KR930001932B1 - 디지탈을 이용한 차단기 제어회로 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

디지탈을 이용한 차단기 제어회로

제1도는 본 발명에 따른 차단기 제어회로의 구성블록도.

제2도는 본 발명에 따른 차단기 제어회로도.

제3a도 및 제3b도는 배선차단기의 한시 특성곡선 및 정상파형과 곁상파형을 나타내는 파형도.

제4도는 각상(R상, S상, T상)의 정상시의 순서를 나타내는 파형도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 마이크로 프로세서 2 : TRIP 회로

4 : 암페어 메터부 5 : 스위칭부

6 : LCD부 7 : LED표시부

8 : 전압비교기 9 : 증폭단

10 : 정류부

본 발명은 차단기 제어회로에 관한 것으로, 특히 마이크로 프로세서를 이용하여 정격전류세팅, 과부하검출, 역상검출을 실현하고, 결상검출을 하드웨어적으로 실현할 수 있도록 한 디지탈을 이용한 차단기 제어회로에 관한 것이다.

최근들어 디지탈 기술의 급격한 발전에 의하여 종래의 기구적 보호 시스템에서 전자식 보호시스템으로 그 기술방향이 바뀌어 가고 있으며, 배전반 시스템의 고기능화 즉, 기구적 보호시스템에서 다기능의 보호시스템을 실현하지 못했던 것을 전자식 보호시스템에서 마이크로 프로세서를 이용하여 다기능의 보호시스템을 실현함은 물론 고기능화, 저가격화 되어가고 있는 추세이다. 따라서 이에 따른 보호기기의 다기능화가 요망되어지고 있다.

종래의 보호기기는 차단콘넥터와 제어부를 설치하여 전자열을 이용한 고장검출 유니트로 과부하에 대한 열특성을 이용하여 즉, 전동기류의 온도상승을 간접적으로 이용한 온도특성을 이용하여 바이메탈의 휨 특성으로 TRIP기구부를 래치시키도록 이루어져 있다. 상기와 같은 종래의 차단기기로 차단용량을 변화시키거나, TRIP시간을 조정하기 위해서는 그 특성에 맞는 차단기로 교환해야만 가능했으며 또한 과부하에 대한 검출은 가능했으나 역상과 결상의 검출은 불가능했다.

본 발명은 상기 종래 기술에 착안하여 안출한 것으로 마이크로 프로세서를 이용하여 과부하검출, 역상검출 및 결상검출을 실행할 수 있을 뿐만 아니라 종래의 기구적 차단기류를 디지탈화하여 다기능화, 소형화 및 경량화가 실현된 차단기 제어회로를 제공함을 그 목적으로 한다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 마이크로 프로세서(1)와, 보호기기의 동작기능을 세팅하여 주기위해 상기 마이크로 프로세서에 연결된 스위칭부(5)와, TRIP회로부(2)와, 상기 프로세서에 연결되어 정전시에 보호기 동작상태의 세팅값을 저장하기 위한 EEPROM(3)과, 보호기기의 이상상태를 검출하는 검출수단과, 상기 검출수단의 각 동작에 상응하는 동작상태를 나타내기 위해 마이크로 프로세서에 간격을 두고 연결된 표시수단을 구비한다.

본 발명에 따라 상기 검출수단이 전압비교기, 증폭단, 정류부를 포함하여 구성된다.

본 발명에 따라 상기 검출수단에서 전압비교기의 비교수단에 의해 결상을 검출한다.

본 발명에 따라 상기 검출수단이 각상(R상, S상, T상)에 따라 각각 분리동작하도록 이루어진다.

본 발명에 따라 상기 표시수단이 통전시의 통전전류를 아날로그 값으로 표시하기 위해 암페어부(4)를 포함한다.

본 발명에 따라 상기 표시수단이 통전전류의 디지탈 값과 세팅된 각 동작을 나타내기 위해 LCD부(6)를 포함한다. 본 발명에 따라 상기 표시수단이 기기의 고장 원인을 표시하기 위해 LED표시부(7)를 포함한다.

상기 구성으로 이루어진 본 발명의 차단기 제어회로를 본 발명의 세부회로를 보여주는 제2도를 참조하여 그 동작을 설명한다.

본 발명에 따른 TRIP회로부(2)와 검출회로는 각상(R상, S상, T상)의 경우 동작과정이 동일하므로 여기에서는 일예로서 S상을 기준하여 설명코자 한다.

차단기 제어회로내의 TRIP회로부(2)는 H/W와 S/W로 구분되어 동작하게 된다.

먼저, H/W에 의한 TRIP회로(2)의 동작과정을 살펴보면, R상에 이상전류가 흐를 때 상기 이상 전류는 CT를 거쳐 다이오드(D₁∼C₄)로 구성된 정류부(10)에서 전파정류된다. 상기 전파정류된 이상전류가 다이오드(D13)와 제어다이오드 1을 통하여 트랜지스터(Q1)을 온시킴으로써, 발광다이도(LED6)가 점등되고, 이와 동시에 저항(R27)의 일측에서 분기된 전류신호에 의해 C₄가 충전되어 Q₂에 순방향 전압에 인가되므로 Q₂가 도통상태가 되고 따라서 TRIP회로(2)가 동작하게 된다.

