치부(120)는 상기 스위치 제어부(140)에 의해 제어되어 상기 R1선, S1선 및 T1선과, 상기 R2선, S2선 및 T2선 중 적어도 하나를 상기 R3선, S3선 및 T3선과 각각 전기적으로 연결시킬 수 있다. 상기 비상용 스위치(130)는 상기 스위치 제어부(140)에 의해 제어되고, 상기 R1선, S1선 및 T1선을 상기 R4선, S4선 및 T4선과 각각 전기적으로 연결시키고, 상기 N1선 및 N2선 중 어느 하나를 상기 N4선과 전기적으로 연결시킬 수 있다. 이때, 도면에서는 상기 N4선이 상기 N2와 연결될 수 있는 것으로 일례로 도시되었다. 상기 스위치 제어부(140)는 상기 중선선 스위치부(110), 상기 3상선 스위치부(120) 및 상기 비상용 스위치(130)를 각각 제어할 수 있다.
도 3은 도 2의 전력 전환 스위치 중 3상선 스위치부를 확대해서 도시한 블록도이고, 도 4는 도 3의 3상선 스위치부의 구체적인 일 실시예를 도시한 블록도이며, 도 5는 도 4의 3상선 스위치부 중 기계적 스위치의 일 실시예를 도시한 블록도이다.
도 3, 도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 3상선 스위치부(120)는 기계적 스위치(122), 제1 반도체 스위치(124) 및 제2 반도체 스위치(126)를 포함한다.
상기 기계적 스위치(120)는 상기 스위치 제어부(140)에 의해 제어되고, 상기 R1선, S1선 및 T1선과, 상기 R2선, S2선 및 T2선 중 적어도 하나를 상기 R3선, S3선 및 T3선과 각각 기계적인 접촉을 통해 전기적으로 연결시킬 수 있다. 상기 기계적 스위치(120)는 대전류 스위칭에 적합한 A접점 스위치인 것이 바람직하지만, 경우에 따라 C접점 스위치일 수도 있다.
예를 들어, 상기 기계적 스위치(122)는 제1 A접점 스위치(AM1) 및 제2 A접점 스위치(AM2)를 포함할 수 있다. 상기 제1 A접점 스위치(AM1)는 상기 스위치 제어부(140)에 의해 제어되고, 상기 R1선, S1선 및 T1선을 상기 R3선, S3선 및 T3선과 각각 A접점 방식으로 전기적으로 연결시킬 수 있다. 상기 제2 A접점 스위치(AM2)는 상기 스위치 제어부(120)에 의해 제어되고, 상기 R2선, S2선 및 T2선을 상기 R3선, S3선 및 T3선과 각각 A접점 방식으로 전기적으로 연결시킬 수 있다.
상기 제1 반도체 스위치(124)는 상기 스위치 제어부(140)에 의해 제어되고, 상기 R1선, S1선 및 T1선을 상기 R3선, S3선 및 T3선과 각각 전기적으로 연결시킬 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 반도체 스위치(124)는 제1 R상 반도체 스위치(RS1), 제1 S상 반도체 스위치(SS1) 및 제1 T상 반도체 스위치(TS1)를 포함할 수 있다. 상기 제1 R상 반도체 스위치(RS1)는 상기 스위치 제어부에 의해 제어되고 상기 R1선을 상기 R3선과 전기적으로 연결시킬 수 있고, 상기 제1 S상 반도체 스위치(SS1)는 상기 스위치 제어부에 의해 제어되고 상기 S1선을 상기 S3선과 전기적으로 연결시킬 수 있으며, 상기 제1 T상 반도체 스위치(TS1)는 상기 스위치 제어부에 의해 제어되고 상기 T1선을 상기 T3선과 전기적으로 연결시킬 수 있다.
상기 제2 반도체 스위치(126)는 상기 스위치 제어부(140)에 의해 제어되고, 상기 R2선, S2선 및 T2선을 상기 R3선, S3선 및 T3선과 각각 전기적으로 연결시킬 수 있다. 구체적으로, 상기 제2 반도체 스위치(126)는 제2 R상 반도체 스위치(RS2), 제2 S상 반도체 스위치(SS2) 및 제2 T상 반도체 스위치(TS2)를 포함할 수 있다. 상기 제2 R상 반도체 스위치(RS2)는 상기 스위치 제어부(140)에 의해 제어되고 상기 R2선을 상기 R3선과 전기적으로 연결시킬 수 있고, 상기 제2 S상 반도체 스위치(SS2)는 상기 스위치 제어부(140)에 의해 제어되고 상기 S2선을 상기 S3선과 전기적으로 연결시킬 수 있으며, 상기 제2 T상 반도체 스위치(TS2)는 상기 스위치 제어부(140)에 의해 제어되고 상기 T2선을 상기 T3선과 전기적으로 연결시킬 수 있다.
한편, 상기 제1 R상, S상 및 T상 반도체 스위치들(RS1, SS1, TS1) 각각과, 상기 제2 R상, S상 및 T상 반도체 스위치들(RS2, SS2, TS2) 각각은 SCR(Silicon Controlled Rectifier) 소자 및 TRIAC(Triode Thyristor) 소자 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
이하, 도 4의 3상선 스위치부를 통해 전력이 변환되는 과정을 설명하고자 한다.
도 6은 도 1의 구내 분전반을 통해 인가된 외부 전력의 R상, S상 및 T상 교류전력을 도시한 파형도이고, 도 7은 도 1의 구내 분전반을 통해 인가된 비상 전력의 R상, S상 및 T상 교류전력을 도시한 파형도이며, 도 8은 도 4의 3상선 스위치부를 통해 외부 전력에서 비상 전력으로 전환되는 과정을 설명하기 위한 파형도이다.
도 6, 도 7 및 도 8을 참조하면, 상기 스위치 제어부(140)는 상기 제1 비상용 부하(62)로 제공되는 전력을 상기 외부 전력에서 상기 비상 전력으로 전환시키기 위해, 상기 중선선 스위치(110)와, 상기 제1 및 제2 A접점 스위치들(AM1, AM2) 각각과, 상기 제1 R상, S상 및 T상 반도체 스위치들(RS1, SS1, TS1) 각각과, 상기 제2 R상, S상 및 T상 반도체 스위치들(RS2, SS2, TS2) 각각을 제어할 수 있다.
