KR20200000747A

KR20200000747A - 복수의 회로차단기의 보호 협조 장치

Info

Publication number: KR20200000747A
Application number: KR1020180072975A
Authority: KR
Inventors: 윤진석
Original assignee: 엘에스산전 주식회사
Priority date: 2018-06-25
Filing date: 2018-06-25
Publication date: 2020-01-03

Abstract

본 발명에 따른 회로차단기는, 소정의 분기회로에 대응되는 일 계층보다 상위 계층 또는 하위 계층으로 소정의 전기적 신호를 송수신하는 통신부와, 상기 분기회로에 이상전류가 발생 되었는지 여부를 감지하는 감지부와, 상기 분기회로의 전기적 연결을 차단시키도록 트립 동작을 수행하는 차단부 및 상기 감지부의 출력에 근거하여, 상기 분기회로가 차단되도록 상기 차단부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다. 특히, 제어부는 트립 동작을 수행하기 위한 명령을 전송한 후, 분기회로가 차단되었는지 여부를 검사하고, 검사결과에 근거하여, 통신부를 제어하는 것을 특징으로 한다.

Description

복수의 회로차단기의 보호 협조 장치{PROTECTING AND INTERLOCKING SYSTEM FOR PLURALITY OF CIRCUIT BREAKERS}

본 발명은 복수의 회로차단기 상호 간의 효율적인 보호 협조 장치에 관한 것이다.

일반적으로 복수의 회로차단기에 의해 형성되는 저압 또는 고압 계통은 상위 전력선로와 하위 전력선로를 포함한다.

여기서 상위 전력선로는 송전 측 다시 말해 전원 측에 가까운 전력선로이고, 하위 전력선로는 수전 측, 다시 말해 부하 측 또는 최종 전력 사용자에 가까운 전력선로이다.

각 회로차단기는 과전류, 부족전압, 과전류, 주파수 변동 등과 같은 고장원인 중 어느 하나가 발생하는 경우, 소정의 분기회로를 차단시키기 위해 트립 동작을 수행시킬 수 있다.

한편, 회로차단기가 트립 신호를 발생시켜도, 다양한 원인에 의해 트립 동작이 정상적으로 수행되지 않는 문제점이 발생할 수 있다.

즉, 회로차단기 내부의 트립 코일, 마찰력 증가, 차단 메커니즘의 변경 등에 의해, 트립 신호가 출력되었음에도, 분기회로의 전기적 접속이 연결 상태로 유지되는 문제점이 발생한다.

이와 같이 분기회로의 차단 조건이 성립하여, 회로차단기로부터 트립 신호가 출력되어도 분기회로가 개방되지 않는 경우에는, 트립 신호를 반복적으로 생성한다고 해도, 분기회로가 정상적으로 차단되지 않을 수 있다.

따라서 본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해소하는 것으로서, 상위에서 하위 측 또는 하위에서 상위 측의 양방향으로 보호 협조가 가능한 회로차단기 및 그러한 회로차단기의 보호 협소 시스템을 제공하는 것이다.

특히, 본 발명에서는 어느 하나의 회로차단기가 트립 동작에 실패하는 경우에도, 다른 계층의 트립 동작을 이용하여 이상전류에 의한 피해를 방지할 수 있다.

상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 명세서에 개시된 회로차단기는, 소정의 분기회로에 접속되어, 상기 분기회로의 차단 여부를 결정한다.

