KR20230000192A - 컷아웃 스위치 제어장치 및 그 방법 - Google Patents

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cutout
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이창희
김민재
박상서
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한국전력공사
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Abstract

본 발명은 컷아웃 스위치 제어장치 및 그 방법에 관한 것으로, 컷아웃 스위치의 개방 또는 결상, 고장전류, 부하전류와 전압, 및 상불평형 등의 문제를 원격으로 감시하고, 자동으로 3상의 컷아웃 스위치에 대한 투입 및 개방을 제어함으로써, 고장위치를 용이하게 확인할 수 있고 고장 발생 시 빠른 대처를 통해 설비 등의 추가적인 손상과 정전의 확대를 방지하며, 고장 또는 사고를 신속하게 복구할 수 있고, 운영효율이 향상되는 효과가 있다.

Description

컷아웃 스위치 제어장치 및 그 방법{Control Apparatus and Method for Cut-Out Switch}
본 발명은 3상의 컷아웃 스위치의 원격 제어 및 결상과 고장전류를 감지하여 3상의 컷아웃 스위치를 자동 제어하는 컷아웃 스위치 제어장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 특고압으로 수전받는 수용가는 책임한계점 COS를 수용가 인입점에 설치하게 되어있으며 이를 기준으로 전원측은 전력회사가 전력설비에 대한 책임을 갖고, 부하측은 수용가측이 전력설비에 대한 책임을 가지게 되어있다.
컷 아웃 스위치(COS)는 주로 각 상마다 설치하여 수전설비의 보호와 개폐를 위한 것으로서 단극으로 제작되어 상 별로 연결된다.
컷아웃 스위치는 크게 상부 접촉자, 하부 접촉자 및 퓨즈를 감싸는 퓨즈 홀더를 포함한 구조를 가진다. 퓨즈 홀더는 상부 접촉자와 하부 접촉자 사이에 연결된다. 상부 접촉자는 고압 전력선의 분기점과 연결되고, 하부 접촉자는 수전측 일차측(primary) 전력설비와 연결된다.
컷아웃 스위치의 경우, 상부 접촉자를 통해 과전류가 유입되면 퓨즈가 즉시 융단 되어 전력이 차단되는 동시에, 퓨즈 홀더가 아래로 젖혀져 작업자의 육안 확인이 가능하게 된다.
본 발명의 배경이 되는 컷아웃 스위치에 대한 기술은 한국등록실용신안 제20-0441516호(2008.08.21 공고)에 개시되어 있다.
그러나 이러한 컷아웃 스위치는, 단극으로 3상에 각각 설치되는데, 어느 하나의 상에 과전류가 흐르는 경우, 해당 상의 컷아웃 스위치만 개방되고 3상을 동시에 제어할 수 없어서 다른 상은 그대로 유지됨에 따라 결상에 의한 전기설비의 소손이 발생하고 정전이 발생하는 등의 문제가 있다.
또한, 정전사고 등이 발생하는 경우 문제가 발생한 위치를 확인해야 하고, 요청에 따라 작업자가 현장에 출동하여 컷아웃 스위치가 개방되도록 하고 고장의 원인이 되는 설비 등의 문제를 해소한 후에 다시 컷아웃 스위치를 투입하는 등의 작업이 필요하므로 빠른 대처가 어렵고 많은 시간이 소요되는 문제가 있다.
대한민국 등록실용신안 제20-0441516호
본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 창출된 것으로서, 컷아웃 스위치의 개방 또는 결상, 고장전류, 부하전류와 전압, 및 상불평형 등의 문제를 원격으로 감시하고, 원격에서 컷아웃 스위치의 투입 및 개방을 제어하는 컷아웃 스위치 제어장치 및 그 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 3상의 컷아웃 스위치 중 일부가 개방되거나 고장전류가 발생하는 경우 3상의 컷아웃 스위치를 제어하는 컷아웃 스위치 제어장치 및 그 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 컷아웃 스위치 제어장치는, 컷아웃 스위치(COS, Cut Out Switch); 상기 컷아웃 스위치(COS)에 설치되어 전류 또는 전압을 측정하는 센서; 상기 컷아웃 스위치(COS)의 어느 일측에 연결되는 스위치 연결부; 상기 컷아웃 스위치(COS)가 개방상태 또는 투입상태가 되도록, 상기 스위치 연결부를 통해 상기 컷아웃 스위치(COS)에 구동력을 작용시키는 구동부; 및 상기 센서로부터 입력되는 전류 또는 전압에 대응하여 상기 컷아웃 스위치(COS)의 상태를 판단하고 고장을 검출하여, 상기 컷아웃 스위치(COS)의 투입 또는 개방에 대한 제어명령을 생성하여 상기 구동부로 인가하는 제어부; 를 포함한다.