구체적으로, 우선 상기 스위치 제어부(140)는 상기 중선선 스위치(110)를 턴온(turn-on)시킨다.
이어서, 상기 스위치 제어부(140)는 상기 중선선 스위치(110)가 턴온(turn-on)된 후 A1 시점에 상기 제2 R상 반도체 스위치(RS2)를 턴온시키며, 상기 A1 시점 이후 A2 시점에 상기 제2 S상 반도체 스위치(SS2)를 턴온시키고, 상기 A2 시점 이후 A3 시점에 상기 제2 T상 반도체 스위치(TS2)를 턴온시키며, 상기 A3 시점 이후 상기 제2 A접점 스위치를 턴오프(turn-off)시키고, 상기 제2 A접점 스위치(AM2)가 턴오프된 이후 상기 제2 R상, S상 및 T상 반도체 스위치들(RS2, SS2, TS2)을 턴오프시킨다. 이와 같이, 상기 스위치 제어부(140)는 상기 외부 전력이 상기 제1 비상용 부하(62)로 제공되는 것을 일차적으로 차단시킨다.
이어서, 상기 스위치 제어부(140)는 상기 제2 R상, S상 및 T상 반도체 스위치들(RS2, SS2, TS2)이 턴오프된 이후 B1 시점에 상기 제1 R상 반도체 스위치(RS1)를 턴온시키고, 상기 B1 시점 이후 B2 시점에 상기 제1 S상 반도체 스위치(SS1)를 턴온시키며, 상기 B2 시점 이후 B3 시점에 상기 제1 T상 반도체 스위치(TS1)를 턴온시키고, 상기 B3 시점 이후 상기 제1 A접점 스위치(AM1)를 턴온시키며, 상기 제1 A접점 스위치(AM1)가 턴온된 이후 상기 제1 R상, S상 및 T상 반도체 스위치들(RS1, SS1, TS1)을 턴오프시킬 수 있다. 이와 같이, 상기 스위치 제어부(140)는 상기 비상 전력이 상기 제1 비상용 부하(62)로 제공되는 것을 이차적으로 허용한다.
이어서, 상기 제1 R상, S상 및 T상 반도체 스위치들(RS1, SS1, TS1)가 턴오프된 후, 상기 스위치 제어부(140)는 상기 N2선이 차단되도록 상기 구내 배전반(30)을 제어할 수도 있지만, 경우에 따라 생략될 수도 있다.
한편, 상기 A1 시점은 상기 외부 전력의 R상 전압이 제로값이 되는 시점이고, 상기 A2 시점은 상기 외부 전력의 S상 전압이 제로값이 되는 시점이며, 상기 A3 시점은 상기 외부 전력의 T상 전압이 제로값이 되는 시점일 수 있다. 또한, 상기 B1 시점은 상기 비상 전력의 R상 전압이 제로값이 되는 시점이며, 상기 B2 시점은 상기 비상 전력의 S상 전압이 제로값이 되는 시점이고, 상기 B3 시점은 상기 비상 전력의 T상 전압이 제로값이 되는 시점일 수 있다. 이와 같이, R상, S상 및 T상 전압들이 각각 제로값이 되는 시점에 반도체 스위치에 의한 스위칭이 이루어짐에 따라, 전력 전환을 위한 스위치에 의한 악영향, 예를 들어 노이즈 발생을 최소화시킬 수 있다.
도 9는 도 4의 3상선 스위치부를 통해 비상 전력에서 외부 전력으로 전환되는 과정을 설명하기 위한 파형도이다.
도 6, 도 7 및 도 9를 참조하면, 상기 스위치 제어부(140)는 상기 제1 비상용 부하(62)로 제공되는 전력을 상기 비상 전력에서 상기 외부 전력으로 전환시키기 위해, 상기 중선선 스위치(110)와, 상기 제1 및 제2 A접점 스위치들(AM1, AM2) 각각과, 상기 제1 R상, S상 및 T상 반도체 스위치들(RS1, SS1, TS1) 각각과, 상기 제2 R상, S상 및 T상 반도체 스위치들(RS2, SS2, TS2) 각각을 제어할 수 있다.
구체적으로, 우선 상기 스위치 제어부(140)는 상기 N2선이 연결되도록 상기 구내 배전반(30)을 제어한다. 그러나, 이러한 과정은 경우에 따라 생략될 수도 있다.
이어서, 상기 스위치 제어부(140)는 상기 B1 시점에 상기 제1 R상 반도체 스위치(RS1)를 턴온시키고, 상기 B1 시점 이후 상기 B2 시점에 상기 제1 S상 반도체 스위치(SS1)를 턴온시키며, 상기 B2 시점 이후 상기 B3 시점에 상기 제1 T상 반도체 스위치(TS1)를 턴온시키고, 상기 B3 시점 이후 상기 제1 A접점 스위치(AM1)를 턴오프시키며, 상기 제1 A접점 스위치(AM1)가 턴오프된 이후 상기 제1 R상, S상 및 T상 반도체 스위치들(RS1, SS1, TS1)을 턴오프시킨다. 이와 같이, 상기 스위치 제어부(140)는 상기 비상 전력이 상기 제1 비상용 부하(62)로 제공되는 것을 일차적으로 차단시킨다.
이어서, 상기 스위치 제어부(140)는 상기 제1 R상, S상 및 T상 반도체 스위치들(RS1, SS1, TS1)이 턴오프된 이후 상기 A1 시점에 상기 제2 R상 반도체 스위치(RS2)를 턴온시키며, 상기 A1 시점 이후 상기 A2 시점에 상기 제2 S상 반도체 스위치(SS2)를 턴온시키고, 상기 A2 시점 이후 상기 A3 시점에 상기 제2 T상 반도체 스위치(TS2)를 턴온시키며, 상기 A3 시점 이후 상기 제2 A접점 스위치(AM2)를 턴온시키고, 상기 제2 A접점 스위치(AM2)가 턴온된 이후 상기 제2 R상, S상 및 T상 반도체 스위치들(RS2, SS2, TS2)을 턴오프시킨다. 이와 같이, 상기 스위치 제어부(140)는 상기 외부 전력이 상기 제1 비상용 부하(62)로 제공되는 것을 이차적으로 허용한다.
