KR20190052940A - DC power source cutoff control apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 직류전원 차단 제어장치에 관한 것으로서, 상세하게는 직류선로에 고장발생시 직류선로에 흐르는 고장전류를 기계식 스위치에 의해 차단할 수 있게 처리하는 직류전원 차단 제어장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a DC power shut-off control device, and more particularly, to a DC power cut-off control device that treats a fault current flowing in a DC line when a fault occurs in the DC line,
DC 차단기(Direct Current circuit breaker)는 직류 송전선로에서 단락, 지락, 과전류 등 선로 고장 또는 과전류 발생시 고장전류를 차단하기 위해 사용된다.Direct current circuit breaker is used to cut off the fault current in case of line fault, overcurrent, short circuit, ground fault or over current in DC transmission line.
저압 직류 차단기는 저압 전압 직류전송(LVDC: Low Voltage Direct Current) 시스템의 750V 이하의 저전압 송전선로 또는 배전선로에 주로 사용된다.Low voltage DC breakers are mainly used in low voltage transmission lines or distribution lines of less than 750V of low voltage direct current (LVDC) systems.
DC 차단기는 직류선로에 고장발생시 고장전류를 차단하기 위해 비교적 저렴한 기계식 스위치가 구비된다. 기계식 스위치는 저전압 직류송전(LVDC) 시스템 또는 직류 배전시스템에 고장전류가 발생되면 그 고장이 발생된 시스템이 정상적인 시스템에 영향을 미치는 것을 방지하기 위해 개방되어 고장전류를 차단한다.The DC circuit breaker is equipped with a relatively inexpensive mechanical switch to block the fault current in the event of a fault in the DC line. Mechanical switches are opened to prevent fault currents in low-voltage direct current transmission (LVDC) systems or DC distribution systems to prevent them from affecting normal systems.
하지만, 이러한 기계식 스위치는 고장전류의 차단을 위해 개방시 직류 전압으로 인해 단자에 아크(arc)가 발생될 수 있으며, 아크가 발생되면 아크를 통해 고장전류가 지속적으로 흐르게 되어 고장전류를 완전히 차단하지 못하는 문제점이 있다.However, in order to interrupt the fault current, the mechanical switch can generate an arc in the terminal due to the DC voltage at the time of opening. When the arc is generated, the fault current is continuously flowed through the arc, There is a problem that can not be done.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 한국등록특허 제1183508호에 공진전류를 이용하여 기계적 스위치에 발생하는 아크(arc)를 소호하는 DC 차단기가 제시되어 있다. In order to solve such a problem, Korean Patent No. 1183508 discloses a DC circuit breaker which extinguishes an arc generated in a mechanical switch by using a resonant current.
이러한 종래의 DC 차단기에서는 고장발생시 기계적 스위치가 스위칭될 때 발생하는 아크를 소호하여 고장전류를 차단하기 위해 기계적 스위치에서 아크를 통해 흐르는 고장전류에 반대방향의 공진전류를 중첩시켜서 기계적 스위치에서 0(zero) 전류를 만들어 아크를 소호시키는 기술을 제공한다.In such a conventional DC circuit breaker, in order to interrupt the fault current by cutting off the arc generated when the mechanical switch is switched in the event of a fault, the resonance current in the opposite direction is superimposed on the fault current flowing through the arc in the mechanical switch, ) Current to create an arc.
직류 차단기는 효율적인 차단을 위해 초기에는 LC 공진회로를 이용하여 인위적으로 고장전류가 '0'점을 지나도록 차단하는 방식이 제안되었으나 차단속도가 느린 단점이 있다. In order to effectively block the DC breaker, a method of artificially blocking the fault current through the '0' point by using the LC resonance circuit is proposed, but the disconnection speed is slow.
이러한 문제점을 개선하기 위해 대용량 다이오드와 사이리스터(Thyristor)가 개발되면서 이를 LC 공진회로와 같이 고속 기계식 차단기와 결합하여 차단속도가 향상된 회로구성이 제안되었으나, 주로 지하철 급전선로를 차단하는 수준으로 직류 송전선로에 적용하기에는 차단 용량과 내압 그리고 차단속도에서 성능이 부족한 수준이다.In order to solve these problems, a large diode and a thyristor have been developed and a circuit configuration has been proposed in which the cutoff speed is improved by combining it with a high speed mechanical circuit breaker such as an LC resonance circuit. However, The performance is insufficient at the breaking capacity, the breakdown voltage and the breaking speed.