상기 제어부는 3상에 각각 연결되는 복수의 컷아웃 스위치(COS) 중 어느 하나가 개방 상태가 되는 경우 및 고장전류가 검출된 경우 중 어느 하나의 경우, 상기 복수의 컷아웃 스위치(COS)가 모두 개방 상태가 되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는 상기 센서로부터 측정되는 전류와 전압을 분석하여, 상기 컷아웃 스위치(COS)의 개방 여부, 과전류, 과전압, 고장전류 및 상불평형 중 적어도 하나에 대한 고장을 검출하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어장치는 관리장치 및 관리시스템과 통신하는 통신부; 를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 관리장치 또는 상기 관리시스템으로부터 상기 컷아웃 스위치(COS)에 대한 제어신호가 수신되는 경우, 상기 제어신호에 대응하여 상기 컷아웃 스위치(COS)가 개방 또는 투입상태가 되도록 상기 구동부를 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는 컷아웃 스위치에 설치된 전압과 전류센서에서 수신되는 데이터를 모니터링하고, 고장전류, 부하전류와 전압 및 상불평형 중 적어도 하나에 대한 고장 발생 시, 고장 위치를 판단하여 3상의 컷아웃 스위치(COS)가 모두 개방상태가 되도록 제어신호를 전송하는 것을 특징으로 한다.
상기 관리시스템은 컷아웃 스위치에 설치된 전압과 전류센서에서 수신되는 데이터를 모니터링하고, 상기 컷아웃 스위치(COS)의 투입 또는 개방이 필요한 경우 제어신호를 전송하여 조작하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 컷아웃 스위치 제어장치의 제어방법은, 컷아웃 스위치(COS)의 부하 측 전류 또는 전압을 측정하는 단계; 상기 전류 또는 상기 전압에 대응하여 상기 컷아웃 스위치(COS)의 상태를 판단하고 고장을 검출하는 단계; 고장 검출 시, 3상의 컷아웃 스위치(COS)가 개방상태가 되도록 제어명령을 인가하는 단계; 상기 컷아웃 스위치(COS)의 어느 일측에 연결된 스위치 연결부를 통해 상기 컷아웃 스위치(COS)에 구동력이 작용하는 단계; 상기 구동력에 의해 상기 컷아웃 스위치(COS)가 개방되는 단계; 및 상기 컷아웃 스위치(COS)에 대한 정보를 전송하는 단계; 를 포함한다.
상기 고장을 검출하는 단계는, 상기 전류와 전압을 분석하여, 상기 컷아웃 스위치(COS)의 개방 여부, 과전류, 과전압, 고장전류 및 상불평형 중 적어도 하나에 대한 고장을 검출하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어명령을 인가하는 단계는, 3상에 각각 연결되는 복수의 컷아웃 스위치(COS) 중 어느 하나가 개방 상태가 되는 경우 및 고장전류가 검출된 경우 중 어느 하나의 경우, 3상에 연결된 상기 복수의 컷아웃 스위치(COS)가 모두 개방 상태가 되도록 제어명령을 생성하는 것을 특징으로 한다.
관리장치 또는 관리시스템으로부터 상기 컷아웃 스위치(COS)에 대한 제어신호를 수신하는 단계; 및 상기 제어신호에 대응하여 상기 컷아웃 스위치(COS)를 투입 또는 개방하는 단계; 를 더 포함한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 컷아웃 스위치 제어장치 및 그 방법은 컷아웃 스위치 및 선로 상의 문제를 원격으로 감시함으로써, 고장위치를 용이하게 확인할 수 있고 고장 발생 시 빠른 대처를 통해 장시간 정전을 예방하고, 고장 또는 사고에 신속하게 대처할 수 있다.
일 측면에 따르면, 본 발명은 3상의 컷아웃 스위치의 투입 및 개방을 제어하여 설비의 고장으로 인한 정전 확대를 방지하고, 3상 부하 설비의 결상에 의한 수용가측 전력기기의 소손을 방지하고 안전사고를 예방하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 수용가 측의 설비점검에 따른 컷아웃 스위치의 투입 및 개방을 원격에서 제어함으로써, 인력 또는 장비의 운영에 따른 효율이 향상되는 효과가 있다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 컷아웃 스위치 제어장치 및 시스템의 구성이 간략하게 도시된 블록도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 컷아웃 스위치의 구성을 설명하는데 참조되는 도이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 컷아웃 스위치의 투입 및 개방에 따른 동작을 설명하는데 참조되는 도이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 컷아웃 스위치 제어장치의 제어방법을 설명하는데 참조되는 순서도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명을 설명하도록 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 컷아웃 스위치 제어장치 및 시스템의 구성이 간략하게 도시된 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 컷아웃 스위치 제어장치는 컷아웃 스위치(COS, Cut Out Switch)(50), 센서(130), 스위치 연결부(160), 구동부(120), 통신부(140), 및 제어부를 포함한다.
또한, 컷아웃 스위치 제어장치는 제어장치(100), 관리장치(200) 및 관리시스템(300)을 포함한다. 제어장치(100)는 관리장치(200) 및 관리시스템(300)과 소정 네트워크로 연결된다.
