KR920009650B1

KR920009650B1 - Breaker

Info

Publication number: KR920009650B1
Application number: KR1019900019468A
Authority: KR
Inventors: 백중영; 금성계전주식회사; 김희수; 금성기전주식회사
Original assignee: 금성계전 주식회사; 백중영; 금성기전 주식회사; 김희수
Priority date: 1990-11-29
Filing date: 1990-11-29
Publication date: 1992-10-22
Also published as: KR920010694A

Abstract

The load characteristic curves are selected by adjusting a variable register (VR) and an analog multiplexer so that operation for loads needing precise power manipulating is accomplished. The circuit breaker includes an input stage (1) for detecting line current using current transformers and an analog to digital converter (13), a rating setting unit (2) having a variable resistor (VR) to set rating, a switch unit for executing self test, and a display for displaying trip state. The self test is done before the circuit breaker is installed under the estimated load current by a user.

Description

Circuit breaker with self-diagnosis function and self-diagnosis method

제1도는 종래의 보호기기의 반한시 특성 그래프.1 is a graph of inverse time characteristic of a conventional protective device.

제2도는 본 발명에 따른 자기진단 기능을 구비한 차단기의 구성 블록도.2 is a block diagram of a circuit breaker having a self-diagnosis function according to the present invention.

제3도는 본 발명에 따른 반한시 특성 그래프.3 is an inverse time characteristic graph according to the present invention.

제4도는 본 발명에 따른 자기진단 기능의 동작 플로우챠트.4 is an operation flowchart of a self-diagnosis function according to the present invention.

본 발명은 차단기에 관한 것으로, 특히 외부스위치를 사용하여 자기진단 기능을 수행할 수 있도록 한 자기진단 기능을 구비한 차단기 및 그의 자기진단 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a circuit breaker, and more particularly, to a circuit breaker having a self-diagnosis function and a self-diagnosis method thereof capable of performing a self-diagnosis function using an external switch.

현재 전력운전에서 기기의 보호를 담당하는데 필수적으로 적용되는 보호기기들은 일정시간이 경과하면 반한시 또는 정한시 특성을 갖고 외부로 출력신호를 내보내는 구성으로 되어 있다. 그러나 이러한 장치를 갖는 보호기기는 일정한 시간의 반한시 특성을 띄는 출력 특성에 일반적으로 사용되어 실제 정전류원이나 필드에서만 진단이 가능하도록 설계되어져 있는 실정이다.The protective devices that are essential for the protection of the equipment in the current power operation have the inverse time or time limit characteristics and send out the output signal to the outside after a certain time. However, a protective device having such a device is generally used for an output characteristic having an inverse time characteristic of a certain time, and is designed to diagnose only a real constant current source or a field.

종래의 저압 보호기기류들은 바이메탈을 이용하여 실측한 것으로 첨부된 제1도에서 보여주는 바와 같이 저온, 고온 스타트가 적요되는 단지 2가지뿐인 특성곡선을 이용하였다. 저온, 고온스타트 특성은 부하의 열특성을 간접적으로 이용하는 바이메탈을 이용하여 부하의 위험 상태를 여러 가지 경험으로 도출한 경험치로서, 저온스타트는 전원을 투입한 상태에서 트립시간을 스타트시켜 트립될때가지의 반한시 특성을 나타낸 것이고, 고온스타트는 일정한 정격전류에 대한 X%를 통전시킨 상태에서 모든 충전부의 온도상승계수가 시간당 1℃를 넘지 않는 조건에서 과전류를 투입시켜 트립시간을 측정한 반한시 특성을 나타낸 것이며, 여기에서 X의 가변을 불가능하였다. 따라서 상기 종래 기술은 2가지의 특성곡선 밖에 도출할 수가 없을 뿐만 아니라 실측에 의한 특성곡선을 이용함으로서 신뢰도가 떨어진다. 또한 특성곡선 자체를 여러 가지 일정한 단계로 가변할 필요가 있는 고정밀도를 요하는 부하를 관리하는데 있어서, 상기 종래기술은 단지 두가지의 특성 곡선뿐이므로 적합하지가 못하다.Conventional low pressure protective devices were measured using bimetal and used only two characteristic curves for low temperature and high temperature start, as shown in FIG. The low temperature and high temperature start characteristics are the experiential values derived from various experiences using the bimetal that indirectly uses the thermal characteristics of the load. The high-temperature start is the inverse time characteristic measured by tripping the overcurrent under the condition that the temperature rise coefficient of all live parts does not exceed 1 ℃ per hour while energizing X% for a constant rated current. It is shown here that the variation of X is not possible. Therefore, the conventional technology can not only derive two characteristic curves, but also lowers reliability by using characteristic curves measured. In addition, in managing a load requiring high precision, which requires the characteristic curve itself to be varied in various constant steps, the conventional technique is not suitable because there are only two characteristic curves.