한편, 대한민국 공개특허 제10-2005-0083067호(LC공진을 활용한 전압구동형 전력 스위칭 소자의 게이트 차단회로)에는 스위칭 소자, 게이트에 인덕터, 트랜지스터 및 커패시터를 직렬로 연결하여 트랜지스터 동작시 LC 공진회로를 구성하는 기술이 개시되어 있으나, 정상동작시 도통손실이 너무 큰 단점이 있다.On the other hand, in Korean Patent Laid-Open No. 10-2005-0083067 (gate cut-off circuit of voltage-driven power switching device utilizing LC resonance), an inductor, a transistor and a capacitor are connected in series to a switching element, However, there is a disadvantage in that the conduction loss is too large in normal operation.
아울러, 국내외에서 지하철 급전선로용으로 GTO(Gate Turn-Off Thyristor)를 사용한 반도체 차단기가 개발되어 고장전류가 일정 값에 도달하여 고장이 인식되는 즉시 고속 차단이 가능한 장점을 갖고 있으나, 정상동작시 도통손실이 너무 큰 단점 때문에 상용화되지 못한 바 있다. In addition, a semiconductor circuit breaker using a gate turn-off thyristor (GTO) for subway feeder lines has been developed at home and abroad, and has a merit that a breakdown current can reach a certain value, It has not been commercialized because of the drawbacks that the loss is too large.
최근 개발된 대용량 반도체 스위칭 소자인 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 또는 IGCT(Insulated Gate-Commutated Thyristor)를 사용한다 해도 도통손실이 너무 커 경제성이 없는 실정이다.Even if an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) or IGCT (Insulated Gate-Commutated Thyristor), which is a recently developed large-capacity semiconductor switching device, is used, there is no economical efficiency because the conduction loss is too large.
한편, 상기한 종래의 DC 차단기들은 공진전류를 발생시키기 위해 여러 번의 공진이 이루어져야 하기 때문에 차단속도가 느려지는 문제점이 있고, 또한 하나의 공진회로가 하나의 기계식 스위치와 연결됨으로써 기계식 스위치를 기준으로 어느 한 방향으로 유입되는 고장전류만을 차단하는 문제점이 있다.Meanwhile, since the conventional DC circuit breakers have to resonate several times in order to generate the resonance current, the cutoff speed is slowed. Also, since one resonant circuit is connected to one mechanical switch, There is a problem that only the fault current flowing in one direction is blocked.
또한, 종래의 DC 차단기들은 고장전류를 차단한 직후 차단기의 두 접점 간에 인가되는 과도회복전압(TRV:Transient Recovery Voltage)이 높다는 문제점이 있다. 특히 고전압 DC 차단기에서는 고장전류를 차단한 직후 두 접점 간에 계통의 회로조건에 따라 큰 과도회복전압(TRV)이 걸리게 되는데, 고장전류가 완전히 차단되려면 과도회복전압(TRV)을 견디어 접점 간에 더 이상 전류가 흐르지 않아야 한다. In addition, the conventional DC circuit breakers have a problem that the transient recovery voltage (TRV) applied between two contacts of the circuit breaker is high immediately after the breakdown current is cut off. Especially, in the high voltage DC circuit breaker, a large transient recovery voltage (TRV) is applied between the two contacts immediately after the fault current is cut off according to the circuit conditions of the system. In order to completely break the fault current, the transient recovery voltage (TRV) Should not flow.
하지만, 종래의 DC 차단기들은 과도회복전압(TRV)이 높기 때문에 두 접점 간에 절연파괴가 발생할 수 있으며 이를 방지하기 위해 가스를 주입하는 등 별도의 장치가 마련되어야 하는 문제점이 있다.However, since the conventional DC circuit breakers have a high transient recovery voltage (TRV), insulation breakdown may occur between the two contacts. To prevent this, a separate device, such as injecting gas, must be provided.