컷아웃 스위치(COS)(50)는 변전소의 전력이 공급되는 메인 케이블에 연결되어 과전압이 흐를 경우, 퓨즈홀더가 개방되어 전력을 차단한다. 컷아웃 스위치(COS)(50)는 3상에 각각 연결되어 개방에 의해 상별 전력을 차단할 수 있고 또한 퓨즈홀더의 연결로 전력이 투입되도록 한다.
센서(130)는 컷아웃 스위치(COS)(50)에 적어도 하나 설치되어 컷아웃 스위치(COS)(50)에 흐르는 전류 또는 전압을 실시간으로 감지한다.
스위치 연결부(160)는 컷아웃 스위치(COS)(50)의 퓨즈홀더 또는 퓨즈통에 연결되어 구동부(120)의 구동력을 전달한다. 스위치 연결부(160)는 퓨즈통 또는 퓨즈홀더를 감싸는 구조로 형성된다.
구동부(120)는 스위치 연결부(160)와 구동축으로 연결되고, 제어부의 제어명령에 따라 동작하여 모터를 구동한다. 구동부(120)는 제어명령에 따라 동작하여 컷아웃 스위치(COS)(50)가 개방되도록 함으로써, 전력을 차단한다.
구동부(120)는 모터 구동에 의해 구동축이 이동하고, 구동축과 연결되는 스위치 연결부로 구동력을 전달하여, 컷아웃 스위치(COS)(50)의 퓨즈홀더가 개방되거나 또는 연결되도록 하여, 컷아웃 스위치(COS)(50)가 개방 또는 투입되도록 한다.
제어부(110)는 센서(130)로부터 인가되는 전류 또는 전압을 바탕으로 고장전류, 과전압, 상불평형, 결상 등을 판단하고, 고장 발생 시 구동부(120)로 제어명령을 인가하여 전력을 차단한다.
제어부(110)는 고장전류 또는 과전압 감지 시 컷아웃 스위치(COS)(50)를 제어하고, 관리장치(200) 또는 관리시스템(300)으로부터 제어신호 수신 시, 컷아웃 스위치(COS)(50)를 제어한다.
제어부(110)는 설정 주기로, 전압 및 전류, 컷아웃 스위치의 상태, 고장정보 등을 수집하여 관리장치(200)로 전송한다.
통신부(140)는 제어장치(100)에 내장되거나 또는 외부에 별도의 장치로 구비될 수 있다. 통신부(140)는 적어도 하나의 통신모듈을 구비하여 유선 또는 무선으로 데이터를 송수신한다.
통신부(140)는 제어부(110)의 제어신호에 따라 데이터를 관리장치(200)로 전송하고, 관리장치(200) 또는 관리시스템(300)으로부터 데이터를 수신하여 제어부(110)로 인가한다.
제어장치(100)는 컷아웃 스위치(COS)(50)가 설치되는 전주(전신주)에 설치되어 복수의 컷아웃 스위치의 상태를 관리하고 컷아웃 스위치가 개방되거나 또는 투입되도록 제어한다.
제어장치(100)는 고장전류, 상불평형, 부하전류와 부하전압에 대한 데이터를 수집하고, 이상을 감지한다. 제어장치(100)는 고장전류를 감지하거나 또는 어느 하나의 컷아웃 스위치 개방 시 등의 이상 감지 시, 3상의 컷아웃 스위치가 개방되도록 자동으로 제어하여, 전력을 차단한다.
관리장치(200)는 복수의 제어장치와 통신하여 복수의 제어장치를 통해 컷아웃 스위치의 상태정보를 수집하고, 관리시스템(300)과 연결되어 컷아웃 스위치에 대한 상태정보를 전송한다.
관리장치(200)는 제어장치(100)로부터 수신되는 데이터를 바탕으로 컷아웃 스위치의 상태, 고장전류, 상불평형, 부하전류와 부하전압 등에 대한 정보를 관리하고 GUI기반으로 상태정보를 표시하여, 제어장치(100) 및 컷아웃 스위치의 상태를 원격으로 모니터링 한다.
관리장치(200)는 데이터를 바탕으로, 제어장치(100)로 전력의 차단, 컷아웃 스위치의 투입 또는 개방에 대한 제어신호를 전송한다.
관리장치(200)는 지역 단위의 제어장치(100) 관리 서버로 구성되어, 해당 지역에서 발생하는 고장 또는 사고에 대응하여, 고장 또는 사고 발생 위치를 판단하여 보수 또는 복구명령을 전송하고, 설비의 관리 및 보수를 위한 스케줄을 설정하고, 인력을 배치하고 관리한다.
관리시스템(300)은 복수의 관리장치(200)와 연결되어, 데이터를 수신하여 데이터베이스(DB)(미도시)로 관리한다. 관리시스템(300)은 관리장치(200)를 통해 수신되는 제어장치(100)에 대한 데이터를 바탕으로, 복수의 관리장치(200)와 복수의 제어장치(100)를 원격으로 모니터링하고 제어하며, 통합 관리한다.