본 발명의 목적은 상기 종래기술에 내재되었던 문제점을 해소하기 위해 아나로그 멀티플렉서와 가변저항(VR)을 이용하여 부하의 종류에 따라 특성곡선을 선택할 수 있도록 한 자기진단 기능을 구비한 차단기를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a circuit breaker having a self-diagnosis function to select a characteristic curve according to the type of load by using an analog multiplexer and a variable resistor (VR) to solve the problems inherent in the prior art. have.

본 발명의 다른 목적은 기기가 설치되기전 사용자가 예상 전류를 가상하여 테스트할 수 있도록 자기진단 기능을 구비한 차단기의 자기 진단 방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a self-diagnosis method of a circuit breaker having a self-diagnosis function so that a user can test the expected current before the device is installed.

상기 목적은 달성하기 위하여 본 발명에 따른 자기진단 기능을 구비한 차단기는 CT에 직열 연결된 정류/필터부(11) 및 샘플/홀더(12)와 상기 샘플/홀더를 통해 입력되는 값을 디지털 값으로 변환시켜 주는 A/D 변환부(13)를 포함하여 CPU(3)로 접속된 입력전원부(1)와, 일측이 접지에 연결된 가변저항(VR)의 타측에 연결되어 상기 가변저항(VR)의 전압값을 상기 A/D변환부(13)로 입력하도록 구성된 아나로그 멀티플렉서(21)를 포함하는 정격설정부(2)와, CPU(3)와, 기기의 자기진단을 실행하기 위해 상기 CPU(3)에 접속된 스위칭수단과, 트립동작은 디스플레이하기 위해 상기 CPU(3)에 접속된 표시수단으로 이루어진다.In order to achieve the above object, a circuit breaker having a self-diagnosis function according to the present invention is a rectifier / filter unit 11 and a sample / holder 12 directly connected to a CT and a value input through the sample / holder as a digital value. An input power supply 1 connected to the CPU 3, including an A / D converter 13 for converting, and one end of the variable resistor VR connected to the other side of the variable resistor VR connected to ground. A rating setting unit 2 including an analog multiplexer 21 configured to input a voltage value to the A / D conversion unit 13, a CPU 3, and the CPU (3) for performing self-diagnosis of the device; The switching means connected to 3) and the tripping operation are made up of display means connected to the CPU 3 for display.

여기에서 상기 스위칭수단이 모드스위치를 비트세트하기 위한 스위치(SW₁)와, LCD에 목표값을 증가시키기 위한 스위치(SW₂)와, LCD에 목표값을 감소시키기 위한 스위치(SW₃)를 포함하는 스위칭부(4)로 이루어진다.Wherein the switching means includes a switch SW ₁ for bit-setting the mode switch, a switch SW ₂ for increasing the target value on the LCD, and a switch SW ₃ for decreasing the target value on the LCD. It consists of a switching unit (4).

또한 상기 표시수단은 LCD를 구동하기 위해 CPU(3)에 연결되어 표시부(52)로 구동 출력을 입력하도록 연결된 LCD구동부(51)와, 상기 LCD구동부(5)의 출력에 의한 트립시간을 디스플레이 하기 위해 3디지트로 구성된 상기 표시부(52)를 포함하는 LCD부(5)로 이루어진다.In addition, the display means is connected to the CPU (3) for driving the LCD to display the trip time by the output of the LCD driver 5 and the LCD driver 51 connected to input the drive output to the display unit 52 It consists of an LCD unit 5 including the display unit 52 composed of three digits.