구체적으로, 본 발명에 따른 회로차단기는, 분기회로에 대응되는 일 계층보다 상위 계층 또는 하위 계층으로 소정의 전기적 신호를 송수신하는 통신부, 상기 분기회로에 이상전류가 발생 되었는지 여부를 감지하는 감지부, 상기 분기회로의 전기적 연결을 차단시키도록 트립 동작을 수행하는 차단부 및 상기 감지부의 출력에 근거하여, 상기 분기회로가 차단되도록 상기 차단부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 제어부는 트립 동작을 수행하기 위한 명령을 전송한 후, 상기 분기회로가 차단되었는지 여부를 검사하고, 검사결과에 근거하여, 상기 통신부를 제어하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에서, 제어부는 상기 감지부의 출력이 미리 설정된 제1 한계전류 값을 초과하면, 상기 분기회로에 이상전류가 발생된 것으로 판단하고, 상기 트립 동작이 수행되도록 상기 차단부를 제어하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에서, 제어부는 상기 차단부의 트립 동작이 수행된 후, 미리 설정된 시간간격이 경과한 시점의 상기 감지부의 출력이 미리 설정된 제2 한계전류 값을 초과하면, 상기 트립 동작이 실패한 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에서, 제어부는 상기 트립 동작이 실패한 것으로 판단되면, 상기 상위 계층에 존재하는 상위차단기로 소정의 전기적 신호가 전송되도록 상기 통신부를 제어하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에서, 통신부는 트립 동작이 실패한 것으로 판단되면, 상기 상위차단기에 의해 상기 분기회로로 유입되는 전류가 차단되도록, 상기 소정의 전기적 신호를 상기 상위차단기의 통신부로 전송하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에서, 차단부는 트립 동작을 수행한 후, 상기 감지부의 출력에 근거하여 트립 동작을 다시 수행하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에서, 제2 한계전류 값은 상기 제1 한계전류 값보다 작게 설정되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 회로차단기의 보호 협조 시스템은 복수의 계층을 형성한다.

즉, 본 발명에 따른 회로차단기의 보호 협조 시스템은 복수의 계층 중 제1 계층에 대응되어, 제1 계층의 상위에 형성되는 제2 계층과, 제1 계층의 하위에 형성되는 제3 계층 사이의 제1 분기회로에 접속되어, 제1 분기회로를 접속시키거나 차단시키는 적어도 하나의 제1 회로차단기 및 적어도 하나의 제1 회로차단기의 상위 계층인 제2 계층에 대응되는 제2 분기회로를 접속시키거나 차단시키는 제2 회로차단기를 포함할 수 있다.

특히, 제1 회로차단기는, 상기 제2 회로차단기로 소정의 전기적 신호를 송수신하는 제1 통신부와, 상기 제1 분기회로에 이상전류가 발생 되었는지 여부를 감지하는 제1 감지부와, 상기 제1 분기회로의 전기적 연결을 차단시키도록 트립 동작을 수행하는 제1 차단부와, 상기 제1 감지부의 출력에 근거하여, 상기 제1 분기회로가 차단되도록 상기 제1 차단부를 제어하는 제1 제어부를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제1 회로차단기의 제1 제어부는, 트립 동작을 수행하기 위한 명령을 전송한 후, 상기 제1 분기회로가 차단되었는지 여부를 검사하고, 검사결과에 근거하여, 상기 제1 통신부를 제어하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에서 제1 제어부는, 상기 제1 감지부의 출력이 미리 설정된 제1 한계전류 값을 초과하면, 상기 제1 분기회로에 이상전류가 발생된 것으로 판단하고, 상기 트립 동작이 수행되도록 상기 제1 차단부를 제어하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에서, 제1 제어부는 상기 제1 차단부의 트립 동작이 수행된 후, 미리 설정된 시간간격이 경과한 시점의 상기 제1 감지부의 출력이 미리 설정된 제2 한계전류 값을 초과하면, 상기 트립 동작이 실패한 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에서, 제1 통신부는 트립 동작이 실패한 것으로 판단되면, 상기 제2 회로차단기의 제2 분기회로가 차단되도록 상기 제2 회로차단기로 소정의 전기적 신호를 전송하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에서, 제2 회로차단기는 제1 회로차단기로 소정의 전기적 신호를 송수신하는 제2 통신부와, 상기 제2 분기회로의 전기적 연결을 차단시키도록 트립 동작을 수행하는 제2 차단부와, 상기 제2 통신부에 전달된 전기적 신호에 근거하여, 상기 제2 분기회로가 차단되도록 상기 제2 차단부를 제어하는 제2 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에서, 상기 제2 제어부는, 상기 제1 회로차단기로부터 소정의 전기적 신호를 전달받으면, 상기 제1 회로차단기의 제1 분기회로에 대한 트립 동작이 실패한 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에서, 상기 제2 제어부는, 상기 제1 회로차단기로부터 소정의 전기적 신호를 전달받으면, 상기 제1 회로차단기로 흐르는 전류를 차단시키기 위해, 상기 제2 분기회로가 차단되도록 상기 제2 차단부를 제어하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에서, 상기 제2 회로차단기는, 상기 제2 분기회로에 흐르는 전류를 감지하는 제2 감지부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에서, 상기 제2 제어부는, 상기 제2 감지부의 감지결과에 근거하여, 상기 제2 분기회로가 차단되었는지 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 회로차단기에 따르면, 트립 동작을 실패하더라도, 상위 회로차단기 계층으로 트립 동작을 나타내는 신호를 전달함으로써, 상위 회로차단기에서 해당 회로차단기로의 전력 공급을 차단함으로써, 회로차단기의 동작 안정성을 향상시킬 수 있다.