한편, 과전류가 인가될 때마다 단순히 기계적 스위치를 오프시키게 하는 경우 전원 오프에 의한 운전 정지에 의해 운전 가동율이 저하되기 때문에 운전 시스템에 영향을 미치지 않는 서지전류인지를 판단하여 기계적 스위치를 오프시키는 빈도수를 최소화하는 것이 요구된다.On the other hand, when the mechanical switch is simply turned off every time an overcurrent is applied, the operating rate is lowered due to the operation stop due to the power-off. Therefore, it is determined whether the surge current has no influence on the operation system, It is required to minimize it.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창안된 것으로서, 기계적스위치의 오프시 아크발생을 억제하면서도 구조가 간단하고, 고장전류의 세기 및 지속시간을 고려하여 기계적 스위치의 오프 여부를 결정하는 직류전원 차단 제어장치를 제공하는데 그 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a DC power supply which can determine the off state of a mechanical switch in consideration of the strength and duration of a fault current, And an object thereof is to provide a shut-off control device.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 직류전원 차단 제어장치는 직류전원과 부하단 사이에 설치되어 상기 직류전원으로부터 상기 부하단으로의 전력을 공급 또는 차단할 수 있도록 된 기계적 스위치와; 제어신호에 따라 상기 기계적 스위치를 온 또는 오프시키는 스위치 구동부와; 상기 직류전원으로부터 상기 부하단으로 공급되는 전류를 측정하는 전류센서와; 상기 전류센서에서 검출된 측정전류가 기준전류 보다 큰지를 판단하고, 상기 측정전류가 기준전류보다 크면서 설정된 차단조건에 해당하면 상기 기계적 스위치가 오프되게 상기 스위치 구동부를 제어하는 제어부와; 상기 기계적 스위치가 오프될 때 상기 부하단의 역전류 흐름을 허용하도록 상기 기계적 스위치와 병렬상으로 접속된 프리휠 다이오드와; 상기 프리휠 다이오드와 직렬 접속되며 상기 기계적 스위치 오프시의 서지 전압을 흡수하는 서지 옵서버;를 구비한다.In order to achieve the above object, a DC power shutdown control apparatus according to the present invention includes: a mechanical switch installed between a DC power source and a lower end to supply or cut off power from the DC power source to the lower end; A switch driver for turning on or off the mechanical switch according to a control signal; A current sensor for measuring a current supplied from the DC power supply to the negative terminal; A controller for determining whether the measured current detected by the current sensor is greater than a reference current and for controlling the switch driver to turn off the mechanical switch if the measured current is greater than a reference current and corresponds to a set break condition; A freewheeling diode connected in parallel with the mechanical switch to allow reverse current flow at the bottom of the mechanical switch when the mechanical switch is turned off; And a surge observer connected in series with the free wheel diode and absorbing a surge voltage when the mechanical switch is turned off.
바람직하게는 상기 기계적 스위치와 병렬로 접속된 제너다이오드;를 더 구비한다.And a zener diode connected in parallel with the mechanical switch.
또한, 상기 제어부는 상기 측정전류가 상기 기준전류보다는 크고 상기 기준전류의 2배 이하인 경우 제1대기시간 동안 대기한 후 상기 측정전류가 상기 기준전류보다 크면 상기 기계적 스위치가 오프되게 상기 스위치 구동부를 제어하고, 상기 제1대기시간 동안 대기한 후 상기 측정전류가 상기 기준전류 이하이면 상기 기계적 스위치의 온 상태를 유지하게 처리한다.If the measured current is greater than the reference current and less than twice the reference current, the controller waits for a first waiting time. If the measured current is greater than the reference current, the controller turns off the mechanical switch If the measuring current is less than the reference current after waiting for the first waiting time, the mechanical switch is maintained in the ON state.
상기 제어부는 상기 측정전류가 상기 기준전류보다의 2배보다 크고 상기 기준전류의 10배 이하인 경우 상기 제1대기시간보다 짧게 설정된 제2대기시간 동안 대기한 후 상기 측정전류가 상기 기준전류보다 크면 상기 기계적 스위치가 오프되게 상기 스위치 구동부를 제어하고, 상기 제2대기시간 동안 대기한 후 상기 측정전류가 상기 기준전류 미만이면 상기 기계적 스위치의 온 상태를 유지하게 처리한다.Wherein the controller waits for a second waiting time set shorter than the first waiting time when the measured current is greater than twice the reference current and less than or equal to 10 times the reference current and if the measured current is greater than the reference current, And controls the switch driving unit to turn off the mechanical switch. If the measured current is less than the reference current after waiting for the second waiting time, the mechanical switch is maintained in the on state.