관리시스템(300)은 사고 발생 상황에 따라 복수의 관리장치 중, 인접하거나 연관성이 있는 관리장치(200)를 선택하고, 선택된 관리장치(200)로 제어신호를 인가하여 고장 또는 사고를 처리하도록 한다.
또한, 관리시스템(300)은 AMI(미도시)로부터 고객정보와 전력사용량에 대한 정보를 수신하고, 제어장치(100)로부터 수신되는 데이터와 비교하여, 특정 고객의 전력사용량을 분석한다.
관리시스템(300)은 전력사용량을 바탕으로, 변압기와 변류기를 포함하는 전력설비(MOF)의 변성비를 산출하여 고장을 검출한다.
관리시스템(300)은 산출된 변성비에 따라 전력설비 이상 시, 전력설비와 인접한 컷아웃 스위치가 개방상태가 되도록, 해당 제어장치(100)로 제어신호를 전송한다.
제어신호에 대응하여 제어장치(100)는 지정된 컷아웃 스위치(COS)를 3상 모두 개방 상태가 되도록 함으로써 전력설비로의 전력을 차단한다.
또한, 제어장치(100)는 문제의 원인이 해소된 후 관리시스템(300)으로부터 컷아웃 스위치의 투입에 대한 제어신호가 수신되면, 컷아웃 스위치(COS)를 3상 모두 투입 상태가 되도록 한다. 예를 들어 인접한 전력설비의 이상으로 컷아웃 스위치를 개방시킨 경우, 컷아웃 스위치는 정상상태이므로 전력설비의 고장이 해소되면 컷아웃 스위치를 투입상태로 변경할 수 있다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 컷아웃 스위치의 구성을 설명하는데 참조되는 도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 컷아웃 스위치(COS)(50)는 애자(30), 고정부(40), 퓨즈홀더(80), 퓨즈통(70), 퓨즈(90), 후크아이(60), 회전축(20)으로 구성된다.
도 2의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 컷아웃 스위치(COS)(50)는 전주에 고정된 절연완철 애자(31, 32)에 연결되는 회전형 구동부(41, 42)에 설치된다.
컷아웃 스위치(50)는 제 1 애자(31)의 상단부에 구비되는 제 1 회전형 구동부(41)와 제 2 애자(32)의 상단부에 구비되는 제 2 회전형 구동부(42)에 퓨즈홀더(80) 및 퓨즈통(70)이 연결된다.
퓨즈(90)는 퓨즈통(70)의 내부에 구비되며 하부의 퓨즈홀더(80)에 연결된다. 퓨즈(90)는 과전압 인가 시, 용단 되어 컷아웃 스위치(COS)(50)의 연결을 해제한다.
센서(130)는 컷아웃 스위치(COS)(50)의 하부 부하 측에 설치된다. 경우에 따라 센서(130)는 회전형 구동부(41, 42)에 일체형으로도 설치될 수 있다.
컷아웃 스위치(COS)(50)는 스위치 연결부(160)와 연결된다.
스위치 연결부(160)는 설명의 편의에 따라 도면에 일부만 도시하였으나, 구동부(120)의 구동축(122)과 연결된다.
스위치 연결부(160)는 퓨즈통(70) 또는 퓨즈홀더(80)에 연결된다. 경우에 따라 스위치 연결부(160)는 후크아이(60)에 연결될 수 있다.
스위치 연결부(160)는 퓨즈통(70) 또는 퓨즈홀더(80)의 일부를 감싸는 형태로 고정되는 연결홀더(161)와 구동축과 연결되는 연결부(미도시)로 구성될 수 있다.
스위치 연결부(160)는 연결홀더(161)가 퓨즈통(70) 또는 퓨즈홀더(80)를 감싸며 퓨즈통에 접하는 형태의 집게형 구조로 구성될 수 있다. 또한, 스위치 연결부(160)는 연결홀더(161)가 원형의 고리로 형성되어 퓨즈통 또는 퓨즈홀더에 밀착되고 체결수단(미도시)을 통해 고정될 수 있다.
스위치 연결부(160)는 퓨즈통(70) 또는 퓨즈홀더(80)와 접하는 면, 즉 연결홀더(161)의 접촉면이 절연체로 구성될 수 있다.
스위치 연결부(160)는 구동부(120)의 구동력을 전달하여 퓨즈통(70)으로 전달한다. 그에 따라 구동부(120) 동작 시, 스위치 연결부로 전달된 구동력에 의해 퓨즈홀더(80)의 상부가 컷아웃 스위치(COS)(50)의 본체로부터 연결 해제되고, 하부의 회전축(20)을 중심으로 퓨즈통(70)이 회전 이동하여 컷아웃 스위치(COS)(50)는 개방상태가 된다.