본 발명에 따른 회로차단기에 있어서, 트립 지령 정보는 단 한시 지연 트립 정보, 지락 지연 트립 정보 및 장 한시 지연 트립 정보 중 어느 하나로 구성되므로, 단 한시 지연 트립, 지락 지연 트립, 장 한시 지연 트립 중 상대방 회로차단기에 선택적 보호협조에 따른 트립 동작을 요청할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 복수의 회로차단기에 의해 구성되는 계통을 나타낸 개념도.
도 2는 일반적인 트립 동작의 알고리즘을 나타내는 개념도.
도 3은 본 발명에 따른 회로차단기가 수행하는 보호협조의 알고리즘을 나타내는 개념도.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

도 1을 참조하면, 복수의 회로차단기(102a, 102b, 102c)에 의해 구현된 복수의 계층을 포함하는 전력 차단 시스템이 도시된다.

참고로, 도 1에 도시된 용어 DL은 Distribution Line의 약자로, 배전선로를 의미한다. PL은 Power Line의 약자로 전력선로를 의미한다. 또한, DI는 Digital Input의 약자이고, DO는 Digital Output의 약자이다.

도 1에 도시된 시스템은, 적어도 하나의 제1 회로차단기(102a, 102b)에 의해 형성된 제1 계층에 연결될 제1 전력선로(PL1)와, 상기 제1 회로차단기(102a, 102b)의 상위에 존재하는 제2 회로차단기(102c)에 의해 형성된 제2 계층에 연결된 제2 전력선로(PL2)를 포함할 수 있다. 여기에서 제2 전력선로(PL2)는 제1 전력선로(PL1)에 대해 상위 선로일 수 있다.

도 1에 있어서 부호 DL c는 제2 전력선로(PL2)와 제1 전력선로(PL1) 사이에 접속되어 제2 전력선로(PL2)로부터의 전력을 제1 전력선로(PL1)로 공급하는 제2 분기선로(DLc)이고, 부호 DLa와 부호 DLb는 각기 제1 전력선로(PL1)와 복수의 부하(전력수용가)(미 도시) 사이에 접속되어 제1 전력선로(PL1)로부터의 전력을 복수의 부하(전력수용가)에 공급하는 제1 분기선로(DLa, DLb)이다.

제1 분기선로(DLa, DLb)와, 제2 분기선로(DLc)에는 각각의 대응되는 분기회로가 배치된다.

도 1을 참조하면, 각 회로차단기는 상위의 회로차단기와, 하위의 회로차단 사이의 신호 통신을 수행하기 위한 통신선로를 구비할 수 있다.

구체적으로, 도 1 에 있어서, 부호 DIa, DOb, DIb 및 DOb은 제1 회로차단기(102a, 102b)와, 제2 회로차단기(102c) 간의 신호 통신을 위한 통신선로이다.

아울러, 부호 DI는 차단부의 출력단자에 연결되고, 부호 DO는 차단부의 입력단자에 연결된다.

상기 통신선로는 드라이(dry) 방식과, ?(Wet) 방식 중 어느 하나로 형성될 수 있다.

