KR870000710B1 - 고장구간 자동 개방 차단 장치 - Google Patents

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내용 없음.

Description

고장구간 자동 개방 차단 장치

제1도는 본 발명의 사용상태를 예시하는 주변계통 일예도.

제2도는 본 발명의 개략 구성도.

제3도는 본 발명의 실시예에 따른 회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

101 : 상변류기 201 : 지락변류기

102, 202 : 제1, 2정류부 103, 203 : 제1, 2전류선택부

104, 204 : 제1, 2레벨검출부 105, 204 : 제1, 2타이밍부

106, 206 : 제1, 2평활부 107, 111 : 제1, 2지연부

108, 208 : 제1, 2세트부 109 : 록레벨부

110 : 록검출부 112 : 펄스발생부

113 : 기준전압부 114 : 전류억제부

115 : 트립코일제어부 116 : 트립코일부

117 : 트립에너지부 118 : 돌입전류 타이밍부

119 : 돌입전류 세트부 120 : 레벨상승부

123 : 돌입전류리세트부 211 : 인터록부

220 : 스위칭부

본 발명은 섹셔날라이저(Sectionalizer)의 특성과 과부하 차단기의 특성을 모두 종합하므로서 종래 이러한 유사보호기기의 문제점을 해소하고 사용의 편리성 및 그 이용가치를 상승시키려는 고장구간 자동 개방 차단 장치(Automatic Sectionalizing Bre aking Switch : 이하 A.S.B.S.라 한다 )에 관한 것이다.

섹셔날라이저는 선로전류가 최소동작 전류 이상이면 계수준비를 하고 후비(後備)보호장치에 의해 전류가 차단되면 계수를 완료하여 이것이 정정된 횟수에 달하면 무전압상태에서 고장구간을 자동 분리 하므로 TC(Time-Current) 특성을 고려할 필요가 없어 협조가 곤란한 위치에 사용되어 왔으나 직접 차단 기능이 없어 과부하 보호를 행할 수 없었다.

그리고, 통상의 차단기는 선로전류를 고압 C.T에 의해 감시하고 이에 의해 구동되는 과전류 릴레이의 트립(trip)신호에 의해 차단을 하게되나 후비보호장치로 리클로져(recloser)등이 사용되면 동작시한이 리클로져보다 늦으므로 리클로져의 불필요한 재동작을 유발하거나 때로는 실질적으로 고장 전류를 차단할 기회가 없는 경우가 있었고 그럼에도 차단용량은 선로의 예상 최대 고장 전류를 감당해야 하기 때문에 용량이 커지고 고가인 결점이 있었다.

또한, 시설용량의 증대로 인해 최소동작전류를 증가시켜야 할때는 용량에 따른 고압 C.T(Current Transformer) 를 별도로 설치해야 하므로 불편하고 비용이 증대될 뿐아니라 선로에 설치하기가 곤란하였다.

한편, 근자의 고장구간 자동개폐기(Auto Section Swich : 이하 편의상 A.S.S라 한다)는 상기의 섹셔날라이져 차단기의 문제점을 해결하기 위해 순식, 축세 동작을 스위치 절환하므로써 고장점을 분리하도록 하고 있으나 다음과 같은 문제점이 있었던 것이다.

즉, 후비보호장치가 리클로져일 때는 리클로져의 순시동작시간이 빠르므로 A,S.S가 직접 차단할 기회가 없어져서 축세동작만으로 사용해야 하며, 이로인해 과부하 보호기능이 마비가 되고 무전압 직후부터 접점이 개곡되는 시간이 늦어(약 0.7~1. 7sec) 리클로져가 순시재투입(약 0.4~0.7 sec)에 정정되어 있으면 불필요한 리클로져의 재동작을 유발하여 고장 지속시간을 길게하거나 A.S.S가 트립신호를 내보낸직후 리클로져가 투입되면 차단능력이상의 큰 고장전류를 직접 차단할 위험이 있었다.

또한 A.S.S가 설치되는 위치가 주로 부하말단에 위치하므로 선로의 항장에 따른 고장전류의 감소가 심하게 되면 리클로져, A.S.S 어느 기기도 보호하지 못하는 전류범위가 생기게 된다.