상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 동작과정을 첨부된 제2도를 참조하여 설명한다. 동도면에 도시된 바와 같이 부하전류는 303W의 600V 이하에 적용되는 것으로, CT에서 전류를 검출하여 정류/필터부(11)를 통해 전압원으로 변환하고, 샘플/홀더(12)를 사용한 다음 A/D변환부(13)에서 변환되어 CPU(3)로 입력되도록 구성된다. 상기 구성을 갖는 본 발명에서 고온특성의 동작과정을 살펴보면 아나로그 멀티플렉서(21)에서 가변저항(VR)의 저압을 A/D변환부(13)로 입력한다. 이 입력된 값은 상기 A/D변환부(13)에서 디지털 값으로 변환되어 CPU(3)내의 해당 버퍼(도시생략)에 기억된다. 즉 이 값은 5%씩을 1스텝으로 하여 70~90%사이에서 상기 가변저항(VR)에 의해 연속적으로 가변시킬 수 있도록 하였다.An operation of the present invention having the configuration as described above will be described with reference to FIG. 2. As shown in the figure, the load current is applied to 600 V or less of 303 W. The current is detected by the CT and converted into a voltage source through the rectifier / filter unit 11, using the sample / holder 12, and then A / A. It is configured to be converted by the D conversion unit 13 and input to the CPU 3. Looking at the operating process of the high temperature characteristics in the present invention having the above configuration inputs the low voltage of the variable resistor (VR) in the analog multiplexer 21 to the A / D converter (13). The input value is converted into a digital value by the A / D converter 13 and stored in a corresponding buffer (not shown) in the CPU 3. That is, this value was continuously changed by the variable resistor VR between 70% and 90% with 5% steps as one step.

상기 가변단계는 첨부된 제3도에 도시된 바와 같이 5가지 경우에 대하여 선택할 수 있으므로 부하의 어떠한 경우에 대해서도 안정된 운전을 기할 수가 있다. 상기 제3도는 본 발명에 따라 세팅된 값에서 정상운전중 고장이 발생하였을때까지의 시간을 측정한 트립특성이다. 여기에서 정상운전이라 함은 시간당 충전부의 온도상승이 1℃를 초과하지 않는 상태를 말한다.Since the variable step can be selected for five cases as shown in FIG. 3, the stable operation can be achieved in any case of the load. 3 is a trip characteristic measuring the time from the value set according to the present invention until a failure occurs during normal operation. In this case, the normal operation means a state in which the temperature rise of the charging unit per hour does not exceed 1 ° C.

다음에, 스위칭부(4)와 LCD부(5)를 이용한 자기진단 기능에 대하여 첨부된 제4도를 참조하여 설명하면, 상기 도면에 도시된 바와 같이, 단계(100)에서 5가지 경우의 선택 곡선중에서 고온특성 곡선을 선택한다. 다음 단계(101)에서 상기 5가지 선택곡선중 선택된 값에 의해 과부하시 해당되는 특성곡선을 유도한 다음 다음단계(102)로 진행한다. 다음 단계(102)에서 모드스위치(SW1)의 비트 세트 여부를 판단하여, NO이면 처음 단계(100)로 되돌아가 상기 과정을 반복하고, YES이면 진단모드가 작동되어 다음 단계(103)로 진행한다. 다음 단계(103)에서 행당 정격전류에 대한 진단 X%를 스위치(SW2,SW3)를 이용하여 세팅시킨다. 이때 스위치(SW2)를 이용하여 LCD에 목표값을 증가시킬 수 있고, 스위치(SW3)를 이용하여 LCD 값을 감소시킬 수 있다. 다음 단계(104)에서 진단을 하기 위한 모드스위치(SW1)와 세팅값을 증가시키기 위한 스위치(SW2)가 눌려 있는지의 여부를 판단하여, NO이면 처음단계(100)로 되돌아가 상기 과정을 반복하고, YES이면 다음단계(105)에서 진단이 시작되어 시간이 계산되면서 고온상태 또는 저온상태로 트립스타트가 되고, 다음 단계(106)에서 LCD부(5)에 의해 트립시간이 디스플레이되어 자기진단 과정을 종료한다.Next, the self-diagnostic function using the switching unit 4 and the LCD unit 5 will be described with reference to the attached FIG. 4. As shown in the figure, selection of five cases in step 100 is made. Select the high temperature curve from the curve. In the next step 101, the corresponding characteristic curve is derived in the case of overload by the selected value among the five selection curves, and then proceeds to the next step 102. In the next step 102, it is determined whether the mode switch SW1 is bit set. If NO, the process returns to the first step 100, and the process is repeated. If YES, the diagnostic mode is activated to proceed to the next step 103. . In the next step 103, the diagnosis X% for the rated current per row is set using the switches SW2 and SW3. In this case, the target value may be increased in the LCD using the switch SW2, and the LCD value may be decreased using the switch SW3. In the next step 104, it is determined whether the mode switch SW1 for diagnosis and the switch SW2 for increasing the setting value are pressed. If NO, the process returns to the first step 100 and the process is repeated. If YES, the diagnosis is started in the next step 105 and the time is calculated, and the trip is started in the high temperature state or the low temperature state. In the next step 106, the trip time is displayed by the LCD unit 5 to perform the self-diagnosis process. Quit.