또한, 부호 DIc, DOc는 제2 회로차단기(102c)와, 상기 제2 회로차단기(102c)의 상위에 존재하는 상위 회로차단기 간의 신호 통신을 위한 통신선로이다.

각각의 회로차단기에 있어서, 부호 Z1은 커먼(COMMON) 단자이고, 부호 Z2는 트립 동작의 수행 결과와 관련된 신호를 출력하는 단자이며, 부호 Z5는 지락(ground fault) 전용 입력단자이다. 또한, 부호 Z3는 커먼 단자이고, 부호 Z4는 존 선택 연동 신호 입력단자이다.

도 1에 있어서, 제1 분기회로의 일 지점에서 과전류(Over Current), 단락전류(Electric Shortage) 또는 지락(ground fault)과 같은 고장이 발생하면, 제1 회로차단기는 이러한 고장을 검출하여, 제1 분기회로를 차단시키기 위한 트립 동작을 수행할 수 있다.

회로차단기는 제어부, 차단부, 통신부 및 감지부 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

먼저, 차단부는 분기회로의 전기적 연결을 차단시키도록 트립 동작을 수행할 수 있다. 차단부는 제어부로부터 트립 신호를 전달받으면, 분기회로를 차단하기 위한 트립 동작을 수행할 수 있다.

일 예에서, 차단부는 트립 동작을 수행하기 위한 전기적 스위치 또는 기계적 스위치를 포함할 수 있다.

감지부는 분기회로에 이상전류가 발생 되었는지 여부를 감지할 수 있다. 특히, 감지부는 제어부에 의해 생성된 트립 신호가 차단부로 전달되면, 분기회로가 차단되었는지 여부를 감지할 수 있다.

제어부는 감지부의 출력에 근거하여, 상기 분기회로가 차단되도록 상기 차단부를 제어할 수 있다.

특히, 본 발명에 따른 제어부는 트립 동작을 수행하기 위한 명령을 전송한 후, 분기회로가 차단되었는지 여부를 검사하고, 검사결과에 근거하여 통신부를 제어할 수 있다.

즉, 제어부는 분기회로에 대한 트립 동작이 실패한 것으로 판단되면, 상위에 존재하는 회로차단기로 트립 실패와 관련된 신호가 전달되도록, 통신부를 제어할 수 있다.

일 실시예에서, 제어부는 감지부의 출력이 미리 설정된 제1 한계전류 값을 초과하면, 분기회로에 이상전류가 발생된 것으로 판단하고, 트립 동작이 수행되도록 차단부를 제어할 수 있다.

또한, 제어부는 차단부의 트립 동작이 수행된 후, 미리 설정된 시간간격이 경과한 시점의 감지부의 출력이 미리 설정된 제2 한계전류 값을 초과하면, 트립 동작이 실패한 것으로 판단할 수 있다.

이때, 제2 한계전류 값은, 제1 한계전류 값보다 낮게 설정될 수 있다 .

즉, 제어부는 미리 설정된 제1 한계전류 값을 이용하여 분기회로에 흐르는 전류의 크기가 정상인지 여부를 판단할 수 있다. 또한, 제어부는 미리 설정된 제2 한계전류 값을 이용하여 회로차단기의 차단부가 정상적으로 차단되었는지 여부 또는 트립 동작을 정상적으로 수행했는지 여부를 판단할 수 있다.

일 예에서, 상기 제2 한계전류 값은 영(Zero) 암페어로 설정될 수 있다.

위와 같이, 제어부는 감지부의 감지결과를 이용하여, 트립 동작이 수행되어야 하는 이벤트가 발생했는지 여부를 감시할 뿐만 아니라. 트립 신호가 발생된 후에는 트립 동작이 정상적으로 수행되었는지 여부 또는 분기회로가 정상적으로 차단되었는지 여부를 판단할 수 있다.

아울러, 제어부는 차단부의 트립 동작이 실패한 것으로 판단되면, 상위 계층에 존재하는 상위차단기로 소정의 전기적 신호가 전송되도록 통신부를 제어할 수 있다.