일예로, 선로의 정상전류가 200A(ampere) 정도이면 리클로져는 400A 정도에서 최소동작전류가 정정되며, 이때 A.S.S설치점의 예상최소 고장전류가 50A이라면 50~400A범위의 고장전류 상태에서는 어느 기기로도 보호를 못하게 되어 고장전류가 획대되기까지 기다려야 한다는 모순점이 있었고, 원칙적으로 리클로져의 최소동작전류 정정은 보호하고자 하는 구간 말단의 예상최소 고장전류 이하, 정상선로 전류이상으로 되지만 리클로져의 설치는 비용이 크므로 저가의 보호기기로 그 보호범위를 확대시켜주는 것이 바람직한 것이나, A.S.S는 이러한 기대를 만족시키기 어려운 것이었다.

후비보호장치가 차단기이면 순시동작이 정정되고 이때는 A.S.S의 동작시한이 전류크기에 관계없이 일정시간(약 0.2 ~ 0.3sec)이므로 차단기는 0.4sec 이상의 동작시한을 가지도록 하는 것이 전제조건이 되므로 그 사용상의 불편이 있으며 돌입전류를 판단하지 못하여 오동작의 가능성 높았던 것이었다.

본 발명은 종래이 이러한 단점을 해소하기 위한 목적이 있는 것으로 이는 다음과 같은 특징이 있는 것이다. 즉, 후비보호장치의 종류에 무관하게 과부하 보호기능과 섹셔날라이져의 기능을 행할 수 있고, 무전압 접점이 개극되는시간이 빠르며, 동작전류의 선택적 정정이 용이하고, T.C 특성과 돌입전유억제기능을 가지고 있어 오동작하지 않으며, 선로의 전류가 본 발명인 A.S.B.S의 최소동작 전류이상이고 과전류로크전류 이하이면 전자식 타이밍 회로가 동작하여 타이밍이 진행되고, 한편으론 섹션날라이져로서 동작 할 준비를 하게 된다.

후비보호장치가 동작하기전 타이밍이 완료되면 고장점을 직접 차단하며, 타이밍이 완료되기전 후비보호장치가 고장전류를 차단하면 무전압상태에서 섹셔날라이져로서 개방된다.

선로의 전류가 과전류인 록전류이상이면 전자식 타이밍회로는 억제되고 섹셔날라이져로서 동작준지를 하게되며 후비보호장치에 의해 고장전류가 차단되면 0.1초 이내에 고장점을 분리하게 된다.

제 1도는 본 발명의 장치인 A.S.B.S가 후비보호장치인 차단기(C.B)나 리클로져 (REC)의 어느 부분에서도 선택적으로 위치할 수 있음을 보이는 계통도이고, F는 사고점을 나타낸다.

제 2도와 같이 선로에 흐르는 전류는 B.C.T(Bushing Current Transformer)가 Y결선되어 있고, 또 지락전류(地絡電流)감시용 세개의 B.C.T가 병렬 결선된다.

우선, 상기 상전류 검출계통 및 그 제어구성을 보면 상변류기(101)에 제 1정류부(102)가 연결되며, 제 1정류부(102) 출력이 각기 기준전압부(113), 트립에너지부( 117)로 가해진다.

상기 기준전압부(113)는 본 장치의 회로계에 기준전원원을 공급하며, 상기 기준전압부(113)는 다이노드(D₀)로 전압분리된 전류억제부(114)가 연결되고, 이 전류억제부(114)엔 펄스발생부(112)와 돌입전류세트부(119)가 연결되는 계통을 가진다.

한편, 제 1정류부(102)를 거친 출력은 최소동작 전류레벨을 설정하는 제 1전류선택부(103)와 록전류레벨을 설정하는 록레벨부(109)에 연결된다.

제 1전류선택부(103)는 제 1타이밍부(105)와 제 1레벨검출부(104)에 연결되고,선로전류가 최소동작 전류이하시 제 1 타이밍부(105)는 제1리세트부(108)에 의해 제어되는 계통을 가진다. 다시, 제 1레벨검출부(104)에서 제 1평활부(106)가 연결되며, 오어게이트(O₁)를 거쳐 제 2지연부(111)로 연결되고, 그 출력이 오어게이트(O₂)를 거쳐 펄스발생부(112)에 연결되는 구성은 가진다.