이어서, 상기 제2 R상, S상 및 T상 반도체 스위치들(RS2, SS2, TS2)이 턴오프된 이후, 상기 스위치 제어부(140)는 상기 N1선이 상기 N2와의 연결이 차단되도록 상기 중선선 스위치(110)를 턴오프시킨다.
도 10은 도 3의 3상선 스위치부의 구체적인 다른 실시예를 도시한 블록도이다.
도 10을 참조하면, 상기 기계적 스위치는 도 4와 다르게, 제1 R상 A접점 스위치(RM1), 제1 S상 A접점 스위치(SM1), 제1 T상 A접점 스위치(TM1), 제2 R상 A접점 스위치(RM2), 제2 S상 A접점 스위치(SM2) 및 제2 T상 A접점 스위치(TM2)를 포함할 수도 있다.
상기 제1 R상 A접점 스위치(RM1)는 상기 스위치 제어부(140)에 의해 제어되고, 상기 R1선을 상기 R3선과 전기적으로 연결시킬 수 있다. 상기 제1 S상 A접점 스위치(SM1)는 상기 스위치 제어부(140)에 의해 제어되고, 상기 S1선을 상기 S3선과 전기적으로 연결시킬 수 있다. 상기 제1 T상 A접점 스위치(TM1)는 상기 스위치 제어부(140)에 의해 제어되고, 상기 T1선을 상기 T3선과 전기적으로 연결시킬 수 있다. 상기 제2 R상 A접점 스위치(RM2)는 상기 스위치 제어부(140)에 의해 제어되고, 상기 R2선을 상기 R3선과 전기적으로 연결시킬 수 있다. 상기 제2 S상 A접점 스위치(SM2)는 상기 스위치 제어부(140)에 의해 제어되고, 상기 S2선을 상기 S3선과 전기적으로 연결시킬 수 있다. 상기 제2 T상 A접점 스위치(TM2)는 상기 스위치 제어부(140)에 의해 제어되고, 상기 T2선을 상기 T3선과 전기적으로 연결시킬 수 있다.
도 11은 도 10의 3상선 스위치부를 통해 외부 전력에서 비상 전력으로 전환되는 과정을 설명하기 위한 파형도이다.
도 6, 도 7, 도 10 및 도 11을 참조하면, 상기 스위치 제어부(140)는 상기 제1 비상용 부하(62)로 제공되는 전력을 상기 외부 전력에서 상기 비상 전력으로 전환시키기 위해, 상기 중선선 스위치(110)와, 상기 제1 R상, S상 및 T상 A접점 스위치들(RM1, SM1, TM1) 각각과, 상기 제2 R상, S상 및 T상 A접점 스위치들(RM2, SM2, TM2) 각각과, 상기 제1 및 제2 A접점 스위치들(AM1, AM2) 각각과, 상기 제1 R상, S상 및 T상 반도체 스위치들(RS1, SS1, TS1) 각각과, 상기 제2 R상, S상 및 T상 반도체 스위치들(RS2, SS2, TS2) 각각을 제어할 수 있다.
구체적으로, 우선 상기 스위치 제어부(140)는 상기 중선선 스위치(110)를 턴온시킨다.
이어서, 상기 스위치 제어부(140)는 상기 중선선 스위치(110)가 턴온된 후 상기 A1 시점에 상기 제2 R상 반도체 스위치(RS2)를 턴온시키고, 상기 A1 시점 이후 상기 제2 R상 A접점 스위치(RM2)를 턴오프시키고, 상기 제2 R상 A접점 스위치(RM2)가 턴오프된 이후 상기 제2 R상 반도체 스위치(RS2)를 턴오프시킨다.
이어서, 상기 스위치 제어부(140)는 상기 제2 R상 반도체 스위치(RS2)가 턴오프된 후 상기 A2 시점에 상기 제2 S상 반도체 스위치(SS2)를 턴온시키고, 상기 A2 시점 이후 상기 제2 S상 A접점 스위치(SM2)를 턴오프시키고, 상기 제2 S상 A접점 스위치(SM2)가 턴오프된 이후 상기 제2 S상 반도체 스위치(SS2)를 턴오프시킨다.
이어서, 상기 스위치 제어부(140)는 상기 제2 S상 반도체 스위치(SS2)가 턴오프된 후 상기 A3 시점에 상기 제2 T상 반도체 스위치(TS2)를 턴온시키고, 상기 A3 시점 이후 상기 제2 T상 A접점 스위치(TM2)를 턴오프시키고, 상기 제2 T상 A접점 스위치(TM2)가 턴오프된 이후 상기 제2 T상 반도체 스위치(TS1)를 턴오프시킨다. 이와 같이, 상기 스위치 제어부(140)는 상기 외부 전력이 상기 제1 비상용 부하(62)로 제공되는 것을 일차적으로 차단시킨다.
이어서, 상기 스위치 제어부(140)는 상기 제2 T상 반도체 스위치(TS1)가 턴오프된 후 상기 B1 시점에 상기 제1 R상 반도체 스위치(RS1)를 턴온시키고, 상기 B1 시점 이후 상기 제1 R상 A접점 스위치(RM1)를 턴온시키고, 상기 제1 R상 A접점 스위치(RM1)가 턴온된 이후 상기 제1 R상 반도체 스위치(RS1)를 턴오프시킨다.