컷아웃 스위치(COS)(50)는 개방 시, 누운상태에서 좌측으로 약 45도 정도 열리는 상태가 된다.
컷아웃 스위치(COS)(50)는 스위치 연결부(160)를 통해 전달되는 구동력에 의해, 퓨즈통(70)의 하부에 연결되는 하부 접촉자와 연결된 상태에서, 퓨즈통(70)의 상부가 상부 접촉자로부터 연결 해제되어 개방상태가 된다.
컷아웃 스위치(COS)(50)는 개방 시, 하부 접촉자와 연결되는 회전축(20)을 기준으로, 퓨즈통(70) 및 퓨즈홀더(80)의 상부가 상부 접촉자와 연결 해제되어 좌측방향으로 45도 개방된다.
또한, 컷아웃 스위치(COS)(50)는 회전형 구동부(41)(42)에 의해 상부접촉자, 하부접촉자, 퓨즈홀더(80) 및 퓨즈통(70)이 회전형 구동부(41)(42)를 축으로 90도 회전이동한다. 컷아웃 스위치(COS)(50)는 회전 이동 후, 후크아이(60)에 의해 퓨즈홀더(80) 및 퓨즈통(70)이 개방상태가 되면, 퓨즈(90)를 교체할 수 있게 된다.
이때, 상부접촉자, 하부접촉자, 퓨즈홀더(80) 및 퓨즈통(70)이 회전 이동한 상태이므로, 정면에서 볼 때 회전형 구동부(41, 42)와 일직선상에 위치하고, 또한, 퓨즈홀더(80) 및 퓨즈통(70)은 정면으로 향해 열리는 상태가 된다.
즉, 컷아웃 스위치(COS)(50)는 상부 접촉자에 연결되는 제 1 회전형 구동부(41)와, 하부 접촉자에 연결되는 제 2 회전형 구동부(42)의 회전동작에 의해, 상부 접촉자, 퓨즈통(70), 퓨즈홀더(80) 및 하부 접촉자가, 제 1 회전형 구동부(41)의 회전축을 기준으로 90도 이동하고, 퓨즈통(70)이 정면방향으로 개방되어, 퓨즈(90)에 대하여, 교체 가능 상태가 된다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 컷아웃 스위치의 투입 및 개방에 따른 동작을 설명하는데 참조되는 도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제 1 내지 제 3 컷아웃 스위치(COS)(50)(51 내지 53)는 3상의 각 상에 하나씩 연결된다.
이하, 컷아웃 스위치(COS)(50)는 전주 설치 시 소정각 기울어져 설치되며, 컷아웃 스위치의 설치 형태나 위치는 도면에 한정되지 않음을 명시한다.
컷아웃 스위치(COS)(50)는 전력공급 중에는 정면에서 바라본 상태에서 좌측으로 누운상태로 설치된다.
컷아웃 스위치(COS)(50)에 스위치 연결부(160)가 각각 연결된다.
구동부(120)는 모터(121), 구동축(122), 및 구동연결부(123)를 포함하고, 모터(121)가 동작하면 구동축(122)과 구동연결부(123)를 통해 스위치 연결부(160)로 구동력이 전달된다.
도면은 구동부(120)와 스위치 연결부(160)와의 연결을 설명하기 위해 간략하게 도시된 것으로, 구동축(122)과 구동연결부(123)는 소정의 이동수단(미도시), 회전수단(미도시), 탄성체(미도시), 기어(미도시) 등의 구성을 더 포함할 수 있다.
스위치 연결부(160)는 구동부(120)의 구동축(122)과 연결된다. 구동축(122)은 구동부(120)의 구동력의 방향을 변경하거나 구동축(122)에 회전력을 전달하는 구동연결부(123)와 연결된다.
모터(121)의 구동에 의해 구동연결부(123)를 통해 구동축(122)이 좌측 또는 우측으로 이동한다. 구동축(122)의 이동 방향에 따라 컷아웃 스위치(COS)(50)가 개방상태가 되거나 또는 투입상태가 된다.
스위치 연결부(160)는 구동축(122)의 이동에 따라, 구동축(122)에 작용하는 힘에 의해 이동하며, 스위치 연결부(160)와 연결된 퓨즈통(70)에 힘이 작용한다.
예를 들어 구동축(122)이 좌측으로 이동하면, 스위치 연결부(160)에 좌측방향으로 힘이 작용하여 퓨즈통(70)이 좌측으로 이동함에 따라 퓨즈통(70)의 상부에 위치한 상부접촉자(미도시)와의 연결이 해제된다. 그에 따라 컷아웃 스위치(COS)(50)는 개방된다.
또한, 구동축(122)이 우측으로 이동하면, 스위치 연결부(160)에 우측방향으로 힘이 작용하여 퓨즈통(70)이 우측으로 이동함에 따라 상부접촉자(미도시)와 연결된다. 그에 따라 컷아웃 스위치(COS)(50)는 투입상태가 된다.