상기 펄스발생부(112)는 오어게이트(O₃)를 거쳐 트립코일제어부(115)에 연결되고, 이 트립코일 제어부(115)는 트립코일(116)을 제어하는 구성을 가지고, 트립에너지부(117)에 의해 전원을 공급받는 구성을 가진다.

한편, 상기 록 레벨부(Lock level)(109)에 연결된 록 검출부(110)는 제 1지연부(107)를 거쳐 인터록부(Interlock)(211)에 연결되며, 한편으론 돌입전류 타이밍부( 118)에 돌입전류리세트(reset)부 (123)가 연결된다. 그리고, 상기 돌입전류세트 및 리세트부(119, 123)에 의해 레벨상승부(120)와 록검출부(110)가 제어되며, 제1, 2전류선택부(103, 203)의 출력이 억제되는 구성을 가진다.

그리고, 이와마찬가지로 지락(地絡)변류기 계통은, 상변류기(101)계통중 제 1정류부(102), 제 1전류선택부(103), 제 1레벨검출부(104), 제 1타이밍부(105),제 1평활부(106), 제1리세트부(108)와 동일계통의 제2정류부(202), 제 2전류선택부(20 3), 제 2레벨검출부(204), 제 2타이밍부(205),제 2평활부(206), 제 2리세트부(208)의 유기적 결합관계의 계통을 가지며, 상기 제2레벨출력부(204) 출력은 제 2평활부(2 06)와 연결되고, 한편으로 오어게이트(O₁)를 거쳐 제 2지연부(111)로 연결되며, 제1, 2타이밍부(105)(205)의 출력은 오어게이트(O₄)를 거쳐 스위칭부(220)를 통하고, 이의 출력이 오어게이트(O₃)를 거쳐 트립 코일제어부(115)에 연결되는 구성을 가진다.

한편, 상기 제1,2타이밍부(105)(205)의 출력을 오어결합하지 않고 별개의 스위칭부(220)를 독립적으로 운영할 수도 있다.

이러한 계통의 본 발명은 제 3도와 같이 그 실시예로써 실현되는 것이며, 여기서 101, 201은 각기 상전류와 지락전류에 대응한 영상변류기이고, 102, 202는 브리지다이오드에 의한 정류부, 103, 203은 저항(R₁₁, R₁₂, R₂₁, R₂₂) 및 가변저항(R₁₃, R₂₃)에 의한 제 1,2전류선테부, 104,204는 저항(R₁₄-R₁₇, R₂₄-R₂₇) 및 트랜지스터(Q₁₁, Q₁₂, Q₂₁, Q₂₂, Q₃₁, Q₄₁), 캐패시터(C₁₁, C₂₁)에 의한 제1, 2레벨검출부, 105,205는 고정 및 가변저항(R₃₁-R₃₃, R₄₁-R₄₃)과 캐패시터(C₁₃, C₁₃', C₂₃, C₂₃' )의 제 1,2타이밍부, 106, 2 06은 캐패시터(C₁₇, C₂₇)에 의한 제 1, 2평활부, 107, 111은 트랜지스터(Q₁₃), 저항( R₃₄, R₄₄), 캐패시터(C₁₄, C₂₄)에 의한 제 1, 2지연부, 108, 208은 트랜지스터(Q₁₄, Q₁₅, Q₂₄, Q₂₅, Q₃)에 의한 제 1,2리세트, 109는 고정 및 가변저항(R₁₈,₁₉), 캐패시터( C₁₂)에 의한 록레벨부,110은 트랜지스터(Q₁₆), 제어다이오드(Z₁₃) 에 의한 록 검출부, 211은 트랜지스터(Q₁₇)에 의한 인터록부, 112는 저항(R₂₅, R₃₆), 트랜지스터(Q₄₃), 캐패시터(C₁₅), PUT(PT₁)에 의한 펄스발생부, 113은 제너 다이오드(Z₀)에 의한 기준전압부, 114는 저항(R₃₇, R₃₈), 캐패시터(C₁₆), 트랜지스터(Q₁₈)에 의한 전류억제부, 115는 사이리스터 (SCR)에 의한 트립코릭제어부, 116은 트립코일, 117은 캐패시터( C₀)에 의한 트립에너지 저장부, 118은 가변저항(R₃₉), 트랜지스터(Q₁₉), PUT(PT₂)에 의한 돌입전류 타이밍부, 119는 트랜지스터(Q₄₂), 릴레이(RL₁), 다이오드(D₄)에 의한 돌입전류세트부, 120은 다이오드(D₁, D₂, D₃)병렬 결합에 의한 레벨상승부, 123은 트랜지스터 (Q₄₄), 다이오드(D₅), 릴레이(RL₂)에 의한 돌입전류세트부, 220은 PUT(PT₃)에 의한 스위칭부, 오어게이트(O₁, O₂)는 각기 다이오드(D₈, D₉, D₁₂, D₁₃)으로 구성되고, 오어게이트(O₃)는 다이오드(D₁₀, D₁₁), 오어게이트(O₄)는 다이오드(D₁₄, D₁₅)로 구성되는 것이다.