다음에 S/W에 의한 TRIP회로부(2)의 동작과정을 살펴보면, 스위칭부(5)의 조작에 의해 마이크로 프로세서(1)가 S/W로 TRIP명령을 주게되면, 상기 전기신호는 다이오드(D24)를 거쳐 C₄를 충전시킨다. 따라서 C₄에 의해 Q₂에 순방향 전압이 인가되므로 Q₂가 도통되어 TRIP회로부(2)가 동작하게 된다.

다음에 본 발명에 따른 차단기 제어회로의 과전류 및 결상검출의 동작과정을 첨부된 제2도를 참조하여 설명한다. 상기 도면에 나타낸 바와 같이 R상의 전류가 CT를 거쳐 정류부(10)내에 정류기(D1∼D4)에 의해 전파정류된 다음, 부하저항(R₁)과 가변저항(RV₁)을 통하여 증폭기(9)내의 U1의 비반전 입력단자에 입력된다. 따라서 상기 증폭기(9)에서 일정비율로 증폭된 전압이 마이크로 프로세서(1)에 입력된다. 상기 입력신호는 마이크로 프로세서(1)내에 내장되어 있는 A/D 변환기(도시생략)에 의해 아날로그 신호에서 디지탈신호로 변환한 다음 샘플링되어 제3a도에 도시한 바와 같은 배선용 차단기의 한시특성곡선의 값과 비교하여 과전류를 검출하고, 또한 최대값과 최소값의 차에 의해 결상을 검출하여 LED 표시부(7)를 통하여 디스플레이한다.

다음에 본 발명에 따른 차단기 제어회로에 의한 역상검출의 동작과정을 설명하면, R상의 전류가 CT를 거쳐 전압비교기(8)내의 비교기(U4)의 비반전 입력단자에 입력된다. 상기 비교기(U4)에서 상기 입력신호(VR_i)와 기준전압신호(R_ref)가 비교되어, 상기 입력신호(VR_i)가 기준전압신호(V_ref)보다 클 경우 하이레벨의 신호를, 상기 입력신호(VR_i)가 상기 기준전압신호(V_ref)보다 작을 경우 로우레벨의 신호를 각각 출력하여 구형파 신호를 발생한다. 상기 전압비교기(8)에서 발생된 구형파 신호는 마이크로 프로세서(1)에 입력되어 샘플링된 다음 상기 구형파가 제4도에 도시한 바와 같은 정상시의 순서와 비교되어 정상시의 순서와 다를 경우에 이를 역상으로 판단하여 역상을 검출하게 된다.

여기에서 상기 도면에 도시된 EEPROM(3)은 정전시에 세팅된 동작값이 소거되는 값을 방지하기 위하여 정착한 정진시의 보호기 동작상태의 세팅값 저장수단이고, 암페어부(4)는 통전시 통전전류를 아날로그 값으로 표시하며, LCD부(6)는 보호기기의 세팅된 기능과 통전전류값을 나타내고, 정격전류 세팅, 결상검출, 역상검출 등 보호기기의 동작기능 세팅은 조작자에 의해 스위칭부(5)에서 행해진다.

상기 설명한 과전류 검출, 결상검출, 역상검출 등의 기능을 편의상 일예로서 R상을 기준하여 설명하였으나 S상과 T상 또한 상기 각각의 검출동작 과정이 R상과 동일하므로 여기에서는 생략하였다.

상기 설명한 바와 같은 본 발명의 차단기제어회로는 마이크로 프로세서를 이용하여 보호기기에 정격전류를 임의로 조정할 수 있을 뿐만 아니라 본 발명에 따른 차단기 보호회로를 내장한 차단기를 장착함으로써 보호기기 상호간의 통신기능 및 중앙감시 제어가 가능하다. 또한 본 발명에 따른 차단기 제어회로에 의해 제품의 소형화 및 경량화를 구현할 수가 있다.

Claims (7)

1. 차단 제어회로에 있어서, 마이크로 프로세서(1)와, 보호기기의 동작가능을 세팅하여 주기 위해 상기 마이크로 프로세서에 연결된 스위칭부(5)와, TRIP회로부(2)와, 상기 마이크로 프로세서에 연결되어 정전시에 보호기 동작상태의 세팅값을 저장하기 위한 EEPROM(3)과, 보호기기의 이상상태를 검출하는 검출수단과, 상기 검출수단의 각 동작에 상응하는 동작상태를 나타내기 위해 마이크로 프로세서에 간격을 두고 연결된 표시수단으로 이루어진 디지탈을 이용한 차단기 제어회로.
2. 제1항에 있어서, 상기 검출수단이 전압비교기(8), 증폭단(9), 정류부(10)를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지탈을 이용한 차단기 제어회로.
3. 제2항에 있어서, 상기 검출수단이 전압비교기(8)에 의해 결상을 검출하는 것을 특징으로 하는 디지탈을 이용한 차단기 제어회로.
4. 제2항에 있어서, 상기 검출수단이 각상(R상, S상, T상)에 따라 각각 분리 동작하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 디지탈을 이용한 차단기 제어회로.
5. 제1항에 있어서, 상시 표시수단이 통전시의 통전전류를 아날로그값으로 표시하기 위한 암페어부(4)를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지탈을 이용한 차단기 제어회로.
6. 제1항에 있어서, 상기 표시수단이 통전전류의 디지탈값과 세팅된 각각의 동작을 나타내기 위한 LCD부(6)를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지탈을 이용한 차단기 제어회로.
7. 제1항에 있어서, 상기 표시수단이 기기의 고장원인을 표시하기 위해 LED표시부(7)를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지탈을 이용한 차단기 제어회로.