이어서, 상기 스위치 제어부(140)는 상기 제1 R상 반도체 스위치(RS1)가 턴오프된 후 상기 B2 시점에 상기 제1 S상 반도체 스위치(SS1)를 턴온시키고, 상기 B2 시점 이후 상기 제1 S상 A접점 스위치(SM1)를 턴온시키고, 상기 제1 S상 A접점 스위치(SM1)가 턴온된 이후 상기 제1 S상 반도체 스위치(SM1)를 턴오프시킨다.
이어서, 상기 스위치 제어부(140)는 상기 제1 S상 반도체 스위치(SS1)가 턴오프된 후 상기 B3 시점에 상기 제1 T상 반도체 스위치(TS1)를 턴온시키고, 상기 B3 시점 이후 상기 제1 T상 A접점 스위치(TM1)를 턴온시키고, 상기 제1 T상 A접점 스위치(TM1)가 턴온된 이후 상기 제1 T상 반도체 스위치(TS1)를 턴오프시킨다. 이와 같이, 상기 스위치 제어부(140)는 상기 비상 전력이 상기 제1 비상용 부하(62)로 제공되는 것을 이차적으로 허용한다.
이어서, 상기 제1 T상 반도체 스위치(TS1)가 턴오프된 후, 상기 스위치 제어부(140)는 상기 N2선이 차단되도록 상기 구내 배전반(30)을 제어할 수도 있지만, 경우에 따라 생략될 수도 있다.
도 12는 도 10의 3상선 스위치부를 통해 비상 전력에서 외부 전력으로 전환되는 과정을 설명하기 위한 파형도이다.
도 6, 도 7, 도 10 및 도 12을 참조하면, 상기 스위치 제어부(140)는 상기 제1 비상용 부하(62)로 제공되는 전력을 상기 비상 전력에서 상기 외부 전력으로 전환시키기 위해, 상기 중선선 스위치(110)와, 상기 제1 R상, S상 및 T상 A접점 스위치들(RM1, SM1, TM1) 각각과, 상기 제2 R상, S상 및 T상 A접점 스위치들(RM2, SM2, TM2) 각각과, 상기 제1 및 제2 A접점 스위치들(AM1, AM2) 각각과, 상기 제1 R상, S상 및 T상 반도체 스위치들(RS1, SS1, TS1) 각각과, 상기 제2 R상, S상 및 T상 반도체 스위치들(RS2, SS2, TS2) 각각을 제어할 수 있다.
구체적으로, 우선 상기 스위치 제어부(140)는 상기 N2선이 연결되도록 상기 구내 배전반(30)을 제어한다. 그러나, 이러한 과정은 경우에 따라 생략될 수도 있다.
이어서, 상기 스위치 제어부(140)는 상기 B1 시점에 상기 제1 R상 반도체 스위치(RS1)를 턴온시키고, 상기 B1 시점 이후 상기 제1 R상 A접점 스위치(RM1)를 턴오프시키고, 상기 제1 R상 A접점 스위치(RM1)가 턴오프된 이후 상기 제1 R상 반도체 스위치(RS1)를 턴오프시킨다.
이어서, 상기 스위치 제어부(140)는 상기 제1 R상 반도체 스위치(RS1)가 턴오프된 후 상기 B2 시점에 상기 제1 S상 반도체 스위치(SS1)를 턴온시키고, 상기 B2 시점 이후 상기 제1 S상 A접점 스위치(SM1)를 턴오프시키고, 상기 제1 S상 A접점 스위치(SM1)가 턴오프된 이후 상기 제1 S상 반도체 스위치(SS1)를 턴오프시킨다.
이어서, 상기 스위치 제어부(140)는 상기 제1 S상 반도체 스위치(SS1)가 턴오프된 후 상기 B3 시점에 상기 제1 T상 반도체 스위치(TS1)를 턴온시키고, 상기 B3 시점 이후 상기 제1 T상 A접점 스위치(TM1)를 턴오프시키고, 상기 제1 T상 A접점 스위치(TM1)가 턴오프된 이후 상기 제1 T상 반도체 스위치(TS1)를 턴오프시킨다. 이와 같이, 상기 스위치 제어부(140)는 상기 비상 전력이 상기 제1 비상용 부하(62)로 제공되는 것을 일차적으로 차단시킨다.
이어서, 상기 스위치 제어부(140)는 상기 제1 T상 반도체 스위치(TS1)가 턴오프된 후 상기 A1 시점에 상기 제2 R상 반도체 스위치(RS2)를 턴온시키고, 상기 A1 시점 이후 상기 제2 R상 A접점 스위치(RM2)를 턴온시키고, 상기 제2 R상 A접점 스위치(RM2)가 턴온된 이후 상기 제2 R상 반도체 스위치(RS2)를 턴오프시킨다.
이어서, 상기 스위치 제어부(140)는 상기 제2 R상 반도체 스위치(RS2)가 턴오프된 후 상기 A2 시점에 상기 제2 S상 반도체 스위치(SS2)를 턴온시키고, 상기 A2 시점 이후 상기 제2 S상 A접점 스위치(SM2)를 턴온시키고, 상기 제2 S상 A접점 스위치(SM2)가 턴온된 이후 상기 제2 S상 반도체 스위치(SS2)를 턴오프시킨다.
이어서, 상기 스위치 제어부(140)는 상기 제2 S상 반도체 스위치(SS2)가 턴오프된 후 상기 A3 시점에 상기 제2 T상 반도체 스위치(TS2)를 턴온시키고, 상기 A3 시점 이후 상기 제2 T상 A접점 스위치(TM2)를 턴온시키고, 상기 제2 T상 A접점 스위치(TM2)가 턴온된 이후 상기 제2 T상 반도체 스위치(TS2)를 턴오프시킨다. 이와 같이, 상기 스위치 제어부(140)는 상기 외부 전력이 상기 제1 비상용 부하(62)로 제공되는 것을 이차적으로 허용한다.
이어서, 상기 제2 T상 반도체 스위치(TS2)가 턴오프된 이후, 상기 스위치 제어부(140)는 상기 N1선이 상기 N2와의 연결이 차단되도록 상기 중선선 스위치(110)를 턴오프시킨다.