이러한 계통과 그 실시예의 본 발명은 상전류 검출시에 변류기(101)출력이 제 1정류부(102)로 정류되어 선로전류에 비례한 전압을 형성하고 기준전압부(113)에서 제어전원을 발생한다.

한편으론, 트립에너지부(117)의 캐패시터(C₀)에 전원을 축세하여, 전류억제부 (114)에선 트랜지스터(Q₁₈)가 온(ON)되어 펄스발생부(112)의 입력을 차단한다. 선류전류에 비례한 전압은 전류레벨을 선택하는 제 1전류선택부(103), 록레벨부(109)에 의해 최초의 동작범위를 설정하고, 이 전압치에 해당하는 전압이 일방은 제 1타이밍부 (105)에 인가되고 타방은 제 1레벨검출부(104)에 인가된다.

선로전류가 최소동작전류이하이면, 제 1타이밍부(105)는 타이밍을 리세트하는 제 1리세트부(108)에 의해 억제되어 타이밍을 진행하지 못하며 최소동작전류이상시는 제 1레벨검출부(104)의 출력에 의해 제 1평활부(106)의 출력이 발생하며, 록검출부 (110)의 출력이 없는 조건에서 제 1리세트부(108)의 출력이 억제되어 제 1타이밍부 (105)가 구동되는 것이다. 이와 동시에 , 제 1레벨검출부(104)의 출력은 제 2지연부 (111)에 입력되어 록검출부(110)의 출력부인 제 1지연부(107)의 출력과 오어게이트 (O₂)로 결합되어 펄스발생부(112)를 제어하게 된다.

이제 후비보호장치에 의해 타이밍이 완료되기전 고장전류가 차단되면 제 1타이밍부(105)는 제 1리세트부(108)에 의해 복귀되고 전류억제부(114) 출력이 없어져서 펄스발생부(112)가 출력을 발생시키고 트립코일제어부(115)를 구동시키며, 이에 따라 트립코일(116)이 동작하고 트립에너지부(118)로부터 전원을 부여 받아 트립동작을 진행한다. 또, 후비보호장치에 의해 고장전류가 차단되기전 타이밍 완료시는 제 1타이밍부(105) 출력이 스위칭부(220)를 동작시키고, 그 출력이 트립코일제어부(115)에 직접 가해져서 트립코일(116)을 동작시키므로 고장구간을 자동차단하는 것이다.