또한, 상기 제어부는 상기 측정전류가 상기 기준전류보다의 10배보다 크고 상기 기준전류의 100배 이하인 경우 상기 제2대기시간보다 짧게 설정된 제3대기시간 동안 대기한 후 상기 측정전류가 상기 기준전류보다 크면 상기 기계적 스위치가 오프되게 상기 스위치 구동부를 제어하고, 상기 제3대기시간 동안 대기한 후 상기 측정전류가 상기 기준전류 미만이면 상기 기계적 스위치의 온 상태를 유지하게 처리한다.When the measured current is greater than 10 times the reference current and less than 100 times the reference current, the controller waits for a third waiting time set to be shorter than the second waiting time, And controls the switch driving unit to turn off the mechanical switch if the measured current is greater than the reference current, and maintains the on state of the mechanical switch when the measured current is less than the reference current after waiting for the third waiting time.
또한, 상기 제어부는 상기 측정전류가 상기 기준전류보다 100배를 초과하면 설정된 순시시간 이내에 상기 기계적 스위치가 오프되게 상기 스위치 구동부를 제어한다.The controller may control the switch driver to turn off the mechanical switch within a preset instant if the measured current exceeds 100 times the reference current.
바람직하게는 상기 제1대기시간은 500밀리초이고, 상기 제2대기시간은 100밀리초이고, 상기 제3대기시간은 10밀리초이고, 상기 순시시간은 1밀리초가 적용된다.Preferably, the first waiting time is 500 milliseconds, the second waiting time is 100 milliseconds, the third waiting time is 10 milliseconds, and the instantaneous time is 1 millisecond.
본 발명에 따른 직류전원 차단 제어장치에 의하면, 기계적스위치의 오프시 아크발생을 억제할 수 있으면서 고장전류의 세기 및 지속시간을 고려하여 기계적 스위치의 오프 여부를 결정함으로써 운전 효율성을 향상시킬 수 있는 장점을 제공한다. According to the DC power shut-off control device of the present invention, it is possible to suppress the occurrence of an arc when the mechanical switch is turned off, determine the off state of the mechanical switch in consideration of the strength and duration of the fault current, .
도 1은 본 발명에 따른 직류전원 차단 제어장치를 나타내 보인 회로도이고,
도 2는 도 1의 제어부의 기계적 스위치 오프 결정과정을 나타내 보인 플로우도이다.FIG. 1 is a circuit diagram showing a direct current cutoff control apparatus according to the present invention,
FIG. 2 is a flowchart showing a mechanical switch-off determination process of the controller of FIG. 1;
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 직류전원 차단 제어장치를 더욱 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a DC power cut-off control apparatus according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 직류전원 차단 제어장치를 나타내 보인 회로도이다.1 is a circuit diagram showing a direct-current power-off control apparatus according to the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 직류전원 차단 제어장치(100)는 기계적 스위치(110), 스위치 구동부(120), 전류센서(130), 제어부(150), 프리휠 다이오드(161), 서지 옵서버(162), 제너다이오드(163)을 구비한다.1, a DC power
참조부호 60은 직류전원(10)으로부터 부하가 접속되는 부하단(20)으로 이어지는 전원공급경로(120)의 유효 임피던스를 등가적으로 표기한 것이다.