이와 같이 본 실시예에 따르면, 상기 구내 분전반(30)을 통해 제공되는 외부 전력에서 상기 비상 발전기(50)에서 출력된 비상 전력으로 전환하거나 그 역으로 전환하여 상기 제1 비상용 부하(62)로 제공할 때, 상기 기계적 스위치(122)에 의한 스위칭에 앞서 상기 제1 및 제2 반도체 스위치들(124, 126)을 통해 먼저 전기적으로 접속시킴으로써, 기계적 접촉에 의한 스위칭에 의해 발생되는 채터링 현상을 억제시킬 수 있고, 그에 따라 상기 제1 비상용 부하(62)로 인가되는 전력을 안정화시킬 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2 반도체 스위치들(124, 126)에 의한 전기적인 접속도 R상, S상 및 T상별로 순차적으로 진행시키되, 전압이 제로값에 있을 때 스위칭함에 따라, 스위칭에 의한 노이즈 발생을 최소화시킬 수 있다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 외부 전력망 20 : 전력망 변압기
30 : 구내 분전반 40 : 일반 부하
50 : 비상 발전기 60 : 비상용 부하
62 : 제1 비상용 부하 64 : 제2 비상용 부하
100 : 전력 전환 스위치 110 : 중선선 스위부부
120 : 3상선 스위치부 122 : 기계적 스위치
AM1 : 제1 A접점 스위치 AM2 : 제2 A접점 스위치
RM1 : 제1 R상 A접점 스위치 SM1 : 제1 S상 A접점 스위치
TM1 : 제1 T상 A접점 스위치 RM2 : 제2 R상 A접점 스위치
SM2 : 제2 S상 A접점 스위치 TM2 : 제2 T상 A접점 스위치
124 : 제1 반도체 스위치 RS1 : 제1 R상 반도체 스위치
SS1 : 제1 S상 반도체 스위치 TS1 : 제1 T상 반도체 스위치
126 : 제1 반도체 스위치 RS2 : 제2 R상 반도체 스위치
SS2 : 제2 S상 반도체 스위치 TS2 : 제2 T상 반도체 스위치
130 : 비상용 스위치부 140 : 스위치 제어부
30 : 구내 분전반 40 : 일반 부하
50 : 비상 발전기 60 : 비상용 부하
62 : 제1 비상용 부하 64 : 제2 비상용 부하
100 : 전력 전환 스위치 110 : 중선선 스위부부
120 : 3상선 스위치부 122 : 기계적 스위치
AM1 : 제1 A접점 스위치 AM2 : 제2 A접점 스위치
RM1 : 제1 R상 A접점 스위치 SM1 : 제1 S상 A접점 스위치
TM1 : 제1 T상 A접점 스위치 RM2 : 제2 R상 A접점 스위치
SM2 : 제2 S상 A접점 스위치 TM2 : 제2 T상 A접점 스위치
124 : 제1 반도체 스위치 RS1 : 제1 R상 반도체 스위치
SS1 : 제1 S상 반도체 스위치 TS1 : 제1 T상 반도체 스위치
126 : 제1 반도체 스위치 RS2 : 제2 R상 반도체 스위치
SS2 : 제2 S상 반도체 스위치 TS2 : 제2 T상 반도체 스위치
130 : 비상용 스위치부 140 : 스위치 제어부
Claims (17)
- R1선, S1선, T1선 및 N1선을 통해 제공되는 비상 전력과, R2선, S2선, T2선 및 N2선을 통해 제공되는 외부 전력 중 어느 하나를 선택하여, R3선, S3선, T3선 및 N3선을 갖는 제1 비상용 부하로 제공하는 전력 전환 스위치에 있어서,
상기 N1선을 상기 N2선과 전기적으로 연결시킬 수 있는 중선선 스위치부;
상기 R1선, S1선 및 T1선과, 상기 R2선, S2선 및 T2선 중 적어도 하나를 상기 R3선, S3선 및 T3선과 각각 전기적으로 연결시킬 수 있는 3상선 스위치부; 및
상기 중선선 스위치부 및 상기 3상선 스위치부를 각각 제어하는 스위치 제어부를 포함하고,
상기 3상선 스위치부는
상기 스위치 제어부에 의해 제어되고, 상기 R1선, S1선 및 T1선과, 상기 R2선, S2선 및 T2선 중 적어도 하나를 상기 R3선, S3선 및 T3선과 각각 전기적으로 연결시킬 수 있는 기계적 스위치;
상기 스위치 제어부에 의해 제어되고, 상기 R1선, S1선 및 T1선을 상기 R3선, S3선 및 T3선과 각각 전기적으로 연결시킬 수 있는 제1 반도체 스위치; 및
상기 스위치 제어부에 의해 제어되고, 상기 R2선, S2선 및 T2선을 상기 R3선, S3선 및 T3선과 각각 전기적으로 연결시킬 수 있는 제2 반도체 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 전환 스위치. - 제1항에 있어서, 상기 제1 반도체 스위치는
상기 스위치 제어부에 의해 제어되고, 상기 R1선을 상기 R3선과 전기적으로 연결시킬 수 있는 제1 R상 반도체 스위치;
상기 스위치 제어부에 의해 제어되고, 상기 S1선을 상기 S3선과 전기적으로 연결시킬 수 있는 제1 S상 반도체 스위치; 및
상기 스위치 제어부에 의해 제어되고, 상기 T1선을 상기 T3선과 전기적으로 연결시킬 수 있는 제1 T상 반도체 스위치를 포함하고,
상기 제2 반도체 스위치는
상기 스위치 제어부에 의해 제어되고, 상기 R2선을 상기 R3선과 전기적으로 연결시킬 수 있는 제2 R상 반도체 스위치;
상기 스위치 제어부에 의해 제어되고, 상기 S2선을 상기 S3선과 전기적으로 연결시킬 수 있는 제2 S상 반도체 스위치; 및