구체적으로 제어부는 차단부의 트립 동작이 실패한 것으로 판단되거나, 트립 신호가 발생된 이후에도 분기회로가 차단되지 않은 것으로 판단되면, 상위 계층에 존재하는 상위차단기와 연결된 통신선로를 따라 소정의 전기적 신호가 전송되도록 통신부를 제어할 수 있다.

즉, 통신부는, 트립 동작이 실패한 것으로 판단되면, 상위차단기에 의해 분기회로로 유입되는 전류가 차단되도록, 소정의 전기적 신호를 상기 상위차단기의 통신부로 전송할 수 있다.

한편, 차단부는 트립 동작을 수행한 후, 감지부의 출력에 근거하여 트립 동작을 다시 수행할 수도 있다. 즉, 차단부가 트립 동작을 1회 수행한 후에도, 감지부가 전류의 흐름을 감지하면, 트립 동작이 실패한 것이므로, 이 경우에는 차단부가 트립 동작을 재차 수행하도록 구현될 수 있다.

일 실시예에서, 제어부는 RSTP(Rapid Spanning Tree Protocol) 알고리즘(RSTP 프로그램)을 저장하는 프로그램 저장부를 포함하여, 상기 통신 패킷을 RSTP 프로토콜에 따른 통신 패킷으로 생성하고 전송할 수 있다.

다른 실시예에서, 제어부는 TCP(Transmission Control Protocol) 알고리즘을 저장하는 프로그램 저장부를 포함하여, 상기 통신 패킷을 TCP 프로토콜에 따른 통신 패킷으로 생성하고 전송할 수 있다.

TCP 프로토콜에 따른 통신 패킷은 전송 대상 저압 회로차단기의 신원정보를 가진 목적지 필드(destination field)와, 통신 패킷의 송신원에 대한 신원정보를 가진 소스 필드(source field), 시퀀스 번호(sequence number), 수신확인 번호(acknowledgement number) 및 통신 에러 체크를 위한 체크 썸(check sum) 필드등의 구조를 가질 수 있다.

다른 실시예에서, 제어부는 UDP(User Datagram Protocol) 알고리즘을 저장하는 프로그램 저장부를 포함하여, 상기 통신 패킷을 UDP 프로토콜에 따른 통신 패킷으로 생성하고 전송할 수 있다.

UDP 프로토콜에 따른 통신 패킷은 전송 대상 저압 회로차단기의 신원정보를 가진 목적지 필드(destination field)와, 통신 패킷의 송신원에 대한 신원정보를 가진 소스 필드(source field) 및 통신 에러 체크를 위한 체크 썸 필드의 구조를 가질 수 있다.

도 1에 도시된 보호 협조 시스템을 기준으로 설명하면 이하와 같다.

먼저, 제1 회로차단기(102a)는 제1 제어부와, 제1 감지부, 제1 차단부 및 제1 통신부를 포함하는 것으로 정의한다.

또한, 제1 회로차단기(102c)의 상위 계층에 존재하는 제2 회로차단기(102c)는 제2 제어부와, 제2 감지부, 제2 차단부 및 제2 통신부를 포함하는 것으로 정의한다. 이러한 정의는 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니다.

도 1에 도시된 보호 협조 시스템은 복수의 회로차단기(102a, 102b, 102c)를 포함하며, 상기 복수의 회로차단기에 의해 복수의 계층이 형성된다.

구체적으로, 복수의 계층 중 제1 계층에 대응되는 제1 분기회로는, 상기 제1 계층의 상위에 형성되는 제2 계층과, 상기 제1 계층의 하위에 형성되는 제3 계층 사이에 형성된다.

이때, 제1 분기회로를 접속시키거나 차단시키는 적어도 하나의 제1 회로차단기(102a, 102b)가 존재할 수 있다.

또한, 적어도 하나의 제1 회로차단기의 상위 계층인 상기 제2 계층에 대응되는 제2 분기회로를 접속시키거나 차단시키는 제2 회로차단기(102c)가 존재할 수 있다.

