KR910001232Y1 - 비접지 전로의 지락 경보장치 - Google Patents

비접지 전로의 지락 경보장치 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

비접지 전로의 지락 경보장치
제1도는 본 고안의 설치상태 예시도.
제2도는 본 고안의 요부 상세 회로도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 전압검출센서 2 : 동축케이블
3 : 증폭부 4 : 제어부
5 : 경보부 6 : 차단기 트립 회로부
11,12,13: 전로의 피복전선 R1,R2,R3,R4: 저항
IC1,IC2,IC3,IC4: 반전증폭기 D1: 정류다이오드
C1: 평활용 콘덴서 5′ : 발진회로
5″ : 증폭회로 LED : 표시램프
SP : 경보발생기 TC : 차단기 트립코일
Q1, Q2: 증폭 트랜지스터 Ry : 릴레이
본 고안은 비접지 전로의 지락상태를 검출함에 있어서 검출센서를 직접 접속시키지 않고 지락 상태를 검출하기 위한 비접지 전로의 지락경보장치에 관한 것으로서, 특히 본 고안은 종래 비접지 전로의 지락 검출수단에서 사용되는 접지변압기, 접지콘덴서, 영상 변류기 및 지락계전기등을 필요로 하지 않는 간단한 설비로 비접지 방식의 전로의 지락 상태를 검출하기 위한 것이다.
일반적으로 비접지 방식의 전로의 지락 상태를 검출하는 수단으로서 지락 검출동작을 전압동작 방식으로 하는 경우 접지변압기와 접지계전기등의 장치가 요구되고, 전류동작의 경우 접지 콘덴서와 영상 변류기(ZCT)를 포함하는 접지계전기등이 요구되는 일방 별도의 경보시스템을 필요로 하는 복잡한 설비의 장치를 사용하고 있는 바, 이 경우 전로상에 상기와 같은 접지 변압기, 접지콘덴서 및 영상변류기등의 보조설비를 전도상에 직접 결속하여 설치하여야 함으로서 시설작업이 복잡하고 설치비가 요구되는 한편 비설치 전로에 설치하기 위하여서는 전로를 해체하여 설치하여야하므로서 기존 전토에 지락 검출 수단을 설치하기가 까다롭고 복잡하여 지락에 의한 안전사고가 유발 될 위험이 뒤따르는 문제점이 있었다.
본 고안은 종래의 이와같은 문제점을 해소하기 위하여 피복된 비접지방식의 수용가 전로의 피복 전선외주면에 알루미늄 테이프등과 같이 비자성체 재질의 검출 센서를 권회하거나 이격시켜 전로의 동선과 비접촉하는 상태로 설치하고, 검출센서에 검출된 전압을 증폭시켜, 증폭된 신호로서 경보 수단이나 차단기를 동작시켜 주게하는 간단한 설비로 비접지 전로의 지락을 완벽하고 정확하게 검출시킬 수 있음과 동시에 정전 상태로 검출토록 하여 지락이나 정전등에 의한 각종 사고를 사전에 예방할 수 있도록하며, 또한 접지변압기 접지 콘덴서나 영상 변류기 등과 같은 보조 설비를 요하지 않아 제작 설치작업을 염가로 수행할 수 있으며, 검출 센서를 전로의 전선 피복외주에 비접촉 상태로 설치하게 됨으로서, 기존 비접지 방식의 전로상에도 전로등이 해체나 나선등의 가공작 없이도 간단히 설치 사용할 수 있도록 한 것으로, 이를 첨부한 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
즉, 제1도는 본 고안의 설치 상태를 나타낸 것으로, 본 고안의 전압 검출센서(1)는 트랜스(T) 2차측 각상의 피복전선(11)(12)(13)의 외주에 그대로 권회되는 상태로 각각 부착 되거나 3300V 이상의 전압에서는 피복전선(11)(12)(13)에 약간 이격시켜 부착한다.
또한 전압 검출센서(1)는 피복전선(11)(12)(13)의 내부동선과 직접 접촉하지 않고 외부 피복외주에 권회되거나 이격된 상태인 비접촉상태로 설치되므로서 알루미늄 테이프와 같은 비자성체 재질의 센서를 사용함이 바람직하고 피복전선(11)(12)(13)은 동피 또는 알루미늄차폐층이 없는 전선을 사용하여야 한다.
각상의 피복전선(11)(12)(13)에 각각 비접촉상태로 설치된 각각의 전압검출센서(1)에는 유도되는 외부전계의 영향을 받지 않는 동축케이블(2)이 접속되어 증폭부(3)에 접속연결된다.
또한 전압검출 센서(1)에서 검출되는 신호는 전류가 거의 없이 전압만 검출되므로 이러한 전압을 증폭하기 위하여서는 입력 임피던스가 매우 높은 증폭기를 사용함이 바람직하고, 각 상이 피복전선(11)(12)(13)에 각각 비접촉 상태로 설치되는 각각의 전압검출센서(1)에는 제2도에 도시된 바와 같은 증폭부(3)가 각각 접속되어 있으나, 증폭부(3)의 구성은 동일한 회로구성 방법이므로 1선로에 설치한 상태를 예로서 설명한다.
따라서 본 고안의 전압 검출 센서(1)와 증폭부(3) 등의 회로는 단상의 경우 2조, 3상의 경우에는 3조의 회로가 필요하며, 제어부(4) 역시 단상의 경우에는 2입력 NAND게이트, 3상의 경우 3입력 NNAD게이트를 사용하여야 한다.