한편, 선로전류가 설정된 록전류레벨 이상이면 록검출부(110)의 출력이 발생되고, 이는 제 1지연부(107)의 트랜지스터(Q₁₃)를 동작시켜 제 1지연부(107)가 동작하며, 이 제 1지연부(107)출력이 인터록부(211)의 트랜지스터(Q₁₇)를 동작시켜 제 1, 2평활부(106, 206)의 트랜지스터(Q₁₂, Q₂₂)컬렉터단을 접지시키므로 그 출력단이 제어되고, 제 1리세트부(108)의 트랜지스터(Q₁₅)가 온되어 제 1타이밍부(105)를 제어하는 것이다. 이때, 펄스발생부(112) 전류억제부(114) 출력이 해제될 때까지 억제되며 후비보호장치에 의해 고장전류가 차단되어 전류억제부(114)가 해제되면 출력을 발생시켜 무전압상태에서 고장점을 분리하는 트립동작을 하는 것이다. 또한, 전원이 차단되기전 본 장치에 흘렀던 전류가 고장전류인가 정상 부하전류인가를 판단하므로써, 선로이 재가압시 고장전류였으면 돌입전류세트부(119)의 트랜지스터(Q₄₂)가 동작하여 릴레이 (RL₁)를 동작시켜 레벨상승부(120) 일단을 NC 위치에 놓고, 이러므로써 제 1,2전류선택부(103,203)의 출력을 억제시키고, 이의 일방의 돌입전류 타이밍부(118)에 의해 해제될때까지 고장 검출을 하지 않고 정상부하전류상태였으면 즉시 고장 검출을 하는 것이다.

이러한 계통동작의 본 발명은, 선로 전류가 제 1,2레벨검출부(104)(204) 또는 록검출부(110)의 픽업레벨 이하에서 후비보호장치가 개방되면 제 1,2지연부(107, 111)의 출력이 없게되고, 돌입전류세트부(119)의 릴레이(RL₁)로써 레벨상승부(120 )가 NC 위치에 있게되고 선로가 재가압되면 제 1전류선택부(103, 203)는 레벨상승부 (120)가 돌입전류타이밍부(118)에 의한 돌입전류리세트부(123)의 릴레이(RL₂)를 O N 위치로 할 때까지 고장검출을 하지 않은 것이다.

다음 선로전류의 최소동작전류레벨을 검출하는 제1, 2레벨검출부(104, 204) 또는 록검출부(110)의 픽업레벨 이상시는 제 1, 2지연부(107, 11)의 출력이 있게되고 돌입전류세트부(119)에 의해 레벨상승부(120)가 NO위치에 놓이게 된다. 그리고, 지락검출계에 있어거는 지락변류기(201)에서 검출된 영상전류는 제 2정류부(202)에 의해 정류되어 최소동작 전류레벨을 설정하는 제 2 전류선택부(203)에 입력되고, 이의 출력은 제 2 레벨검출부(204)와 제 2 타이밍부(205)에 입력된다.

상기 제 2레벨검출부(204) 출력은 상변류기(101)계이 제1,2평활부(106,206 )와 오어게이트(O₁)를 통해서 제 2지연부(111)로 가해지고, 축세트립으로써 동작할 준비를 하는 것이며, 한편으론, 인터록부(211)의 출력이 없는 상태에서 제 2평활부( 206) 출력이 나타나서 제 2리세트부(208)출력을 억제하므로 제 2타이밍부(205)가 동작한다. 타이밍완료시는 트립코일제어부(115)에 오어게이트(Q₃)로써 연결되어 있어서 트립코일(116)을 동작시키고, 타이밍 완료전 후비보호장치에 의해 고장전류가 차단되면 제 2지연부(111)의 출력에 의해 무전압상태에서 고장점 선로를 개방시키는 것이다.

이러한 작용의 본 발명을 구체적으로 실시예를 통하여 살펴보면 다음과 같다.

상 및 지락변류기(101,201) 출력은 브리지정류기인 제 1,2정류부(102)(202)에서 전파정류된 후 DC로 바뀌고, 선로전류에 비례한 전압이 형성된다. 이 전압은 제너 다이오드(Z₀)에 의해 기준전압을 형성하고 일방으로 캐패시터(C₀)에 제어전원을 축세한다. 또 그 타방으로는 아이오드(D₀)로 분리된 전압이 전류억제부(114)의 캐패시터( C₁₆)를 충전시키면서 트랜지스터(Q₁₈₎를 온 시킨다.