상기 스위치 제어부에 의해 제어되고, 상기 T2선을 상기 T3선과 전기적으로 연결시킬 수 있는 제2 T상 반도체 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 전환 스위치. - 제2항에 있어서, 상기 제1 R상, S상 및 T상 반도체 스위치들과, 상기 제2 R상, S상 및 T상 반도체 스위치들 각각은
SCR(Silicon Controlled Rectifier) 소자 및 TRIAC(Triode Thyristor) 소자 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 전환 스위치. - 제2항에 있어서, 상기 기계적 스위치는
상기 스위치 제어부에 의해 제어되고, 상기 R1선, S1선 및 T1선을 상기 R3선, S3선 및 T3선과 각각 전기적으로 연결시킬 수 있는 제1 A접점 스위치; 및
상기 스위치 제어부에 의해 제어되고, 상기 R2선, S2선 및 T2선을 상기 R3선, S3선 및 T3선과 각각 전기적으로 연결시킬 수 있는 제2 A접점 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 전환 스위치. - 제4항에 있어서, 상기 스위치 제어부는
상기 제1 비상용 부하로 제공되는 전력을 상기 외부 전력에서 상기 비상 전력으로 전환시키기 위해,
우선, 상기 중선선 스위치를 턴온(turn-on)시키고,
상기 중선선 스위치가 턴온된 후, A1 시점에 상기 제2 R상 반도체 스위치를 턴온시키며,
상기 A1 시점 이후, A2 시점에 상기 제2 S상 반도체 스위치를 턴온시키고,
상기 A2 시점 이후, A3 시점에 상기 제2 T상 반도체 스위치를 턴온시키며,
상기 A3 시점 이후, 상기 제2 A접점 스위치를 턴오프(turn-off)시키고,
상기 제2 A접점 스위치가 턴오프된 이후, 상기 제2 R상, S상 및 T상 반도체 스위치들을 턴오프시키며,
상기 제2 R상, S상 및 T상 반도체 스위치들이 턴오프된 이후, B1 시점에 상기 제1 R상 반도체 스위치를 턴온시키고,
상기 B1 시점 이후, B2 시점에 상기 제1 S상 반도체 스위치를 턴온시키며,
상기 B2 시점 이후, B3 시점에 상기 제1 T상 반도체 스위치를 턴온시키고,
상기 B3 시점 이후, 상기 제1 A접점 스위치를 턴온시키며,
상기 제1 A접점 스위치가 턴온된 이후, 상기 제1 R상, S상 및 T상 반도체 스위치들을 턴오프시키는 것을 특징으로 하는 전력 전환 스위치. - 제4항에 있어서, 상기 스위치 제어부는
상기 제1 비상용 부하로 제공되는 전력을 상기 비상 전력에서 상기 외부 전력으로 전환시키기 위해,
B1 시점에 상기 제1 R상 반도체 스위치를 턴온시키고,
상기 B1 시점 이후, B2 시점에 상기 제1 S상 반도체 스위치를 턴온시키며,
상기 B2 시점 이후, B3 시점에 상기 제1 T상 반도체 스위치를 턴온시키고,
상기 B3 시점 이후, 상기 제1 A접점 스위치를 턴오프시키며,
상기 제1 A접점 스위치가 턴오프된 이후, 상기 제1 R상, S상 및 T상 반도체 스위치들을 턴오프시키고,
상기 제1 R상, S상 및 T상 반도체 스위치들이 턴오프된 이후, A1 시점에 상기 제2 R상 반도체 스위치를 턴온시키며,
상기 A1 시점 이후, A2 시점에 상기 제2 S상 반도체 스위치를 턴온시키고,
상기 A2 시점 이후, A3 시점에 상기 제2 T상 반도체 스위치를 턴온시키며,
상기 A3 시점 이후, 상기 제2 A접점 스위치를 턴온시키고,
상기 제2 A접점 스위치가 턴온된 이후, 상기 제2 R상, S상 및 T상 반도체 스위치들을 턴오프시키며,
상기 제2 R상, S상 및 T상 반도체 스위치들이 턴오프된 이후, 상기 중선선 스위치를 턴오프시키는 것을 특징으로 하는 전력 전환 스위치. - 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 A1 시점은 상기 외부 전력의 R상 전압이 제로값이 되는 시점이고,
상기 A2 시점은 상기 외부 전력의 S상 전압이 제로값이 되는 시점이며,
상기 A3 시점은 상기 외부 전력의 T상 전압이 제로값이 되는 시점이고,
상기 B1 시점은 상기 비상 전력의 R상 전압이 제로값이 되는 시점이며,
상기 B2 시점은 상기 비상 전력의 S상 전압이 제로값이 되는 시점이고,
상기 B3 시점은 상기 비상 전력의 T상 전압이 제로값이 되는 시점인 것을 특징으로 하는 전력 전환 스위치. - 제2항에 있어서, 상기 기계적 스위치는
상기 스위치 제어부에 의해 제어되고, 상기 R1선을 상기 R3선과 전기적으로 연결시킬 수 있는 제1 R상 A접점 스위치;
상기 스위치 제어부에 의해 제어되고, 상기 S1선을 상기 S3선과 전기적으로 연결시킬 수 있는 제1 S상 A접점 스위치;
상기 스위치 제어부에 의해 제어되고, 상기 T1선을 상기 T3선과 전기적으로 연결시킬 수 있는 제1 T상 A접점 스위치;
상기 스위치 제어부에 의해 제어되고, 상기 R2선을 상기 R3선과 전기적으로 연결시킬 수 있는 제2 R상 A접점 스위치;
상기 스위치 제어부에 의해 제어되고, 상기 S2선을 상기 S3선과 전기적으로 연결시킬 수 있는 제2 S상 A접점 스위치; 및
상기 스위치 제어부에 의해 제어되고, 상기 T2선을 상기 T3선과 전기적으로 연결시킬 수 있는 제2 T상 A접점 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 전환 스위치. - 제8항에 있어서, 상기 스위치 제어부는