제어부(110)는 과전류 또는 과전압에 의해 어느 하나의 상의 컷아웃 스위치(COS)가 개방되는 경우, 정상상태의 컷아웃 스위치(COS) 또한 개방 상태가 되도록 제어한다.
또한, 제어부(110)는 센서(130)로부터 고장전류, 과전류, 상불평형 등이 감지되는 경우, 및 관리장치(200) 또는 관리시스템(300)으로부터 컷아웃 스위치(COS)에 대한 제어신호가 수신되는 경우 중 적어도 하나의 경우에 3상의 컷아웃 스위치(COS)(51 내지 53)가 모두 개방되도록 제어명령을 인가한다.
구동부(120)는 제어명령에 대응하여, 모터(121)를 구동하고, 구동축(122)과 구동연결부(123)가 이동 또는 회전 동작함에 하며 구동력을 전달하여 컷아웃 스위치(COS)(51 내지 53)가 개방 상태가 된다.
또한, 제어부(110)는 관리장치(200)로부터 컷아웃 스위치(COS)의 투입에 대한 제어신호가 수신되면, 구동부(120)로 제어명령을 인가하여 컷아웃 스위치(COS)(50)를 제어한다. 구동부(120)는 모터(121)를 구동하고 구동축(122)과 구동연결부(123)를 통해 구동력을 전달하여, 컷아웃 스위치(COS)의 본체와 퓨즈통(70)이 연결되도록 한다. 그에 따라 컷아웃 스위치(COS)(50)는 투입 상태가 된다.
제어부(110)는 컷아웃 스위치(COS)(50)를 제어하는 경우, 그에 대한 데이터를 통신부(140)를 통해 관리장치(200)로 전송한다.
또한, 제어부(110)는 센서(130)를 통해 감지되는 전류와 전압에 대한 데이터를 관리장치(200)로 전송한다. 제어부(110)는 제어장치(100)의 위치와, 개방 또는 투입되는 컷아웃 스위치(COS)의 설치위치, 컷아웃 스위치(COS)의 모델정보, 관리번호 등의 정보를 포함하여 데이터를 전송한다.
관리장치(200) 및 관리시스템(300)은 제어장치(100)로부터 수신되는 데이터를 바탕으로 제어장치와 컷아웃 스위치(COS)에 대한 상태를 모니터링하고, 상태에 따라 제어신호를 인가하여 제어장치(100)를 원격으로 제어한다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 컷아웃 스위치 제어장치의 제어방법을 설명하는데 참조되는 순서도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 센서(130)는 컷아웃 스위치(COS)(50)에 설치되어, 컷아웃 스위치(COS)의 부하측 전류와 전압을 측정한다(S310).
제어부(110)는 센서(130)로부터 입력되는 전류 또는 전압에 대응하여 고장전류를 판단한다(S320). 또한, 제어부(110)는 과전압에 의한 컷아웃 스위치(COS)의 개방 여부를 감지하고, 3상의 상불평형을 판단한다.
또한, 제어부(110)는 관리장치(200) 또는 관리시스템(300)으로부터 컷아웃 스위치(COS) 개방명령이 포함된 제어신호가 수신되는지 여부를 판단한다(S330).
제어부(110)는 고장전류 등, 고장으로 판단되는 경우 및 컷아웃 스위치(COS) 개방명령에 대한 제어신호가 수신되는 경우 중 어느 하나의 경우, 컷아웃 스위치(COS)(50)가 개방되도록 제어명령을 생성하여 구동부(120)로 인가한다(S340).
구동부(120)는 컷아웃 스위치(COS)(50)에 대한 제어명령에 대응하여 모터(121)를 구동하고 그에 따라 구동축(122)과 구동연결부(123)가 동작하여 이동 또는 회전한다. 또한, 구동축(122)과 연결되는 스위치 연결부(160)로 구동력이 전달되고, 컷아웃 스위치(COS)(50)의 퓨즈통(70) 또는 퓨즈홀더(80)에 구동력이 작용하여 컷아웃 스위치(COS)(50)의 본체로부터 퓨즈홀더(80)의 상부가 연결해제 된다.
제어부(110)는 3상 중 어느 하나의 상에 연결되는 컷아웃 스위치(COS)가 개방상태가 되는 경우, 정상 연결된 나머지 두 개 상의 컷아웃 스위치(COS)가 개방되도록 제어한다. 또한, 제어부(110)는 3상의 컷아웃 스위치(COS)(51 내지 53)(50)에 대하여 모두 개방되도록 제어한다.
구동부(120)는 3상의 컷아웃 스위치(COS)(51 내지 53)(50)를 동시 제어하거나 또는, 개별 제어한다.
그에 따라 3상의 컷아웃 스위치(COS)(50)(51 내지 53)는 개방 상태가 되고, 전력이 차단된다.
제어부(110)는 컷아웃 스위치(COS)의 상태, 측정되는 전류와 전압에 대한 상태정보, 컷아웃 스위치(COS)의 설치위치, 모델정보, 관리번호 등의 정보를 포함하는 데이터를 관리장치(200)로 전송한다(S370).