한편, 지락검출부인 제 2레벨검출부(204)의 트랜지스터(Q₄₁)와 트랜지스터(Q₄₈)의베이스 전압은 다이오드에 의해 전압부담을 줄인다. 제 1전류선택부(103)의 분압저항(R₁₇)은 이에 형성된 전압이 저항(R₁₁)과 가변저항(R₁₃)에 의하여 최초의 최소 전압범위를 설정하고, 이 전압은 제 1레벨검출부(104)의 저항(R₁₆)에 걸려지고,, 다른 한편으로 록 레벨부(109)의 가변저항(R₁₉)에 걸린다. 그러므로 , 선로전류가 정상부하 전류시는 상기 저항(R₁₆,R₁₉)양단전압이 트랜지스터(Q₁₁,Q₁₆)의 바이어스 전압보다 적게 설정되므로서 제1지연부(107)의 트랜지스터(Q₁₃)와 제 1평활부(106)의 트랜지스터( Q₁₂)가 각기 오프(OFF)상태로 있게되고 제1리세트부(108)의 트랜지스터(Q₁₅)가 온 상태로서 타이밍 진행이 이루어지지 않는 것이다.

선로전류가 최소동작 전류레벨이상이고, 록전류 이하이면 제 1레벨검출부(10 4)의 트랜지스터(Q₁₁)는 온, 트랜지스터(Q₁₂)는 온되어 제 1평활부(106)의 캐패시터( C₁₇)와 제2지연부(11)의 캐패시터(C₂₄)가 각기 충전된다.

제 1평활부(106)이 캐패시터(C₁₇)가 충전이후 출력이 발생되면 제1리세트부( 108)의 트랜지스터(Q₁₄)가 온되고 트랜지스터(Q₁₅)는 오프되어 제1타이밍(105)의 타이밍 캐패시터인 캐패시터(C₁₃,C₁₃')가 충전되기 시작한다.

이때, 타이밍 진행도중 선로전류가 정상전류로 회복되면 제 1평활부(106)의 캐패시터(C₁₇)출력이 제거되고 제1리세트부(108)의 트랜지스터(Q₁₅)가 온되어 타이밍이 복귀한다. 또, 후비보호장치가 고장전류 제거전에 타이밍이 완료되면, 펄스발생부( 112)의 PUT(PT₁)가 온(ON(되어 이의 출력이 크립코일제어부(115)의 사이리스터( SCR)를 온시켜 트립에너지부(117)의 캐패시터(C₀)로 트립코일(116) 동작용 에너지를 공급한다.

타이밍이 완료되기전 후비보호장치가 고장을 제거하면 제 2지연부(111)이 캐패시터(C₂₄)에 의해 펄스발생부(112)의 트랜지스터(Q₄₃)를 오프시키고, 전류억제부( 114)의 트랜지스터(Q₁₈)가 오프되는 순간 캐패시터 (C₁₅)충전되어 PUT(PT₁)가 온되고 이의 출력이 사이리스터(SCR)를 동작시키게 되는 것이다.

한편, 선로전류가 록전류 이상시는 록검출부(110)의 트랜지스터(Q₁₆)가 온되고 제1지연부(107)의 트랜지스터(Q₁₃)가 온되어 캐패시터(C₁₄)에 충전전압이 나타나고, 이에 의해 인터록부(211)의 트랜지스터(Q₁₇)가 온되어 제 1평활부(106)의 캐패시터( C₁₇)를 방정시켜 제1리세트부(108)의 트랜지스터(Q₁₅)가 온되어 타이밍이 억제되는 것이다.

제1지연부(107)의 캐패시터(C₁₄) 출력에 의해 제 1펄스발생부(112)는 전류억제부(114)의 트랜지스터(Q₁₈)가 온되어 있으므로 캐패시터(C₁₅)는 충전되지 못한다.

이제 후비보호장치에 의해 고장전류가 제거되면 전류억제부(114)의 트랜지스터(Q₁₈)가 오프되고 제1지연부(107)의 출력에 의해 캐패시터(C₁₅)가 충전되어 PUT (PT₁)가 온되어 이 출력이 트립코일제어부(115)의 사이리스터(SCR)를 온 시킨다. 이렇게하여 A.S.B.S는 최대차단능력(록전류)이하의 전류에 대해서만 직접차단을 해제하고 , 록전류 이상은 무전압상태에서 개방하게 되므로 안전하고 확실하게 고장점을 분리할 수 있게 된다.