도 1의 제1 회로차단기(102a)를 기준으로 설명하면, 제1 회로차단기(102a)의 제1 제어부는, 제1 감지부에서 제1 한계전류 값보다 큰 전류가 감지되어 제1 분기선로(DLa)의 접속을 차단시키기 위한 트립 신호를 생성할 수 있다. 또한, 제1 차단부는 생성된 트립 신호를 전달받으면, 제1 분기선로(DLa)의 전기적 연결을 차단시키기 위한 트립 동작을 수행할 수 있다.

이처럼 트립 신호가 생성된 후, 제1 제어부는 제1 분기선로(DLa)에 흐르는 전류를 감시하며, 해당 전류가 제2 한계전류 값 보다 큰 경우에는 제1 회로차단기의 트립 동작이 실패한 것으로 판단할 수 있다. 이때, 상기 제2 한계전류 값은 상기 제1 한계전류 값보다 낮게 설정될 수 있다.

일 실시예에서, 제1 및 제2 한계전류 값은 회로차단기마다 다르게 설정될 수 있다. 또한, 제1 및 제2 한계전류 값은 해당 회로차단기에 대응되는 계층에 따라 다르게 설정될 수 있다.

또한, 제1 회로차단기의 제1 제어부는 통신선로(DOa)를 따라, 제2 회로차단기(102c)로 제1 회로차단기의 트립 동작이 실패한 것을 나타내는 소정의 전기적 신호가 전달되도록 제1 통신부를 제어할 수 있다.

한편, 제2 회로차단기의 제2 제어부는, 제1 회로차단기의 트립 동작이 실패한 것으로 판단되면, 제2 분기선로(DLc)에 흐르는 전류가 차단되도록 제2 차단부를 제어할 수 있다.

제2 제어부가 제1 제어부의 트립 실패와 관련된 신호를 전달받은 경우에는, 계전요소 및 부하 전유의 크기와 상관없이, 순시로 제2 분기회로에 대한 트립 신호를 생성할 수 있다.

즉, 제2 제어부는 제1 제어부로부터 상기 소정의 전기적 신호를 전달받은 이후로부터 소정의 시간간격 이내로, 제2 분기회로에 대한 트립 신호를 생성할 수 있다. 일 예에서, 상기 시간간격은 50ms 이하로 설정되는 것이 바람직하다.

이와 같이, 제2 제어부는, 제2 제어부가 자체적으로 제2 분기회로를 차단해야 하는 조건을 판단한 경우보다, 제1 제어부로부터 소정의 전기적 신호를 전달받은 경우에 더 빠르게 트립 신호를 생성할 수 있다.

제2 제어부도, 제1 제어부와 마찬가지로, 제2 분기회로에 대한 차단 성공 여부를 판단하고, 판단결과에 근거하여 상위 차단기로 보호 협조를 수행하기 위한 소정의 전기적 신호를 전송하도록 제2 통신부를 제어할 수 있다.

도 2를 참조하면, 일반적인 트립 동작 알고리즘이 설명된다.

도 2에 도시된 것과 같이, 제어부는 감지부에 의해 감지된 복수의 전류 값을 비교할 수 있다(201). 일 예에서, 복수의 전류 값은 3상(PHASE A, B, C)에 각각 대응되는 전류 값일 수 있다.

아울러, 제어부는 복수의 전류 값 중 최대 값을 비교대상 전류(I)로 선택할 수 있다.

또한, 제어부는 전류와 관련된 한계 전류값(I0)을 미리 설정할 수 있다(202). 마찬가지로, 제어부는 전류의 픽업시간과 관련된 한계 시간값(Set)을 미리 설정할 수 있다(S203).

이후, 제어부는 비교대상 전류(I)가 미리 설정된 한계 전류값(I0) 보다 큰지 여부를 판단할 수 있다(204).

나아가, 제어부는 상기 비교대상 전류(I)의 픽업 시간 이, 미리 설정된 한계 시간값(Set) 보다 큰지 여부를 판단할 수 있다(205). 이때 픽업 시간이란, 비교대상 전류(I)가 감지되는 시간을 의미한다.