관리장치(200)는 수신되는 데이터에 따라 컷아웃 스위치(COS) 및 제어장치(100)에 대한 정보를 출력하여 모니터링 한다(S380).
관리장치(200)는 수신되는 데이터를 누적하여 저장하고, 복수의 제어장치로부터 수신되는 데이터를 바탕으로 고장위치를 판단하여 소정 컷아웃 스위치(COS)(50)를 제어하기 위한 제어신호를 해당 제어장치로 전송한다.
관리장치(200)는 제어신호에 대한 응답이 수신되면, 해당 제어장치 및 컷아웃 스위치에 대한 데이터를 갱신한다. 관리장치(200)는 복수의 제어장치로부터 수신되는 데이터를 관리시스템(300)으로 전송한다.
따라서 본 발명은 컷아웃 스위치(COS)의 상태, 고장전류 여부에 따라 3상의 컷아웃 스위치(COS)를 자동으로 제어하여 전력을 차단하고, 제어장치(100), 관리장치(200) 및 관리시스템(300) 간의 통신을 통해 원격으로 복수의 컷아웃 스위치(COS)에 대한 상태를 모니터링하고, 고장 위치를 판단하여 제어할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야할 것이다.
50: 컷아웃 스위치 60: 후크아이
70: 퓨즈통 80: 퓨즈홀더
90: 퓨즈 100: 제어장치
110: 제어부 120: 구동부
121: 모터 122: 구동축
130: 센서부 140: 통신부
160: 스위치 연결부
200: 관리장치 300: 관리시스템

Claims (18)

  1. 컷아웃 스위치(COS, Cut Out Switch);
    상기 컷아웃 스위치(COS)에 설치되어 전류 또는 전압을 측정하는 센서;
    상기 컷아웃 스위치(COS)의 어느 일측에 연결되는 스위치 연결부;
    상기 컷아웃 스위치(COS)가 개방상태 또는 투입상태가 되도록, 상기 스위치 연결부를 통해 상기 컷아웃 스위치(COS)에 구동력을 작용시키는 구동부; 및
    상기 센서로부터 입력되는 전류 또는 전압에 대응하여 상기 컷아웃 스위치(COS)의 상태를 판단하고 고장을 검출하여, 상기 컷아웃 스위치(COS)의 투입 또는 개방에 대한 제어명령을 생성하여 상기 구동부로 인가하는 제어부; 를 포함하는 컷아웃 스위치 제어장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 3상에 각각 연결되는 복수의 컷아웃 스위치(COS) 중 어느 하나가 개방 상태가 되는 경우 및 고장전류가 검출된 경우 중 어느 하나의 경우, 상기 복수의 컷아웃 스위치(COS)가 모두 개방 상태가 되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 컷아웃 스위치 제어장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 센서로부터 측정되는 전류와 전압을 분석하여, 상기 컷아웃 스위치(COS)의 개방 여부, 과전류, 과전압, 고장전류 및 상불평형 중 적어도 하나에 대한 고장 발생 시, 고장 위치를 판단하여 상기 컷아웃 스위치(COS)가 개방상태가 되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 컷아웃 스위치 제어장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 컷아웃 스위치(COS)는 상기 스위치 연결부를 통해 전달되는 구동력에 의해, 상기 컷아웃 스위치(COS)의 퓨즈통의 하부에 연결되는 하부 접촉자와 연결된 상태에서, 상기 퓨즈통의 상부가 상부 접촉자로부터 연결 해제되어 개방상태가 되는 것을 특징으로 하는 컷아웃 스위치 제어장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 컷아웃 스위치(COS)는 개방 시, 상기 하부 접촉자와 연결되는 회전축을 기준으로, 상기 퓨즈통이 상기 상부 접촉자와 연결 해제되어 좌측방향으로 45도 개방되는 것을 특징으로 하는 컷아웃 스위치 제어장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 컷아웃 스위치(COS)는 상기 상부 접촉자에 연결되는 제 1 회전형 구동부와, 상기 하부 접촉자에 연결되는 제 2 회전형 구동부의 회전동작에 의해, 상기 상부 접촉자, 상기 퓨즈통, 퓨즈홀더 및 상기 하부 접촉자가, 상기 1 회전형 구동부의 회전축을 기준으로 90도 이동하고, 상기 퓨즈통이 정면방향으로 개방되어, 상기 퓨즈통 내부에 삽입된 퓨즈에 대하여 교체 가능 상태가 되는 것을 특징으로 하는 컷아웃 스위치 제어장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동부는 구동력을 발생시키는 모터; 및
    상기 스위치 연결부와 연결되어, 상기 구동력에 따라 회전 또는 이동하여 상기 스위치 연결부로 구동력을 전달하는 구동축;을 포함하는 것을 특징으로 하는 컷아웃 스위치 제어장치.