여기에서 표시부(52)를 3디지트로하여 900% 다음 000%를 1000%로 읽게하였으나 4디지트를 사용하여 1000% 이상의 값도 나타낼수가 있다. 한편 저온특성은 고온특성의 세팅 범위가 70~90% 사이를 벗어나게 되면 동작되도록 구성하였다.Here, the display unit 52 has three digits and reads 900% and then 000% as 1000%. However, four digits can also be used to indicate a value of 1000% or more. On the other hand, the low temperature characteristic is configured to operate when the setting range of the high temperature characteristic is out of 70 to 90%.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 자기진단 기능을 구비한 차단기 및 그의 자기진단 방법은 아나로그 멀티플렉서(21)와 부하저항(VR)을 이용하여 부하의 종류에 따른 특성곡선의 선택폭(5가지)를 넓혀 고정밀도를 요하는 부하를 관리하는데 편리하도록 하였으며, 또한 기기가 설치되기 전에 사용자가 예상 전류를 가상하여 테스트 할 수 있도록 외부스위칭부와 LCD부를 구비하여 자기진단이 가능하도록 하였다.As described above, the circuit breaker having the self-diagnosis function and the self-diagnosis method thereof according to the present invention use the analog multiplexer 21 and the load resistance VR to select a width of the characteristic curve according to the type of load (5 types). In order to facilitate the management of loads requiring high precision, it was also equipped with an external switching unit and an LCD unit so that the user could virtually test the expected current before the device was installed.

Claims

The CPU 3 includes a rectifier / filter unit 11 and a sample / holder 12 connected directly to the CT and an A / D converter 13 for converting a value input through the sample / holder into a digital value. An analog multiplexer connected to an input power supply unit 1 connected to one side and a variable resistor VR connected to one ground to input the voltage value of the variable resistor VR to the A / D converter 13. A circuit breaker having a self-diagnostic function consisting of a rating setting unit (2) and a CPU (3) comprising a 21, comprising a plurality of pushbutton switches for performing self-diagnosis of the device; And a switching means connected to said CPU, and a display means connected to said CPU (3) for displaying a tripping operation.

In the self-diagnosis method of a circuit breaker having a self-diagnosis function, a step of selecting a high temperature characteristic among five characteristic selection curves (100) and a step of deriving a corresponding characteristic curve upon overloading by the value of the selected curve (101) ), Determining (102) whether the bit switch of the mode switch SW1 is set, setting (103) a diagnosis X% of the corresponding rated current by the bit set of the mode switch SW1, and diagnosing Step 104 of determining whether the mode switch (SW1) and the switch (SW2) for increasing the set value is pressed, and the step 104 is a trip start to a high temperature state or a low temperature state, the diagnosis is started And a step (105) of displaying the trip time by the LCD unit (5).