일 실시예에서, 제어부는 픽업 시간과 한계 시간값(Set)의 비교단계를 소정 횟수 이상 반복적으로 수행할 수 있다(206).

비교대상 전류(I)가 한계 전류 값(I0) 보다 크고, 픽업 시간이 한계 시간값(Set) 보다 큰 것으로 판단되면, 제어부는 트립 신호를 생성할 수 있다(207).

도 3에서는 도 2에서 설명된 알고리즘에서, 보호협조 알고리즘(300)이 추가된다.

도 3에 도시된 것과 같이, 제어부는 트립 신호가 생성된 이후, 차단부의 출력을 확인할 수 있다(301).

구체적으로, 제어부는 차단부의 출력 단자(DI)가 온(On) 상태인 경우, 트립 동작이 완료된 것으로 판단할 수 있다(302).

반대로, 제어부는 차단부의 출력 단자(DI)가 오프(Off) 상태인 경우, 트립 동작이 실패한 것으로 판단할 수 있다(303).

한편, 상위계층에 존재하는 회로차단기의 제어부는, 차단부의 입력 단자(DO)가 온(On) 상태인 경우, 하위계층에 존재하는 회로차단기가 정상적으로 동작하는 것으로 판단할 수 있다.

반대로, 상위계층에 존재하는 회로차단기의 제어부는, 차단부의 입력 단자(DO)가 오프(Off) 상태인 경우, 하위계층에 존재하는 회로차단기가 비정상적으로 동작하는 것으로 판단할 수 있다.

보다 상세하게, 제어부는 트립 신호가 발생된 이후 소정의 시간간격동안, 차단부의 출력 단자(DI)가 오프 상태를 유지하면, 트립 동작이 실패한 것으로 판단할 수 있다.

제어부는 트립 동작이 실패한 것으로 판단되면, 트립 신호를 재생성할 수도 있고, 상위계층의 회로차단기로 트립 실패와 관련된 신호를 전송할 수도 있다.