기계적 스위치(110)는 직류전원(10)과 부하단(20) 사이에 설치되어 직류전원(10)으로부터 부하단(20)으로의 전력을 공급 또는 차단할 수 있도록 되어 있다.The
기계적 스위치(110)는 직류전원(10)의 양극(+)단자로부터 양극 부하단(20)으로 이어지는 전력공급경로(12)상에 직렬상으로 설치되어 접점(13)과 접속 또는 분리될 수 있게 되어 있다.The
스위치 구동부(120)는 제어부(150)의 제어신호에 따라 기계적 스위치(110)가 접점(13)에 대해 접속 또는 분리되도록 기계적 스위치(110)를 온 또는 오프시킬 수 있도록 되어 있다.The
스위치 구동부(120)는 제어부(150)로 인가된 구동전류에 의해 자력을 생성하여 자력에 감응하는 기계적 스위치(110)를 온 또는 오프 시킬 수 있도록 구축될 수 있다.The
전류센서(130)는 직류전원(10)으로부터 부하단(20)으로 공급되는 전류를 측정하여 제어부(150)에 제공한다.The
도시된 예에서 전류센서(130)는 직류전원(10)의 양극(+)단자로부터 양극 부하단(20)으로 이어지는 전력공급경로(12)상에서 직류전원(10)과 기계적 스위치(110) 사이에 설치된 전류검출용 션트 저항소자가 적용되었다.The
이와는 다르게, 전류센서(130)는 직류전원(10)과 기계적 스위치(110) 사이의 전력공급경로(12) 상에 코일 형태로 권선되어 전류를 검출하는 방식 등 공지된 다양한 구조가 적용될 수 있음은 물론이다.Alternatively, the
프리휠 다이오드(161)는 기계적 스위치(110)와 부하단(20) 사이의 전력공급경로(12)에 대해 병렬상으로 접속되어 있다.The
또한, 프리휠 다이오드(161)는 캐소드가 전력공급경로(12)에 접속되게 배치되어 기계적 스위치(110)가 오프될 때 후술되는 서지옵서버(162)와 함께 부하단(20)의 역전류 흐름을 허용한다.The
즉, 프리휠 다이오드(161)는 서지옵서버(162)와 함께 전력공급경로(12)상에 존재하는 유효 임피던스(60) 또는 부하(20) 상에 존재하는 리액턴스 성분이 소호될 수 있는 프리휠 경로를 제공한다.In other words, the
서지 옵서버(162)는 프리휠 다이오드(161)와 직렬 접속되며 기계적 스위치(110) 오프시의 서지전압을 흡수하여 소호시킨다.The
제너다이오드(163)는 기계적 스위치(110)와 부하단(20) 사이의 전력공급경로(12)에 대해 병렬로 접속되어 있다.The
이러한 제너다이오드(163)는 과전압을 흡수하여 전원공급회로를 안정화시킨다.This
제어부(150)는 전류센서(130)에서 검출된 측정전류(Id)가 기준전류(Ir) 보다 큰지를 판단하고, 측정전류가 기준전류보다 크면서 설정된 차단조건에 해당하면 기계적 스위치(110)가 오프되게 스위치 구동부(120)를 제어한다.The
이러한 제어부(150)의 제어과정을 도 2를 참조하여 설명한다.The control process of the
먼저, 제어부(150)는 전류센서(130)로부터 전원공급경로(12)를 통해 공급되는 측정전류(Id)를 검출한다(단계 210).First, the
단계 210에서 검출된 측정전류(Id)가 기준전류(Ir)보다는 큰지를 판단한다.(단계 220).It is determined whether the measured current Id detected in
여기서 기준전류(Ir)는 부하단(20)에 접속된 부하 및 전원공급회로의 보호를 결정하기 위한 고장전류의 기준값으로 적절하게 설정하면 된다.Here, the reference current Ir may be appropriately set as a reference value of the fault current for determining the protection of the load connected to the
단계 220에서 측정전류(Id)가 기준전류(Ir)보다는 큰 것으로 판단되면, 측정전류(Id)가 기준전류(Ir)의 2배 이하인지를 판단한다(단계 230).If it is determined in
단계 230에서 측정전류(Id)가 기준전류(Ir)의 2배 이하인 것으로 판단되면, 설정된 제1대기시간동안 기계적 스위치(110)의 온/오프에 대한 의사 결정을 지연시켜 대기한 후 현재 측정전류(Id)를 검출한다(단계 240).If it is determined in
단계 240을 거친 다음에 현재 측정전류(Id)가 기준전류(Ir)보다 여전히 큰 지를 판단하고(단계 250), 측정전류(Id)가 기준전류(Ir)보다 여전히 큰 것으로 판단되면, 기계적 스위치(110)가 오픈되게 스위치 구동부(120)를 제어하여 전원을 차단한다. After
이와는 다르게 단계 250에서 측정전류(Id)가 기준전류(Ir) 이하인 것으로 판단되면 기계적 스위치(110)의 온 상태를 계속 유지하게 처리하고 단계 210으로 복귀한다.Otherwise, if it is determined in
이와는 다르게, 단계 230에서 측정전류(Id)가 기준전류(Ir)의 2배를 초과한 것으로 판단되면, 측정전류(Id)가 기준전류(Ir)의 10배 이하인 지를 판단한다(단계 270).Alternatively, if it is determined in
단계 270에서 측정전류(Id)가 기준전류(Ir)의 10배 이하인 것으로 판단되면, 설정된 제2대기시간동안 기계적 스위치(110)의 온/오프에 대한 의사 결정을 지연시켜 대기한 후 현재 측정전류(Id)를 검출하고, 단계 250으로 복귀한다(단계 280).If it is determined in