이제 , 돌입전류 억제에 대해 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 후비보호장치에 의해 고장이 제거되기 전 A.S.B.S 를 흐르는 전류가 고장전류였는가, 정상부하전류였는가를 판단하여 고장전류상태였으면 선로의 재가압시 흐르는 전류를 즉시 검출하고, 부하전류상태였으면 일정시간동안 검출을 억제 또는 동작전류 레벨을 증가시키므로 오동작을 방지하도록 되어 있다. 먼저 정상전류 상태에서 전원이 차단되면 돌입전류세트부(119)의 트랜지스터(Q₄₂)는 전류억제부(114)의 트랜지스터(Q₁₈)가 오프되는 순간 온 되게 되어 돌입전류세트부(119)의 릴레이(RL₁)를 여자하고 릴레이(RL₁) 접점을 NC(Normal Close) 위치에 있게되며,제 1레벨검출부( 104)의 저항(R₁₆)은 NC접점을 통해 제어회로 그라운드에 연결된다.

선로에 재가압되면 돌입전류 타이밍(118)의 캐패시터(C₁₈)가 충전되고 타이밍이 완료되면 PUT(PT₂)가 온되어 돌입전류 리세트부(123)의 릴레이(RL₂)의 리세트 코일을 여자시키게 되어 NC접점이 NO(Normal Open)위치에 가게되므로 정상적인 검출을 하게된다.

고장전류상태에서 전원이 차단되면 제2지연부(111)의 캐패시터(C₂₄) 또는 제1지연부(107)의 캐패시터(C₁₄)의 충전 에너지에 의해 제 1펄스발생부(112) 트랜지스터(Q₄₃)는 오프상태를 유지하여 릴레이(RL₁)는 세트되지 못해 NO상태에 있게되어 선로의 재가압시 즉시 고장전류를 검출하게 된다. 지락고장의 검출은 별도의 제 2전류선택부(203), 제 2레벨검출부(204), 제 2타이밍부(205), 제 2활부(206), 제2리세트부 (208)계통을 가지고, 인터록부(211) 트립코일 제어부(115)를 상기 위상변류기 계통과 유기적 관련동작을 행한다.

이와 같은 본 발명은 섹셔날라이저, 차단기 A.S.S의 단점을 극복하고 장점을 종합하기 위한 최소동작 전류레벨의 검출 및 이의 출력과 병렬로 연결된 제1,2 타이밍부, 제1,2지연부, 제1,2타이밍부를 제어하는 제1,2리세트부, 최대차단정류 용량을넘지 않기 위한 록검출부, 타이밍을 억제하기 위한 인터록부의 독특한 구성으로서 차단기의 고압 C.T, 릴레이에 의해 부여되는 T.C 특성을 간편한 자동스위치 조작에 의해 제어하도록 집약한 T.C회로에 있는 것이다.

한편, 본 발명의 상기와 같은 기본구성에서 전류억제방식 대신의 전압제어방식, 돌입전류 억제방식등에 여러 상이한 회로구성이 가능하므로 최소동작전류가 검출되면 일방은 제1,2타이밍(105,205)의 타이밍이 시작되고 타방은 섹셔날라이저의 동작을 준비하여 타이밍이 완료되면 직접 차단을 하고 타이밍 완료전 전원이 차단되면 섹셔날라이저로서 동작하며 최대 차단전류를 넘으면 타이밍을 억제되고 섹셔날라이져의 기능만 갖도록 할 수도 있다. 물론 상기의 구성방식과 약간 상이하게 하면서 동작을 구성할 수도 있으며 기능의 일부를 제외할 수도 있다. 예를 들어, 록레벨부(109)를 타단으로 하고, 록전류 레벨검출회로인 록검출부(119)를 인터록부(211)에 연결하면서 최소동작전류레벨 선택회로인 제1,2전류선택부(103,203)와 제1,2지연부(107,111)를 제거하면 록 전류레벨은 섹셔날라이져로서의 동작전류가되고 제1,2전류선택부(103,203)는 제1,2타이밍부(105,205)와만 관련하게 되어 유사한 기능을 가질 수 있다.