Claims

소정의 분기회로에 접속되어, 상기 분기회로의 차단 여부를 결정하는 회로차단기에 있어서,
상기 분기회로에 대응되는 일 계층보다 상위 계층 또는 하위 계층으로 소정의 전기적 신호를 송수신하는 통신부;
상기 분기회로에 이상전류가 발생 되었는지 여부를 감지하는 감지부;
상기 분기회로의 전기적 연결을 차단시키도록 트립 동작을 수행하는 차단부; 및
상기 감지부의 출력에 근거하여, 상기 분기회로가 차단되도록 상기 차단부를 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 트립 동작을 수행하기 위한 명령을 전송한 후, 상기 분기회로가 차단되었는지 여부를 검사하고,
검사결과에 근거하여, 상기 통신부를 제어하는 것 을 특징으로 하는 회로차단기.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 감지부의 출력이 미리 설정된 제1 한계전류 값을 초과하면, 상기 분기회로에 이상전류가 발생된 것으로 판단하고, 상기 트립 동작이 수행되도록 상기 차단부를 제어하는 것을 특징으로 하는 회로차단기.
제2항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 차단부의 트립 동작이 수행된 후, 미리 설정된 시간간격이 경과한 시점의 상기 감지부의 출력이 미리 설정된 제2 한계전류 값 을 초과하면, 상기 트립 동작이 실패한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 회로차단기.
제3항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 트립 동작이 실패한 것으로 판단되면, 상기 상위차단기에 의해 상기 분기회로로 유입되는 전류를 차단하기 위해, 상기 상위차단기로 전기적 신호가 전송되도록 상기 통신부를 제어하는 것을 특징으로 하는 회로차단기.
제2항에 있어서,
상기 차단부는,
트립 동작을 수행한 후, 상기 감지부의 출력에 근거하여 트립 동작을 다시 수행하는 것을 특징으로 하는 회로차단기.
제3항에 있어서,
상기 제2 한계전류 값은 상기 제1 한계전류 값보다 작게 설정되는 것을 특징으로 하는 회로차단기.
복수의 계층을 형성하는 복수의 회로차단기의 보호 협조 시스템에 있어서,
상기 복수의 계층 중 제1 계층에 대응되어, 상기 제1 계층의 상위에 형성되는 제2 계층과, 상기 제1 계층의 하위에 형성되는 제3 계층 사이의 제1 분기회로에 접속되어, 상기 제1 분기회로를 접속시키거나 차단시키는 적어도 하나의 제1 회로차단기; 및
상기 적어도 하나의 제1 회로차단기의 상위 계층인 상기 제2 계층에 대응되는 제2 분기회로를 접속시키거나 차단시키는 제2 회로차단기를 포함하고,
상기 제1 회로차단기는,
상기 제2 회로차단기로 소정의 전기적 신호를 송수신하는 제1 통신부와,
상기 제1 분기회로에 이상전류가 발생 되었는지 여부를 감지하는 제1 감지부와,
상기 제1 분기회로의 전기적 연결을 차단시키도록 트립 동작을 수행하는 제1 차단부와,
상기 제1 감지부의 출력에 근거하여, 상기 제1 분기회로가 차단되도록 상기 제1 차단부를 제어하는 제1 제어부를 포함하고,
상기 제1 회로차단기의 제1 제어부는,
상기 트립 동작을 수행하기 위한 명령을 전송한 후, 상기 제1 분기회로가 차단되었는지 여부를 검사하고,
검사결과에 근거하여, 상기 제1 통신부를 제어하는 것을 특징으로 하는 회로차단기의 보호 협조 시스템.
제7항에 있어서,
상기 제1 제어부는,
상기 제1 감지부의 출력이 미리 설정된 제1 한계전류 값을 초과하면, 상기 제1 분기회로에 이상전류가 발생된 것으로 판단하고, 상기 트립 동작이 수행되도록 상기 제1 차단부를 제어하는 것을 특징으로 하는 회로차단기의 보호 협조 시스템.
제8항에 있어서,
상기 제1 제어부는,
상기 제1 차단부의 트립 동작이 수행된 후, 미리 설정된 시간간격이 경과한 시점의 상기 제1 감지부의 출력이 미리 설정된 제2 한계전류 값을 초과하면, 상기 트립 동작이 실패한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 회로차단기의 보호 협조 시스템.
제9항에 있어서,
상기 제1 통신부는,
상기 트립 동작이 실패한 것으로 판단되면, 상기 제2 회로차단기의 제2 분기회로가 차단되도록 상기 제2 회로차단기로 소정의 전기적 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 회로차단기의 보호 협조 시스템.
제10항에 있어서,
상기 제2 회로차단기는,
상기 제1 회로차단기로 소정의 전기적 신호를 송수신하는 제2 통신부와,
상기 제2 분기회로의 전기적 연결을 차단시키도록 트립 동작을 수행하는 제2 차단부와,
상기 제2 통신부에 전달된 전기적 신호에 근거하여, 상기 제2 분기회로가 차단되도록 상기 제2 차단부를 제어하는 제2 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 회로차단기의 보호 협조 시스템.
제11항에 있어서,
상기 제2 제어부는,
상기 제1 회로차단기로부터 소정의 전기적 신호를 전달받으면, 상기 제1 회로차단기의 제1 분기회로에 대한 트립 동작이 실패한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 회로차단기의 보호 협조 시스템.
제11항에 있어서,
상기 제2 제어부는,
상기 제1 회로차단기로부터 소정의 전기적 신호를 전달받으면, 상기 제1 회로차단기로 흐르는 전류를 차단시키기 위해, 상기 제2 분기회로가 차단되도록 상기 제2 차단부를 제어하는 것을 특징으로 하는 회로차단기의 보호 협조 시스템.
제13항에 있어서,
상기 제2 회로차단기는,
상기 제2 분기회로에 흐르는 전류를 감지하는 제2 감지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회로차단기의 보호 협조 시스템.
제14항에 있어서,
상기 제2 제어부는,
상기 제2 감지부의 감지결과에 근거하여, 상기 제2 분기회로가 차단되었는지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 회로차단기의 보호 협조 시스템.