또한, 단계 270에서 측정전류(Id)가 기준전류(Ir)의 10배를 초과한 것으로 판단되면, 측정전류(Id)가 기준전류(Ir)의 100배 이하인 지를 판단한다(단계 290).If it is determined in
단계 290에서 측정전류(Id)가 기준전류(Ir)의 100배 이하인 것으로 판단되면, 설정된 제3대기시간동안 기계적 스위치(110)의 온/오프에 대한 의사 결정을 지연시켜 대기한 후 현재 측정전류(Id)를 검출하고, 단계 250으로 복귀한다(단계 280).If it is determined in
이와는 다르게, 단계 290에서 측정전류(Id)가 기준전류(Ir)의 100배를 초과한 것으로 판단되면, 단계 260으로 복귀하여 전원을 차단한다.Otherwise, if it is determined in
여기서, 제3대기시간은 제2대기시간보다 짧게 설정되고, 제2대기시간은 제1대기시간보다 짧게 설정된다.Here, the third waiting time is set shorter than the second waiting time, and the second waiting time is set shorter than the first waiting time.
바람직하게는 제1대기시간은 500밀리초이고, 제2대기시간은 100밀리초이고, 제3대기시간은 10밀리초를 적용한다.Preferably, the first wait time is 500 milliseconds, the second wait time is 100 milliseconds, and the third wait time is 10 milliseconds.
단계 260의 전원차단은 순시시간 이내에 이루어지도록 처리하며 순시시간은 1밀리초가 적용된다.The power off of
이러한 제어부(150)의 고장 전류에 대한 기계적 스위치(110)의 제어과정에 의하면, 전류의 세기는 크나 실질적으로 전원공급회로 계통의 손상을 야기시키지 않을 수 있는 짧은 시간 동안만 과전류가 유지되는 경우에는 기계적 스위치(110)가 온 상태를 유지하도록 하는 차단조건을 적용함으로써 운전유지 효율을 향상시킬 수 있다.According to the control process of the
110: 기계적 스위치 120: 스위치 구동부
130: 전류센서 150: 제어부
161: 프리휠 다이오드 162: 서지 옵서버
163: 제너다이오드110: Mechanical switch 120: Switch driving part
130: current sensor 150:
161: Freewheeling diode 162: Surge arrester
163: Zener diode
Claims (7)
제어신호에 따라 상기 기계적 스위치를 온 또는 오프시키는 스위치 구동부와;
상기 직류전원으로부터 상기 부하단으로 공급되는 전류를 측정하는 전류센서와;
상기 전류센서에서 검출된 측정전류가 기준전류 보다 큰지를 판단하고, 상기 측정전류가 기준전류보다 크면서 설정된 차단조건에 해당하면 상기 기계적 스위치가 오프되게 상기 스위치 구동부를 제어하는 제어부와;
상기 기계적 스위치가 오프될 때 상기 부하단의 역전류 흐름을 허용하도록 상기 기계적 스위치와 병렬상으로 접속된 프리휠 다이오드와;
상기 프리휠 다이오드와 직렬 접속되며 상기 기계적 스위치 오프시의 서지 전압을 흡수하는 서지 옵서버;를 구비하는 것을 특징으로 하는 직류전원 차단 제어장치.A mechanical switch installed between the DC power source and the lower stage for supplying or blocking power from the DC power source to the lower stage;
A switch driver for turning on or off the mechanical switch according to a control signal;
A current sensor for measuring a current supplied from the DC power supply to the negative terminal;
A controller for determining whether the measured current detected by the current sensor is greater than a reference current and for controlling the switch driver to turn off the mechanical switch if the measured current is greater than a reference current and corresponds to a set break condition;
A freewheeling diode connected in parallel with the mechanical switch to allow reverse current flow at the bottom of the mechanical switch when the mechanical switch is turned off;
And a surge observer connected in series with the free wheel diode and absorbing a surge voltage when the mechanical switch is turned off.