최소동작 전류레벨의 선택, 선로전류에 비례한 타이밍부의 입력신호를 얻기 위한 구성은 여러가지 있을 수 있다.

일예로, 변류기회로의 출력과 직렬로 전압강하 회로를 설치하고 이의 출력으로 록전류를 검출하여 전압 강하 회로의 후단에 임피던스 매칭 트랜스를 설치하여 이를 탭절환하므로서 최소동작 전류의 선택 및 타이밍의 입력신호를 얻을 수도 있다. 그리고, 전류에 따른 타이밍 커브를 갖지 않고 최소동작전류이상이 전류가 흐르면 전류의 크기에 관계없이 일정시간 후 동작시킬수도 있다. 또, 무전압상태에서 섹션날라이져로 동작시키기 위해 본 발명은 전류억제방식을 채택했지만 무전압을 검출하는 방식으로 할수도 있고 제어전원도 별도의 보조전원을 통해 얻을 수도 있다.

한편, 본 발명은 상기와 같은 배전계통뿐 아니라 국부적인 특정구역의 변전구간에 용이 활용할 수 있는 소형, 경량의 장치로써 활용할 수도 있는 것이다.

이러한 본 발명은 배전구간의 사고전류에 대응한 건전수용가의 정전파급을 방지하는 고장분리장치에 있어서 후비보호장치의 종류 유무에도 불구하고 임의 위치에서 호환성있게 고장분리 차단동작을 행하며, 고장전류의 세팅레벨을 가변선택적으로 조정할 수 있을뿐만 아니라 소형, 경량의 것으로 부분적인 구성을 발췌하여 후비보호장치로서의 차단기등에 용이 장치하여 상호 협조관계에 대응한 장치로소 활용할 수 있고, 후비보호장치와의 협조관계에 따른 최상의 고장구간 자동 개방 차단장치로서의 역할을 만족시키는 유익한 특징이 있는 것이다.

Claims (5)

1. 상변류기, 정류부, 전류선택부, 기준전압부, 전류억제부, 돌입전류타이밍부, 트립에너지부, 레벨검출부, 지연부, 펄스발생부, 돌입전류억제부, 레벨상승부, 트립코일제어부, 트립코일등을 결합한 1원화계통의 고장구간 개방장치에 있어서, 상기 계통중 상 및 지락변류기(101, 201), 제1, 2정류부(102, 202), 제1, 2전류선택부(103, 203), 제1, 2레벨검출부(104, 204), 제 1, 2평활부(106, 206)의2원화한 계통으로 하고, 이들의 유기적 관련동작을 위한 제 1, 2타이밍부(105, 205), 제1, 2리세트부(108, 208 ), 제1, 2지연 부(107, 111), 록레벨부(109), 록검출부(110), 인터록부(211) 및 돌입전류세트 및 리세트부(123, 124)의 결합구성을 통하여 록전류이하나 이상시에 OC,GR 트립이나 축세트립기능을 일방은 자동선택되며, 타방은 억제 및 동작 제어할 수 있도록 연결 구성함을 특징으로 하는 고장구간 자동 개방 차단장치.
2. 제1항에 있어서, 록레벨부(109), 록검출부(110), 제1지연부(107), 인터록부( 211)를 없애고 최소동작 전류이상시는 섹셔날라이져나 과부하 보호기의 기능이 자동으로 선택되도록 구성함을 특징으로 하는 고장구간 자동 개방 차단 장치.
3. 제1항에 있어서, 제1,2타이밍부(105, 205)를 구성함에 있어서, 제1,2전류선택부(103, 203)의 출력을 레벨검출회로(104, 204)와 공유함을 특징으로 하는 고장구간 자동 개방 차단 장치.
4. 제1항에 있어서, 록검출부(110)에 연결된 제1지연부(107)와 과부하보호기능부의 제1, 2평활부(106, 206)의 제어용 인터록부(211)를 구성한 것을 특징으로 하는 고장구간 자동 개방 차단 장치.
5. 제1항에 있어서, 제1, 2타이밍부(105, 205)의 출력을 오어(O₄)결합에 의한 스위칭부(220)를 제어하지 않고 독립적인 계통으로 하여서 된 고장구간 자동 개방 차단장치.

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