본 고안에 있어서 전압 검출센서(1)와 동축케이블(2)로 접속 연결된 증폭부(3)는 제2도에 도시된 바와 같이, 저항(R1),(R2)를 통하여 반전증폭기(IC1)(IC2)에 입력된다.
여기서 저항(R1)을 반전증폭기(IC1)의 임피던스는 대단히 크지만, 만일 입력게이트에 높은 교류 신호가 직접 인가될 경우 소손될 위험이 있으므로 이를 방지하기 위한 보호 저항이며, 저항(R2)을 반전증폭기(IC1)의 입력감도 조절저항이다,
따라서, 전압검출센서(1)에서 검출된 전압은 저항(R1)(R2)를 통해 반전증폭기(IC1)(IC2)가 입력되어 파형정형됨과 동시에 충분히 증폭되고, 이 증폭된 교류성분은 다이오드(D1)에 의하여 직류로 정류된 다음 저항(R3)와 콘덴서(C1)에 의하여 평활된 다음 제2반전증폭기(IC3)(IC4)에 의해 재차 파형정형하고 증폭시킨 다음 제어부(4)에 입력되게 한다.
여기서, 저항(R3)는 콘덴서(C1)에 충전되는 전류를 제한하여 반전증폭기의 출력부를 보호하기 위한 보호 저항이며, 저항(R4)은 무신호시 콘덴서(C1)에 충전된 전하를 저항(R4)를 통해 방전하여 반전증폭기(IC3)의 입력게이트를 0전위로 유지시킴으로서 무신호시의 오동작을 방지하기 위한 저항이다.
이와같이 구성되는 본 고안의 정상적인 운전 상태에서는 각 피복전선(11)(12)(13)상에 설치된 전압검출센서(1)에서 전압을 검출하고 이 전압은 저항(R1)(R2)를 통해 제1반전 증폭기(IC1)(IC2)에 의하여 충분히 증폭되고, 이 증폭된 신호는 교류성분이므로 다이오드(D1)에 의하여 직류로 정류된 다음, 저항(R3)(R4)을 거쳐 콘덴서(C1)에 의하여 평활되어 제2반전 증폭피(IC3),(IC4)가 안정된 상태로 동작하게 되어 제2반전증폭기(IC4)의 출력 상태는 ″HIGH″ (이하 ″H″라함)를 나타나게 되고, 이 ″H″상태의 증폭부(3)의 출력신호는 제어부(4)를 구성하는 3입력 NAND게이트에 입력되게 되는데, 제2도에 도시된 바와 같이 3ψ3선식인 경우 전압 검출 센서(1)와 증폭부(3)가 3조 형성되어 있고 정상 동작 상태인 경우 증폭부(3)이 출력상태는 모두 ″H″상태이므로, 제어부(4)의 3입력 NAND게이트의 출력상태는 ″LOW″(이하 ″L″이라함)가 되어 후술하는 경보부(5) 및 차단기 트립 회로부(6)은 동작하지 않게 되는 것이다.
그러나 3선중 1선 또는 그 이상의 전로가 지락될 경우 지락된 전로에 해당 전압 검출 센서(1)의 검출신호가 사라지고 해당 증폭부(3)이 제1반전 증폭기(IC1)(IC2)의 출력 상태가 ″L″상태로 되고 콘덴서(C1)에 충전된 전하는 저항(R4)를 통해 순간적으로 방전되게 되고 이에 따라 제2반전 증폭부(IC3)(IC4)의 출력이 ″L″ 상태가 되므로서 제어부(4)의 3입력 NAND게이트의 출력상태가 ″H″로 나타나게 되어 경보부(5) 및 차단기 트립 회로부(6)가 동작하여 전로의 지락 상태를 알려주게 되는 것이다.
한편 본 고안에 있어서 경보부(5)는 발진회로(5′), 증폭회로(5″) 및 표시램프(LED), 경보발생기(SP)로 구성된 상태와 차단기 트립코일(TC)을 작동시키기 위한 증폭 트랜지스터(Q1)(Q2) 및 릴레이(Ry)로 구성된 차단기 트립 회로부(6)로 구성된 경보 및 전로 차단 장치를 사용한 상태를 예로서 도시하였으나, 이에 극한하지 않고 지락 상태를 알릴 수 있는 상태의 어떠한 경보 및 차단회로를 사용하여도 무방하다.
이와 같이 본 고안은 비접지 전로의 지락을 감지, 경보함에 있어 전로에 직접 접속하지 않고 전로의 피복 전선에 비접촉상태로 전압검출센서를 설치하고, 전압검출 센서에서 검출한 미세전압을 증폭, 정류 평활하는 간단한 구성 방법으로 설치하여 비접지 전로의 지락 상태를 비접촉 상태로 감지하게 되어 안전성이 보장되고 장치를 대폭 감소하여 염가로 대량 생산 제공할 수 있으며, 전로의 피복 전선에 그대로 설치할 수 있게 되어 기존 비접지 전로상에 간단히 시공, 설치할 수 있는 효과를 지닌 유용한 고안인 것이다.

Claims (1)

  1. 비접지 전로의 각 피복전선 외주에 비접촉 상태로 취부되는 비자성체 재질의 전압 검출센서(1)와, 이 전압검출센서(1)로 검출된 전압을 동축케이블(2)로 유도하여 증폭하기 의한 저항(R1)(R2) 및 제1반전증폭기(IC1)(IC2)와 이 반전 증폭기(IC1)(IC2)의 교류신호를 정류하고 평활하기 위한 다이오드(D1) 저항(R3)(R4) 및 콘덴서(C1)와 평활된 신호를 재차 증폭하고 파형정형하는 제2반전 증폭기(IC3)(IC4)로 구성된 증폭부(3)와, 증폭부(3)의 신호를 받아 경보와 차단기 트립등의 부하를 동작시키기 위한 제어부(4)로 구성함을 특징으로 하는 비접지 전로의 지락 경보장치.
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