상기 제1 비상용 부하로 제공되는 전력을 상기 외부 전력에서 상기 비상 전력으로 전환시키기 위해,
우선, 상기 중선선 스위치를 턴온(turn-on)시키고,
상기 중선선 스위치가 턴온된 후 A1 시점에 상기 제2 R상 반도체 스위치를 턴온시키고, 상기 A1 시점 이후 상기 제2 R상 A접점 스위치를 턴오프(turn-off)시키고, 상기 제2 R상 A접점 스위치가 턴오프된 이후 상기 제2 R상 반도체 스위치를 턴오프시키며,
상기 제2 R상 반도체 스위치가 턴오프된 후 A2 시점에 상기 제2 S상 반도체 스위치를 턴온시키고, 상기 A2 시점 이후 상기 제2 S상 A접점 스위치를 턴오프시키고, 상기 제2 S상 A접점 스위치가 턴오프된 이후 상기 제2 S상 반도체 스위치를 턴오프시키며,
상기 제2 S상 반도체 스위치가 턴오프된 후 A3 시점에 상기 제2 T상 반도체 스위치를 턴온시키고, 상기 A3 시점 이후 상기 제2 T상 A접점 스위치를 턴오프시키고, 상기 제2 T상 A접점 스위치가 턴오프된 이후 상기 제2 T상 반도체 스위치를 턴오프시키며,
상기 제2 T상 반도체 스위치가 턴오프된 후 B1 시점에 상기 제1 R상 반도체 스위치를 턴온시키고, 상기 B1 시점 이후 상기 제1 R상 A접점 스위치를 턴온시키고, 상기 제1 R상 A접점 스위치가 턴온된 이후 상기 제1 R상 반도체 스위치를 턴오프시키며,
상기 제1 R상 반도체 스위치가 턴오프된 후 B2 시점에 상기 제1 S상 반도체 스위치를 턴온시키고, 상기 B2 시점 이후 상기 제1 S상 A접점 스위치를 턴온시키고, 상기 제1 S상 A접점 스위치가 턴온된 이후 상기 제1 S상 반도체 스위치를 턴오프시키며,
상기 제1 S상 반도체 스위치가 턴오프된 후 B3 시점에 상기 제1 T상 반도체 스위치를 턴온시키고, 상기 B3 시점 이후 상기 제1 T상 A접점 스위치를 턴온시키고, 상기 제1 T상 A접점 스위치가 턴온된 이후 상기 제1 T상 반도체 스위치를 턴오프시키는 것을 특징으로 하는 전력 전환 스위치. - 제8항에 있어서, 상기 스위치 제어부는
상기 제1 비상용 부하로 제공되는 전력을 상기 비상 전력에서 상기 외부 전력으로 전환시키기 위해,
B1 시점에 상기 제1 R상 반도체 스위치를 턴온시키고, 상기 B1 시점 이후 상기 제1 R상 A접점 스위치를 턴오프(turn-off)시키고, 상기 제1 R상 A접점 스위치가 턴오프된 이후 상기 제1 R상 반도체 스위치를 턴오프시키며,
상기 제1 R상 반도체 스위치가 턴오프된 후 B2 시점에 상기 제1 S상 반도체 스위치를 턴온시키고, 상기 B2 시점 이후 상기 제1 S상 A접점 스위치를 턴오프시키고, 상기 제1 S상 A접점 스위치가 턴오프된 이후 상기 제1 S상 반도체 스위치를 턴오프시키며,
상기 제1 S상 반도체 스위치가 턴오프된 후 B3 시점에 상기 제1 T상 반도체 스위치를 턴온시키고, 상기 B3 시점 이후 상기 제1 T상 A접점 스위치를 턴오프시키고, 상기 제1 T상 A접점 스위치가 턴오프된 이후 상기 제1 T상 반도체 스위치를 턴오프시키며,
상기 제1 T상 반도체 스위치가 턴오프된 후 A1 시점에 상기 제2 R상 반도체 스위치를 턴온시키고, 상기 A1 시점 이후 상기 제2 R상 A접점 스위치를 턴온시키고, 상기 제2 R상 A접점 스위치가 턴온된 이후 상기 제2 R상 반도체 스위치를 턴오프시키며,
상기 제2 R상 반도체 스위치가 턴오프된 후 A2 시점에 상기 제2 S상 반도체 스위치를 턴온시키고, 상기 A2 시점 이후 상기 제2 S상 A접점 스위치를 턴온시키고, 상기 제2 S상 A접점 스위치가 턴온된 이후 상기 제2 S상 반도체 스위치를 턴오프시키며,
상기 제2 S상 반도체 스위치가 턴오프된 후 A3 시점에 상기 제2 T상 반도체 스위치를 턴온시키고, 상기 A3 시점 이후 상기 제2 T상 A접점 스위치를 턴온시키고, 상기 제2 T상 A접점 스위치가 턴온된 이후 상기 제2 T상 반도체 스위치를 턴오프시키며,
상기 제2 T상 반도체 스위치가 턴오프된 이후, 상기 중선선 스위치를 턴오프시키는 것을 특징으로 하는 전력 전환 스위치. - 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 A1 시점은 상기 외부 전력의 R상 전압이 제로값이 되는 시점이고,
상기 A2 시점은 상기 외부 전력의 S상 전압이 제로값이 되는 시점이며,
상기 A3 시점은 상기 외부 전력의 T상 전압이 제로값이 되는 시점이고,
상기 B1 시점은 상기 비상 전력의 R상 전압이 제로값이 되는 시점이며,
상기 B2 시점은 상기 비상 전력의 S상 전압이 제로값이 되는 시점이고,
상기 B3 시점은 상기 비상 전력의 T상 전압이 제로값이 되는 시점인 것을 특징으로 하는 전력 전환 스위치. - 제1항에 있어서, 상기 스위치 제어부에 의해 제어되고, 상기 R1선, S1선 및 T1선을 제2 비상용 부하의 R4선, S4선 및 T4선과 각각 전기적으로 연결시키고, 상기 N1선 및 N2선 중 어느 하나를 상기 제2 비상용 부하의 N4선과 전기적으로 연결시킬 수 있는 비상용 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 전환 스위치.