상기 측정전류가 상기 기준전류보다는 크고 상기 기준전류의 2배 이하인 경우 제1대기시간 동안 대기한 후 상기 측정전류가 상기 기준전류보다 크면 상기 기계적 스위치가 오프되게 상기 스위치 구동부를 제어하고, 상기 제1대기시간 동안 대기한 후 상기 측정전류가 상기 기준전류 이하이면 상기 기계적 스위치의 온 상태를 유지하게 처리하는 것을 특징으로 하는 직류전원 차단 제어장치.The apparatus of claim 1, wherein the control unit
Controls the switch driver to turn off the mechanical switch if the measured current is greater than the reference current and is less than twice the reference current and then the measured current is greater than the reference current after waiting for a first waiting time, When the measured current is less than the reference current after waiting for a waiting time, the controller keeps the mechanical switch on.
상기 측정전류가 상기 기준전류보다의 2배보다 크고 상기 기준전류의 10배 이하인 경우 상기 제1대기시간보다 짧게 설정된 제2대기시간 동안 대기한 후 상기 측정전류가 상기 기준전류보다 크면 상기 기계적 스위치가 오프되게 상기 스위치 구동부를 제어하고, 상기 제2대기시간 동안 대기한 후 상기 측정전류가 상기 기준전류 미만이면 상기 기계적 스위치의 온 상태를 유지하게 처리하는 것을 특징으로 하는 직류전원 차단 제어장치.4. The apparatus of claim 3, wherein the control unit
When the measured current is greater than twice the reference current and less than or equal to 10 times the reference current, waiting for a second waiting time set shorter than the first waiting time, if the measured current is greater than the reference current, Off state of the mechanical switch when the measured current is less than the reference current after the standby state is maintained for the second waiting time.
상기 측정전류가 상기 기준전류보다의 10배보다 크고 상기 기준전류의 100배 이하인 경우 상기 제2대기시간보다 짧게 설정된 제3대기시간 동안 대기한 후 상기 측정전류가 상기 기준전류보다 크면 상기 기계적 스위치가 오프되게 상기 스위치 구동부를 제어하고, 상기 제3대기시간 동안 대기한 후 상기 측정전류가 상기 기준전류 미만이면 상기 기계적 스위치의 온 상태를 유지하게 처리하는 것을 특징으로 하는 직류전원 차단 제어장치.5. The apparatus of claim 4, wherein the control unit
If the measured current is greater than 10 times the reference current and less than or equal to 100 times the reference current, waiting for a third waiting time set shorter than the second waiting time, if the measured current is greater than the reference current, Off state of the mechanical switch when the measured current is less than the reference current after waiting for the third waiting time.
상기 측정전류가 상기 기준전류보다의 100배를 초과하면 설정된 순시시간 이내에 상기 기계적 스위치가 오프되게 상기 스위치 구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 직류전원 차단 제어장치.6. The apparatus of claim 5, wherein the control unit
Wherein the control unit controls the switch driving unit such that the mechanical switch is turned off within a preset instant if the measured current exceeds 100 times the reference current.
7. The method of claim 6, wherein the first waiting time is 500 milliseconds, the second waiting time is 100 milliseconds, the third waiting time is 10 milliseconds, and the instantaneous time is 1 millisecond DC power shutdown control device.
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KR102182686B1 (en) * | 2019-06-27 | 2020-11-24 | 호남대학교 산학협력단 | DC power source cutoff control apparatus for leakage arc fault detection |
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