  8. 제 1 항에 있어서
    상기 스위치 연결부는 상기 컷아웃 스위치(COS)의 퓨즈통 또는 퓨즈홀더에 연결되는 것을 특징으로 하는 컷아웃 스위치 제어장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 스위치 연결부는 집게형 또는 고리형으로 형성된 연결홀더를 포함하고,
    상기 연결홀더는 상기 퓨즈통 또는 상기 퓨즈홀더와 접하는 면이 절연체로 구성되는 것을 특징으로 하는 컷아웃 스위치 제어장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    관리장치 및 관리시스템과 통신하는 통신부; 를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 관리장치 또는 상기 관리시스템으로부터 상기 컷아웃 스위치(COS)에 대한 제어신호가 수신되는 경우, 상기 제어신호에 대응하여 상기 컷아웃 스위치(COS)가 개방상태 또는 투입상태가 되도록 상기 구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 컷아웃 스위치 제어장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 관리장치는 상기 제어장치로부터 수신되는 데이터에 대응하여, 컷아웃 스위치에 설치된 전압과 전류센서에서 수신되는 데이터를 모니터링하고, 상기 컷아웃 스위치(COS)의 투입 또는 개방이 필요한 경우 제어신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 컷아웃 스위치 제어장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 관리시스템은 고객정보와 전력사용량에 대한 정보를 수신하여, 상기 제어부로부터 수신되는 데이터와 비교하고, 변압기와 변류기를 포함하는 전력설비의 변성비를 산출하고,
    상기 변성비의 이상에 따른 고장 검출 시, 상기 전력설비와 인접한 컷아웃 스위치(COS)가 개방상태가 되도록 제어신호를 전송하고, 고장 해소 시, 컷아웃 스위치(COS)가 투입상태가 되도록 제어신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 컷아웃 스위치 제어장치.
  13. 컷아웃 스위치(COS)의 부하 측 전류 또는 전압을 측정하는 단계;
    상기 전류 또는 상기 전압에 대응하여 상기 컷아웃 스위치(COS)의 상태를 판단하고 고장을 검출하는 단계;
    고장 검출 시, 3상의 컷아웃 스위치(COS)가 개방상태가 되도록 제어명령을 인가하는 단계;
    상기 컷아웃 스위치(COS)의 어느 일측에 연결된 스위치 연결부를 통해 상기 컷아웃 스위치(COS)에 구동력이 작용하는 단계;
    상기 구동력에 의해 상기 컷아웃 스위치(COS)가 개방되는 단계; 및
    상기 컷아웃 스위치(COS)에 대한 정보를 전송하는 단계; 를 포함하는 컷아웃 스위치 제어장치의 제어방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 고장을 검출하는 단계는,
    상기 전류와 전압을 분석하여, 상기 컷아웃 스위치(COS)의 개방 여부, 과전류, 과전압, 고장전류 및 상불평형 중 적어도 하나에 대한 고장을 검출하는 것을 특징으로 하는 컷아웃 스위치 제어장치의 제어방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 제어명령을 인가하는 단계는,
    3상에 각각 연결되는 복수의 컷아웃 스위치(COS) 중 어느 하나가 개방 상태가 되는 경우 및 고장전류가 검출된 경우 중 어느 하나의 경우, 3상에 연결된 상기 복수의 컷아웃 스위치(COS)가 모두 개방 상태가 되도록 제어명령을 생성하는 것을 특징으로 하는 컷아웃 스위치 제어장치의 제어방법.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 구동력이 작용하는 단계는,
    모터의 구동에 의해, 상기 스위치 연결부와 연결되는 구동축이 회전 또는 이동하는 단계; 및
    상기 구동축에 의해, 상기 스위치 연결부와 연결되는 상기 컷아웃 스위치(COS)의 퓨즈홀더 또는 퓨즈통에 상기 구동력이 작용하는 단계; 를 더 포함하는 컷아웃 스위치 제어장치의 제어방법.
  17. 제 13 항에 있어서,
    관리장치 또는 관리시스템으로부터 상기 컷아웃 스위치(COS)에 대한 제어신호를 수신하는 단계; 및
    상기 제어신호에 대응하여 상기 컷아웃 스위치(COS)를 투입 또는 개방하는 단계; 를 더 포함하는 컷아웃 스위치 제어장치의 제어방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 정보를 전송하는 단계 후,
    상기 관리장치 또는 상기 관리시스템이, 상기 컷아웃 스위치(COS)의 상태, 측정되는 전류 또는 전압에 대한 정보가 포함된 데이터를 수신하는 단계;
    상기 관리장치 또는 상기 관리시스템이, 수신되는 데이터를 바탕으로 상기 컷아웃 스위치(COS)를 모니터링 하는 단계; 및
    고장 검출 시 상기 컷아웃 스위치에 대한 제어신호를 전송하는 단계; 를 더 포함하는 컷아웃 스위치 제어장치의 제어방법.
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