- R1선, S1선, T1선 및 N1선을 통해 비상 전력을 출력하는 비상 발전기;
R2선, S2선, T2선 및 N2선을 통해 외부 전력을 제공하는 구내 분전반;
R3선, S3선, T3선 및 N3선을 통해 전력을 인가받는 제1 비상용 부하; 및
상기 비상 및 외부 전력들 중 어느 하나를 선택하여 상기 제1 비상용 부하로 제공하는 전력 전환 스위치를 포함하고,
상기 전력 전환 스위치는
상기 N1선을 상기 N2선과 전기적으로 연결시킬 수 있는 중선선 스위치부;
상기 R1선, S1선 및 T1선과, 상기 R2선, S2선 및 T2선 중 적어도 하나를 상기 R3선, S3선 및 T3선과 각각 전기적으로 연결시킬 수 있는 3상선 스위치부; 및
상기 중선선 스위치부 및 상기 3상선 스위치부를 각각 제어하는 스위치 제어부를 포함하며,
상기 3상선 스위치부는
상기 스위치 제어부에 의해 제어되고, 상기 R1선, S1선 및 T1선과, 상기 R2선, S2선 및 T2선 중 적어도 하나를 상기 R3선, S3선 및 T3선과 각각 전기적으로 연결시킬 수 있는 기계적 스위치;
상기 스위치 제어부에 의해 제어되고, 상기 R1선, S1선 및 T1선을 상기 R3선, S3선 및 T3선과 각각 전기적으로 연결시킬 수 있는 제1 반도체 스위치; 및
상기 스위치 제어부에 의해 제어되고, 상기 R2선, S2선 및 T2선을 상기 R3선, S3선 및 T3선과 각각 전기적으로 연결시킬 수 있는 제2 반도체 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 계통 시스템. - 제13항에 있어서, 상기 제1 반도체 스위치는
상기 스위치 제어부에 의해 제어되고, 상기 R1선을 상기 R3선과 전기적으로 연결시킬 수 있는 제1 R상 반도체 스위치;
상기 스위치 제어부에 의해 제어되고, 상기 S1선을 상기 S3선과 전기적으로 연결시킬 수 있는 제1 S상 반도체 스위치; 및
상기 스위치 제어부에 의해 제어되고, 상기 T1선을 상기 T3선과 전기적으로 연결시킬 수 있는 제1 T상 반도체 스위치를 포함하고,
상기 제2 반도체 스위치는
상기 스위치 제어부에 의해 제어되고, 상기 R2선을 상기 R3선과 전기적으로 연결시킬 수 있는 제2 R상 반도체 스위치;
상기 스위치 제어부에 의해 제어되고, 상기 S2선을 상기 S3선과 전기적으로 연결시킬 수 있는 제2 S상 반도체 스위치; 및
상기 스위치 제어부에 의해 제어되고, 상기 T2선을 상기 T3선과 전기적으로 연결시킬 수 있는 제2 T상 반도체 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 계통 시스템. - 제14항에 있어서, 상기 기계적 스위치는
상기 스위치 제어부에 의해 제어되고, 상기 R1선, S1선 및 T1선을 상기 R3선, S3선 및 T3선과 각각 전기적으로 연결시킬 수 있는 제1 A접점 스위치; 및
상기 스위치 제어부에 의해 제어되고, 상기 R2선, S2선 및 T2선을 상기 R3선, S3선 및 T3선과 각각 전기적으로 연결시킬 수 있는 제2 A접점 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 계통 시스템. - 제14항에 있어서, 상기 기계적 스위치는
상기 스위치 제어부에 의해 제어되고, 상기 R1선을 상기 R3선과 전기적으로 연결시킬 수 있는 제1 R상 A접점 스위치;
상기 스위치 제어부에 의해 제어되고, 상기 S1선을 상기 S3선과 전기적으로 연결시킬 수 있는 제1 S상 A접점 스위치;
상기 스위치 제어부에 의해 제어되고, 상기 T1선을 상기 T3선과 전기적으로 연결시킬 수 있는 제1 T상 A접점 스위치;
상기 스위치 제어부에 의해 제어되고, 상기 R2선을 상기 R3선과 전기적으로 연결시킬 수 있는 제2 R상 A접점 스위치;
상기 스위치 제어부에 의해 제어되고, 상기 S2선을 상기 S3선과 전기적으로 연결시킬 수 있는 제2 S상 A접점 스위치; 및
상기 스위치 제어부에 의해 제어되고, 상기 T2선을 상기 T3선과 전기적으로 연결시킬 수 있는 제2 T상 A접점 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 계통 시스템. - 제13항에 있어서, 상기 스위치 제어부에 의해 제어되고, 상기 R1선, S1선 및 T1선을 제2 비상용 부하의 R4선, S4선 및 T4선과 각각 전기적으로 연결시키고, 상기 N1선 및 N2선 중 어느 하나를 상기 제2 비상용 부하의 N4선과 전기적으로 연결시킬 수 있는 비상용 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 계통 시스템.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020120135864A KR101424502B1 (ko) | 2012-11-28 | 2012-11-28 | 전력 전환 스위치 및 이를 갖는 전력 계통 시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020120135864A KR101424502B1 (ko) | 2012-11-28 | 2012-11-28 | 전력 전환 스위치 및 이를 갖는 전력 계통 시스템 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20140068419A true KR20140068419A (ko) | 2014-06-09 |
| KR101424502B1 KR101424502B1 (ko) | 2014-08-01 |
Family
ID=51124159
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020120135864A KR101424502B1 (ko) | 2012-11-28 | 2012-11-28 | 전력 전환 스위치 및 이를 갖는 전력 계통 시스템 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| KR (1) | KR101424502B1 (ko) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| KR100977039B1 (ko) * | 2008-07-28 | 2010-08-20 | 주식회사 유코스텍 | 상용전원 우선절체 동작 시 노 딜레이를 갖는 전원자동절체장치 |
-
2012
- 2012-11-28 KR KR1020120135864A patent/KR101424502B1/ko active IP Right Grant
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR101424502B1 (ko) | 2014-08-01 |
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